專利名稱：流體機械的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一個流體傳動機械或壓縮機械，類似于渦輪泵、渦輪壓縮機或類似產(chǎn)品。
在1988年4月出版的Karyoku—genshir yoku—hatsuden—gijutsu—kyokai一書中的第24頁上所揭示出的Kagan—kyokai—kohra 1式泵，其擴散葉片、擴散側(cè)板和回流葉片焊接在疊層式內(nèi)殼上，該內(nèi)殼又固定在筒狀殼體的渦輪泵中的外殼上。
從JP—A—60—151530揭示出，由流體壓力產(chǎn)生的轉(zhuǎn)子作用力相互平衡從而降低流體機械的振動，該流體壓力是由轉(zhuǎn)子上各級葉輪的工作而產(chǎn)生的。
眾所周知，泵圍繞有一防音蓋，或者是由一鋁板圍繞一管路或聯(lián)軸器蓋。
本發(fā)明的一個目的是提供一種流體機械，在這種機械中，擴散葉片前端由于接收被葉輪推排的流體而產(chǎn)生的震動不會傳遞到與大氣相接觸的殼體上和/管路上或通過外殼體傳遞到驅(qū)動馬達上，或者這種傳遞受到限制。
根據(jù)本發(fā)明的流體機械，旋轉(zhuǎn)葉輪利用離心力沿徑向向外作用流體，通過葉片引導(dǎo)從葉輪排的流體，葉片組件(或葉片構(gòu)件)(包括葉片的一前端)面向葉輪，從葉輪排出的流體射向不與大氣接觸的葉片前端，一殼體包圍葉片組件并與大氣相接觸，至少葉片組件和殼體之一有一彈性變形部分，(一銷的壓縮變形表面點和彎曲變形部分，和一銷孔的壓縮變形表面點和/或葉片組件與殼體之間沿圓周方向上彼此分隔的各連接點的彎曲變形部分，位于葉片組件與殼體之間的彈性構(gòu)件的壓縮變形部分和/或彎曲變形部分和/或剪切變形部分，)同葉片組件和殼體中的另一個相連，葉片組件與殼體間無剛性和/或?qū)嶋H的一體連接，所以至少在葉輪的軸向，徑向和圓周方向中的一個方向上葉片組件與殼體之間的連接剛度被降低了。最好是彈性組件在軸向和/或橫向的彈性模量或彈性常數(shù)小于葉片組件與殼體的彈性模量，葉片組件與殼體間的連接點可由點焊形成。
在本發(fā)明中，由于至少在葉輪的軸向，徑向和圓周方向中的一個方向彼此獨立或不相干的葉片組件與殼體之間的連接剛度(振動傳遞函數(shù))被可變形的彈性部分給降低了，殼體的振動變形幅度比葉片組件的振動變形幅度小，所以由于葉輪作用產(chǎn)生的流體作用力造成的葉片組件的葉片前端的振動不會傳遞到殼體上或傳遞受到限制。
在先有技術(shù)中，由于葉片組件和殼體沿圓周方向通過連續(xù)焊接或通過螺栓壓接成剛性一體，在葉片和殼體間沒有可變形的彈性部分，因此二者之間的連接剛度不會減小，也就是說殼體的振動變形幅度大致等于葉片組件的振動變形幅度，從葉片組件到殼體的振動傳遞效率很高。
最好是改善葉片組件和殼體(或下述殼體中的一內(nèi)殼體)之間的振動隔離，這樣葉片組件沿葉輪軸向或徑向的變形就不會受到殼體的限制，即在葉輪的軸向和/或徑向葉片組件與殼體(或內(nèi)殼體)間形成一間隙，使得葉片組件在葉輪的軸向或/和徑向方向上可以輕微移動，和/或一彈性模量或彈性系數(shù)小于葉片組件和/或殼體的彈性模量或彈性系數(shù)的彈性組件設(shè)置在間隙中，用以限制或減低沿葉輪軸向和/或徑向上作用在葉片組件的壓力。
事實上，只有可變形的彈性部分可以至少防止葉片組件在徑向向外的變形和圓周方向上的位移中之一，這個變形或位移是由流體從葉輪排出產(chǎn)生的流體力造成的，所以，葉片組件到殼體上的振動實際上只是通過可變形彈性部分而傳遞的。
在流體機械的運行過程中，至少在某一溫度范圍內(nèi)，葉片組件相對殼體在葉輪軸向上最好有微小運動，和/或至少在葉輪徑向和葉輪圓周方向中的一個方向上葉片組件相對殼體有微量移動，這個位移是由流體從葉輪排出產(chǎn)生的流體力而造成的。所以當(dāng)可變形彈性部分離開一葉片組件和殼體中之一時，就會接近葉片組件和殼體中的另一個。
最好是促進吸收振動，以防止由于葉片組件和殼體在其二者的相互接觸面上的腐蝕，二者表面的接觸壓力應(yīng)限制在其接觸表面間能存在流體層的程度。
根據(jù)本發(fā)明，在帶有旋轉(zhuǎn)葉輪利用離心力迫使流體沿半徑方向向外排出的流體機械中，一個引導(dǎo)從葉輪排出流體的葉片；一個面向葉輪包括葉片前端的葉片組件，使得被葉輪排出的流體撞擊葉片的前端和葉片組件能防止與大氣接觸；還有一個包圍葉片，與外界大氣接觸的殼體。
葉片組件與殼體是相分離的，換言說，二者無剛性和/或一體化連接，所以，至少葉片組件在葉輪軸向和徑向的變形之一不受殼體的制約。
在本發(fā)明中，由于葉片在至少葉輪的軸向和徑向上變形之一不受殼體的影響，所以在葉片組件與殼體間就形成了振動隔離。
在帶有旋轉(zhuǎn)葉輪利用離心力迫使流體沿半徑方向向外排出的流體機械中，一個引導(dǎo)從葉輪排出的流體的葉片；一個面向葉輪包括葉片前端的葉片組件，使得被葉輪排出的流體撞擊到葉片前端，和葉片組件能防止與大氣接觸；還有一個包圍葉片，與外界大氣接觸的殼體。
葉片組件與殼體是相分離的，至少由于從葉輪排出的流體力而產(chǎn)生的葉片組件在徑向和圓周方向上的運動之一受到殼體的限制，這個限制基本上僅是通過葉片組件的一個軸向側(cè)與殼體間無一體化或剛性連接而實現(xiàn)的。
在本發(fā)明中，由于葉片組件受到由葉輪排出的流體力的作用產(chǎn)生的運動，至少其中之一實質(zhì)上僅通過葉片組件的一個軸側(cè)面受到殼體限制，葉片組件和殼體間的接觸面積或連接橫截面應(yīng)做得很小，以減小或抑制葉片組件向殼體的振動傳遞。
在先有技術(shù)中，由于葉片組件與殼體間在葉片組件的兩個軸側(cè)面通過圓周連續(xù)焊接或利用螺紋壓接剛性地連在一起或構(gòu)成一體的，二者的接觸面積較大，因此從葉片組件到殼體的振動傳遞效率很高。
同葉片組件和/或殼體的相比較，可被安裝在葉片組件和殼體之間的彈性組件至少在葉輪的徑向，軸向和圓周方向之一的方向上更易變形。
根據(jù)本發(fā)明的帶有旋轉(zhuǎn)葉輪利用離心力迫使流體沿半徑方向向外流動的流體機械中，一個引導(dǎo)被葉輪排出流體的葉片，一個面向葉輪包括葉片前端的葉片組件，使得從葉輪排出的流體撞擊到葉片前端，和葉片組件能防止與大氣接觸；還有一個包圍葉片組件與外界大氣接觸的殼體。
葉片組件同殼體相分離，殼體分為與外界大氣相接觸的外殼體和由外殼體包圍的內(nèi)殼體，內(nèi)殼體不與大氣相通，它界于外殼體和葉片組件之間并同葉片組件接觸，內(nèi)殼體與外殼體相分離，二者無剛性和/或整體式連接葉片組件與內(nèi)殼體相分離，無剛性和/或整體或連接。
在本發(fā)明中，由于與葉片組件相接觸的內(nèi)殼體和與大氣相接觸的外殼體相分離，葉片組件與內(nèi)殼體相分離，在內(nèi)殼體和葉片組件之間的一種非剛性的非一體化的接觸，形成于葉片組件與大氣之間，所以內(nèi)殼體就由于這種非一體化和非剛性的連接而隔離了葉片組件的振動。
葉片組件的軸向和/或徑向變形可以基本上不受內(nèi)殼體的限制。
一體化連接是指非點的連續(xù)性焊接，緊密過盈配合，相互間緊固壓接，或類似的連接。
插圖簡介

圖1示出一按本發(fā)明流體機械的局部剖面圖；圖2示出葉片組件和殼體間的分離和連接結(jié)構(gòu)剖面圖；圖3是葉片組件與殼體間另一種分離和連接結(jié)構(gòu)的剖面圖；圖4是一管路減震器的局部剖面圖；圖5是另一種管路減震器的局部剖面圖6是另一種管路減震器的局部剖視圖；圖7是圖6的管路減震器沿軸線方向看的橫切剖面圖；圖8是另一種管路減震器的局剖視圖；圖9是一可防止殼體振動向葉輪驅(qū)動器傳遞的聯(lián)軸器的剖面圖；圖10是圖9X部位的放大截面圖；圖11示出本發(fā)明優(yōu)選的葉輪和擴散葉片組件的剖面圖；圖12示出葉輪葉片和擴散葉片的徑向剖面圖。
在如圖1所示的管狀殼體的渦輪泵中，1為作為所要求殼體一部分的外殼體，同外界大氣相接觸，它包圍作為所要求的殼體的另一部分的疊合式內(nèi)殼體3，內(nèi)殼體3包圍如所要求的不與大氣接觸的葉片組件4，4包括前端面對葉輪7的擴散葉片4a和回流葉片2。所包圍葉片組件4的內(nèi)殼體3如要求的殼體可直接接觸大氣。
葉輪7(泵的渦輪)在徑向被裝在葉片組件4的內(nèi)側(cè)，由一轉(zhuǎn)軸6帶動而旋轉(zhuǎn)。6由帶驅(qū)動軸25和驅(qū)動法蘭盤24的驅(qū)動馬達帶動。內(nèi)殼體3是一疊合式結(jié)構(gòu)，在軸向上與外殼體1壓接固定。
薄壁進油管13通過一進油嘴9與外殼體相連，流體由此供入旋轉(zhuǎn)葉輪7并被葉輪沿其徑向和圓周方向推壓，從葉輪7排出的流體的動能，通過流體在擴散葉片4a之間的擴散空間沿徑向向外方向和圓周方向膨脹而被轉(zhuǎn)化成壓力能，實質(zhì)上流體在回流葉片2的導(dǎo)向下沿徑向向內(nèi)流向葉輪7，最后由葉輪7經(jīng)如要求的噴嘴8送到如要求的管道一部分的厚壁出油管12。
如圖11所示，葉輪7的外緣與擴散葉片4a的內(nèi)緣彼此相對，可相對于葉輪7的旋轉(zhuǎn)軸線傾斜，葉輪葉片7a和擴散葉片4a相面對，如圖12所示可以交錯，所以流體撞擊到擴散葉片4前端的撞擊力被減小了，由此而產(chǎn)生的流體機械的振動也受到了抑制。
如圖2所示，每個葉片組件4都是由擴散葉片4a回流葉片2和側(cè)板4b的一體化連接并與內(nèi)殼體3相分離，或隔離，所以每個葉片組件4向內(nèi)殼體3的振動傳遞都被隔離了。為防止每個阻件4的徑向運動，每個葉片組件4與內(nèi)殼體3間的接觸或安裝面可能只是在每個葉片組件4的一個軸側(cè)面上形成，所以在葉片組件4至內(nèi)殼體3之間進行振動傳遞的橫截面積或表面積可做得很小。葉片組件4相對內(nèi)殼體3的徑向和圓周運動中，至少其中之一受到銷釘45的限制，最好是將此沿徑向運動和沿圓周方向運動中之一限制得越小越好。為防止每個葉片組件4的圓周運動，內(nèi)殼體3與每個葉片組件4之間形成的接觸面在圓周方向可分成多個彼此分隔開的連接部分43。一如要求的彈性組件或彈簧44作為軟的易變形的組件和/或如所要求的可變形彈性部分可安裝在內(nèi)殼體3和每個葉片組件4之間。
在如圖3所示的葉片組件4中，每個側(cè)板4b都分成擴散部件41和回流部件42，所以每個葉片組件4都是擴散部件41和擴散葉片4a的一體化連接，(即所謂要求的葉片組件)與回流部件42和回流葉片2的另一一體化連接，所以直接由流體力作用的振動質(zhì)量保持在一個較小量值，回流部件42和回流葉片2的另一一體化連接可被剛性地固定在內(nèi)殼體3上(本文未稱之為葉片組件)。擴散部件41和擴散葉片4a及內(nèi)殼體3之間的一體化組合同圖2類似。
如圖1所示，減震器(或消震器)14安裝在出油管12和/或出油嘴8上，它限制了從外殼體1向外管路的振動傳遞。
如圖4所示，減震器具有一形成一空間(或減震室)21的殼體14a、和可相互運動的減震粒19，減震粒由比重較大的粘彈性材料如鉛粒組成，裝在減震室21中。
圖5所示的減震器14由一在減震室21內(nèi)的環(huán)狀阻尼器18構(gòu)成，環(huán)狀阻尼器由高比重的粘彈性材料如鉛做成。
圖6，7所示為多個減震器，每個都由筒狀容器17和散粒狀的減震粒19’組成，減震粒由例如鉛之類高比重粘彈性材料做成，彼此間可有相對運動。減震器安裝在出油管路12和/或出油嘴8上，筒狀容器17與出油管12和/或出油嘴8壓焊在一起。
圖8所示的減震器也裝在出油管12和/或出油嘴8上，它由殼體14a，減震室21，減震粒19及節(jié)流孔20組成，流體可在出油管和/或出油嘴8內(nèi)與減震室21之間流通。流體的壓力波進到減震室21中，由減震柱19的外表面和減震腔21的內(nèi)表面反射和相互干涉從而被吸收掉了。
聯(lián)軸器蓋15為聯(lián)軸器30的外罩蓋，聯(lián)軸器連接葉輪驅(qū)動軸25和轉(zhuǎn)軸6，聯(lián)軸器蓋15的一端與驅(qū)動法蘭24連接，另一端與流體機械的法蘭盤23連接，聯(lián)軸器蓋15的驅(qū)動端蓋15a與流體機械端蓋15b通過粘彈性組件16相互連在一起，16例如可由防油，防熱橡膠和環(huán)狀彈簧26組成，它按圖10的結(jié)構(gòu)，在驅(qū)動端蓋15a和流體機械端蓋15b之間被壓緊相互連接在一起。粘彈性組件16可粘附在聯(lián)軸器蓋15的整個外表面上，形成減震盤。聯(lián)軸器蓋15至少可以同驅(qū)動法蘭24和流體機械法蘭23之一通過粘彈性組件16連在一起。粘彈性組件16吸收聯(lián)軸器蓋15的振動，防止振動從流體機械法蘭23傳到驅(qū)動法蘭24上去，而且還防止了流體機械法蘭23和驅(qū)動法蘭24之間由于溫度的變化引起的距離變化。
權(quán)利要求
1.一流體機械包括一個沿徑向利用離心力推動流體向外運動的旋轉(zhuǎn)葉輪；一個引導(dǎo)從葉輪排出的流體的葉片；一個具有面向葉輪的前端使得被葉輪排出的流體與其前端相撞擊的葉片組件，葉片組件不與大氣接觸；一個包圍葉片組件而與大氣接觸的殼體。其特征在于至少葉片組件和殼體中的一個具有可變形彈性部分與葉片組件和殼體中的另一個相連，所以葉片組件與殼體間的連接剛度至少在葉輪的軸向、徑向和圓周方向中的一個方向上被降低了。
2.一按權(quán)利要求1的流體機械，其特征在于至少葉片組件和殼體中的一個有一銷釘同葉片組件和殼體中的另一個相連，該銷釘包括可變形彈性部分，通過每個可變形彈性部分葉片組件的變形傳遞到了殼體上。
3.一按權(quán)利要求1的流體機械，其特征在于至少葉片組件和殼體中的一個與葉片組件和殼體中的另一個在葉輪圓周方向上多處空間上彼此分隔開的連接點，這些連接點包括可變形彈性部分，葉片組件的彈性變形就是通過這些可變形彈性部分傳遞到殼體上的。
4.一按權(quán)利要求1的流體機械，其特征在于實質(zhì)上只有可變形彈性部分防止了至少在半徑方向向外的變形與圓周方向上的運動之一，葉片組件的這一變形與運動是由從葉輪排出的流體作用力產(chǎn)生的。
5.按權(quán)利要求1的流體機械，其特征在于在葉輪的軸向上，至少在流體機械運轉(zhuǎn)過程中的某個溫度范圍內(nèi)，葉片組件相對殼體有微量運動。
6.一按權(quán)利要求1的流體機械，其特征在于至少在葉輪的徑向上和圓周方向上之一，由于從葉輪排出的流體作用力，葉片組件相對殼體可有微量運動，所以當(dāng)可變形彈性部分與葉片組件和殼體中的一個相分離時，可變形彈性部分接近葉片組件和殼體中的另一個。
7.一按權(quán)利要求1的流體機械，其特征在于葉片組件與殼體都有各自的接觸面，通過這些接觸面葉片組件與殼體相互接觸，二者的接觸壓力保持在接觸面間能存在流體層的程度。
8.一流體機械包括一個沿徑向利用離心力推動流體向外運動的旋轉(zhuǎn)葉輪；一個引導(dǎo)從葉輪排出的流體的葉片；一個具有面向葉輪的前端使得被葉輪排出的流體與其前端相撞擊的葉片組件，葉片組件不與大氣接觸；一個包圍葉片組件并與大氣接觸的殼體。其特征在于葉片組件同殼體相分離，葉片組件的變形至少在葉輪軸向和徑向的一個方向上不受殼體的限制。
9.一按權(quán)利要求1的流體機械，還包括一個彈性組件，它安裝在葉片組件與殼體之間，它至少在葉軸的軸向，徑向和圓周方向上之一有微小變形，使得葉片組件的變形至少在軸向和徑向中的一個方向上不受彈性組件過大的限制。
10.一流體機械包括一個沿徑向利用離心力推動流體向外運動的旋轉(zhuǎn)葉輪；一個引導(dǎo)從葉輪排出流體的葉片；一個具有面向葉輪的前端使得被葉輪排出的流體與其前端相撞擊的葉片組件，葉片組件不與大氣接觸；一個包圍葉片組件并與大氣接觸的殼體。其特征在于葉片組件與殼體相分離，由葉輪排出流體的作用力引起的葉片組件在徑向和圓周方向上的運動，至少其中之一實質(zhì)上僅通過葉片組件的一個軸側(cè)面得以防止。
11.一個流體機械包括一個沿徑向利用離心力推動流體向外運動的旋轉(zhuǎn)葉輪；一個引導(dǎo)從葉輪排出流體的葉片；一個具有面向葉輪的前端使得被葉輪排出的流體與其前端相撞擊的葉片組件，葉片組件不與大氣接觸；一個包圍葉片組件并與大氣接觸的殼體。其特征在于葉片組件與殼體相分離，殼體分為一同大氣接觸的外殼體和一被外殼體包圍的內(nèi)殼體，它位于外殼體與葉片組件之間不與大氣接觸，而與葉片組件接觸。內(nèi)殼體與外殼體分離，葉片組件與內(nèi)殼體分離。
12.一按權(quán)利要求11的流體機械，其特征在于葉片組件至少在葉輪的軸向和徑向的變形之一不受內(nèi)殼體的限制。
13.流體機械包括一個利用離心力沿徑向向外推動流體的旋轉(zhuǎn)葉輪；一個容納和支持葉輪的殼體；一個輸送被葉輪推排的流體的管路；一個圍繞管路吸收管路振動的減震器。
14.一按權(quán)利要求13的流體機械，其特征在于殼體與減震器有一管路相固定，殼體包圍一摩擦組件，摩擦組件可在殼體中滑動。
15.一按權(quán)利要求14的流體機械，其特征在于摩擦組件中包括散粒狀的減震粒，減震粒間互相接觸。
16.一按權(quán)利要求13的流體機械，其特征在于減震器包括一構(gòu)成封閉減震室的殼體及節(jié)流孔，流體由此孔進入該封閉減震室。
17.一按權(quán)利要求13的流體機械，其特征在于減震器包括一構(gòu)成封閉減震室的殼體和節(jié)流孔，流體由節(jié)流孔從管路中進入此減震室中，散粒狀的減震粒在此減震室內(nèi)相互接觸。
18.一流體機械包括一個利用離心力沿徑向向外推動流體的旋轉(zhuǎn)葉輪，一個容納和支持葉輪的殼體，一個帶輸出軸的葉輪驅(qū)動器，一個連接葉輪和輸出軸的聯(lián)軸節(jié)，一個聯(lián)軸節(jié)罩蓋設(shè)置于殼體和葉輪驅(qū)動器之間并罩住聯(lián)軸節(jié)，其特征在于聯(lián)軸器罩蓋包含有一個粘彈性組件。
19.一按權(quán)利要求18的流體機械，其特征在于聯(lián)軸器罩蓋包括一與殼體相連的第一部件和與葉輪驅(qū)動器相連的第二部件，第一和第二部件是通過粘彈性組件而連接在一起的。
20.按權(quán)利要求18的流體機械，其特征在于聯(lián)軸器罩蓋至少與殼體和葉輪驅(qū)動器之一通過粘彈性組件相互連接。
全文摘要
本發(fā)明為一流體機械，其旋轉(zhuǎn)葉輪利用離心力沿徑向推動流體向外運動，其葉片引導(dǎo)從葉輪排出的流體，一葉片組件包括面向葉輪的葉片前端使得從葉輪排出的流體撞擊到葉片前端上，葉片組件不與大氣接觸；有一圍繞葉片組件并與大氣相接觸的殼體，葉片組件與殼體分隔開從而使葉片組件與殼體間的振動傳遞受到防止或限制，從殼體向管路傳來的振動能得到吸收。
文檔編號F04D29/44GK1121147SQ95116658
公開日1996年4月24日 申請日期1995年8月24日 優(yōu)先權(quán)日1994年9月20日
發(fā)明者植山淑治, 高木亨之, 高野靖, 巖瀨幸司, 井田道秋, 田中定司, 長岡嘉浩, 吉田哲也 申請人:株式會社日立制作所, 日立工程技術(shù)公司