JPH09209900A - 羽根車の製造方法および羽根車 - Google Patents
羽根車の製造方法および羽根車Info
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- JPH09209900A JPH09209900A JP8017879A JP1787996A JPH09209900A JP H09209900 A JPH09209900 A JP H09209900A JP 8017879 A JP8017879 A JP 8017879A JP 1787996 A JP1787996 A JP 1787996A JP H09209900 A JPH09209900 A JP H09209900A
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- 238000003466 welding Methods 0.000 claims abstract description 42
- 239000007769 metal material Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 19
- 238000012805 post-processing Methods 0.000 claims description 10
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims description 7
- 238000005495 investment casting Methods 0.000 claims description 6
- 238000005242 forging Methods 0.000 claims description 4
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 8
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
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- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/20—Hydro energy
Landscapes
- Hydraulic Turbines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 発電機用水車等に用いられる羽根車の製造に
要する時間と費用を大幅に軽減すること。 【構成】 回転軸に対して放射状に位置する複数の羽根
体と、この羽根体の外端部を支持するの外環と、内端部
を支持する、回転軸孔を有する中心回転軸部材とを有す
る羽根車の製造方法であって、偏平な環状をなす外環
と、中心部に回転軸孔を有する、略円錐台状の中心回転
軸部材と、複数の羽根体をそれぞれ、溶接可能な金属材
料から別体として構成し、これら別体として構成した外
環、中心回転軸部材および複数の羽根体を、溶接して羽
根車となす羽根車の製造方法。
要する時間と費用を大幅に軽減すること。 【構成】 回転軸に対して放射状に位置する複数の羽根
体と、この羽根体の外端部を支持するの外環と、内端部
を支持する、回転軸孔を有する中心回転軸部材とを有す
る羽根車の製造方法であって、偏平な環状をなす外環
と、中心部に回転軸孔を有する、略円錐台状の中心回転
軸部材と、複数の羽根体をそれぞれ、溶接可能な金属材
料から別体として構成し、これら別体として構成した外
環、中心回転軸部材および複数の羽根体を、溶接して羽
根車となす羽根車の製造方法。
Description
【０００１】
【技術分野】本発明は、羽根車、特に大型羽根車の製造
方法及びその羽根車に関する。
方法及びその羽根車に関する。
【０００２】
【従来技術及びその問題点】一般的に羽根車は、その羽
根体が非常に複雑な形状をしており、小型のものは全体
をロストワックス法等により精密鋳造している。ところ
が、発電用水車に用いられる大型の羽根車は、大きさの
制限から全体を精密鋳造することができない。このため
従来、全体を一般鋳造法によって鋳造した後、羽根体の
形状を含む仕上げ加工を熟練者の手作業または特殊機械
を用いて行なっていた。しかし、複雑な形状の羽根体の
仕上げ加工には、莫大な時間と製造費用がかかってい
る。
根体が非常に複雑な形状をしており、小型のものは全体
をロストワックス法等により精密鋳造している。ところ
が、発電用水車に用いられる大型の羽根車は、大きさの
制限から全体を精密鋳造することができない。このため
従来、全体を一般鋳造法によって鋳造した後、羽根体の
形状を含む仕上げ加工を熟練者の手作業または特殊機械
を用いて行なっていた。しかし、複雑な形状の羽根体の
仕上げ加工には、莫大な時間と製造費用がかかってい
る。
【０００３】
【発明の目的】本発明は、製造コストを大幅に低減でき
る羽根車の製造方法およびその羽根車を得ることを目的
とする。
る羽根車の製造方法およびその羽根車を得ることを目的
とする。
【０００４】
【発明の概要】本発明は、大型の羽根車でも、羽根体だ
けに着目すれば、ロストワックス法等による精密鋳造が
可能であり、一方、大型の外環と中心回転軸部材は、鍛
造、鋳造または溶接構造で製作したものでも、後加工に
より容易に精度を出すことができることに着目してなさ
れたものである。すなわち、本発明は、回転軸に対して
放射状に位置する複数の羽根体と、この羽根体の外端部
を支持するの外環と、内端部を支持する、回転軸孔を有
する中心回転軸部材とを有する羽根車の製造方法であっ
て、偏平な環状をなす外環と、中心部に回転軸孔を有す
る、略円錐台状の中心回転軸部材と、複数の羽根体をそ
れぞれ、溶接可能な金属材料から別体として構成し、こ
れら別体として構成した外環、中心回転軸部材および複
数の羽根体を、溶接して羽根車となすことを特徴として
いる。
けに着目すれば、ロストワックス法等による精密鋳造が
可能であり、一方、大型の外環と中心回転軸部材は、鍛
造、鋳造または溶接構造で製作したものでも、後加工に
より容易に精度を出すことができることに着目してなさ
れたものである。すなわち、本発明は、回転軸に対して
放射状に位置する複数の羽根体と、この羽根体の外端部
を支持するの外環と、内端部を支持する、回転軸孔を有
する中心回転軸部材とを有する羽根車の製造方法であっ
て、偏平な環状をなす外環と、中心部に回転軸孔を有す
る、略円錐台状の中心回転軸部材と、複数の羽根体をそ
れぞれ、溶接可能な金属材料から別体として構成し、こ
れら別体として構成した外環、中心回転軸部材および複
数の羽根体を、溶接して羽根車となすことを特徴として
いる。
【０００５】この方法によると、外環と中心回転軸部材
は鍛造、鋳造または溶接構造で作り、羽根体は精密鋳造
で作ることができるため、羽根体に対する後加工を実質
的に不要とすることができ、羽根車製造に要する時間と
費用を大幅に軽減することができる。
は鍛造、鋳造または溶接構造で作り、羽根体は精密鋳造
で作ることができるため、羽根体に対する後加工を実質
的に不要とすることができ、羽根車製造に要する時間と
費用を大幅に軽減することができる。
【０００６】本発明方法をより容易に実現するには、複
数の羽根体の外環と中心回転軸部材への溶接端部を、中
心羽根部より厚肉とすることが好ましい。溶接作業時の
羽根体の形状変化及び強度低下を防ぐことができる。
数の羽根体の外環と中心回転軸部材への溶接端部を、中
心羽根部より厚肉とすることが好ましい。溶接作業時の
羽根体の形状変化及び強度低下を防ぐことができる。
【０００７】本発明方法はさらに、溶接ステップの後、
溶接した外環と中心回転軸部材に対し、後加工を施すス
テップを備えることが好ましい。
溶接した外環と中心回転軸部材に対し、後加工を施すス
テップを備えることが好ましい。
【０００８】本発明による羽根車は、偏平な筒状をなす
外環と；略円錐台状をなし、中心に回転軸孔を有する中
心回転軸部材と；この外環と中心回転軸部材との間に放
射状に位置し、該外環と中心回転軸部材とにそれぞれ溶
接された複数の羽根体と；を有し、複数の羽根体は、そ
の外環と中心回転軸部材への溶接端部が、中心羽根部よ
り厚肉であることを特徴としている。
外環と；略円錐台状をなし、中心に回転軸孔を有する中
心回転軸部材と；この外環と中心回転軸部材との間に放
射状に位置し、該外環と中心回転軸部材とにそれぞれ溶
接された複数の羽根体と；を有し、複数の羽根体は、そ
の外環と中心回転軸部材への溶接端部が、中心羽根部よ
り厚肉であることを特徴としている。
【０００９】
【発明の実施形態】以下、図面に示す実施形態について
本発明を説明する。図１、図２、図３はそれぞれ、別体
として構成する外環１０、羽根体２０、および中心回転
軸部材３０を示している。これらは、いずれも、溶接可
能な金属材料、例えばステンレス系の鋼材からなる。
本発明を説明する。図１、図２、図３はそれぞれ、別体
として構成する外環１０、羽根体２０、および中心回転
軸部材３０を示している。これらは、いずれも、溶接可
能な金属材料、例えばステンレス系の鋼材からなる。
【００１０】外環１０は、単純な偏平環状として鍛造、
鋳造または溶接構造により形成される。中心回転軸部材
３０は、同じく鍛造または鋳造により、中心に回転軸孔
３１を有する略円錐台状に形成されている。より詳細に
は、中心に回転軸孔３１を有し環状をなす偏平頂上部３
２と、この偏平頂上部３２から図の下方に向けて径を徐
々に拡大していく山腹部３３と、下端部の略定径部３４
及び縮径部３５とを有している。
鋳造または溶接構造により形成される。中心回転軸部材
３０は、同じく鍛造または鋳造により、中心に回転軸孔
３１を有する略円錐台状に形成されている。より詳細に
は、中心に回転軸孔３１を有し環状をなす偏平頂上部３
２と、この偏平頂上部３２から図の下方に向けて径を徐
々に拡大していく山腹部３３と、下端部の略定径部３４
及び縮径部３５とを有している。
【００１１】図２は、複雑な形状を有する１枚の羽根体
２０を、見る角度を変えて６枚描いたものである。この
羽根体２０は、外環１０の内周面１１への溶接端部２１
と、中心回転軸部材３０の山腹部３３への溶接端部２２
とを有し、この溶接端部２１と２２の間に中心羽根部２
３が形成されている。溶接端部２１と２２は、図４に示
すように、中心羽根部２３より厚肉に形成されていて、
かつその内周面１１と山腹部３３への接触端部は、長手
方向（溶接ライン）の両側に楔状の溶接空間Ｗを形成す
る逆山形断面の線状接触部２４を構成している。溶接端
部２１、２２の曲面は、外環１０の内周面１１のＲと溶
接角度、中心回転軸部材３０の山腹部３３のＲと溶接角
度を考慮して正確に形状設定される。
２０を、見る角度を変えて６枚描いたものである。この
羽根体２０は、外環１０の内周面１１への溶接端部２１
と、中心回転軸部材３０の山腹部３３への溶接端部２２
とを有し、この溶接端部２１と２２の間に中心羽根部２
３が形成されている。溶接端部２１と２２は、図４に示
すように、中心羽根部２３より厚肉に形成されていて、
かつその内周面１１と山腹部３３への接触端部は、長手
方向（溶接ライン）の両側に楔状の溶接空間Ｗを形成す
る逆山形断面の線状接触部２４を構成している。溶接端
部２１、２２の曲面は、外環１０の内周面１１のＲと溶
接角度、中心回転軸部材３０の山腹部３３のＲと溶接角
度を考慮して正確に形状設定される。
【００１２】この羽根体２０は、ロストワックス法等に
より精密鋳造される。大型羽根車でも、外環１０と中心
回転軸部材３０を除く羽根体２０だけであればロストワ
ックス法等による精密鋳造が可能であり、現在のロスト
ワックス法等の精密鋳造の技術レベルによれば、後加工
の必要なく、精密な所要形状の羽根体２０を得ることが
できる。
より精密鋳造される。大型羽根車でも、外環１０と中心
回転軸部材３０を除く羽根体２０だけであればロストワ
ックス法等による精密鋳造が可能であり、現在のロスト
ワックス法等の精密鋳造の技術レベルによれば、後加工
の必要なく、精密な所要形状の羽根体２０を得ることが
できる。
【００１３】このようにそれぞれ別体として形成された
外環１０、羽根体２０、中心回転軸部材３０は、まず、
中心回転軸部材３０の山腹部３３上の所定位置に、羽根
体２０の溶接端部２２を溶接する。この溶接は、線状接
触部２４によって形成されている溶接空間Ｗに溶接アー
クを発生させながら移動させて行なうことができ、溶接
箇所には、溶融金属２５が盛り上がる。溶接端部２２
は、溶接端部２１より厚肉に形成されていて十分な強度
を有するので、この溶接作業に際して、溶接端部２１を
変形させるおそれがない。
外環１０、羽根体２０、中心回転軸部材３０は、まず、
中心回転軸部材３０の山腹部３３上の所定位置に、羽根
体２０の溶接端部２２を溶接する。この溶接は、線状接
触部２４によって形成されている溶接空間Ｗに溶接アー
クを発生させながら移動させて行なうことができ、溶接
箇所には、溶融金属２５が盛り上がる。溶接端部２２
は、溶接端部２１より厚肉に形成されていて十分な強度
を有するので、この溶接作業に際して、溶接端部２１を
変形させるおそれがない。
【００１４】すべての羽根体２０の溶接端部２２を、中
心回転軸部材３０の山腹部３３上の所定位置へ溶接した
ら、次に、溶接端部２１を外環１０の内周面１１に溶接
する。この溶接作業も、線状接触部２４によって形成さ
れている溶接空間Ｗに溶接アークを発生させながら行な
う。図５は、以上の溶接作業が終了した溶接水車羽根車
４０を示している。すなわち、すべての羽根体２０の溶
接端部２１と２２は、外環１０の内周面１１と中心回転
軸部材３０の山腹部３３とにそれぞれ溶接されている。
心回転軸部材３０の山腹部３３上の所定位置へ溶接した
ら、次に、溶接端部２１を外環１０の内周面１１に溶接
する。この溶接作業も、線状接触部２４によって形成さ
れている溶接空間Ｗに溶接アークを発生させながら行な
う。図５は、以上の溶接作業が終了した溶接水車羽根車
４０を示している。すなわち、すべての羽根体２０の溶
接端部２１と２２は、外環１０の内周面１１と中心回転
軸部材３０の山腹部３３とにそれぞれ溶接されている。
【００１５】この溶接作業が終了した溶接水車羽根車４
０に対して、最後に、外環１０と中心回転軸部材３０へ
の後加工（仕上げ加工）を施す。この後加工は、少なく
とも、外環１０の外周面１２に対する所要の溝加工１３
と、中心回転軸部材３０の偏平頂上部３２に対する座ぐ
り加工３６と孔穿け加工３７とを含む。溝加工１３は、
ラビリンスのために必要な加工であり、座ぐり加工３６
は取付部カバー用に必要な加工であり、孔穿け加工３７
は回転軸孔３１に挿入した回転軸を固定するために必要
な加工である。図６は、この後加工の終了した溶接水車
羽根車４０を示している。
０に対して、最後に、外環１０と中心回転軸部材３０へ
の後加工（仕上げ加工）を施す。この後加工は、少なく
とも、外環１０の外周面１２に対する所要の溝加工１３
と、中心回転軸部材３０の偏平頂上部３２に対する座ぐ
り加工３６と孔穿け加工３７とを含む。溝加工１３は、
ラビリンスのために必要な加工であり、座ぐり加工３６
は取付部カバー用に必要な加工であり、孔穿け加工３７
は回転軸孔３１に挿入した回転軸を固定するために必要
な加工である。図６は、この後加工の終了した溶接水車
羽根車４０を示している。
【００１６】
【発明の効果】本発明によると、外環と中心回転軸部材
は鍛造、鋳造または溶接構造で作り、羽根体は精密鋳造
で作ることができるため、羽根体に対する後加工を実質
的に不要とすることができ、羽根車製造に要する時間と
費用を大幅に軽減することができる。
は鍛造、鋳造または溶接構造で作り、羽根体は精密鋳造
で作ることができるため、羽根体に対する後加工を実質
的に不要とすることができ、羽根車製造に要する時間と
費用を大幅に軽減することができる。
【図１】本発明による羽根車の外環単体の形状例を示す
斜視図である。
斜視図である。
【図２】同羽根体単体の形状例を示す、見る角度を代え
て描いた斜視図である。
て描いた斜視図である。
【図３】同中心回転軸部材の形状例を示す、見る角度を
代えて描いた斜視図である。
代えて描いた斜視図である。
【図４】羽根体の外環と中心回転軸部材に対する溶接端
部の形状例を示す正面図である。
部の形状例を示す正面図である。
【図５】図１の外環と、図２の羽根体と、図３の中心回
転軸部材とを溶接した状態を示す斜視図である。
転軸部材とを溶接した状態を示す斜視図である。
【図６】図５の溶接水車羽根車に対し後加工を施した状
態を示す斜視図である。
態を示す斜視図である。
１０ 外環 １１ 内周面 １２ 外周面 ２０ 羽根体 ２１ ２２ 溶接端部 ２３ 中心羽根部 ２４ 線状接触部 ３０ 中心回転軸部材 ３１ 回転軸孔 ３２ 偏平頂上部 ３３ 山腹部 ３４ 略定径部 ３５ 縮径部 ３６ 座ぐり加工 ３７ 孔穿け加工 ４０ 溶接水車羽根車
Claims (5)
- 【請求項１】 回転軸に対して放射状に位置する複数の
羽根体と、この羽根体の外端部を支持する外環と、内端
部を支持する、回転軸孔を有する中心回転軸部材とを有
する羽根車の製造方法であって、 偏平な環状をなす外環と、中心部に回転軸孔を有する、
略円錐台状の中心回転軸部材と、複数の羽根体をそれぞ
れ、溶接可能な金属材料から別体として構成するステッ
プと；これら別体として構成した外環、中心回転軸部材
および複数の羽根体を、溶接して羽根車となすステップ
と；を有することを特徴とする羽根車の製造方法。 - 【請求項２】 請求項１において、外環と中心回転軸部
材は鍛造、鋳造または溶接構造で作られ、羽根体は精密
鋳造で作られる羽根車の製造方法。 - 【請求項３】 請求項１または２において、複数の羽根
体の外環と中心回転軸部材への溶接端部は、中心羽根部
より厚肉である羽根車の製造方法。 - 【請求項４】 請求項１において、さらに、溶接ステッ
プの後、溶接した外環と中心回転軸部材に対し、後加工
を施すステップを備えている羽根車の製造方法。 - 【請求項５】 扁平な筒状をなす外環と；略円錐台状を
なし、中心に回転軸孔を有する中心回転軸部材と；この
外環と中心回転軸部材との間に放射状に位置し、該外環
と中心回転軸部材とにそれぞれ溶接された複数の羽根体
と；を有し、 複数の羽根体は、その外環と中心回転軸部材への溶接端
部が、中心羽根部より厚肉であることを特徴とする羽根
車。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8017879A JPH09209900A (ja) | 1996-02-02 | 1996-02-02 | 羽根車の製造方法および羽根車 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8017879A JPH09209900A (ja) | 1996-02-02 | 1996-02-02 | 羽根車の製造方法および羽根車 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09209900A true JPH09209900A (ja) | 1997-08-12 |
Family
ID=11955988
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8017879A Pending JPH09209900A (ja) | 1996-02-02 | 1996-02-02 | 羽根車の製造方法および羽根車 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09209900A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113330210A (zh) * | 2019-01-14 | 2021-08-31 | 福伊特专利有限公司 | 制造径向流转子的方法和被制造的转子 |
| CN117718699A (zh) * | 2023-12-26 | 2024-03-19 | 重庆沃亚机械有限公司 | 一种风机叶轮制作工艺 |
-
1996
- 1996-02-02 JP JP8017879A patent/JPH09209900A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113330210A (zh) * | 2019-01-14 | 2021-08-31 | 福伊特专利有限公司 | 制造径向流转子的方法和被制造的转子 |
| CN117718699A (zh) * | 2023-12-26 | 2024-03-19 | 重庆沃亚机械有限公司 | 一种风机叶轮制作工艺 |
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