《水轮机结构》PPT课件
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第3章 水轮机结构(蜗壳及尾水管)课件
B5很大时，加隔墩d5=(0.1~0.15) B5
顶板 α=10°~13°，底板水平。
4.尾水管的高度与水平长度
尾水管的总高度和总长度是影响尾水管性能的重要 因素。
H=h1+h2+h3+h4 h1，h2由转轮结构确定; h4为肘管 高度，不易变动。 H取决于h3(直锥段长度)。h3大→开挖加大，工程 投资增大； L：机组中心到尾水管出口，L大→F出大→V出小 →ηw大→hf大→厂房尺寸加大，一般L=( 3.5～4.5) D1。 5.推荐尾水管尺寸：表4-15。
参数：座环外径、内
径、导叶高度、蜗壳
断面半径、蜗壳外缘
半径。
混凝土蜗壳：“T”形。 (1) m=n时：称为对称型式 (2) m>n：下伸式 (3) m<n：上伸式
(4) n=0：平顶蜗壳
中间断面：
蜗壳顶点、底角点的变化规律按直线或抛物线确 定。
蜗壳中间断面
金属蜗壳
混凝土蜗壳
2. 蜗壳包角
蜗壳末端(鼻端)到蜗壳进口断面之间的中心角φ0 (1) 金属蜗壳：φ0=340°~350°,常取345° (2) 混凝土蜗壳：φ0=180°~270°,一般取180°，一 大部分水流直接进入导叶，为非对称入流，对转轮 不利）
断面半径：
max
Fc
Qmax 0 3600 VC
从轴心线到蜗壳外缘半径：
Rmax ra 2 max
(ii) 中间断面( i )
Qi
i
i
360
Q max 0
Qi Qmaxi Fi Vu 3600Vc
Q max i 360 0 VC
板衬砌防渗(H 最大达Leabharlann 80m)2. 金属蜗壳
顶板 α=10°~13°，底板水平。
4.尾水管的高度与水平长度
尾水管的总高度和总长度是影响尾水管性能的重要 因素。
H=h1+h2+h3+h4 h1，h2由转轮结构确定; h4为肘管 高度，不易变动。 H取决于h3(直锥段长度)。h3大→开挖加大，工程 投资增大； L：机组中心到尾水管出口，L大→F出大→V出小 →ηw大→hf大→厂房尺寸加大，一般L=( 3.5～4.5) D1。 5.推荐尾水管尺寸：表4-15。
参数：座环外径、内
径、导叶高度、蜗壳
断面半径、蜗壳外缘
半径。
混凝土蜗壳：“T”形。 (1) m=n时：称为对称型式 (2) m>n：下伸式 (3) m<n：上伸式
(4) n=0：平顶蜗壳
中间断面：
蜗壳顶点、底角点的变化规律按直线或抛物线确 定。
蜗壳中间断面
金属蜗壳
混凝土蜗壳
2. 蜗壳包角
蜗壳末端(鼻端)到蜗壳进口断面之间的中心角φ0 (1) 金属蜗壳：φ0=340°~350°,常取345° (2) 混凝土蜗壳：φ0=180°~270°,一般取180°，一 大部分水流直接进入导叶，为非对称入流，对转轮 不利）
断面半径：
max
Fc
Qmax 0 3600 VC
从轴心线到蜗壳外缘半径：
Rmax ra 2 max
(ii) 中间断面( i )
Qi
i
i
360
Q max 0
Qi Qmaxi Fi Vu 3600Vc
Q max i 360 0 VC
板衬砌防渗(H 最大达Leabharlann 80m)2. 金属蜗壳
水轮机结构介绍99页PPT
谢谢！
51、 天 下 之 事 常成 于困约 ，而败 于奢靡 。——陆 游 52、 生 命 不 等 于是呼 吸，生 命是活 动。——卢 梭
水轮机结构介绍
1、纪律是管理关系的形式。——阿法 纳西耶 夫 2、改革如果不讲纪律，就难以成功。
3、道德行为训练，不是通过语言影响 ，而是 让儿童 练习良 好道德 行为， 克服没有水。 ——夸 美纽斯
5、教导儿童服从真理、服从集体，养 成儿童 自觉的 纪律性 ，这是 儿童道 德教育 最重要 的部分 。—— 陈鹤琴
53、 伟 大 的 事 业，需 要决心 ，能力 ，组织 和责任 感。 ——易 卜 生 54、 唯 书 籍 不 朽。——乔 特
55、 为 中 华 之 崛起而 读书。 ——周 恩来
水轮发电机的结构(讲义)..36页PPT
谢谢你的阅读
❖ 知识就是财富 ❖ 丰富你的人生
71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非
水轮发电机的结构(讲义)..
•
6、黄金时代是在我们的前面，而不在 我们的 后面。
•
7、心急吃不了热汤圆。
•
8、你可以很有个性，但某些时候请收 敛。
•
9、只为成功找方法，不为失败找借口 (蹩脚 的工人 总是说 工具不 好)。
•
10、只要下定决心克服恐惧，便几乎 能克服 任何恐 惧。因 为，请 记住， 除了在 脑海中 ，恐惧 无处藏 身。-- 戴尔． 卡耐基 。
第一章-水轮机的类型构造及工作原理PPT课件
分类: 全贯流式： 发电机转子安装在转轮外缘。
优点：水力损失小，过流量大，结构紧凑。 半贯流式： 轴伸式、竖井式、灯泡式。
19
四川农业大学水建系
20
四川农业大学水建系
21
四川农业大学水建系
22
四川农业大学水建系
冲击式水轮机
定义：利用水流的动能来做功的水轮机。 工作原理：利用特殊的导水装置，将高压水流变为
发电机
天然水能
可利用水能
旋转机械能
电能
4
四川农业大学水建系
水能
5
四川农业大学水建系
河段水流的出力
N
E t
rwH12
1 t
rQH12
从这个式子可以看出： 水头和流量是构成水能的两个基本要素，它们是水 电站动力特性的重要特征。
6
四川农业大学水建系
水 轮 发 电 机 组
四川农业大学水建系
水轮发电机组
第一章 水轮机的类型、构造及工作原理
第一节 水轮机主要类型 第二节 水轮机工作参数 第三节 水轮机的基本构造 第四节 水轮机型号 第五节 水流在反击式水轮机转轮中的运动 第六节 水轮机的基本方程式 第七节 水轮机效率及最优工况
1
四川农业大学水建系
本节课教学内容及教学要求
1 水轮发电机组的基本概念
16
四川农业大学水建系
水头 40—80m
60—130m
120—200m
17
四川农业大学水建系
贯流式水轮机
➢ 水流特点：转轮区水流轴向流入，轴向流出； ➢ 结构特点：水轮机主轴装置成水平或倾斜（卧式布置）；
不设蜗壳，水流直贯转轮；
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四川农业大学水建系
贯流式
优点：水力损失小，过流量大，结构紧凑。 半贯流式： 轴伸式、竖井式、灯泡式。
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四川农业大学水建系
冲击式水轮机
定义：利用水流的动能来做功的水轮机。 工作原理：利用特殊的导水装置，将高压水流变为
发电机
天然水能
可利用水能
旋转机械能
电能
4
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水能
5
四川农业大学水建系
河段水流的出力
N
E t
rwH12
1 t
rQH12
从这个式子可以看出： 水头和流量是构成水能的两个基本要素，它们是水 电站动力特性的重要特征。
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水 轮 发 电 机 组
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水轮发电机组
第一章 水轮机的类型、构造及工作原理
第一节 水轮机主要类型 第二节 水轮机工作参数 第三节 水轮机的基本构造 第四节 水轮机型号 第五节 水流在反击式水轮机转轮中的运动 第六节 水轮机的基本方程式 第七节 水轮机效率及最优工况
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本节课教学内容及教学要求
1 水轮发电机组的基本概念
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水头 40—80m
60—130m
120—200m
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贯流式水轮机
➢ 水流特点：转轮区水流轴向流入，轴向流出； ➢ 结构特点：水轮机主轴装置成水平或倾斜（卧式布置）；
不设蜗壳，水流直贯转轮；
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贯流式
水轮机结构PPT课件教程文件
装配步骤：
1.安装顶起环； 2.安装V型密封圈； 3.安装垫环； 4.安装λ型密封圈； 5.安装密封压板； 6.安装固定螺钉，将密 封装置固定在轮毂上。
轮叶安装
装配步骤：
首先采用转轮 翻身工具将转轮体 翻身（图中没有表 示）；然后将轮叶 分片装配到相应位 置（图中只显示了 单个轮叶的安装）； 用螺栓将轮叶与枢 轴固定；安装转轮 悬挂装置；再安装 操作架（图中没有 表示出来）。
1. 混流式
低水头混流式水轮机转轮 高水头混流式水轮机转轮
2. 轴流式
低水头轴流式水轮机转轮
高水头轴流式水轮机转轮
受油器
导叶操作机构
水
顶盖
轮
支持盖
发
导叶
电
机
座环
组
蜗壳
总
底环
体
转轮体
结
转轮室
构
轮叶
泄水锥 尾水管 基础
永磁机 上机架 上挡风板 定子 转子
下挡风板 下风罩
推力轴承 推力支 架柱段
控制环
接力器连 接处
注：
• 连接主接力器和导叶转臂； • 传递主接力器的输出力矩，推动导叶转臂转动； • 安装在支持盖的滑道上，与支持盖一起吊入机坑。
导叶连杆
接力器缸体
转轮体外形
轮叶 泄水锥
导轴 护盖 转轮
导轴 活塞环 活塞 轮毂
枢轴
转臂 连杆 连接体 下盖 放油阀 泄水锥
转轮体内部结构
缸体 护盖
外形图
泄水锥结构
剖面图
作用：
• 是水轮机导水机构的重要组成部分，主要是为尾水导流； • 使转轮体内部形成一个封闭油腔，起密封作用。
泄水锥安装
装配步骤：
首先将泄水锥对接； 调整位置使得二者的轴心 在同一条直线上，然后用 固定螺栓将二者把合在一 起；连接体外部安装封围 板（图中没有表示）。
1.安装顶起环； 2.安装V型密封圈； 3.安装垫环； 4.安装λ型密封圈； 5.安装密封压板； 6.安装固定螺钉，将密 封装置固定在轮毂上。
轮叶安装
装配步骤：
首先采用转轮 翻身工具将转轮体 翻身（图中没有表 示）；然后将轮叶 分片装配到相应位 置（图中只显示了 单个轮叶的安装）； 用螺栓将轮叶与枢 轴固定；安装转轮 悬挂装置；再安装 操作架（图中没有 表示出来）。
1. 混流式
低水头混流式水轮机转轮 高水头混流式水轮机转轮
2. 轴流式
低水头轴流式水轮机转轮
高水头轴流式水轮机转轮
受油器
导叶操作机构
水
顶盖
轮
支持盖
发
导叶
电
机
座环
组
蜗壳
总
底环
体
转轮体
结
转轮室
构
轮叶
泄水锥 尾水管 基础
永磁机 上机架 上挡风板 定子 转子
下挡风板 下风罩
推力轴承 推力支 架柱段
控制环
接力器连 接处
注：
• 连接主接力器和导叶转臂； • 传递主接力器的输出力矩，推动导叶转臂转动； • 安装在支持盖的滑道上，与支持盖一起吊入机坑。
导叶连杆
接力器缸体
转轮体外形
轮叶 泄水锥
导轴 护盖 转轮
导轴 活塞环 活塞 轮毂
枢轴
转臂 连杆 连接体 下盖 放油阀 泄水锥
转轮体内部结构
缸体 护盖
外形图
泄水锥结构
剖面图
作用：
• 是水轮机导水机构的重要组成部分，主要是为尾水导流； • 使转轮体内部形成一个封闭油腔，起密封作用。
泄水锥安装
装配步骤：
首先将泄水锥对接； 调整位置使得二者的轴心 在同一条直线上，然后用 固定螺栓将二者把合在一 起；连接体外部安装封围 板（图中没有表示）。
水轮机结构介绍资料讲解共99页PPT
水轮机结构介绍资料讲解
61、辍学如磨刀之石，不见其损，日 有所亏 。 62、奇文共欣赞，疑义相与析。
63、暧暧远人村，依依墟里烟，狗吠 深巷中 ，鸡鸣 桑树颠 。 64、一生复能几，倏如流电惊。 65、少无适俗韵，性本爱丘山。
41、学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸 收都可耻。——阿卜·日·法拉兹
42、只有在人群中间，才能认识自 己。——德国
43、重复别人所说的话，只需要教育； 而要挑战别人所说的话，则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
44、卓越的人一大优点是：在不利与艰 难的遭遇里百折不饶。——贝多芬
45、自己的饭量自己知道。——苏联
61、辍学如磨刀之石，不见其损，日 有所亏 。 62、奇文共欣赞，疑义相与析。
63、暧暧远人村，依依墟里烟，狗吠 深巷中 ，鸡鸣 桑树颠 。 64、一生复能几，倏如流电惊。 65、少无适俗韵，性本爱丘山。
41、学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸 收都可耻。——阿卜·日·法拉兹
42、只有在人群中间，才能认识自 己。——德国
43、重复别人所说的话，只需要教育； 而要挑战别人所说的话，则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
44、卓越的人一大优点是：在不利与艰 难的遭遇里百折不饶。——贝多芬
45、自己的饭量自己知道。——苏联
第1章水轮机的主要类型及结构优秀课件
在实际应用中，功率通常用kW表示： 所以
把水轮机的出力与其输入功率的比值 称为水轮机的效率，用η表示：
则
四、工作力矩与转速
水轮机的出力使主轴旋转作功，因而出 力亦可用旋转机械运动的公式来表达：
水轮机的转速和发电机的转速相同并符合标 准同步转速，即应满足下列关系式：
所以
第二节 水轮机的主要类型
水轮机的转轮是将水流能量转换为旋转机械 能的核心部分，当忽略其间的水力损失时可用下 式表示：
二、轴流转桨式水轮机
图1—20是轴 流转桨式水轮机的 立面结构图，可以 看出除转轮和转轮 室以外，其他部分 均与混流式水轮机 相类似。
三、斜流式 水轮机的构造
四、灯泡贯流式水轮机的构造
灯泡贯流 式水轮机的构 造，如图1- 8 所示这种水轮 机即是一没有 蜗壳的、卧式 装置的轴流转 桨式水轮机。
3．双击式水轮机
双击式水轮机 如图1—J1所示，其 特点是由喷嘴出来 的射流首先从转轮 外缘冲击叶片，接 着水流又自内缘再 一次冲击叶片，它 的适用水头范围为 5～80m。
现将各类水轮机归纳简述如下：
水轮机
反击式 冲击式
混流式 轴流式 斜流式 贯流式
水斗式 斜击式 双击式
轴流定桨式 轴流转桨式 全贯流式 灯泡式 半贯流式 轴伸式
1．混流式水轮机
混流式水轮机，如图1-2所示，水流流经转轮 时，以 辐向从四 周进入转 轮而以轴 向流出转 轮，故称 为混流式 水轮机。
2．轴流式水轮机
轴流式水轮机，如图1—3所示，这种水轮机的水流 在进入转轮之 前，流向已经 变得与水轮机 主轴中心线平 行，因此水流 在经过转轮时 沿轴向进入而 又依轴向流出， 所以称为轴流 式水轮机。
二、冲击式水轮机
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作用：
调节通过机组过流系统的 水的流量，达到控制机组 转速的目的；
ppt课件
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活动导叶安装
活动 导叶
基础
底环
1.将活动导叶分片吊入机坑，注意不得碰伤导叶工作面；
2.调整导叶位置，使得每个导叶基本垂直，待导叶调整完成 以后加装限位块。
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与支持盖 接合部位
顶盖
导叶套筒 安装孔
作用：
1. 固定导水机构； 2. 承受机组轴向负载，并将负载传递到座环和水泥基础上，起到支撑机组
转轮体内部结构
缸体 护盖
轮叶密封 轮叶
ppt课件
注：
1.图中没有安装轮叶 操作架； 2.图中没有标出所有 的连接螺钉和轴套。
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转轮体吊装
吊装步骤：
1. 安装转轮体吊具，同时安装 转轮悬挂装置；
2. 用桥机将转轮体吊入机坑指 定位置；
3. 用悬挂装置将转轮体悬挂在 转轮室固定位置固定；
4. 拆除转轮体吊具，用桥机吊 出吊具；
的作用。
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顶盖安装
1.将顶盖整体吊入机坑，注意保证顶盖不与基础碰撞；
2.调整顶盖位置，其保持水平，同时保证导叶套筒安装孔与 导叶轴心基本一致。
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外形图
导叶套筒
剖面图
轴套
套筒
作用：
L型密封
1. 固定导叶轴心； 2. 起密封作用，防止水流进水车室。
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轴套
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导叶套筒装配
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控制环
控制环
接力器连 接处
注：
1. 连接主接力器和导叶转臂； 2. 传递主接力器的输出力矩，推动导叶转臂转动； 3. 安装在支持盖的滑道上，与支pp持t课盖件 一起吊入机坑。
导叶连杆
21
接力器缸体
转轮体外形
轮叶 泄水锥
ppt课件
导轴
护盖 转轮
22
导轴 活塞环 活塞 轮毂
枢轴
转臂 连杆 连接体 下盖 放油阀 泄水锥
1.将导叶套筒分别吊入机坑；
2.调整顶盖位置，保证每个导叶轴心铅直，且保证导叶、套 筒和底环导叶安装孔的轴心保持在同一直线上。
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导叶转臂
外形图
导叶臂
端盖压块
剖面图
端盖 分半键
剪断销
作用：
连接板
1. 连接控制环上导叶连杆和导叶； 2. 传递控制环的输出转矩，推动导叶开启或关闭；
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两段操作油管的连接 法兰和下操作油管与导轴 连接法兰之间安装橡皮密 封圈（图中没有表示）。
本图中隐藏了导水机构
7. 安装M160×4螺母，采用螺 栓拉伸器紧固螺母，保证缸体 与轮毂连接可靠。
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缸体与轮毂之间应该装有 橡皮密封圈（图中没有表 示其安装过程），保证油 缸那中压力油不外漏。
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轮叶操作机构
铜瓦
枢轴
转臂
铸铁瓦
操作架连接处
连杆
注：图中尚缺乏轮叶操作架
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轮叶操作机构装配
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2. 将底环固定在水泥基 础上，保证其过流面与 座环和转轮室上环过流 面光滑过渡。
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控制环 导叶连杆 活动导叶
导水机构
导叶套筒 顶盖
底环
作用：
1. 调节通过机组过流系统的水的流量，达到控制机组转速的目的；
2. 机组主要过流部件之一。
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活动导叶
上轴颈 端面密封 叶面密封 下轴颈
转轮体
发电机部分 发电机定子
支持盖
发电机转子
上机架
受油器
永磁机
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9
三维效果图
机组基础部分
正视结构图
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风洞 蜗壳
座环 转轮室 尾水管
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水轮机底环
活动导叶 固定孔
与基础结 合部位
作用：水轮机过流部件之一，固定活动导叶。
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水轮机底环安装
1. 将底环吊入机坑，调 整底环位置符合设计要 求；
受油器 导叶操作机构
顶盖 支持盖 导叶 座环 蜗壳 底环 转轮体 转轮室 轮叶 泄水锥 尾水管 基础
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永磁机 上机架 上挡风板 定子 转子
下挡风板 下风罩
推力轴承
推力支 架柱段
推力支 架锥段
空冷器
7
机组顶部布置
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8
水轮发电机组结构分类
基础部分 基础部分
水轮机部分 底环
导水机构
轴系部分 主轴 操作油管 水封 水导轴承 推力轴承
在二者的配合面上注 意按照设计要求安装橡皮 密封圈（图中没有表示）。
33
操作油管
外形图
上操作油管
中操作油管 下操作油管
连接轮叶接 力器下腔
连接轮叶接 力器上腔
ppt课件
端面图
34
操作油管安装
装配步骤：
首先将上、中两段操 作油管组合；然后将两段 操作油管一起吊入机坑； 调整操作油管轴心使其与 轮叶接力器导轴轴心重合； 将操作油管与导轴连接起 来，同时保证两者连接可 靠。
轮叶安装
ppt课件
装配步骤：
首先采用转轮 翻身工具将转轮体 翻身（图中没有表 示）；然后将轮叶 分片装配到相应位 置（图中只显示了 单个轮叶的安装）； 用螺栓将轮叶与枢 轴固定；安装转轮 悬挂装置；再安装 操作架（图中没有 表示出来）。
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外形图
泄水锥结构
剖面图
作用：
1. 是水轮机导水机构的重要组成部分，主要是为尾水导流；
5. 当机组安装完成以后进行受 力转移，从蜗壳进入门运出 悬挂装置。
ppt课件
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轮 叶 接 力 器 装 配（一）
导轴
固定 螺栓
活塞环 活塞
装配步骤：
1.安装活塞环； 2.安装导轴； 3.安装紧固螺栓，连接活塞和导轴；
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轮 叶 接 力 器 装 配（二5. 安装轮叶接力器缸体； 6. 安装M160×4连接螺杆；
装配步骤：
1. 安装转臂和连杆； 2.安 装枢轴；
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密封压板
轮叶密封装置
垫环 V型密封 顶起环
λ型密封
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轮叶密封装配
装配步骤：
1.安装顶起环； 2.安装V型密封圈； 3.安装垫环； 4.安装λ型密封圈； 5.安装密封压板； 6.安装固定螺钉，将密 封装置固定在轮毂上。
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第一讲 水力机组基本结构
1. 混流式 2. 轴流式 3. 其他 4. 发电机
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1
1. 混流式
ppt课件
2
低水头混流式水轮机转轮 高水头混流式水轮机转轮
ppt课件
3
ppt课件
4
2. 轴流式
低水头轴流式水轮机转轮
高水头轴流式水轮机转轮
ppt课件
5
ppt课件
6
构水 轮 发 电 机 组 总 体 结
2. 使转轮体内部形成一个封闭油腔，起密封作用。
ppt课件
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泄水锥安装
ppt课件
装配步骤：
首先将泄水锥固定在 地面上，基本保证其轴心 与地面垂直；用桥机调起 转轮体与泄水锥进行对接； 调整位置使得二者的轴心 在同一条直线上，然后用 固定螺栓将二者把合在一 起；连接体外部安装封围 板（图中没有表示）。