旋转机械制造技术

满足Dr1＜Dh1≤Dr2和Dc1≥Dt1＞Dc2之中的至少一方的旋转机械。其中，Dr1、Dh1、Dr2、Dc1、Dt1及Dc2分别是从轮毂的旋转中心轴到与可变翼的轮毂侧端面对置的第一翼对置面的上游端、翼角最大时的轮毂侧端面的上游端、与翼对置面的上游侧相邻的第一外周面的下游端、与可变翼的翼梢侧端面对置的第二翼对置面的上游端、翼角最小时的翼梢侧端面的上游端、与第二翼对置面的上游侧相邻的第一内周面的下游端的距离。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】旋转机械
本专利技术涉及旋转机械。
技术介绍
在压缩机或涡轮等旋转机械中，静翼和动翼之中的至少一方有时为了调整迎流角，而构成为可绕沿轮毂径向的转动轴转动的可变翼。具备这种可变翼的旋转机械中，在可变翼的转动范围内可变翼的轮毂侧端面与轮毂的翼对置面不发生干涉的情况下，在使可变翼向闭合侧(可变翼的翼弦线与轮毂的轴向所成的角变大的方向)转动时，可变翼的轮毂侧端面与轮毂的翼对置面的间隙容易扩大。另外，在可变翼的转动范围内可变翼的翼梢侧端面与壳体的翼对置面不发生干涉的情况下，在使可变翼向开放侧(可变翼的翼弦线与轮毂的轴向所成的角变小的方向)转动时，可变翼的翼梢侧端面与壳体的翼对置面的间隙容易扩大。这样，当可变翼的轮毂侧端面与轮毂的翼对置面的间隙、或可变翼的翼梢侧端面与壳体的翼对置面的间隙扩大时，因通过该间隙的泄流引起的损失(以下记作间隙损失)增大，有可能导致旋转机械的效率降低。专利文献1中公开了如下的旋转机械，即，具有可变翼向轮毂的径向外侧凹陷的球面状的轮毂侧端面，并且具有轮毂的翼对置面向轮毂的径向外侧凸起的球面状的球面区域，以实现即使使可变翼向闭合侧转动，可变翼的轮毂侧端面与轮毂的翼对置面的间隙也不会扩大。专利文献2中公开了如下的结构，即，为了抑制因通过翼的翼梢侧端面与壳体的翼对置面之间的间隙的泄流引起的旋转机械装置的效率降低，而在与翼的翼梢侧端面对置的壳体的内表面设置槽(沟槽)，使翼的翼梢侧端面向槽的内部突出。现有技术文献专利文献专利文献1：(日本)实开平3－13498号公报专利文献2：(日本)特开平7-26904号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题在像专利文献1中记载的旋转机械那样，在轮毂的翼对置面具有向轮毂的径向外侧凸起的球面状的球面区域的情况下，若不加以任何设计，流路内顺畅的流体流动会因向流路内突出的球面区域而受到阻碍。其结果，会出现向轮毂的径向外侧的流动(所谓二次流动)或位于球面区域的后方的剥离现象等，有可能招致旋转机械的性能降低。另外，专利文献2所记载的旋转机械中的翼是设想为不具有沿径向的转动轴的固定翼而并非可变翼，其并未提及任何有关如何抑制伴随可变翼的转动产生的上述间隙损失的增大的内容。鉴于上述状况，本专利技术的至少一实施方式的目的在于，在具备可绕沿轮毂径向的转动轴转动的可变翼的旋转机械中，抑制伴随可变翼的转动产生的间隙损失的增大用于解决课题的手段(1)本专利技术的至少一实施方式的旋转机械，具备：轮毂，其构成为绕旋转中心轴旋转；壳体，其构成为覆盖所述轮毂，并在其与所述轮毂之间形成流体流路；可变翼，其配置在所述流体流路上，构成为能够绕着沿所述轮毂的径向的转动轴转动；所述轮毂包括：翼对置轮毂部，其包括与所述可变翼的轮毂侧端面对置的第一翼对置面；上游侧轮毂部，其在所述轮毂的轴向上设于所述翼对置轮毂部的上游侧，具有在所述轴向上与所述第一翼对置面相邻的第一外周面；所述壳体包括：翼对置壳体部，其包括与所述可变翼的翼梢侧端面对置的第二翼对置面；上游侧壳体部，其在所述轴向上设于所述翼对置壳体的上游侧，具有在所述轴向上与所述第二翼对置面相邻的第一内周面；所述旋转机械满足以下条件(a)和条件(b)之中的至少一方：(a)Dr1＜Dh1≤Dr2；(b)Dc1≥Dt1＞Dc2；其中，Dr1为所述第一翼对置面的上游端与所述轮毂的旋转中心轴(旋转机械的旋转轴方向)的距离，Dh1为所述轮毂的轴向与所述可变翼的翼弦线所成的角最大时的所述可变翼的轮毂侧端面的上游端与所述轮毂的旋转中心轴的距离，Dr2为所述第一外周面的下游端与所述轮毂的旋转中心轴的距离，Dc1为所述第二翼对置面的上游端与所述轮毂的旋转中心轴的距离，Dt1为所述轮毂的轴向与所述可变翼的翼弦线所成的角最小时的所述可变翼的翼梢侧端面的上游端与所述轮毂的旋转中心轴的距离，Dc2为所述第一内周面的下游端与所述轮毂的旋转中心轴的距离。在构成为在可变翼的转动范围内可变翼的轮毂侧端面与轮毂的翼对置面不发生干涉的情况下，在可变翼的翼弦线与轮毂的轴向所成的角(以下，记作翼角)最大时，可变翼的轮毂侧端面与轮毂的翼对置面的间隙(以下，记作轮毂侧间隙)最大。在构成为在可变翼的转动范围内可变翼的翼梢侧端面与轮毂的翼对置面不发生干涉的情况下，在翼角最小时，可变翼的翼梢侧端面与壳体的翼对置面的间隙(以下，记作翼梢侧间隙)最大。需要说明的是，这里的翼角的“最大”及“最小”表示旋转机械运转时使用的可动范围中的“最大”及“最小”。因此，如上述(1)记载的旋转机械，通过满足上述条件(a)和条件(b)中的至少一方，与翼角无关，轮毂侧间隙和翼梢侧间隙中的至少一方在可变翼的上游端不会接触到流体流路的主流。由此，能够降低因通过轮毂侧间隙和翼梢侧间隙中的至少一方的泄流引起的间隙损失。另外，上述(1)记载的旋转机械中，通过满足Dr1＜Dr2(条件(a)的一部分)或Dc1＞Dc2(条件(b)的一部分)的至少一方，在第一外周面与第一翼对置面之间、或第一内周面与第二翼对置面之间中的至少一方形成有台阶。由于该台阶，在轮毂的翼对置面的附近或壳体的翼对置面的附近中的至少一方产生再循环流。然后，由于表面观察到的流量因该再循环流而增加，所以能够抑制轮毂或壳体上的剥离现象。(2)数个实施方式中，在上述(1)记载的旋转机械中，至少满足上述条件(a)，所述第一翼对置面以随着朝向下游侧而从所述轮毂的旋转中心轴离开的方式倾斜。在此，是否产生剥离现象容易受翼的前缘附近的流量影响，若增大翼的前缘附近的流量，即使翼的后缘附近的流量小到一定程度，也容易抑制剥离现象。另外，鉴于通过轮毂侧间隙的泄流因翼的腹面与背面的压力差而产生，如果使该压力差为最大的翼的前缘侧(翼的翼弦线中心的上游侧)的间隙从主流排除，则能够有效地降低间隙损失。这样，间隙损失的降低效果与剥离现象的抑制效果的需求在翼的前缘侧(翼的翼弦线中心的上游侧)变大，在后缘侧变得相对较小。因此，在后缘侧，伴随再循环流的产生而产生的效率较低的缺点有时比包括间隙损失的降低效果和剥离现象的抑制效果在内的优点要大。这点上，根据上述(2)记载的旋转机械，通过满足上述条件(a)，与翼角无关，轮毂侧间隙的上游端不会接触到流体流路的主流。由此，在翼的前缘侧，能够降低因通过轮毂侧间隙的泄流引起的间隙损失，并且能够通过形成再循环流来抑制剥离减少。另一方面，根据上述(2)记载的旋转机械，由于第一翼对置面以随着朝向下游侧而从轮毂的旋转中心轴离开的方式倾斜，所以能够在后缘侧抑制因再循环流产生的缺点。(3)数个实施方式中，在上述(1)或(2)记载的旋转机械中，至少满足上述条件(b)，所述第二翼对置面以随着朝向下游侧而靠近所述轮毂的旋转中心轴的方式倾斜。如上所述，间隙损失的降低效果与剥离现象的抑制效果的需求在翼的前缘侧(翼的翼弦线中心的上游侧)变大，在后缘侧变得相对较小。因此，在后缘侧，伴随再循环流的产生而产生的效率较低的缺点有时比包括间隙损失的降低效果和剥离现象的抑制效果在内的优点要大。这点上，根据上述(3)记载的旋转机械，通过满足上述条件(b)，与翼角无关，翼梢侧间隙的上游端不会接触到流体流路的主流。由此，在翼的前缘侧，能够降低因通过翼梢侧间隙的泄流引起的间隙损失，并且能够通过形成再循环流来抑制剥离减少。另一方面，根据上述(本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种旋转机械，具备：轮毂，其构成为绕旋转中心轴旋转；壳体，其构成为覆盖所述轮毂，并在其与所述轮毂之间形成流体流路；可变翼，其配置在所述流体流路上，构成为能够绕着沿所述轮毂的径向的转动轴转动；所述旋转机械的特征在于，所述轮毂包括：翼对置轮毂部，其包括与所述可变翼的轮毂侧端面对置的第一翼对置面；上游侧轮毂部，其在所述轮毂的轴向上设于所述翼对置轮毂部的上游侧，具有在所述轴向上与所述第一翼对置面相邻的第一外周面；所述壳体包括：翼对置壳体部，其包括与所述可变翼的翼梢侧端面对置的第二翼对置面；上游侧壳体部，其在所述轴向上设于所述翼对置壳体部的上游侧，具有在所述轴向上与所述第二翼对置面相邻的第一内周面；所述旋转机械满足以下条件(a)和条件(b)之中的至少一方：(a)Dr1＜Dh1≤Dr2；(b)Dc1≥Dt1＞Dc2；其中，Dr1为所述第一翼对置面的上游端与所述轮毂的旋转中心轴的距离，Dh1为所述轮毂的轴向与所述可变翼的翼弦线所成的角最大时的所述可变翼的轮毂侧端面的上游端与所述轮毂的旋转中心轴的距离，Dr2为所述第一外周面的下游端与所述轮毂的旋转中心轴的距离，Dc1为所述第二翼对置面的上游端与所述轮毂的旋转中心轴的距离，Dt1为所述轮毂的轴向与所述可变翼的翼弦线所成的角最小时的所述可变翼的翼梢侧端面的上游端与所述轮毂的旋转中心轴的距离，Dc2为所述第一内周面的下游端与所述轮毂的旋转中心轴的距离。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种旋转机械，具备：轮毂，其构成为绕旋转中心轴旋转；壳体，其构成为覆盖所述轮毂，并在其与所述轮毂之间形成流体流路；可变翼，其配置在所述流体流路上，构成为能够绕着沿所述轮毂的径向的转动轴转动；所述旋转机械的特征在于，所述轮毂包括：翼对置轮毂部，其包括与所述可变翼的轮毂侧端面对置的第一翼对置面；上游侧轮毂部，其在所述轮毂的轴向上设于所述翼对置轮毂部的上游侧，具有在所述轴向上与所述第一翼对置面相邻的第一外周面；所述壳体包括：翼对置壳体部，其包括与所述可变翼的翼梢侧端面对置的第二翼对置面；上游侧壳体部，其在所述轴向上设于所述翼对置壳体部的上游侧，具有在所述轴向上与所述第二翼对置面相邻的第一内周面；所述旋转机械满足以下条件(a)和条件(b)之中的至少一方：(a)Dr1＜Dh1≤Dr2；(b)Dc1≥Dt1＞Dc2；其中，Dr1为所述第一翼对置面的上游端与所述轮毂的旋转中心轴的距离，Dh1为所述轮毂的轴向与所述可变翼的翼弦线所成的角最大时的所述可变翼的轮毂侧端面的上游端与所述轮毂的旋转中心轴的距离，Dr2为所述第一外周面的下游端与所述轮毂的旋转中心轴的距离，Dc1为所述第二翼对置面的上游端与所述轮毂的旋转中心轴的距离，Dt1为所述轮毂的轴向与所述可变翼的翼弦线所成的角最小时的所述可变翼的翼梢侧端面的上游端与所述轮毂的旋转中心轴的距离，Dc2为所述第一内周面的下游端与所述轮毂的旋转中心轴的距离。2.如权利要求1所述的旋转机械，其特征在于，至少满足上述条件(a)，所述第一翼对置面以随着朝向下游侧而从所述轮毂的旋转中心轴离开的方式倾斜。3.如权利要求1或2所述的旋转机械，其特征在于，至少满足上述条件(b)，所述第二翼对置面以随着朝向下游侧而靠近所述轮毂的旋转中心轴的方式倾斜。4.如权利要求1～3中任一项所述的旋转机械，其特征在于，所述轮毂包括在...

【专利技术属性】
技术研发人员：岩切健一郎，
申请(专利权)人：三菱重工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP