叶轮及具备该叶轮的旋转机械.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103958899103958899A(43)申请公布日2014.07.30(21)申请号201380003984.2(51)Int.Cl.(22)申请日2013.02.08F04D29/28(2006.01)F04D29/22(2006.01)(30)优先权数据2012-0287632012.02.13JP(85)PCT国际申请进入国家阶段日2014.05.22(86)PCT国际申请的申请数据PCT/JP2013/0530442013.02.08(87)PCT国际申请的公布数据WO2013/122000JA2013.08.22(71)申请人三菱重工压缩机有限公司地址日本东京申请人三菱重工业株式会社(72)发明人八木信赖平田大辅(74)专利代理机构中科专利商标代理有限责任公司11021代理人雒运朴权权利要求书1页利要求书1页说明书8页说明书8页附图16页附图16页(54)发明名称叶轮及具备该叶轮的旋转机械(57)摘要本发明提供一种叶轮及具备该叶轮的旋转机械。该叶轮具备圆盘部和叶片部，该圆盘部具备：筒部，其夹持部利用热变形而固定于绕轴线转动的旋转轴；圆盘主体部，其设于比夹持部靠轴线方向另一侧的位置且朝向旋转轴的径向外侧延伸，该叶片部从圆盘主体部向轴线方向突出，圆盘部具备使筒部延长至比圆盘主体部靠轴线方向另一侧的位置的周向应力抑制部。CN103958899ACN103958ACN103958899A权利要求书1/1页1.一种叶轮，其中，所述叶轮具备：大致筒状的筒部，其供绕轴线转动的旋转轴穿过，并且具有设于所述旋转轴的轴线方向一侧并固定于所述旋转轴的夹持部；圆盘主体部，其设于比所述夹持部靠轴线方向另一侧的位置且从所述筒部向所述旋转轴的径向外侧延伸；圆盘部，其具备所述筒部和所述圆盘主体部；叶片部，其从所述圆盘主体部向所述轴线方向一侧突出，所述圆盘部具备周向应力抑制部，该周向应力抑制部从所述筒部向比所述圆盘主体部靠所述轴线方向另一侧的方向延伸。2.根据权利要求1所述的叶轮，其中，所述圆盘部在所述筒部或所述周向应力抑制部的内周面具备第一轴向应力位移槽及第二轴向应力位移槽，该第一轴向应力位移槽及第二轴向应力位移槽设于周向应力集中的位置的轴线方向两侧，使作用于所述圆盘部的轴向应力集中的位置从所述周向应力集中的位置向径向外侧位移。3.根据权利要求2所述的叶轮，其中，所述圆盘部具备相对于所述筒部及圆盘主体部而作为独立构件的所述周向应力抑制部。4.根据权利要求3所述的叶轮，其中，所述叶轮还具备在所述圆盘主体部和所述周向应力抑制部上形成的肋部。5.一种旋转机械，其中，所述旋转机械具备权利要求1至4中任一项所述的叶轮。2CN103958899A说明书1/8页叶轮及具备该叶轮的旋转机械技术领域[0001]本发明涉及叶轮及将该叶轮固定于旋转轴而成的旋转机械。本申请基于2012年2月13日向日本申请的日本特愿2012-028763号而主张优先权，其内容援引于此。背景技术[0002]在涡轮制冷机、小型燃气轮机等中，采用离心式压缩机等旋转机械。该旋转机械具有在固定于旋转轴的圆盘部设有多个叶片的叶轮，通过使叶轮旋转，由此对气体赋予压力能量及速度能量。[0003]在上述叶轮中，在旋转轴高速旋转之际，叶轮的安装孔的内周面附近的拉伸应力变高而可能导致叶轮发生破损。为了防止该叶轮的破损，在专利文献1中公开了降低上述拉伸应力的技术。该专利文献1的叶轮在叶轮的中央部贯通有安装孔。在该安装孔中，在其内周面整体上以稍微的间隙配合、或过盈配合地嵌合的方式插入有旋转轴。并且，在安装孔的内周面上形成有用于降低拉伸应力的应力降低凹坑。[0004]在先技术文献[0005]专利文献[0006]专利文献1：日本特开2005-002849号公报[0007]发明概要[0008]发明要解决的课题[0009]图14是表示在高速旋转时作用于叶轮610的应力的模拟结果的等高线图。该叶轮610是由圆盘部30和叶片部40构成的所谓开放型的叶轮。参考图15，圆盘部30具备：筒部32，其所述旋转轴5的轴线O方向前侧的夹持部(图15中，左侧部)33利用热装等而固定于旋转轴5；圆盘主体部35，其设于比夹持部33靠轴线O方向后侧的位置且朝向旋转轴5的径向外侧延伸。在如此形成的叶轮610中，在旋转轴5的高速旋转时所作用的应力最大的部位(应力所集中的部位)成为上述夹持部33的相反侧的、轴线O方向后侧的角部附近。这是因为，在因旋转时的离心力、流路侧与圆盘背面侧之间的气体压差所产生的推力方向载重(轴向力)等的作用下，圆盘部30的角部欲向图15中的虚线所示的径向外侧位移。在该角部附近处的应力集中之中，作为沿着叶轮610的周向作用的