(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
円周方向に等間隔をなし、異なる直径の２つの環状部分の間に補強材として延びる軸線方向リブ(14)により外側から補強された本体(12)を含み、大径部分は、環状締結フランジ(19)を備えている種類のタービン装置ケーシングにおいて、
上記軸線方向リブの端部は、上記大径環状部分のそばで環状リブ(25)に連結され、上記環状リブは、上記環状リブ(25)及び上記フランジ(19)よりも薄い環状壁部分(27)を介して上記締結フランジ(19)に連結されることを特徴とする、タービン装置ケーシング。
【請求項２】
上記環状リブ(25)は、内部ウェブ(26)の外部半径方向延長部として構成されることを特徴とする請求項１に記載のタービン装置ケーシング。
【請求項３】
上記薄い環状壁部(27)は、ディフューザ出口(29)の半径方向外側に構成されることを特徴とする請求項１に記載のタービン装置ケーシング。
【請求項４】
上記軸線方向リブ(14)は、傾斜ボリュート(17)の外側壁にわたって延びることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載のタービン装置ケーシング。
【請求項５】
請求項１に記載のケーシングを含むことを特徴とする遠心ポンプ。
【請求項６】
請求項１に記載のケーシングを含むことを特徴とするタービン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、遠心ポンプ又はタービンのケーシングなどの、高圧流体の入るタービン装置ケーシングに関する。本発明は、ケーシングの機械的応力や変形を減少させ、ケーシングの製造及び取付を容易にし、及び、使用中その密封を改善するのに、同時に役立つ。
【背景技術】
【０００２】
本発明が改善しようとしている種類のケーシングは、本質的に鋳造により得られる本体を含むことが知られており、その本体内には、ロータの遠心段を収容し、出口ボリュート、特に傾斜ボリュートを構成するように形作られたキャビティが構成される。ケーシング本体は、異なる直径の２つの環状部分を有する。小径部分は、ロータの一部を収容するように設計される。大径部分は、遠心インペラを収容し、相補的な別のケーシングにボルト締めするのための環状締結フランジを備えている。ケーシングを強化するために、軸線方向リブが、ケーシングの外側に鋳造により設けらる（即ち、その軸線に平行に延びる補強材が設けられる）。そのリブは円周方向に規則的に配置され、フランジと小径部分との間に延びる。それらの一体に鋳造された軸線方向リブは、半径方向にある程度の高さを有し、それにより、ケーシング本体に所望の剛性を与える。
【０００３】
フランジは、２つのケーシングを芯合わせするのに役立ち、それらの間に挿入されたガスケットは、外部に対する密封を提供する。軸線方向リブは、ケーシングの肉厚を増大させることなく、ケーシングの変形を制限するのに役立つ。また、軸線方向リブは、内部ウェブ、即ちボリュートの小径部分と大径部分との間の内部材料の連結部の変形を制限するのに役立つ。このウェブ領域は、圧力の影響に起因する出口ボリュートの変形の全てを吸収するので、非常に大きい応力を受ける。従って、軸線方向リブは、ウェブの応力レベルを減少させる。
【０００４】
軸線方向リブのために、ケーシングの変形は比較的制限され、ボリュートのディフューザ出口の間のウェブの応力は比較的抑えられている。対照的に、リブはフランジで始まるため、リブは使用可能なボルトの数を制限し、リブによってフランジは製造するのを一層複雑にする。このことは、ボルトの数が少なすぎるために、ポンプハウジングを密封することの問題を引き起こす可能性がある。ケーシングは、圧力の作用で膨張する傾向があり、それはフランジに応力を加え、その支圧面でフランジを枢動させる傾向がある。これは、外部漏れ、芯合わせの喪失、又はボルトの破断すら生じさせる傾向にある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、フランジを分離可能にするにも係わらず、良好な全体の剛性をハウジングに与える、比較的高さのある軸線方向リブの利点を保持することを可能にする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
特に、本発明は、円周方向に等間隔をなし、異なる直径の２つの環状部分の間に補強材として延びる軸線方向リブにより外側から補強された本体を含み、大径部分は環状締結フランジを備えている種類のタービン装置ケーシングにおいて、上記ケーシングは、上記軸線方向リブの端部が上記大径環状部分のそばで環状リブに連結され、上記環状リブは、上記環状リブ及び上記フランジよりも薄い環状壁部分を介して上記締結フランジに連結されることを特徴とする、タービン装置ケーシングを提供する。
【０００７】
軸線方向リブの形体及び連結は、ケーシングが鋳造されることの結果である。
【０００８】
本発明によれば、比較的薄い環状領域は、フランジの近傍に作られる。従って、この領域は、より柔軟であり、他の条件は同じであるため、圧力の作用で変形し、フランジと、軸線方向リブの存在によってより剛性であるケーシングの残部との間の移動を吸収する。
【０００９】
別の有利な特徴によれば、上記環状リブは、内部ボリュートウェブの外部半径方向延長部として構成される。
【００１０】
更に、選択的に、上記のより薄い環状壁部分は、ディフューザ出口の半径方向外側に構成される。
【００１１】
実施形態では、上記軸線方向のリブは、傾斜ボリュートの外側壁にわたって延びる。それらは、ボリュートを含むケーシングの外側壁に連続的に取り付けられる。
【００１２】
上述したように、本発明は、遠心ポンプのケーシングやタービンケーシングにも等しく適用できる。
【００１３】
純粋に例示として与えられ、添付図面を参照してなされる以下の説明に照らして、本発明をより良く理解することができ、他の利点は一層明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明のケーシングを示す外側斜視図である。
【図２】回転軸線Ｘを含む平面における同じケーシングの半断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図面には、鋳造金属本体１２を含む遠心ポンプが示されており、金属本体１２は、その外側に金属本体１２と一体に成形された軸線方向リブ１４を有する。軸線方向リブ１４は、円周方向に等間隔をなし、且つ、異なる直径の２つの環状部分１６と２０の間に補強材として延びる。大径部分１６は、圧力下の流体を排出する接線出口１８で終っている傾斜ボリュート１７と、環状締結フランジ１９とを含む。
【００１６】
図２には、ケーシングが影で示され、相補的なケーシング２２の一部が細い線で描かれ、ボルト２３によってフランジ１９に取り付けられている。
【００１７】
本発明の重要な特徴によれば、軸線方向リブの端部は、大径環状部分１６のそばに外向きに突出する環状リブ２５と鋳造により一体化され、このリブは、ほぼ円筒状の環状壁部分２７を介して上記締結フランジ１９と鋳造により連結される。この環状壁部分は、図２に示すように、リブ２５より薄く、フランジ１９より薄い。更に、フランジ１９には、円周方向に等間隔をなし、ある数の孔２９が設けられている。ケーシングは、各孔がボルト２３を受け入れて、フランジを介して、相補的なケーシング２２にボルト締めされるように設計されている。ガスケットが、このフランジと相補的なケーシングのフランジとの間に挿入される。
【００１８】
別の有利な特徴によれば、リブ２５は、ボリュート１７をディフューザ出口２９から分離する内部ウェブ２６の外部半径方向延長部として構成される。ウェブは、圧力の影響による、ボリュートの変形を吸収する。かくして、ウェブは、大きい応力を受ける部分を構成する。リブ２５の存在は、この領域を補強する。
【００１９】
別の有利な特徴によれば、薄い環状壁部分２７は、ディフューザ出口２９の半径方向外側に構成される。
【００２０】
傾斜ボリュート１７の外壁にわたって延びる軸線方向リブ１４は、上記小径部分の円筒部分２１の外側壁と、環状リブ２５との間で、鋳造によりケーシングに連結されていることに注目すべきである。かくして、軸線方向リブによって補強されるケーシングの部分は、極めて剛性であり、本発明によれば、この部分は、環状壁部分２７によってフランジ１９から分離されている。その結果、この部分は、フランジ自体に影響を与える変形を回避しながら、内部圧力の作用で曲がる傾向がある部分である。その結果、フランジは、もはや相補的なケーシングのフランジに対して枢動する傾向がなく、もはや応力を受けることがなく、結合平面を開いて漏れを生じさせてしまうことがない。
【００２１】
更に、フランジ１９は、作るのがより簡単であり、軸線方向リブ１４の数は、ガスケットを所望程度まで確実に締めるためにフランジに形成することが可能であり且つ望ましい孔２９の数を制限しない。
【００２２】
上述したように、この概念を、タービンケーシングに移転してもよい。
【図１】
0005536214.tif 000002
【図２】
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