旋转机械制造技术

一种旋转机械，其具备：压缩部，其在壳体内配置于所述一对径向轴承之间，对流体进行压缩；膨胀部，其与所述压缩部并排地配置，使所述流体膨胀；以及推力轴承，其在所述轴线方向上配置于相对于所述压缩部及所述膨胀部而接近旋转轴的第一端部或第二端部的位置。在所述轴线方向上，在压缩部吸入口、压缩部喷出口、膨胀部吸入口以及膨胀部喷出口之中，所述压缩部吸入口配置于最接近所述第一端部的位置，所述膨胀部喷出口配置于最接近所述第二端部的位置。

【技术实现步骤摘要】
旋转机械
本专利技术涉及旋转机械。本申请基于2020年2月3日在日本提出申请的日本特愿2020-016565号而主张优先权，并将其内容援引于此。
技术介绍
在专利文献1中公开了具有如下结构的旋转机械(整体压缩膨胀机)的结构：在壳体内，将具有压缩流体的叶轮的压缩部和具有使流体膨胀的叶轮的膨胀部设置于一个旋转轴。在该结构中，旋转轴被一对轴承支承为绕轴线旋转自如。压缩部的叶轮在一对轴承之间被固定于旋转轴。膨胀部的叶轮为一片，其与压缩部的叶轮夹着一对轴承中的一方而配置。即，膨胀部的叶轮并非配置于一对轴承之间，而是以外伸的方式配置于从一对轴承之间向外侧偏离的位置。在先技术文献专利文献专利文献1：美国专利申请公开第2013/0091869号说明书但是，叶轮是重物。因此，在如专利文献1所公开的那样膨胀部的叶轮在从一对轴承之间向外侧偏离的位置固定于旋转轴的结构中，存在旋转轴的转子动态特性降低的可能性。另外，专利文献1所公开的膨胀部的叶轮为一片。然而，在膨胀部需要多个叶轮的情况下，若在从一对轴承之间向外侧偏离的位置设置多片膨胀部的叶轮，则存在旋转轴的转子动态特性进一步降低，无法成为旋转机的可能性。
技术实现思路
本专利技术提供能够提高旋转轴的转子动态特性的旋转机械。本专利技术旋转机械具备：旋转轴，其绕轴线旋转；壳体，其覆盖所述旋转轴；一对径向轴承，其固定于所述壳体，将所述旋转轴支承为绕所述轴线旋转自如；压缩部，其在所述壳体内配置于所述轴线延伸的轴线方向上的所述一对径向轴承之间，对从所述壳体的外部导入的流体进行压缩；膨胀部，其在所述壳体内在所述轴线方向上的所述一对径向轴承之间与所述压缩部并排地配置，使从所述壳体的外部导入的所述流体膨胀；以及推力轴承，其在所述轴线方向上配置于相对于所述压缩部及所述膨胀部而接近所述旋转轴的第一端部或第二端部的位置，在所述轴线方向上支承所述旋转轴，所述压缩部具备压缩叶轮，该压缩叶轮固定于所述旋转轴而与所述旋转轴一体地旋转，从而对流入内部的所述流体进行压缩，所述膨胀部具备膨胀叶轮，该膨胀叶轮固定于所述旋转轴而与所述旋转轴一体地旋转，从而使流入内部的所述流体膨胀，所述壳体具有：压缩部吸入口，其向所述压缩部导入压力在所述压缩部中最低的所述流体；压缩部喷出口，其将被所述压缩部压缩而压力在所述压缩部中最高的所述流体向所述壳体的外部排出；膨胀部吸入口，其向所述膨胀部导入压力在所述膨胀部中最高的所述流体；以及膨胀部喷出口，其将在所述膨胀部中膨胀而压力在所述膨胀部中最低的所述流体向所述壳体的外部排出，在所述轴线方向上，在所述压缩部吸入口、所述压缩部喷出口、所述膨胀部吸入口以及所述膨胀部喷出口之中，所述压缩部吸入口配置于最接近所述第一端部的位置，所述膨胀部喷出口配置于最接近所述第二端部的位置。专利技术效果根据本专利技术的旋转机械，能够提高旋转轴的转子动态特性。附图说明图1是示出本专利技术的实施方式的旋转机械的结构的示意图。图2是示出本专利技术的第一变形例的旋转机械的结构的示意图。图3是示出本专利技术的第二变形例的旋转机械的结构的示意图。附图标记说明：1…旋转机械；2…旋转轴；2a…第一端部；2b…第二端部；3…壳体；4A及4B…径向轴承；5…压缩部；6…膨胀部；7…送给部；8…驱动器；9…推力轴承；33…压缩部吸入口；34…压缩部喷出口；35…膨胀部吸入口；36…膨胀部喷出口；51…压缩叶轮；61…膨胀叶轮；71…送给管线；72…热交换器；81a…输出轴；Da…轴线方向；Da1…第一侧；Da2…第二侧；Dr…径向；Dro…外侧；Fs1、Fs2…推力；G…气体(流体)；O…轴线。具体实施方式以下，参照附图对用于实施本专利技术的旋转机械的方式进行说明。但是，本专利技术不仅限定于该实施方式。(旋转机械的结构)以下，参照图1对本专利技术的实施方式的旋转机械进行说明。如图1所示，旋转机械1是具备作为压缩气体G的压缩机(compressor)发挥功能的压缩部5、以及作为使气体G膨胀的膨胀机(expander)发挥功能的膨胀部6的所谓的压扩机(compander)。旋转机械1主要具备旋转轴2、壳体3、一对径向轴承4A及4B、压缩部5、膨胀部6以及推力轴承9。(壳体的结构)壳体3形成旋转机械1的外壳。壳体3形成为沿旋转轴2的轴线O所延伸的轴线方向Da延伸的筒状。壳体3将旋转轴2的一部分、一对径向轴承4A及4B、压缩部5、以及膨胀部6覆盖。壳体3具有压缩部吸入口33、压缩部喷出口34、膨胀部吸入口35以及膨胀部喷出口36。压缩部吸入口33是从壳体3的外部的气体供给源(未图示)向壳体3的内部的压缩部5导入气体(流体)G的入口喷嘴。在压缩部吸入口33通过在压缩部5中压力最低的气体G。压缩部喷出口34是将由压缩部5压缩后的气体G向壳体3的外部排出的出口喷嘴。在压缩部喷出口34通过由压缩部5压缩而在压缩部5中压力最高的气体G。膨胀部吸入口35是向膨胀部6导入气体G的入口喷嘴。在膨胀部吸入口35通过在膨胀部6中压力最高的气体G。膨胀部喷出口36是将在膨胀部6中膨胀了的气体G向壳体3的外部排出的出口喷嘴。在膨胀部喷出口36通过在膨胀部6中膨胀而在膨胀部6中压力最低的气体G。在本实施方式中，在轴线方向Da上，从旋转轴2的第一端部2a朝向旋转轴2的第二端部2b，压缩部吸入口33、压缩部喷出口34、膨胀部吸入口35以及膨胀部喷出口36依次排列配置。即，在轴线方向Da上，在压缩部吸入口33、压缩部喷出口34、膨胀部吸入口35以及膨胀部喷出口36中，压缩部吸入口33配置于最接近旋转轴2的第一端部2a的位置。在轴线方向Da上，在压缩部吸入口33、压缩部喷出口34、膨胀部吸入口35以及膨胀部喷出口36中，膨胀部喷出口36配置于最接近旋转轴2的第二端部2b的位置。另外，压缩部吸入口33、压缩部喷出口34、膨胀部吸入口35以及膨胀部喷出口36之中，在轴线方向Da上，压缩部喷出口34与膨胀部吸入口35配置于最接近的位置。(轴承的结构)一对径向轴承4A及4B固定于壳体3。一对径向轴承4A及4B将旋转轴2支承为绕轴线O旋转自如。一对径向轴承4A及4B在壳体3内在轴线方向Da上隔开间隔地配置有一对。在本专利技术的实施方式中，在壳体3内，径向轴承(第一径向轴承)4A配置于轴线方向Da上的第一侧Da1。径向轴承(第二径向轴承)4B在壳体3内配置于轴线方向Da上的第二侧Da2。在此，轴线方向Da上的第一侧Da1是指，在轴线方向Da上，相对于旋转轴的第二端部2b而配置有旋转轴的第一端部2a的一侧。另外，轴线方向Da上的第二侧Da2是指，在轴线方向Da上，相对于旋转轴2的第一端部2a而配置有旋转轴2的第二端部2b的一侧。因此，径向轴承本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种旋转机械，其中，/n所述旋转机械具备：/n旋转轴，其绕轴线旋转；/n壳体，其覆盖所述旋转轴；/n一对径向轴承，其固定于所述壳体，将所述旋转轴支承为绕所述轴线旋转自如；/n压缩部，其在所述壳体内配置于所述轴线延伸的轴线方向上的所述一对径向轴承之间，对从所述壳体的外部导入的流体进行压缩；/n膨胀部，其在所述壳体内在所述轴线方向上的所述一对径向轴承之间与所述压缩部并排地配置，使从所述壳体的外部导入的所述流体膨胀；以及/n推力轴承，其在所述轴线方向上配置于相对于所述压缩部及所述膨胀部而接近所述旋转轴的第一端部或第二端部的位置，在所述轴线方向上支承所述旋转轴，/n所述压缩部具备压缩叶轮，该压缩叶轮固定于所述旋转轴而与所述旋转轴一体地旋转，从而对流入内部的所述流体进行压缩，/n所述膨胀部具备膨胀叶轮，该膨胀叶轮固定于所述旋转轴而与所述旋转轴一体地旋转，从而使流入内部的所述流体膨胀，/n所述壳体具有：/n压缩部吸入口，其向所述压缩部导入压力在所述压缩部中最低的所述流体；/n压缩部喷出口，其将被所述压缩部压缩而压力在所述压缩部中最高的所述流体向所述壳体的外部排出；/n膨胀部吸入口，其向所述膨胀部导入压力在所述膨胀部中最高的所述流体；以及/n膨胀部喷出口，其将在所述膨胀部中膨胀而压力在所述膨胀部中最低的所述流体向所述壳体的外部排出，/n在所述轴线方向上，在所述压缩部吸入口、所述压缩部喷出口、所述膨胀部吸入口以及所述膨胀部喷出口之中，所述压缩部吸入口配置于最接近所述第一端部的位置，所述膨胀部喷出口配置于最接近所述第二端部的位置。/n...

【技术特征摘要】
20200203 JP 2020-0165651.一种旋转机械，其中，
所述旋转机械具备：
旋转轴，其绕轴线旋转；
壳体，其覆盖所述旋转轴；
一对径向轴承，其固定于所述壳体，将所述旋转轴支承为绕所述轴线旋转自如；
压缩部，其在所述壳体内配置于所述轴线延伸的轴线方向上的所述一对径向轴承之间，对从所述壳体的外部导入的流体进行压缩；
膨胀部，其在所述壳体内在所述轴线方向上的所述一对径向轴承之间与所述压缩部并排地配置，使从所述壳体的外部导入的所述流体膨胀；以及
推力轴承，其在所述轴线方向上配置于相对于所述压缩部及所述膨胀部而接近所述旋转轴的第一端部或第二端部的位置，在所述轴线方向上支承所述旋转轴，
所述压缩部具备压缩叶轮，该压缩叶轮固定于所述旋转轴而与所述旋转轴一体地旋转，从而对流入内部的所述流体进行压缩，
所述膨胀部具备膨胀叶轮，该膨胀叶轮固定于所述旋转轴而与所述旋转轴一体地旋转，从而使流入内部的所述流体膨胀，
所述壳体具有：
压缩部吸入口，其向所述压缩部导入压力在所述压缩部中最低的所述流体；
压缩部喷出口，其将被所述压缩部压缩而压力在所述压缩部中最高的所述流体向所述壳体...

【专利技术属性】
技术研发人员：小林雅博，永尾英树，宫田宽之，
申请(专利权)人：三菱重工压缩机有限公司，
类型：发明
国别省市：日本;JP