JPH0680320B2 - 半割構造ターボ機械 - Google Patents
半割構造ターボ機械Info
- Publication number
- JPH0680320B2 JPH0680320B2 JP6058485A JP6058485A JPH0680320B2 JP H0680320 B2 JPH0680320 B2 JP H0680320B2 JP 6058485 A JP6058485 A JP 6058485A JP 6058485 A JP6058485 A JP 6058485A JP H0680320 B2 JPH0680320 B2 JP H0680320B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- key
- casing
- groove
- load
- fixed
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
- F01D25/24—Casings; Casing parts, e.g. diaphragms, casing fastenings
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は半割構造物を内蔵する半割構造ターボ機械に関
するものである。
するものである。
従来のターボ機械の要部断面を第１図に示す。
図において、流れはケーシングの吸込口（図示せず）よ
り流入し、羽根車1aで昇圧され、ダイアフラム51を通っ
て次段の羽根車2aへ、またダイアフラム52を通ってさら
に次段の羽根車3aへ導かれ、吐出口より所定の個所に移
送される。
り流入し、羽根車1aで昇圧され、ダイアフラム51を通っ
て次段の羽根車2aへ、またダイアフラム52を通ってさら
に次段の羽根車3aへ導かれ、吐出口より所定の個所に移
送される。
また、ダイヤフラム51,52と羽根車との間には、ラビリ
ンス55が設けられている。
ンス55が設けられている。
このようなターボ機械において、流体通路部を形成して
いるダイアフラム51,52,インナーケーシング60,ラビリ
ンス55は、構造上、上下にほぼ２等分された上下半割構
造になっている。
いるダイアフラム51,52,インナーケーシング60,ラビリ
ンス55は、構造上、上下にほぼ２等分された上下半割構
造になっている。
また、ケーシング40も、上下半割構造になっている。ま
た、ターボ機械の組立及び分解は構造上、下半ケーシン
グ部，ロータ部，上半ケーシング部と大きく３分して行
う。まず、下半ケーシング部には、下半ケーシングに、
下半部の内蔵物を組み込み、下半ケーシングとの保持は
互いに嵌合する溝と突起、すなわち印篭溝41とそれに嵌
合する突起とで行う。しかしながら、上半ケーシング部
の場合は、上半ケーシングに上半部の内蔵物を組み込ん
だ時、印篭溝41のみでは、保持不可能である。すなわ
ち、上半部の内蔵物が、自重により上半ケーシングから
落ちてしまう。そこで、上半ケーシングには、第２図
（ａ），第２図（ｂ），第２図（ｃ）にそれぞれ示すよ
うに、ケーシング側にネジ42及び切り欠き43を設け、内
蔵物側には、切り欠き61を設け、頭部を丸形にした特殊
ボルトの固定コマ20にて、インナーケーシング60をケー
シング40に固定している。
た、ターボ機械の組立及び分解は構造上、下半ケーシン
グ部，ロータ部，上半ケーシング部と大きく３分して行
う。まず、下半ケーシング部には、下半ケーシングに、
下半部の内蔵物を組み込み、下半ケーシングとの保持は
互いに嵌合する溝と突起、すなわち印篭溝41とそれに嵌
合する突起とで行う。しかしながら、上半ケーシング部
の場合は、上半ケーシングに上半部の内蔵物を組み込ん
だ時、印篭溝41のみでは、保持不可能である。すなわ
ち、上半部の内蔵物が、自重により上半ケーシングから
落ちてしまう。そこで、上半ケーシングには、第２図
（ａ），第２図（ｂ），第２図（ｃ）にそれぞれ示すよ
うに、ケーシング側にネジ42及び切り欠き43を設け、内
蔵物側には、切り欠き61を設け、頭部を丸形にした特殊
ボルトの固定コマ20にて、インナーケーシング60をケー
シング40に固定している。
また、インナーケーシング60とダイアフラム51,52との
固定、ダイアフラム51,52とラビリンス55との固定も、
第２図（ａ），第２図（ｂ）および第２図（ｃ）に準じ
て固定している。
固定、ダイアフラム51,52とラビリンス55との固定も、
第２図（ａ），第２図（ｂ）および第２図（ｃ）に準じ
て固定している。
第３図（ａ）は第２図（ａ）の半割面31よりの視図であ
る。
る。
最近、遠心圧縮機等のターボ機械の容量が大形化し、こ
れに伴い、ターボ機械を構成している部材も大形化し、
ケーシング内に組み込まれている半割構造体の内蔵物も
当然大形化してくる。そのため、内蔵物の重量も重くな
り、内蔵物の落下を防止する固定コマ部品も、重量に見
合った寸法にサイズアップしなければならなかった。
れに伴い、ターボ機械を構成している部材も大形化し、
ケーシング内に組み込まれている半割構造体の内蔵物も
当然大形化してくる。そのため、内蔵物の重量も重くな
り、内蔵物の落下を防止する固定コマ部品も、重量に見
合った寸法にサイズアップしなければならなかった。
しかしながら、サイズアップに伴い次のような問題が生
じる。
じる。
第３図（ａ）において固定コマ20をサイズアップした場
合、第３図（ｂ）に示すようになり、上，下ケーシング
を締め付けるための穴44と干渉するので、サイズアップ
には構造上限界がある。
合、第３図（ｂ）に示すようになり、上，下ケーシング
を締め付けるための穴44と干渉するので、サイズアップ
には構造上限界がある。
そこで、第３図（ａ）に示すように固定コマ21を２個用
いる構造、すなわち、固定コマ１個によるサイズアップ
で不具合なら固定コマを２個用いて、上，下ケーシング
締付キリ穴との干渉をさける方法を用いた場合は、イン
ナーケーシング60の荷重が、固定コマ２個に均等に加わ
ることが不可能であり、固定コマサイズ選定時は、安全
を考え、固定コマ１個にインナーケーシングの荷重が加
わった状態を考えサイズを選定する必要がある。その結
果、固定コマ１個にて支えるサイズとなり、上記と同じ
結果になる。
いる構造、すなわち、固定コマ１個によるサイズアップ
で不具合なら固定コマを２個用いて、上，下ケーシング
締付キリ穴との干渉をさける方法を用いた場合は、イン
ナーケーシング60の荷重が、固定コマ２個に均等に加わ
ることが不可能であり、固定コマサイズ選定時は、安全
を考え、固定コマ１個にインナーケーシングの荷重が加
わった状態を考えサイズを選定する必要がある。その結
果、固定コマ１個にて支えるサイズとなり、上記と同じ
結果になる。
尚、この種の半割構造ターボ機械に関連する先行技術と
しては実公昭52−16401号公報に記載のものがある。
しては実公昭52−16401号公報に記載のものがある。
本発明の目的は半割構造ターボ機械の大形化に対応可能
な半割部の固定装置を提供することにある。
な半割部の固定装置を提供することにある。
本発明は上半部と下半部とに分割される半割れ構造物を
内蔵する半割構造ターボ機械において、半割構造物とこ
の半割構造物を収納する半割構造体の半割面にキー溝を
設け、このキー溝に嵌合したキーを介して半割構造体に
半割構造物を保持することを特徴とするもので、半割構
造ターボ機械の大形化に対応し得る固定手段を講じたも
のである。つまり、半割ケーシングを有するターボ機械
において、ケーシングとインナーケーシング間、インナ
ーケーシングとダイヤフラム間、またはダイヤフラムと
ラビリンス間の保持を各々の一方に設けた溝部とその他
方に設けたこの溝部に嵌合する突起（これらを総称して
インローと呼ぶ）を利用して行うときに、ケーシングと
インナーケーシングのときにはケーシングが、インナー
ケーシングとダイヤフラムのときにはインナーケーシン
グが、ダイヤフラムとラビリンスのときにはダイヤフラ
ムがそれぞれ半割構造体である。この半割構造体の上半
部の半割面とそれぞれの場合の他方である半割構造物の
上半部の半割面にキー溝を設け、このキー溝に収納され
るキーを半割構造体に固定することにより半割構造物の
落下を防止するようにしたものである。
内蔵する半割構造ターボ機械において、半割構造物とこ
の半割構造物を収納する半割構造体の半割面にキー溝を
設け、このキー溝に嵌合したキーを介して半割構造体に
半割構造物を保持することを特徴とするもので、半割構
造ターボ機械の大形化に対応し得る固定手段を講じたも
のである。つまり、半割ケーシングを有するターボ機械
において、ケーシングとインナーケーシング間、インナ
ーケーシングとダイヤフラム間、またはダイヤフラムと
ラビリンス間の保持を各々の一方に設けた溝部とその他
方に設けたこの溝部に嵌合する突起（これらを総称して
インローと呼ぶ）を利用して行うときに、ケーシングと
インナーケーシングのときにはケーシングが、インナー
ケーシングとダイヤフラムのときにはインナーケーシン
グが、ダイヤフラムとラビリンスのときにはダイヤフラ
ムがそれぞれ半割構造体である。この半割構造体の上半
部の半割面とそれぞれの場合の他方である半割構造物の
上半部の半割面にキー溝を設け、このキー溝に収納され
るキーを半割構造体に固定することにより半割構造物の
落下を防止するようにしたものである。
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第３図（ｃ），第４図（ａ）は、２個の固定コマを用い
て、上記不具合を解消する構造である。
て、上記不具合を解消する構造である。
すなわち、上半ケーシング40および上半インナーケーシ
ング60の半割面31部にキー溝46を、上半ケーシング40の
印篭溝41の両サイドにネジ穴45を設けている。そして、
このキー溝46にキー22を収納し、キー22に設けたボルト
穴を用いて、キー22を２本のボルト23で上半ケーシング
40に固定することにより、インナーケーシングの落下を
防止する。
ング60の半割面31部にキー溝46を、上半ケーシング40の
印篭溝41の両サイドにネジ穴45を設けている。そして、
このキー溝46にキー22を収納し、キー22に設けたボルト
穴を用いて、キー22を２本のボルト23で上半ケーシング
40に固定することにより、インナーケーシングの落下を
防止する。
この方法では、第４図（ｂ）に示すようにインナーケー
シングの荷重をＷ、印篭溝幅をl2、印篭溝からねじ穴45
までの距離をl1とした場合、荷重Ｗは印篭溝幅l2間に
て、荷重状態（集中荷重，等分布荷重）が定まらない。
そのため、ネジ穴，ボルトサイズ選定時の荷重は、W/2
でなく、安全を考えＷ荷重にて選定するようになる。そ
こで、第４図（ｃ）の考え方を取り入れることにした。
シングの荷重をＷ、印篭溝幅をl2、印篭溝からねじ穴45
までの距離をl1とした場合、荷重Ｗは印篭溝幅l2間に
て、荷重状態（集中荷重，等分布荷重）が定まらない。
そのため、ネジ穴，ボルトサイズ選定時の荷重は、W/2
でなく、安全を考えＷ荷重にて選定するようになる。そ
こで、第４図（ｃ）の考え方を取り入れることにした。
その構造を、第４図（ｄ）に示す。
すなわち、荷重Ｗをキー中央部に集中荷重として加える
ようにすることである。これにより、ネジ穴，ボルトサ
イズ選定時の荷重は、W/2とすることが出来る。
ようにすることである。これにより、ネジ穴，ボルトサ
イズ選定時の荷重は、W/2とすることが出来る。
次に、その構造について説明する。
第４図（ｆ）は、キー形状を示している。図に示すよう
に、キーを固定するための２ヶのキリ穴24間をＬとし、
そのＬ間の中央部とキー両端面25とにΔｌなるテーパー
面を設け、そのテーパー面とキー中央部とを、円弧Ｒに
て接しさせキー中央部に曲面を設けている。
に、キーを固定するための２ヶのキリ穴24間をＬとし、
そのＬ間の中央部とキー両端面25とにΔｌなるテーパー
面を設け、そのテーパー面とキー中央部とを、円弧Ｒに
て接しさせキー中央部に曲面を設けている。
第４図（ｅ）は、第４図（ｆ）に示したキーをボルト２
本でケーシングに取付けている構造図である。
本でケーシングに取付けている構造図である。
また第４図（ｄ）も、第４図（ｅ）と同様に、第４図
（ｆ）に示したキーをボルト２本でケーシングに取り付
け、インナーケーシングをキー中央部の曲面にて支えて
いる構造を示す図である。
（ｆ）に示したキーをボルト２本でケーシングに取り付
け、インナーケーシングをキー中央部の曲面にて支えて
いる構造を示す図である。
次に強度面から検討してみることにし、第５図（ａ），
第５図（ｂ）にその検討方法を示す。
第５図（ｂ）にその検討方法を示す。
第５図（ａ）は、従来の形状である頭部を丸形にした特
殊ボルトの固定コマで、図からわかるように、荷重を受
ける部分と、荷重をケーシングに伝える部分のネジ部と
が一体品であるため、この形の固定コマの強度検討は、
次のようになる。
殊ボルトの固定コマで、図からわかるように、荷重を受
ける部分と、荷重をケーシングに伝える部分のネジ部と
が一体品であるため、この形の固定コマの強度検討は、
次のようになる。
内蔵物の荷重をＷ、荷重点とボルト中心までの距離をl3
とすると、曲げモーメントはＷ×l3となり、ボルトの首
根っこの断面積91部に発生する応力は曲げモーメントＷ
×l3と、引張力Ｗとの和による応力となる。
とすると、曲げモーメントはＷ×l3となり、ボルトの首
根っこの断面積91部に発生する応力は曲げモーメントＷ
×l3と、引張力Ｗとの和による応力となる。
第５図（ｂ）は、本発明による固定の仕方で、キーと２
本のボルトを用いて、内蔵物を固定するもので、荷重を
受けるキーの部分と、荷重をケーシングに伝えるネジ部
とが別部品で構成されている。そのため、この形の強度
検討は次のように考えられる。
本のボルトを用いて、内蔵物を固定するもので、荷重を
受けるキーの部分と、荷重をケーシングに伝えるネジ部
とが別部品で構成されている。そのため、この形の強度
検討は次のように考えられる。
１）第４図（ｆ）からわかるように、キー自体が、これ
までの形状第５図（ａ）に比較して十分な剛性を得るこ
とができる。
までの形状第５図（ａ）に比較して十分な剛性を得るこ
とができる。
２）１）により、荷重Ｗがキー中央に加わった場合で
も、第５図（ｂ）に示す点線のようにキーが変形し、キ
ー中央の凸部とキー端面との高さの差Δｌ寸法は少なく
なるが、０とはならないようΔｌを決めておく。
も、第５図（ｂ）に示す点線のようにキーが変形し、キ
ー中央の凸部とキー端面との高さの差Δｌ寸法は少なく
なるが、０とはならないようΔｌを決めておく。
３）１）,2）項より、荷重Ｗが加わった場合、ボルトの
首根っこの断面積92部分には、従来の曲げモーメントは
作用せず、引張応力のみが作用することとなり、その時
の引張力はW/2となる。この引張応力の許容値を決め、
許容応力よりＷなる荷重が許容値を決める。
首根っこの断面積92部分には、従来の曲げモーメントは
作用せず、引張応力のみが作用することとなり、その時
の引張力はW/2となる。この引張応力の許容値を決め、
許容応力よりＷなる荷重が許容値を決める。
４）すなわち、これまでの一体形の固定コマの場合と本
発明のキー構造の固定コマの場合における引張応力とを
比較すると、軸力荷重値で約1/2、応力値で約1/3〜1/4
とすることができる。
発明のキー構造の固定コマの場合における引張応力とを
比較すると、軸力荷重値で約1/2、応力値で約1/3〜1/4
とすることができる。
以上説明したように、本発明によれば半割構造物とこの
半割構造物を収納する半割構造体にキー溝を設け、キー
溝に収納したキーを介して固定するようにしたので、固
定コマによる固定手段に対し約1/4で荷重を支持でき
る。
半割構造物を収納する半割構造体にキー溝を設け、キー
溝に収納したキーを介して固定するようにしたので、固
定コマによる固定手段に対し約1/4で荷重を支持でき
る。
第１図は従来のターボ機械の要部断面図、第２図（ａ）
は第１図の上半部ケーシングと上半部インナーケーシン
グの断面図、第２図（ｂ）は第２図（ａ）の固定コマ部
分の拡大図、第２図（ｃ）は第２図（ａ）の固定コマの
正面図、第３図（ａ），第３図（ｂ）は第１図の半割面
の平面図、第３図（ｃ）は本発明の半割面の平面図、第
４図（ａ）〜第４図（ｆ）は本発明の実施例を示す図、
第５図（ａ）は従来の固定コマの正面図、第５図（ｂ）
は本発明の実施例を示す説明図である。 1a,2a,3a……羽根車、20,21……固定コマ、22……キ
ー、23……ボルト、40……ケーシング、51,52……ダイ
アフラム、55……ラビリンス、60……インナーケーシン
グ。
は第１図の上半部ケーシングと上半部インナーケーシン
グの断面図、第２図（ｂ）は第２図（ａ）の固定コマ部
分の拡大図、第２図（ｃ）は第２図（ａ）の固定コマの
正面図、第３図（ａ），第３図（ｂ）は第１図の半割面
の平面図、第３図（ｃ）は本発明の半割面の平面図、第
４図（ａ）〜第４図（ｆ）は本発明の実施例を示す図、
第５図（ａ）は従来の固定コマの正面図、第５図（ｂ）
は本発明の実施例を示す説明図である。 1a,2a,3a……羽根車、20,21……固定コマ、22……キ
ー、23……ボルト、40……ケーシング、51,52……ダイ
アフラム、55……ラビリンス、60……インナーケーシン
グ。
Claims (1)
- 【請求項１】上半部と下半部とに分割される半割構造物
（60）を内蔵する半割構造ターボ機械において、前記半
割構造物に断面凹状の溝または断面凸状の突起を形成
し、前記溝に嵌合する断面凸状の突起または前記突起に
嵌合する断面凹状の溝が形成された半割構造体（40）に
前記溝と突起または突起と溝を用いて前記半割構造物を
収納し、前記半割構造物と前記半割構造体との少なくと
もそれぞれの上半部の半割面にキーを収納するキー溝を
設け、このキーを前記半割構造体に固定して前記半割構
造物を保持することを特徴とする半割構造ターボ機械。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6058485A JPH0680320B2 (ja) | 1985-03-27 | 1985-03-27 | 半割構造ターボ機械 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6058485A JPH0680320B2 (ja) | 1985-03-27 | 1985-03-27 | 半割構造ターボ機械 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61223300A JPS61223300A (ja) | 1986-10-03 |
| JPH0680320B2 true JPH0680320B2 (ja) | 1994-10-12 |
Family
ID=13146434
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6058485A Expired - Lifetime JPH0680320B2 (ja) | 1985-03-27 | 1985-03-27 | 半割構造ターボ機械 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0680320B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101749218A (zh) * | 2008-12-05 | 2010-06-23 | 曼涡轮机股份公司 | 水平分开的流体机械外壳 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4232385A1 (de) * | 1992-09-26 | 1994-03-31 | Asea Brown Boveri | Gasturbine mit angeflanschtem Abgasgehäuse |
| EP0647769A1 (de) * | 1993-10-07 | 1995-04-12 | ABB Management AG | Verfahren zur Montage und zum Austausch grosser Turbinengehäuseteile |
-
1985
- 1985-03-27 JP JP6058485A patent/JPH0680320B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101749218A (zh) * | 2008-12-05 | 2010-06-23 | 曼涡轮机股份公司 | 水平分开的流体机械外壳 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61223300A (ja) | 1986-10-03 |
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