旋转机械以及旋转机械的修补方法与流程

1.本发明涉及旋转机械以及旋转机械的修补方法。


背景技术：

2.以往，在压缩机、涡轮等旋转机械中，要求提高安全性以使在收纳于内部的叶轮等旋转体损伤而断裂的情况下断裂的部件不向装置的外部飞散(例如，参照专利文献1)。在专利文献1中公开了如下，在涡流室的外周侧和涡流室的内周侧双方通过紧固部件来紧固形成涡流室的第一壳体和与第一壳体相对配置的第二壳体。
3.现有技术文献
4.专利文献
5.专利文献1：日本特开2020-16163号公报
6.发明要解决的技术问题
7.在专利文献1所公开的旋转机械中，通过提高紧固部件的抗拉强度，能够提高安全性以使断裂的部件不向装置的外部飞散。然而，公知有在抗拉强度较高的紧固部件(例如，称为高强度螺栓、超高强度螺栓的部件)中，在钢材被赋予静态的应力之后经过规定时间后发生突然产生破坏的被称为延迟破坏的现象。
8.因此，虽然通过提高紧固部件的抗拉强度而提高安全性以使断裂的部件不向外部飞散，但有可能由于延迟破坏而在旋转机械的通常使用时第一壳体与第二壳体的紧固力变弱、或者第一壳体与第二壳体的连结局部脱离。


技术实现要素：

9.本发明是鉴于这样的情况而完成的，目的在于，提供旋转机械以及旋转机械的修补方法，能够提高安全性以使在收纳于内部的叶轮损伤而断裂的情况下断裂的部件不向装置的外部飞散，并且抑制由于紧固螺栓的延迟破坏导致的不良情况。
10.用于解决技术问题的技术手段
11.本发明的一个方式的旋转机械具备：叶轮，该叶轮与沿着轴线旋转的旋转轴连结；第一壳体，该第一壳体沿着所述轴线配置并且包围所述叶轮的外周侧而形成为环状；第二壳体，该第二壳体沿着所述轴线与所述第一壳体邻接配置并且形成为环状；以及连结部，该连结部在所述轴线上的规定位置处在绕所述轴线的周向的多个部位将所述第一壳体和所述第二壳体连结，所述连结部具有形成为沿着所述轴线延伸的轴状的第一紧固螺栓和形成为沿着所述轴线延伸的轴状的第二紧固螺栓，沿着所述轴线延伸的多个贯通孔沿着所述周向隔开间隔地形成在所述第一壳体和所述第二壳体中的至少任意一方，在将多个所述第一紧固螺栓和多个所述第二紧固螺栓插入到多个所述贯通孔的状态下将所述第一壳体和所述第二壳体连结，所述第一紧固螺栓的抗拉强度比所述第二紧固螺栓的抗拉强度高。
12.在本发明的一个方式的旋转机械的修补方法中，所述旋转机械具备：叶轮，该叶轮与沿着轴线旋转的旋转轴连结；第一壳体，该第一壳体沿着所述轴线配置并且包围所述叶
轮的外周侧而形成为环状；以及第二壳体，该第二壳体沿着所述轴线与所述第一壳体邻接配置并且形成为环状，沿着所述轴线延伸的多个贯通孔沿着所述周向隔开间隔地形成在所述第一壳体和所述第二壳体中的至少任意一方，该旋转机械的修补方法具备：拆卸工序，拆卸多个第二紧固螺栓中的至少一个，该多个第二紧固螺栓被插入多个所述贯通孔并且将所述第一壳体和所述第二壳体连结；以及连结工序，在拆卸了所述第二紧固螺栓的所述贯通孔中插入第一紧固螺栓而将所述第一壳体和所述第二壳体连结，所述第一紧固螺栓的抗拉强度比所述第二紧固螺栓的抗拉强度高。
13.发明的效果
14.根据本发明，能够提供旋转机械以及旋转机械的修补方法，能够提高安全性以使在收纳于内部的叶轮损伤而断裂的情况下断裂的部件不向装置的外部飞散，并且抑制由于紧固螺栓的延迟破坏导致的不良情况。
附图说明
15.图1是表示本发明的第一实施方式的增压器的纵剖视图。
16.图2是图1所示的增压器的a-a向视的端视图。
17.图3是图1所示的增压器的b-b向视的端视图。
18.图4是表示本发明的第一实施方式的增压器的修补方法的流程图。
19.图5是表示本发明的第二实施方式的增压器的纵剖视图。
20.图6是图5所示的增压器的c-c向视的端视图。
21.图7是图5所示的增压器的d-d向视的端视图。
具体实施方式
22.[第一实施方式]
[0023]
以下，参照附图对本发明的第一实施方式的增压器(压缩机；旋转机械)100进行说明。图1是表示本实施方式的增压器100的纵剖视图。图2是图1所示的增压器100的a-a向视的端视图。图3是图1所示的增压器100的b-b向视的端视图。
[0024]
本实施方式的增压器100是对所吸入的气体(例如，空气)进行压缩并送入内燃机的装置。如图1所示，本实施方式的增压器100具备涡轮(省略图示)、离心压缩机10、消声器15(吸音装置)、以及轴承壳体(第二壳体)20。涡轮和离心压缩机10分别与转子轴30连结。转子轴30以能够绕轴线x旋转的状态被轴承壳体20支承。
[0025]
涡轮(省略图示)具有涡轮盘(省略图示)，该涡轮盘安装有涡轮叶片并且与转子轴30连结。通过从内燃机排出并被导向涡轮叶片的排气而使涡轮盘绕轴线x旋转。通过涡轮盘绕轴线x旋转，从而连结有涡轮盘的转子轴30绕轴线x旋转。
[0026]
离心压缩机10是对从增压器100的外部流入的空气进行压缩，并向与构成内燃机的气缸套(省略图示)的内部连通的扫气箱(省略图示)供给压缩后的空气(以下，称为压缩空气。)的装置。离心压缩机10具备叶轮11、引导筒12、以及涡旋壳体(第一壳体)13。
[0027]
如图1所示，叶轮11与沿着轴线x延伸的转子轴30连结，伴随着转子轴30绕轴线x旋转而绕轴线x旋转。叶轮11通过绕轴线x旋转而对从取入口11a流入的空气进行压缩并从排出口11b排出。
[0028]
如图1所示，叶轮11具备：安装于转子轴30的轮毂11c、以及安装在轮毂11c的外周面上的叶片11d。在叶轮11设置有由轮毂11c的外周面和引导筒12的内周面形成的空间，该空间被多片叶片11d分隔为多个空间。叶轮11对沿着轴线x方向从取入口11a流入的空气做功而使该空气向与轴线x方向正交的径向排出，使从排出口11b排出的压缩空气流入扩散器13e。
[0029]
引导筒12是绕轴线x收纳叶轮11并且将沿着轴线x从吸入口12a流入的空气从排出口11b排出的筒状的部件。引导筒12与叶轮11一同将沿着轴线x从取入口11a流入的空气向与轴线x正交的径向引导并导向排出口11b。
[0030]
涡旋壳体13是供从排出口11b排出的压缩空气流入，并且将赋予压缩空气的运动能量(动压)变换为压力能量(静压)的装置。涡旋壳体13相比于引导筒12配置在与轴线x方向正交的径向的外周侧。涡旋壳体13沿着轴线x配置并且包围叶轮11的外周侧而形成为环状。
[0031]
如图1所示，在涡旋壳体13安装有扩散器13e。扩散器13e是配置在叶轮11的排出口11b的下游侧的翼型的部件，形成将压缩空气从排出口11b导向涡流室13d的流路。扩散器13e被设置为包围设置于叶轮11的整周的压缩空气的排出口11b。
[0032]
扩散器13e通过使从叶轮11的排出口11b排出的压缩空气的流速减速而将赋予压缩空气的运动能量(动压)变换为压力能量(静压)。在通过扩散器13e时流速被减速的压缩空气流入与扩散器13e连通的涡流室13d。流入到涡流室13d的压缩空气向排出配管(省略图示)排出。
[0033]
轴承壳体20是绕轴线x形成为环状的部件，沿着轴线x与涡旋壳体13邻接配置。轴承壳体20通过连结部40与涡旋壳体13连结。
[0034]
如图1所示，连结部40在轴线x上的位置x1处，在绕轴线x的周向cd的多个部位将涡旋壳体13和轴承壳体20连结。如图2所示，连结部40具有：形成为沿着轴线x延伸的轴状的紧固螺栓(第一紧固螺栓)41、以及形成为沿着轴线x延伸的轴状的紧固螺栓(第二紧固螺栓)42。在紧固螺栓41和紧固螺栓42的外周面分别形成有外螺纹。
[0035]
紧固螺栓41和紧固螺栓42的长度和外径相等。另一方面，紧固螺栓41的抗拉强度比紧固螺栓42的抗拉强度高。紧固螺栓41的抗拉强度优选为能够确保安全性的强度，以使在叶轮11损伤而断裂的情况下断裂的部件不会向增压器100的外部飞散。
[0036]
紧固螺栓41的抗拉强度例如优选为1200mpa(n/mm2)以上。作为具有1200mpa(n/mm2)以上的抗拉强度的紧固螺栓，例如能够使用12g热浸镀锌高强度螺栓“12gshtb(注册商标)”。另外，例如，能够采用由yag300(马氏体时效钢)形成的螺栓。紧固螺栓41的屈服强度更优选为1080mpa(n/mm2)以上。紧固螺栓42的抗拉强度优选为不容易产生延迟破坏的强度，例如优选为1100mpa(n/mm2)以下。
[0037]
在轴承壳体20沿着周向cd隔开间隔地形成有沿着轴线x延伸的多个贯通孔21。在涡旋壳体13的与贯通孔21相对配置的端面形成有沿着轴线x延伸的紧固孔13a。在紧固孔13a的内周面形成有内螺纹。
[0038]
在将多个紧固螺栓41和多个紧固螺栓42插入到多个贯通孔21的状态下将涡旋壳体13和轴承壳体20连结。通过使形成于紧固螺栓41和紧固螺栓42的外周面的外螺纹与形成于紧固孔13a的内周面的内螺纹卡合而将涡旋壳体13和轴承壳体20连结。
[0039]
如图2所示，多个贯通孔21被配置为从多个贯通孔21中的各个贯通孔21到轴线x为止的距离为恒定的d1。图2所示的多个贯通孔21沿着绕轴线x的周向cd，以15度间隔配置在24个部位。此外，沿着周向cd配置多个贯通孔21的部位可以是24个部位以外的任意的数量。
[0040]
如图2所示，紧固螺栓42被插入24个部位的贯通孔21中的4个部位。供紧固螺栓42插入的贯通孔21在周向上以45度间隔配置在8个部位。另一方面，与紧固螺栓42相比抗拉强度较高的紧固螺栓41被插入24个部位的贯通孔21中的20个部位。紧固螺栓41被插入除了供紧固螺栓42插入的4个部位的贯通孔21之外的其他的贯通孔21。
[0041]
在图2所示的例子中，在24个部位的贯通孔21中的4个部位插入紧固螺栓42，在24个部位的贯通孔21中的20个部位插入紧固螺栓41，但也可以是其他的方式。例如，也可以将供紧固螺栓42插入的部位设为8个部位、12个部位，在其他的部位插入紧固螺栓41。
[0042]
在该情况下，供紧固螺栓42插入的贯通孔21配置的位置优选为相对于轴线x对称的位置。另外，供紧固螺栓42插入的贯通孔21配置的位置优选为沿着周向cd等间隔的位置。另外，优选插入到多个贯通孔21的紧固螺栓41的个数比插入到多个贯通孔21的紧固螺栓42的个数多。
[0043]
消声器15(吸音装置)是对由离心压缩机10产生的噪声的一部分进行吸音而使噪声水平降低的装置。消声器15安装于离心压缩机10的引导筒12的吸入口12a。消声器15使沿着图1所示的箭头从径向的外侧流入的空气的流通方向转换为沿着轴线x的方向，并导向引导筒12的吸入口12a。
[0044]
消声器15具备消声器壳体(第二壳体)15a和消声器壳体15b。消声器壳体15a和消声器壳体15b沿着轴线x隔开间隔地配置，在消声器壳体15a与消声器壳体15b之间形成供空气流通的流路。
[0045]
消声器壳体15a是绕轴线x形成为环状的部件，沿着轴线x与涡旋壳体13邻接配置。消声器壳体15a通过连结部50与涡旋壳体13连结。
[0046]
如图1所示，连结部50在轴线x上的位置x2处，在绕轴线x的周向cd的多个部位将涡旋壳体13和消声器壳体15a连结。如图3所示，连结部50具有：形成为沿着轴线x延伸的轴状的紧固螺栓(第一紧固螺栓)51、以及形成为沿着轴线x延伸的轴状的紧固螺栓(第二紧固螺栓)52。在紧固螺栓51和紧固螺栓52的外周面分别形成有外螺纹。
[0047]
紧固螺栓51和紧固螺栓52的长度和外径相等。另一方面，紧固螺栓51的抗拉强度比紧固螺栓52的抗拉强度高。紧固螺栓51的抗拉强度优选为能够确保安全性的强度，以使在叶轮11损伤而断裂的情况下断裂的部件不向增压器100的外部飞散。
[0048]
紧固螺栓51的抗拉强度例如优选为1200mpa(n/mm2)以上。作为具有1200mpa(n/mm2)以上的抗拉强度的紧固螺栓，例如能够使用12g热浸镀锌高强度螺栓“12gshtb(注册商标)”。另外，例如能够采用由yag300(马氏体时效钢)形成的螺栓。紧固螺栓51的屈服强度更优选为1080mpa(n/mm2)以上。紧固螺栓52的抗拉强度优选为不容易产生延迟破坏的强度，例如优选为1100mpa(n/mm2)以下。
[0049]
在消声器壳体15a沿着周向cd隔开间隔地形成有沿着轴线x延伸的多个贯通孔15c。在涡旋壳体13的与贯通孔15c相对配置的端面形成有沿着轴线x延伸的紧固孔13b。在紧固孔13b的内周面形成有内螺纹。
[0050]
在将多个紧固螺栓51和多个紧固螺栓52插入到多个贯通孔15c的状态下将涡旋壳
体13和消声器壳体15a连结。通过使形成于紧固螺栓51和紧固螺栓52的外周面的外螺纹与形成于紧固孔13b的内周面的内螺纹卡合而将涡旋壳体13和消声器壳体15a连结。
[0051]
如图3所示，多个贯通孔15c被配置为从多个贯通孔15c中的各个贯通孔15c到轴线x为止的距离为恒定的d2。图3所示的多个贯通孔15c沿着绕轴线x的周向cd，以15度间隔配置在24个部位。此外，沿着周向cd配置多个贯通孔15c的部位可以是24个部位以外的任意的数量。
[0052]
如图3所示，紧固螺栓52被插入24个部位的贯通孔15c中的4个部位。供紧固螺栓52插入的贯通孔15c在周向上以45度间隔配置在8个部位。另一方面，与紧固螺栓52相比抗拉强度较高的紧固螺栓51被插入24个部位的贯通孔15c中的20个部位。紧固螺栓51被插入除了供紧固螺栓52插入的4个部位的贯通孔15c之外的其他的贯通孔15c。
[0053]
在图3所示的例子中，在24个部位的贯通孔15c中的4个部位插入紧固螺栓52，在24个部位的贯通孔15c中的20个部位插入紧固螺栓51，但也可以是其他的方式。例如，也可以将供紧固螺栓52插入的部位设为8个部位、12个部位，也可以在其他的部位插入紧固螺栓51。
[0054]
在该情况下，供紧固螺栓52插入的贯通孔15c配置的位置优选为相对于轴线x对称的位置。另外，供紧固螺栓52插入的贯通孔15c配置的位置优选为沿着周向cd等间隔的位置。另外，优选插入到多个贯通孔15c的紧固螺栓51的个数比插入到多个贯通孔15c的紧固螺栓52的个数多。
[0055]
接下来，参照附图对本实施方式的增压器100的修补方法进行说明。图4是表示本实施方式的增压器100的修补方法的流程图。
[0056]
本实施方式的修补方法是对如下的增压器100进行修补的方法，在该增压器100中涡旋壳体13和轴承壳体20仅由紧固螺栓42紧固，并且涡旋壳体13和消声器壳体15a仅由紧固螺栓52紧固。
[0057]
在执行图4所示的修补方法之前的增压器100中，涡旋壳体13和轴承壳体20仅由紧固螺栓42紧固，并且涡旋壳体13和消声器壳体15a仅由紧固螺栓52紧固。
[0058]
在图4的步骤s101(第一拆卸工序)中，作业者拆卸插入到贯通孔21的紧固螺栓42中的至少一个。紧固螺栓42是插入到贯通孔21并且将涡旋壳体13和轴承壳体20连结的螺栓。例如，作业者将插入到图2所示的紧固螺栓41的位置的20个紧固螺栓42拆卸。
[0059]
在步骤s102(第一连结工序)中，作业者在拆卸了紧固螺栓42的贯通孔21中插入紧固螺栓41，并紧固于涡旋壳体13的紧固孔13a而将涡旋壳体13和轴承壳体20连结。
[0060]
在步骤s103(第二拆卸工序)中，作业者拆卸插入到贯通孔15c的紧固螺栓52中的至少一个。紧固螺栓52是插入到贯通孔15c并且将涡旋壳体13和消声器壳体15a连结的螺栓。例如，作业者将插入到图3所示的紧固螺栓51的位置的20个紧固螺栓52拆卸。
[0061]
在步骤s104(第二连结工序)中，作业者在拆卸了紧固螺栓52的贯通孔15c中插入紧固螺栓51，并紧固于涡旋壳体13的紧固孔13b而将涡旋壳体13和消声器壳体15a连结。
[0062]
通过以上的工序，对如下的增压器100进行修补，在该增压器100中涡旋壳体13和轴承壳体20仅由紧固螺栓42紧固，并且涡旋壳体13和消声器壳体15a仅由紧固螺栓52紧固。在修补后的增压器100中，涡旋壳体13和轴承壳体20由多个紧固螺栓41和多个紧固螺栓42双方紧固。另外，在修补后的增压器100中，涡旋壳体13和消声器壳体15a由多个紧固螺栓51
和多个紧固螺栓52双方紧固。
[0063]
在以上的说明中，紧固螺栓41和紧固螺栓42紧固于在涡旋壳体13形成的紧固孔13a，但也可以是其他的方式。例如，也可以在涡旋壳体13设置供紧固螺栓41和紧固螺栓42插入的贯通孔。在该情况下，通过将螺母紧固于穿过了贯通孔的紧固螺栓41和紧固螺栓42而将涡旋壳体13和轴承壳体20连结。
[0064]
另外，在以上的说明中，紧固螺栓51和紧固螺栓52被紧固于在涡旋壳体13形成的紧固孔13b，但也可以是其他的方式。例如，也可以在涡旋壳体13设置供紧固螺栓51和紧固螺栓52插入的贯通孔。在该情况下，通过将螺母紧固于通过了贯通孔的紧固螺栓51和紧固螺栓52而将涡旋壳体13和消声器壳体15a连结。
[0065]
以上说明的本实施方式的增压器100实现以下的作用和效果。
[0066]
根据本实施方式的增压器100，将包围叶轮11的外周侧而形成为环状的涡旋壳体13和与涡旋壳体13邻接配置的轴承壳体20连结的连结部40具有形成为沿着轴线x延伸的轴状的紧固螺栓51和紧固螺栓52。在将多个紧固螺栓41和多个紧固螺栓42插入到多个贯通孔21的状态下将涡旋壳体13和轴承壳体20连结。
[0067]
根据本发明的增压器100，由于紧固螺栓41的抗拉强度比紧固螺栓42的抗拉强度高，因此与仅使用紧固螺栓52将涡旋壳体13和轴承壳体20连结的情况相比，能够提高将涡旋壳体13和轴承壳体20连结的连结强度，能够提高安全性以使在收纳于内部的叶轮11损伤而断裂的情况下断裂的部件不向装置的外部飞散。
[0068]
另外，根据本实施方式的增压器100，紧固螺栓42的抗拉强度比紧固螺栓41的抗拉强度低。因此，与仅使用紧固螺栓41将涡旋壳体13和轴承壳体20连结的情况相比，能够抑制由于紧固螺栓41的延迟破坏导致的不良情况。即，即使紧固螺栓41由于延迟破坏而断裂，也能够通过紧固螺栓42维持将涡旋壳体13和轴承壳体20连结的状态。
[0069]
另外，根据本实施方式的增压器100，通过使与紧固螺栓41相比抗拉强度较高的紧固螺栓41的个数比紧固螺栓42的个数多，能够充分地提高安全性以使在收纳于内部的叶轮11损伤而断裂的情况下断裂的部件不向装置的外部飞散。
[0070]
另外，根据本实施方式的增压器100，由于多个贯通孔21被配置为直到轴线x为止的距离恒定，因此能够使绕轴线x的周向cd的各位置处的涡旋壳体13和轴承壳体20的连结强度均匀。
[0071]
另外，根据本实施方式的增压器100，由于紧固螺栓41和紧固螺栓42的长度和外径相等，因此能够使多个贯通孔21的长度和内径相等。因此，能够减少形成多个贯通孔21所需要的工时。
[0072]
以上说明的本实施方式的增压器100的修补方法实现以下的作用和效果。
[0073]
根据本实施方式的增压器100的修补方法，在第一拆卸工序中，将包围叶轮11的外周侧而形成为环状的涡旋壳体13和与涡旋壳体13邻接配置的轴承壳体20连结的多个紧固螺栓42中的至少一个被拆卸。然后，在第一连结工序中，在拆卸了紧固螺栓42的贯通孔21中插入紧固螺栓41而将涡旋壳体13和轴承壳体20连结。
[0074]
根据本实施方式的增压器100的修补方法，由于紧固螺栓41的抗拉强度比紧固螺栓42的抗拉强度高，因此与仅使用紧固螺栓42将涡旋壳体13和轴承壳体20连结的情况相比，能够提高将涡旋壳体13和轴承壳体20连结的连结强度，能够提高安全性以使在收纳于
内部的叶轮11损伤而断裂的情况下断裂的部件不向装置的外部飞散。
[0075]
另外，根据本实施方式的增压器100的修补方法，紧固螺栓42的抗拉强度比紧固螺栓41的抗拉强度低。因此，与仅使用紧固螺栓41将涡旋壳体13和轴承壳体20连结的情况相比，能够抑制由于紧固螺栓的延迟破坏导致的不良情况。即，即使紧固螺栓41由于延迟破坏而断裂，也能够通过紧固螺栓42维持将涡旋壳体13和轴承壳体20连结的状态。
[0076]
[第二实施方式]
[0077]
接下来，参照附图对本发明的第二实施方式的增压器200进行说明。图5是表示本实施方式的增压器200的纵剖视图。图6是图5所示的增压器200的c-c向视的端视图。图7是图5所示的增压器200的d-d向视的端视图。
[0078]
本实施方式的增压器200是对所吸入的气体(例如，空气)进行压缩并送入内燃机的装置。如图5所示，本实施方式的增压器200具备涡轮210、压缩机(省略图示)、以及轴承壳体(第二壳体)220。涡轮210和压缩机分别与转子轴230连结。转子轴230以能够绕轴线x旋转的状态被轴承壳体20支承。
[0079]
涡轮210具备：安装有涡轮叶片的叶轮211、在内部收纳叶轮211的涡轮壳体(第一壳体)212、以及出口壳体(第二壳体)213。
[0080]
叶轮211被从涡轮壳体212的涡流室212a流入的气体(例如，从内燃机排出的排气)赋予绕轴线x旋转的驱动力。通过赋予叶轮211的驱动力而使转子轴230绕轴线x旋转，使经由转子轴230连结的压缩机旋转。
[0081]
涡轮壳体212在内部收纳叶轮211并且具有供气体从内燃机流入的涡流室212a。涡轮壳体212沿着轴线x配置并且包围叶轮211的外周侧而形成为环状。
[0082]
出口壳体213形成供从涡流室212a流入到叶轮211的气体排出的流路。出口壳体213是绕轴线x形成为环状的部件，沿着轴线x与涡轮壳体212邻接配置。出口壳体213通过连结部240与涡轮壳体212连结。
[0083]
如图5所示，连结部240在轴线x上的位置x3处，在绕轴线x的周向cd的多个部位将涡轮壳体212和出口壳体213连结。如图6所示，连结部240具有：形成为沿着轴线x延伸的轴状的紧固螺栓(第一紧固螺栓)241、以及形成为沿着轴线x延伸的轴状的紧固螺栓(第二紧固螺栓)242。在紧固螺栓241和紧固螺栓242的外周面分别形成有外螺纹。
[0084]
紧固螺栓241和紧固螺栓242的长度和外径相等。另一方面，紧固螺栓241的抗拉强度比紧固螺栓242的抗拉强度高。紧固螺栓241的抗拉强度优选为能够确保安全性的强度，以使在叶轮211损伤而断裂的情况下断裂的部件不向增压器200的外部飞散。
[0085]
紧固螺栓241的抗拉强度例如优选为1200mpa(n/mm2)以上。作为具有1200mpa(n/mm2)以上的抗拉强度的紧固螺栓，例如能够使用12g热浸镀锌高强度螺栓“12gshtb(注册商标)”。另外，例如，能够采用由yag300(马氏体时效钢)形成的螺栓。紧固螺栓241的屈服强度更优选为1080mpa(n/mm2)以上。紧固螺栓242的抗拉强度优选为不容易产生延迟破坏的强度，例如优选为1100mpa(n/mm2)以下。
[0086]
在出口壳体213沿着周向cd隔开间隔地形成有沿着轴线x延伸的多个贯通孔213a。在涡轮壳体212的与贯通孔213a相对配置的端面形成有沿着轴线x延伸的紧固孔212b。在紧固孔212b的内周面形成有内螺纹。
[0087]
在将多个紧固螺栓241和多个紧固螺栓242插入到多个贯通孔213a的状态下将涡
轮壳体212和出口壳体213连结。通过使形成于紧固螺栓241和紧固螺栓242的外周面的外螺纹与形成于紧固孔212b的内周面的内螺纹卡合而将涡轮壳体212和出口壳体213连结。
[0088]
如图6所示，多个贯通孔213a被配置为从多个贯通孔213a中的各个贯通孔213a到轴线x为止的距离为恒定的d3。图6所示的多个贯通孔213a沿着绕轴线x的周向cd，以30度间隔配置在12个部位。此外，沿着周向cd配置多个贯通孔213a的部位可以是12个部位以外的任意的数量。
[0089]
如图6所示，紧固螺栓242被插入12个部位的贯通孔213a中的4个部位。供紧固螺栓242插入的贯通孔213a在周向上以90度间隔配置在4个部位。另一方面，与紧固螺栓242相比抗拉强度较高的紧固螺栓241被插入12个部位的贯通孔213a中的8个部位。紧固螺栓241被插入除了供紧固螺栓242插入的4个部位的贯通孔213a之外的其他的贯通孔213a。
[0090]
在图6所示的例子中，在12个部位的贯通孔21中的4个部位插入紧固螺栓242，在12个部位的贯通孔21中的8个部位插入紧固螺栓241，但也可以是其他的方式。例如，也可以将供紧固螺栓42插入的部位设为2个部位、3个部位，在其他的部位插入紧固螺栓41。
[0091]
在该情况下，供紧固螺栓242插入的贯通孔213a配置的位置优选为相对于轴线x对称的位置。另外，供紧固螺栓242插入的贯通孔213a配置的位置优选为沿着周向cd等间隔的位置。另外，优选插入到多个贯通孔213a的紧固螺栓241的个数比插入到多个贯通孔213a的紧固螺栓242的个数多。
[0092]
轴承壳体220是绕轴线x形成为环状的部件，沿着轴线x与涡轮壳体212邻接配置。轴承壳体220通过连结部250与涡轮壳体212连结。
[0093]
如图5所示，连结部250在轴线x上的位置x4处，在绕轴线x的周向cd的多个部位将涡轮壳体212和轴承壳体220连结。如图7所示，连结部250具有：形成为沿着轴线x延伸的轴状的紧固螺栓(第一紧固螺栓)251、以及形成为沿着轴线x延伸的轴状的紧固螺栓(第二紧固螺栓)252。在紧固螺栓251和紧固螺栓252的外周面分别形成有外螺纹。
[0094]
紧固螺栓251和紧固螺栓252的长度和外径相等。另一方面，紧固螺栓251的抗拉强度比紧固螺栓252的抗拉强度高。紧固螺栓251的抗拉强度优选为能够确保安全性的强度以使在叶轮211损伤而断裂的情况下断裂的部件不向增压器200的外部飞散。
[0095]
紧固螺栓251的抗拉强度例如优选为1200mpa(n/mm2)以上。作为具有1200mpa(n/mm2)以上的抗拉强度的紧固螺栓，例如能够使用12g热浸镀锌高强度螺栓“12gshtb(注册商标)”。另外，例如能够采用由yag300(马氏体时效钢)形成的螺栓。紧固螺栓251的屈服强度更优选为1080mpa(n/mm2)以上。紧固螺栓252的抗拉强度优选为不容易产生延迟破坏的强度，例如优选为1100mpa(n/mm2)以下。
[0096]
在轴承壳体220沿着周向cd隔开间隔地形成有沿着轴线x延伸的多个贯通孔221。在涡轮壳体212的与贯通孔221相对配置的端面形成有沿着轴线x延伸的紧固孔212c。在紧固孔212c的内周面形成有内螺纹。
[0097]
在将多个紧固螺栓251和多个紧固螺栓252插入到多个贯通孔221的状态下将涡轮壳体212和轴承壳体220连结。通过使形成于紧固螺栓251和紧固螺栓252的外周面的外螺纹与形成于紧固孔212c的内周面的内螺纹卡合而将涡轮壳体212和轴承壳体220连结。
[0098]
如图7所示，多个贯通孔221被配置为从多个贯通孔221中的各个贯通孔221到轴线x为止的距离为恒定的d4。图7所示的多个贯通孔221沿着绕轴线x的周向cd，以30度间隔配
置在12个部位。此外，沿着周向cd配置多个贯通孔221的部位可以是12个部位以外的任意的数量。
[0099]
如图7所示，紧固螺栓252被插入12个部位的贯通孔221中的4个部位。供紧固螺栓252插入的贯通孔221在周向上以90度间隔配置在4个部位。另一方面，与紧固螺栓252相比抗拉强度较高的紧固螺栓251被插入12个部位的贯通孔221中的8个部位。紧固螺栓251被插入除了供紧固螺栓252插入的4个部位的贯通孔221之外的其他的贯通孔221。
[0100]
在图7所示的例子中，在12个部位的贯通孔221中的4个部位插入紧固螺栓252，在12个部位的贯通孔221中的8个部位插入紧固螺栓251，但也可以是其他的方式。例如，也可以将供紧固螺栓252插入的部位设为4个部位、3个部位，也可以在其他的部位插入紧固螺栓251。
[0101]
在该情况下，供紧固螺栓252插入的贯通孔221配置的位置优选为相对于轴线x对称的位置。另外，供紧固螺栓252插入的贯通孔221配置的位置优选为沿着周向cd等间隔的位置。另外，优选插入到多个贯通孔221的紧固螺栓251的个数比插入到多个贯通孔221的紧固螺栓252的个数多。
[0102]
根据本实施方式，增压器200具备涡轮壳体212，该涡轮壳体212具有使导向叶轮211的气体流出的涡流室212a，在该增压器200中，能够提高安全性以使在收纳于内部的叶轮211损伤而断裂的情况下断裂的部件不向装置的外部飞散，并且能够抑制由于紧固螺栓的延迟破坏导致的不良情况。
[0103]
以上说明的本实施方式所记载的旋转机械例如像以下那样被掌握。
[0104]
本发明的旋转机械(100、200)具备：叶轮(11)，该叶轮与沿着轴线(x)旋转的旋转轴(30)连结；第一壳体(13)，该第一壳体沿着所述轴线配置并且包围所述叶轮的外周侧而形成为环状；第二壳体(15a、20)，该第二壳体沿着所述轴线与所述第一壳体邻接配置并且形成为环状；以及连结部(40、50)，该连结部在所述轴线上的规定位置(x1、x2)处在绕所述轴线的周向(cd)的多个部位将所述第一壳体和所述第二壳体连结，所述连结部具有形成为沿着所述轴线延伸的轴状的第一紧固螺栓(41、51)和形成为沿着所述轴线延伸的轴状的第二紧固螺栓(42、52)，沿着所述轴线延伸的多个贯通孔(15c、21)沿着所述周向隔开间隔地形成在所述第一壳体和所述第二壳体中的至少任意一方，在将多个所述第一紧固螺栓和多个所述第二紧固螺栓插入到多个所述贯通孔的状态下将所述第一壳体和所述第二壳体连结，所述第一紧固螺栓的抗拉强度比所述第二紧固螺栓的抗拉强度高。例如，第一紧固螺栓的抗拉强度为1200mpa以上，第二紧固螺栓的抗拉强度为1100mpa以下。
[0105]
根据本发明的旋转机械，将包围叶轮的外周侧而形成为环状的第一壳体和与第一壳体邻接配置的第二壳体连结的连结部具有形成为沿着轴线延伸的轴状的第一紧固螺栓和第二紧固螺栓。在将多个第一紧固螺栓和多个第二紧固螺栓插入到多个贯通孔的状态下将第一壳体和第二壳体连结。
[0106]
根据本发明的旋转机械，由于第一紧固螺栓的抗拉强度比第二紧固螺栓的抗拉强度高，因此与仅使用第二紧固螺栓将第一壳体和第二壳体连结的情况相比，能够提高将第一壳体和第二壳体连结的连结强度，能够提高安全性以使在收纳于内部的叶轮损伤而断裂的情况下断裂的部件不向装置的外部飞散。
[0107]
另外，根据本发明的旋转机械，第二紧固螺栓的抗拉强度比第一紧固螺栓的抗拉
强度低。因此，与仅使用第一紧固螺栓将第一壳体和第二壳体连结的情况相比，能够抑制由于紧固螺栓的延迟破坏导致的不良情况。即，即使第一紧固螺栓由于延迟破坏而断裂，也能够通过第二紧固螺栓维持将第一壳体和第二壳体连结的状态。
[0108]
在本发明的旋转机械中，也可以采用如下的结构，插入到多个所述贯通孔的所述第一紧固螺栓的个数比插入到多个所述贯通孔的所述第二紧固螺栓的个数多。
[0109]
根据本结构的旋转机械，由于与第二紧固螺栓相比抗拉强度较高的第一紧固螺栓的个数比第二紧固螺栓的个数多，因此能够充分地提高安全性以使在收纳于内部的叶轮损伤而断裂的情况下断裂的部件不向装置的外部飞散。
[0110]
在本发明的旋转机械中，也可以采用如下的结构，多个所述贯通孔被配置为从多个所述贯通孔中的各个贯通孔到所述轴线为止的距离恒定。
[0111]
根据本结构的旋转机械，由于多个贯通孔被配置为直到轴线为止的距离恒定，因此能够使绕轴线的周向的各位置处的第一壳体和第二壳体的连结强度均匀。
[0112]
在本发明的旋转机械中，也可以采用如下的结构，所述第一紧固螺栓和所述第二紧固螺栓的长度和外径相等。
[0113]
根据本结构的旋转机械，由于第一紧固螺栓和第二紧固螺栓的长度和外径相等，因此能够使多个贯通孔的长度和内径相等。因此，能够减少形成多个贯通孔所需要的工时。
[0114]
在本发明的旋转机械中，也可以采用如下的结构，所述第一壳体是形成供由所述叶轮压缩后的流体流入的涡流室(13d)的部件。
[0115]
根据本结构的旋转机械，旋转机械具备第一壳体，该第一壳体具有供由叶轮压缩后的流体流入的涡流室，在该旋转机械中，能够提高安全性以使在收纳于内部的叶轮损伤而断裂的情况下断裂的部件不向装置的外部飞散，并且能够抑制由于紧固螺栓的延迟破坏导致的不良情况。
[0116]
在本发明的旋转机械中，也可以采用如下的结构，所述第一壳体是形成使导向所述叶轮的流体流出的涡流室(212a)的部件。
[0117]
根据本结构的旋转机械，该旋转机械具备第一壳体，该第一壳体具有使导向叶轮的流体流出的涡流室，在该旋转机械中，能够提高安全性以使在收纳于内部的叶轮损伤而断裂的情况下断裂的部件不向装置的外部飞散，并且能够抑制由于紧固螺栓的延迟破坏导致的不良情况。
[0118]
以上说明的本实施方式所记载的旋转机械的修补方法例如像以下那样掌握。
[0119]
在本发明的旋转机械的修补方法中，所述旋转机械具备：叶轮，该叶轮与沿着轴线旋转的旋转轴连结；第一壳体，该第一壳体沿着所述轴线配置并且包围所述叶轮的外周侧而形成为环状；以及第二壳体，该第二壳体沿着所述轴线与所述第一壳体邻接配置并且形成为环状，沿着所述轴线延伸的多个贯通孔沿着所述周向隔开间隔地形成在所述第一壳体和所述第二壳体中的至少任意一方，该旋转机械的修补方法具备：拆卸工序(s101、s103)，拆卸多个第二紧固螺栓中的至少一个，该多个第二紧固螺栓被插入多个所述贯通孔并且将所述第一壳体和所述第二壳体连结；以及连结工序(s102、s104)，在拆卸了所述第二紧固螺栓的所述贯通孔中插入第一紧固螺栓而将所述第一壳体和所述第二壳体连结，所述第一紧固螺栓的抗拉强度比所述第二紧固螺栓的抗拉强度高。
[0120]
根据本发明的旋转机械的修补方法，在拆卸工序中，拆卸多个第二紧固螺栓中的
至少一个，该多个第二紧固螺栓将包围叶轮的外周侧而形成为环状的第一壳体和与第一壳体邻接配置的第二壳体连结。然后，在连结工序中，在拆卸了第二紧固螺栓的贯通孔中插入第一紧固螺栓而将第一壳体和第二壳体连结。
[0121]
根据本发明的旋转机械的修补方法，由于第一紧固螺栓的抗拉强度比第二紧固螺栓的抗拉强度高，因此与仅使用第二紧固螺栓将第一壳体和第二壳体连结的情况相比，能够提高将第一壳体和第二壳体连结的连结强度，能够提高安全性以使在收纳于内部的叶轮损伤而断裂的情况下断裂的部件不向装置的外部飞散。
[0122]
另外，根据本发明的旋转机械的修补方法，第二紧固螺栓的抗拉强度比第一紧固螺栓的抗拉强度低。因此，与仅使用第一紧固螺栓将第一壳体和第二壳体连结的情况相比，能够抑制由于紧固螺栓的延迟破坏导致的不良情况。即，即使第一紧固螺栓由于延迟破坏而断裂，也能够通过第二紧固螺栓维持将第一壳体和第二壳体连结的状态。
[0123]
符号说明
[0124]
10离心压缩机
[0125]
11叶轮
[0126]
13涡旋壳体(第一壳体)
[0127]
13a、13b紧固孔
[0128]
13d涡流室
[0129]
15a、15b消声器壳体
[0130]
15c贯通孔
[0131]
20轴承壳体(第二壳体)
[0132]
21贯通孔
[0133]
30转子轴
[0134]
40、50连结部
[0135]
41、42、51、52紧固螺栓
[0136]
100、200增压器
[0137]
210涡轮
[0138]
211叶轮
[0139]
212涡轮壳体(第一壳体)
[0140]
212a涡流室
[0141]
212b、212c紧固孔
[0142]
213出口壳体(第二壳体)
[0143]
213a贯通孔
[0144]
220轴承壳体(第二壳体)
[0145]
221贯通孔
[0146]
230转子轴
[0147]
240、250连结部
[0148]
241、242、251、252紧固螺栓
[0149]
cd周向
[0150]
x轴线

技术特征：
1.一种旋转机械，其特征在于，具备：叶轮，该叶轮与沿着轴线旋转的旋转轴连结；第一壳体，该第一壳体沿着所述轴线配置并且包围所述叶轮的外周侧而形成为环状；第二壳体，该第二壳体沿着所述轴线与所述第一壳体邻接配置并且形成为环状；以及连结部，该连结部在所述轴线上的规定位置处在绕所述轴线的周向的多个部位将所述第一壳体和所述第二壳体连结，所述连结部具有形成为沿着所述轴线延伸的轴状的第一紧固螺栓和形成为沿着所述轴线延伸的轴状的第二紧固螺栓，沿着所述轴线延伸的多个贯通孔沿着所述周向隔开间隔地形成在所述第一壳体和所述第二壳体中的至少任意一方，在将多个所述第一紧固螺栓和多个所述第二紧固螺栓插入到多个所述贯通孔的状态下将所述第一壳体和所述第二壳体连结，所述第一紧固螺栓的抗拉强度比所述第二紧固螺栓的抗拉强度高。2.根据权利要求1所述的旋转机械，其特征在于，所述第一紧固螺栓的抗拉强度为1200mpa以上，所述第二紧固螺栓的抗拉强度为1100mpa以下。3.根据权利要求1或2所述的旋转机械，其特征在于，插入到多个所述贯通孔的所述第一紧固螺栓的个数比插入到多个所述贯通孔的所述第二紧固螺栓的个数多。4.根据权利要求1至3中任一项所述的旋转机械，其特征在于，多个所述贯通孔被配置为从多个所述贯通孔中的各个贯通孔到所述轴线的距离恒定。5.根据权利要求1至4中任一项所述的旋转机械，其特征在于，所述第一紧固螺栓和所述第二紧固螺栓的长度和外径相等。6.根据权利要求1至5中任一项所述的旋转机械，其特征在于，所述第一壳体是形成供由所述叶轮压缩后的流体流入的涡流室的部件。7.根据权利要求1至5中任一项所述的旋转机械，其特征在于，所述第一壳体是形成使导向所述叶轮的流体流出的涡流室的部件。8.一种旋转机械的修补方法，其特征在于，所述旋转机械具备：叶轮，该叶轮与沿着轴线旋转的旋转轴连结；第一壳体，该第一壳体沿着所述轴线配置并且包围所述叶轮的外周侧而形成为环状；以及第二壳体，该第二壳体沿着所述轴线与所述第一壳体邻接配置并且形成为环状，沿着所述轴线延伸的多个贯通孔沿着绕所述轴线的周向隔开间隔地形成在所述第一壳体和所述第二壳体中的至少任意一方，该旋转机械的修补方法具备：拆卸工序，拆卸多个第二紧固螺栓中的至少一个，该多个第二紧固螺栓被插入多个所述贯通孔并且将所述第一壳体和所述第二壳体连结；以及连结工序，在拆卸了所述第二紧固螺栓的所述贯通孔中插入第一紧固螺栓而将所述第
一壳体和所述第二壳体连结，所述第一紧固螺栓的抗拉强度比所述第二紧固螺栓的抗拉强度高。

技术总结
提供一种增压器(100)，具备：叶轮；涡旋壳体，该涡旋壳体形成为包围叶轮的外周侧；轴承壳体(20)，该轴承壳体与涡旋壳体邻接配置；以及连结部(40)，该连结部将涡旋壳体和轴承壳体(20)连结，连结部(40)具有紧固螺栓(41)和紧固螺栓(42)，多个贯通孔(21)沿着周向(CD)隔开间隔地形成在轴承壳体(20)，在将多个紧固螺栓(41)和多个紧固螺栓(42)插入到多个贯通孔(21)的状态下将涡旋壳体和轴承壳体(20)连结，紧固螺栓(41)的抗拉强度比紧固螺栓(42)的抗拉强度高。拉强度高。拉强度高。


技术研发人员：山下雅人 手冢泰治 八木健次 岩佐幸博 伊藤仁一 金泽真吾
受保护的技术使用者：三菱重工船用机械株式会社
技术研发日：2021.08.18
技术公布日：2023/6/14