项目二轴流式水轮机的基本结构

项目二
轴流式水轮机的基本 结构
一、概述
轴流式水轮机又分为轴流定桨式和轴流转桨式两种 水轮机用于开发较低水头，使用水头和出力相同时，轴流
式水轮机由于过流能力比混流式大，可以采用较小的转轮 直径和较高的转速，从而缩小了机组尺寸，降低了投资。 在相同水头下，轴流式水轮机转轮由于叶片数少，叶片单 位面积上所承受的压差较混流式的大，叶片正背面的平均 压差较混流式的大，所以它的空化性能较混流式的差。 水流经压力水管、蜗壳、座环、导叶、转轮、尾水管到下 游。 ZZ-LH-1130水轮机
当推力轴承安置在支持盖上时，支持盖还 承受着
作用在转轮上的轴向水推力和转动部分重 量。
中小型轴流式水轮机常将顶盖和支持盖合 为一件，总称顶盖。
• 工作任务：
• HL式、ZL式、GL式、CJ式水轮机的解剖
• 题目：
• 14.ZL与HL比优点有哪些？ • 15.试分析：ZL水轮机Hmax为何不高？ • 16.何为ZL的轮毂比？ • 17.熟悉ZL水轮机转轮结构。 • 18.ZD转轮由哪几部分组成？ZZ转轮由哪几部分组成？ • 19.ZZ桨叶角度ϕ在设计工况、功率增大、功率减小三种工况
转轮室的上端与底环相连，下端与尾水管里村相 连。
转轮室的形状要求与转轮叶片的外缘相吻合，以 保证在任何叶片角度时叶片合转轮室之间都有最 小的间隙。
在水电站运行中，发现转轮室臂收到强烈的振动， 可能造成可卸段的破坏，有时整个可卸段被拉托。 因此转加强轮室的刚度合改善转轮室与混凝土的 结合，室应该重视的一个问题。
二、转轮
1.转轮体 轴流式水轮机的转轮体上装有全部叶片和操作机
构，在安放叶片处转轮体的外形有圆柱形和球形 两种。
大中型转桨式水轮机的转轮体多数采用球形，它 能使转轮体与叶片内缘之间的间隙在各种转角下 都保持不大于2~5mm，达到减少漏水损失的目标。
圆柱形转轮体其形状简单，同时水力条件和空蚀 性能均比球形转轮体好。
“ ”型转轮叶片密封图
四、泄水锥
泄水锥的外形尺寸 由模型试验确定。
中小型机组的泄水 锥大多采用ZG30 铸造。
如泄水锥与转轮体 的连结结构图。
泄水锥上部周围揩 油带筋的槽口，用 螺钉把合，除加保 险垫圈外，装配后 螺幅还应和椎体点 焊，防止机组在运 行中泄水锥脱落。
转轮室结构图
五、转轮室
时，角度值分别是多少？
• 20.支持盖有何作用？顶盖有何作用？ • 21.水导轴承其什么作用？根据几种结构类型？熟悉每种类
型的轴承是如何工作的。
六、支承盖和顶盖
大型的轴流式水轮发电机组，顶盖合支持盖室分 开的。
支持盖通过法兰与顶盖连接，并支撑在顶盖上。 顶盖为箱型结构固定在座环上。机构的推力轴承
由固定在支持盖上的轴承支架来支撑。 水轮机导轴承支持在支持盖下部的引水锥内。 顶盖上装有控制环，导水机构传动部件等。
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支持盖的下翼板为水轮机讨流通道表面的 一部分，应做成流线性，该过流表面有承 受转轮前水流压力的作用。
安装在转轮体内 作用：用来变更叶片的转角，使其与导叶
开度相适应，从而保证水轮机运行在效率 较高的区域，叶片操作机构是由调速器进 行自动控制的，见叶片操作机构示意图。
目前应用比较普遍的型式有
带操作架传动的直连杆机构， 带操作架的斜连杆机构 不带操作架的直连杆机构。 目前普遍结构图。
三、叶片密封装置
转轮他的具体结构要根据接力器布置与操作机构 的形式而定。
2.叶片
为了适应水轮机过流量的增大，同时既
要保证水轮机具有良好的能量转换能量和 空化性能，又要保持叶片表面的平滑不产 生扭曲，轴流式转轮取消了混流式转轮的 上冠和下环，叶片数目相应减少，一般为 3~8片，叶片轴线位置变为水平，使得转轮 流道的过流断面面积增大，提高了轴流式 水轮机的单位流量和单位转速。
转轮体内的有是具有一定压力的压力油， 在另一方面，转轮体外是高压水流，为了 防止水流进入转轮体内部和防止转轮体内 部的油向外渗漏，在叶片与转轮体的接触 处必须安装密封装置。
密封的型式很多，目前国内水轮机厂采用 较普遍的“ ”型转轮叶片密封结构。它 具有良好的密封性能、结构紧凑、制造和 装拆方便。
轴流式转轮叶片由叶片本体和枢轴两部 分组成。
轴流式转轮的叶片 一方面承受其正背 面水压差所形成的 弯曲力矩，
另一方面承受水流 作用的扭转力矩，
同时还要承受离心 力作用。
受力最大位置在叶 片根部，叶片的断 面是外缘薄，逐渐 增厚，根部断面最 厚。
叶片枢轴结构图
3.叶片操作机构和接力器
叶片操作机构构成：由接力器、活塞杆、 曲柄连杆机构等零件构成。