叶轮、离心式压缩机、燃气轮机以及叶轮的制造方法技术

一种叶轮、离心式压缩机、燃气轮机以及叶轮的制造方法。叶轮(81)具备由轮毂(8b)、护罩(8a)以及多个叶片(8c)划分形成并沿轮机轴(4)的周向并排设置的多个升压流路(8d)，该多个升压流路(8d)使冷却空气从轮机轴(4)的轴向流入、并使冷却空气朝向轮机轴(4)的径向外侧流出，升压流路(8d)是贯通孔(82)，该贯通孔(82)具有形成于轮机轴向的端面的流入口(83)、以及形成于轮机径向外侧的外周面的流出口(84)，并从流入口(83)朝向流出口(84)呈直线状贯通形成。据此，能够降低制造成本的同时提高结构强度。

Manufacturing Method of Impeller, Centrifugal Compressor, Gas Turbine and Impeller

【技术实现步骤摘要】
叶轮、离心式压缩机、燃气轮机以及叶轮的制造方法
本专利技术涉及叶轮、离心式压缩机、燃气轮机以及叶轮的制造方法。
技术介绍
以往，作为叶轮，已知有在轴心部设置有圆筒形状的吸入口的封闭式的叶轮(例如，参照专利文献1)。该叶轮具有圆板部以及从圆板部的两侧突出的一对突起部，在单侧突起部的内部形成有吸入口，与吸入口相连的流体流路形成于圆板部。现有技术文献专利文献专利文献1：日本登录技术第3157493号公报
技术实现思路
本专利技术要解决的课题然而，一般的封闭式叶轮包括轮毂、护罩以及多个叶片。在制造上述那样的封闭式叶轮时，首先，通过对金属块进行NC加工从而一体地切出轮毂和多个叶片，之后，通过焊接、钎焊等对多个叶片接合护罩。在该情况下，通过对金属块进行NC加工，切削成包含轮毂和多个叶片的复杂形状，因此，难以实现加工成本的抑制。另外，在将多个叶片与护罩接合的情况下，形成接合部，因此，该接合部有可能成为导致叶轮的结构强度降低的部位。在此，在专利文献1中，在圆板部形成与吸入口相连的流体流路，流体流路从圆板部的中心朝向外侧形成为直线状。然而，叶轮的吸入口(流入口)与从吸入口朝向排出口(流出口)的流体流路分别作为独立的流路而形成，因此，无法一体地形成吸入口和流体流路，难以实现加工的简化，且难以实现加工成本的抑制。为此，本专利技术的课题在于，提供一种能够降低制造成本的同时提高结构强度的叶轮、离心式压缩机、燃气轮机以及叶轮的制造方法。用于解决课题的手段本专利技术的叶轮的特征在于，具备：轮毂，其以旋转轴为中心进行旋转；护罩，其设置为在所述旋转轴的轴向上与所述轮毂对置；沿所述旋转轴的周向并排设置的多个叶片，其设置于所述轮毂与所述护罩之间；以及沿所述旋转轴的周向并排设置的多个升压流路，其由所述轮毂、所述护罩以及多个所述叶片划分形成，所述多个升压流路使流体从所述旋转轴的轴向流入、并使流体朝向所述旋转轴的径向外侧流出，所述升压流路分别是贯通孔，该贯通孔具有形成于所述旋转轴的轴向上的所述叶轮的端面的流入口、以及形成于所述旋转轴的径向外侧的所述叶轮的外周面的流出口，并以从所述流入口朝向所述流出口呈直线状的方式贯通形成，在从所述旋转轴的轴向观察的面内，从所述流入口朝向所述流出口的所述贯通孔的贯通方向是与连结所述旋转轴的中心和所述流入口的线段正交的、所述流入口处的切线方向。根据该结构，能够通过贯通形成呈直线状地贯通孔来形成升压流路，因此能够降低制造成本。另外，能够通过形成贯通孔来形成升压流路，因此，无需分开制造轮毂、护罩以及多个叶片，从而能够以不形成接合部的方式一体地形成轮毂、护罩以及多个叶片。也就是说，通过一体地形成轮毂、护罩以及多个叶片，从而能够省去接合部的形成，由此，能够提高结构强度。另外，在从所述旋转轴的轴向观察的面内，从所述流入口朝向所述流出口的所述贯通孔的贯通方向是与连结所述旋转轴的中心和所述流入口的线段正交的、所述流入口处的切线方向。根据该结构，能够使从旋转轴的中心至升压流路的径向上的距离随着从流入口趋向流出口而变大。因此，能够适当地发挥叶轮的升压功能。另外，优选的是，在从所述旋转轴的径向观察的面内，所述贯通孔相对于所述轴向上的所述叶轮的端面的倾斜方向沿着向所述流入口流入的所述流体的相对流入角的方向。根据该结构，能够使流体适当地经由流入口导入升压流路。另外，优选的是，所述轮毂以及所述护罩形成为圆环形状，该圆环形状在轴中心形成有供所述旋转轴穿过的穿过孔，在从所述旋转轴的轴向观察的面内，所述轮毂的内周面与所述流入口之间的距离比所述流入口与所述护罩的外周面之间的距离短。根据该结构，通过缩短轮毂的内周面与流入口之间的距离，能够缩短从旋转轴的中心至流入口的径向上的距离。因此，能够使从旋转轴的中心至升压流路的径向上的距离随着从流入口趋向流出口更加变大，能够进一步提高叶轮的升压功能。本专利技术的离心式压缩机的特征在于，具备：上述的叶轮；以及旋转轴，其与所述叶轮连接，并使所述叶轮旋转。根据该结构，能够提供使用了结构强度较高且成本较低的叶轮的离心式压缩机。本专利技术的燃气轮机的特征在于，具备：压缩机，其吸取空气并对所述空气进行压缩；燃烧器，其使由所述压缩机压缩过的压缩空气与燃料混合进行燃烧；透平，其通过由所述燃烧器使所述燃料燃烧而产生的燃气进行旋转；以及上述的离心式压缩机，其吸取从所述压缩机抽吸了的压缩空气进行升压，并将升压了的压缩空气作为冷却空气排出。根据该结构，能够通过离心式压缩机将压缩空气升压并作为冷却空气进行供给。本专利技术的叶轮的制造方法，用于制造叶轮，所述叶轮具备：轮毂，其以旋转轴为中心进行旋转；护罩，其设置为在所述旋转轴的轴向上与所述轮毂对置；沿所述旋转轴的周向并排设置的多个叶片，其设置于所述轮毂与所述护罩之间；以及沿所述旋转轴的周向并排设置的多个升压流路，其由所述轮毂、所述护罩以及多个所述叶片划分形成，所述多个升压流路使流体从所述旋转轴的轴向流入，并使流体朝向所述旋转轴的径向外侧流出，所述叶轮的制造方法的特征在于，所述升压流路分别具有形成于所述旋转轴的轴向上的所述叶轮的端面的流入口、以及形成于所述旋转轴的径向外侧的所述叶轮的外周面的流出口，在所述叶轮的制造方法中具有如下加工工序：从所述流入口朝向所述流出口呈直线状地贯通形成贯通孔，并将所述贯通孔设为升压流路，在从所述旋转轴的轴向观察的面内，从所述流入口朝向所述流出口的所述贯通孔的贯通方向是与连结所述旋转轴的中心和所述流入口的线段正交的、所述流入口处的切线方向。根据该结构，在加工工序中，通过贯通形成呈直线状的贯通孔，能够容易地形成升压流路，因此能够降低加工成本。另外，优选的是，在所述加工工序中，通过进行钻削加工或者铣削加工而形成所述贯通孔。根据该结构，通过钻削加工或者铣削加工来贯通形成贯通孔，从而以简单的加工设备便能够进行效率良好的加工作业，因此能够降低加工成本。另外，优选的是，还包括对所述贯通孔的内周面进行研磨的研磨工序。根据该结构，通过研磨工序能够使贯通孔的内周面变得光滑，因此能够抑制升压流路中的流路阻力的增大。附图说明图1是实施方式1所涉及的燃气轮机的概要结构图。图2是实施方式1所涉及的燃气轮机的燃烧器周边的放大剖视图。图3是实施方式1所涉及的叶轮的俯视图。图4是实施方式1所涉及的叶轮的侧视图。图5是实施方式1所涉及的叶轮的立体图。图6是示出实施方式1所涉及的叶轮的子午线剖面的概略剖视图。图7是实施方式2所涉及的叶轮的贯通孔的剖视图。图8是实施方式2所涉及的叶轮的局部放大的侧视图。附图标记说明：1压缩机11空气吸取口12压缩机外壳13压缩机静叶13a最终级静叶14压缩机动叶15出口引导静叶16出口2燃烧器21燃烧筒21A先导燃烧嘴21Aa先导锥筒21Ab先导喷嘴21B主燃烧嘴21Ba主喷嘴21Bb回旋叶21C内筒22尾筒23燃烧器外壳24供气口3透平31透平外壳32透平静叶32a冷却通路32b护罩部32ba入口部33透平动叶34排气室34a排气扩散器4轮机轴(旋转轴)41轴承部42轴承部5压缩机扩散器51一端52另一端55抽气部6中间轴罩7冷却装置71排气管72供气管73冷却管74热交换器8升压装置8a护罩8b轮毂8c叶片8d升压流路81叶轮82贯通孔83流入口84流出口9扩散器9a引导板9b本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种叶轮，其特征在于，具备：轮毂，其以旋转轴为中心进行旋转；护罩，其设置为在所述旋转轴的轴向上与所述轮毂对置；沿所述旋转轴的周向并排设置的多个叶片，其设置于所述轮毂与所述护罩之间；以及沿所述旋转轴的周向并排设置的多个升压流路，其由所述轮毂、所述护罩以及多个所述叶片划分形成，所述多个升压流路使流体从所述旋转轴的轴向流入、并使流体朝向所述旋转轴的径向外侧流出，所述升压流路分别是贯通孔，该贯通孔具有形成于所述旋转轴的轴向上的所述叶轮的端面的流入口、以及形成于所述旋转轴的径向外侧的所述叶轮的外周面的流出口，并从所述流入口朝向所述流出口呈直线状贯通形成，在从所述旋转轴的轴向观察的面内，从所述流入口朝向所述流出口的所述贯通孔的贯通方向是与连结所述旋转轴的中心和所述流入口的线段正交的、所述流入口处的切线方向。

【技术特征摘要】
2018.03.09 JP 2018-0433861.一种叶轮，其特征在于，具备：轮毂，其以旋转轴为中心进行旋转；护罩，其设置为在所述旋转轴的轴向上与所述轮毂对置；沿所述旋转轴的周向并排设置的多个叶片，其设置于所述轮毂与所述护罩之间；以及沿所述旋转轴的周向并排设置的多个升压流路，其由所述轮毂、所述护罩以及多个所述叶片划分形成，所述多个升压流路使流体从所述旋转轴的轴向流入、并使流体朝向所述旋转轴的径向外侧流出，所述升压流路分别是贯通孔，该贯通孔具有形成于所述旋转轴的轴向上的所述叶轮的端面的流入口、以及形成于所述旋转轴的径向外侧的所述叶轮的外周面的流出口，并从所述流入口朝向所述流出口呈直线状贯通形成，在从所述旋转轴的轴向观察的面内，从所述流入口朝向所述流出口的所述贯通孔的贯通方向是与连结所述旋转轴的中心和所述流入口的线段正交的、所述流入口处的切线方向。2.根据权利要求1所述的叶轮，其特征在于，在从所述旋转轴的径向观察的面内，所述贯通孔相对于所述轴向上的所述叶轮的端面的倾斜方向沿着向所述流入口流入的所述流体的相对流入角的方向。3.根据权利要求1或2所述的叶轮，其特征在于，所述轮毂以及所述护罩形成为圆环形状，该圆环形状在轴中心形成有供所述旋转轴穿过的穿过孔，在从所述旋转轴的轴向观察的面内，所述轮毂的内周面与所述流入口之间的距离比所述流入口与所述护罩的外周面之间的距离短。4.一种离心式压缩机，其特征在于，具备：...

【专利技术属性】
技术研发人员：枡谷穣，青山邦明，
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