水电站水轮机结构详细解
水轮机结构介绍
水轮机结构介绍水轮机是利用水能转换为机械能的一种装置，是发电厂中常用的主要发电设备之一、下面将对水轮机的结构进行详细介绍。
水轮机主要由机壳、转轮、导向装置、涡排装置、轴承和透水管道等组成。
1.机壳：水轮机的机壳是一个装置的外部保护壳，一般由钢板或钢铸件焊接而成。
机壳内有良好的润滑和密封装置，以保证机器的正常运转，并能减少机械损耗，并防止泄漏。
2.转轮：转轮是水轮机的核心部分，是水能转换为机械能的重要部分。
转轮的形状和组织结构根据不同的水轮机类型而有所不同，常见的有斜流式、混流式和轴流式等类型。
3.导向装置：导向装置起到引导水流进入转轮并调节进水流量的作用。
导向装置一般由多个可调节的导叶组成，导叶的位置和角度可以通过液压机构或机械装置进行调节，以实现对水流的控制。
4.涡排装置：涡排装置将已经转过水轮机的水流排出，将水流的动能转化为排出水流的动能。
一般情况下，涡排装置由锥壳、导管和涡轴组成，通过设计合理的导管形状和尺寸，使水流尽可能地获得动能转换。
5.轴承：轴承用于支撑和固定转轮和轴的位置，以减少旋转过程中的运动摩擦和机械损耗。
轴承在水轮机中至关重要，要求具有较高的承载能力和良好的摩擦性能。
6.透水管道：透水管道用于将调节好流量的水流引入水轮机的导叶中，以驱动转轮旋转。
透水管道的设计应保证水流顺利地进入和离开水轮机，并尽量减少水流中的压力损失和涡旋现象。
水轮机通过上述各部分的相互配合和工作，将水能转化为机械能，实现发电厂的发电功能。
在实际应用中，水轮机的转速和功率可根据工作需求进行调节和匹配，并通过自动控制系统来控制和监测水轮机的运行状态。
总之，水轮机是一种利用水能发电的设备，它通过机壳、转轮、导向装置、涡排装置、轴承和透水管道等部分的协同工作，将水能转化为有用的机械能。
水轮机的设计和运行状态对于发电厂的稳定运行至关重要，因此，在水轮机设计和制造过程中需要严格遵循相关的技术规范和要求，确保水轮机的性能和安全性。
水电站水轮机结构详细解
水电站水轮机结构详细解一、转轮室装配，转轮室装配包括转轮室、基础环、伸缩节。
1、转轮室为钢板焊接结构,上部在桨叶转角范围内90°易汽蚀区域采用不锈钢，与叶片配合面为球面，喉部直径为Φ5277mm，为了便于安装，分上、下两半，用螺栓把合在一起，采用Φ14橡胶条密封。
转轮室用螺栓和外导水环把合在一起，把合法兰处密封采用Φ16橡胶条密封。
2、基础环上装有伸缩节，后部焊在尾水管上，它是伸缩节、转轮室的基础与座环具有一定的同轴度及平行度要求。
基础环采用钢板焊接结构，在安装调整轴线后，下游端与尾水管里衬焊牢。
基础环要承受转轮室传来的水力振动，因而要求与混凝土结合牢固。
3、伸缩节安装在转轮室与基础环之间,采用Φ27橡胶条密封结构,可有效地防止漏水,伸缩节轴向调节间隙15mm，作为消除安装时的间隙误差之用，也可消除因厂房基础变形而对机组结构之影响。
二、座环装配，座环装配分为座环、下游外锥两部分。
1、座环是机组的主要支撑，承受机组大部份重量，水的压力、浮力、正反向推力、发电机扭矩等，并将这些负荷传递到基础混凝土上，因而应具有足够的强度、刚度。
座环是整个机组的安装基础，水轮机的导水机构，发电机定子，组合轴承等都固定在其法兰上，并以此为基础顺序安装。
座环分为内环两半，外环两半，在水平方向有两个固定导叶，在垂直方向有两个进人筒，既为座环的主要受力构件，也作为安装油、水、气管路和电气线路，更换水轮机导轴承、密封、组合轴承的通道。
在座环的外圆布置一些调整螺杆和锚钉，安装调整用。
2、导水机构，灯炮贯流式机组导水机构的主要功能是产生水流进入转轮前环量,并根据机组的功率的需要调节流量,水轮机停止运行时,导叶关闭切断水流。
导水机构装配主要包括：外配水环、内配水环、导叶、控制环、压环、套筒、导叶臂及传动机构等组成。
2.1 外配水环分成两半,两半之间以及与座环法兰把合面间用“O”橡胶条密封。
外配水环和导叶配合面为球面，半径SR3782mm,外配水环上设有16只导叶套筒孔，与主轴中心线成65°夹角，并等距分布。
水轮发电机结构及工作原理介绍
水流冲击水轮机叶片带动水轮机旋 转
发电机将机械能转化为电能
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水轮机通过传动装置将机械能传递 给发电机
电能通过输电线路传输到电网供用 户使用
效率定义：发电机在单位时间内输出的电能与消耗的机械能之比 影响因素：发电机的设计、制造、运行条件等 提高效率的方法：优化设计、提高制造精度、改善运行条件等 效率计算公式：η=P/P0其中P为输出电功率P0为输入机械功率
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农村地区：为偏 远地区提供电力 供应
城市景观：作为城 市景观的一部分提 供照明和装饰
水利工程：用于 水利工程的监测 和控制
环保领域：用于 污水处理和环保 监测
水轮发电机的优缺 点
清洁能源：水 轮发电机利用 水能发电是一
种清洁能源
效率高：水轮 发电机的效率
较高可达到 90%以上
运行成本低： 水轮发电机的 运行成本较低 维护费用也较
水轮发电机的工作原理：水流通过水轮机带动发电机转子旋转产生电能 发电机的运行特性：根据水流量、水头、转速等因素调整发电机的输出功率和频率 发电机的运行状态：正常运行、停机、故障等 发电机的维护和保养：定期检查、维护和保养确保发电机的正常运行和寿命
水轮发电机的类型
工作原理：利 用水流的冲击 力推动水轮机 旋转从而带动
水轮发电机结构及工 作原理介绍
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水轮发电机的结构
水轮发电机的工作 原理
水轮发电机的类型
水轮发电机的应用 场景
水轮发电机的优缺 点
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水轮发电机的结构
水轮机结构介绍范文
水轮机结构介绍范文水轮机是一种利用水能转换成机械能的机器，是水力发电的重要设备。
其结构由水轮机壳体、水轮机转子、导叶、喷嘴、轴承等组成。
下面将详细介绍水轮机结构。
水轮机壳体是水轮机的外壳，用于固定和保护水轮机内部部件。
其主要材料一般采用钢板焊接而成，具有足够的强度和刚度。
壳体内部有进水口和出水口，通过这些口进出水流。
壳体还有良好的密封性能，以防止水流泄漏。
水轮机转子是水轮机的核心部件，由转轮、叶轮和传动轮等组成。
转轮是连接水轮机的两轴的中间部件，一般由钢板焊接而成。
叶轮是转子的关键部件，可以将水流的动能转化为机械能。
根据叶轮的结构和特点可分为斜叶轮、直叶轮和半球叶轮等。
传动轮是连接叶轮和发电机的关键部件，用于传递叶轮的转动力矩到发电机。
导叶是水轮机的重要部件，用于调节水流的方向和流速。
根据导叶的类型和结构，可以分为固定导叶和可调导叶。
固定导叶是将水流引导到叶轮上，不可调节水流的流向和流速。
可调导叶可以调节水流的流向和流速，并且可以根据实际情况进行调整，以提高水轮机的效率。
喷嘴是将水流引导到叶轮上的装置，用于控制水流的进入量和速度。
喷嘴一般由金属制成，具有一定的强度和耐腐蚀性能。
通过调节喷嘴的开度，可以改变水流的进入量和速度，以满足水轮机的运行需求。
轴承是支撑和固定转子的重要部件，用于支撑转子的重量和承受转动力矩。
水轮机的轴承一般采用滚动轴承，具有较高的承载能力和转动精度。
在水轮机的运行过程中，轴承需要保持良好的润滑状态，以减少摩擦和磨损，延长轴承的使用寿命。
除了以上介绍的主要部件外，水轮机还包括定子、发电机和控制系统等辅助设备。
定子是固定在水轮机壳体内的部件，用于固定转子和导向水流。
发电机是水轮机的另一个重要部分，用于将水轮机转子的机械能转化为电能。
控制系统是用于监测和控制水轮机运行状态的设备，可以根据实际情况进行调节和控制。
综上所述，水轮机是一种将水能转换成机械能的机器，其结构由水轮机壳体、水轮机转子、导叶、喷嘴、轴承等组成。
水轮发电机结构及工作原理介绍
水轮发电机结构及工作原理介绍水轮发电机是一种利用自然水流的动能来产生电能的装置。
它是电力工业中最为常见的发电机之一，被广泛应用于水力发电站和小型水电站中。
本文将介绍水轮发电机的结构组成及其工作原理。
一、水轮发电机的结构组成1. 水轮机水轮机是水轮发电机中的核心部件，它通过水的冲击力将水的动能转化为机械能。
水轮机通常由转子、转子叶片和轴组成。
转子是水轮机的主要部件，负责承载叶片和转动。
转子叶片用来接收水流冲击力，将动能转化为转子运动能量。
轴则将转子连接到发电机，使其能够转动。
2. 水导装置水导装置是控制水流进入水轮机的装置，它的作用是将水流引导到水轮机的转子上。
水导装置通常由水闸、引水渠和水轮机进水口组成。
水闸和引水渠用来控制水流的流量和流速，可以根据实际需要进行调节。
水轮机进水口是水流进入水轮机转子的地方，需要保证水流的稳定和流量的均匀分布。
3. 输电系统输电系统是将水轮发电机产生的电能传输到用户端的系统。
它由发电机、变压器、输电线路和配电系统组成。
发电机是将机械能转化为电能的设备，它通过转子的旋转产生感应电动势，从而产生交流电。
变压器负责将发电机产生的低电压升高为输电线路所需的高电压，以减少输电损耗。
输电线路将电能从发电厂传输到用户端，而配电系统则将电能从输电线路引导到用户家庭或工厂。
二、水轮发电机的工作原理水轮发电机的工作原理基于水能转化为机械能，再由机械能转化为电能的过程。
其工作原理可以概括为以下几个步骤：1. 水的冲击力当水流通过水闸和引水渠进入水轮机时，会受到水轮机转子上叶片的阻力，从而产生冲击力。
这种冲击力将水的动能转化为机械能，使转子开始旋转。
2. 转子的旋转转子受到冲击力作用后开始旋转，旋转的速度取决于水流的流量和水轮机的设计。
转子旋转会带动轴一起旋转，将机械能传递到发电机中。
3. 感应电动势转子的旋转会产生变化的磁场，使静子（固定在发电机内部的零部件）中的导体产生感应电动势。
根据法拉第电磁感应定律，当导体在磁场中运动时，会在导体两端产生电势差，即感应电动势。
水轮机分类和结构(水电站培训资料)
水轮机分类和结构一、水轮机分类1、按能量方式转换的不同，它可分为反击式和冲击式两类。
反击式利用水流的压能和动能，冲击式利用水流动能。
反击式中又分为混流式、轴流式、斜流式和贯流式四种。
冲击式中又分为水斗式、斜击式和双击式三种。
2、混流式：水流从四周沿径向进入转轮，近似轴向流出。
应用水头范围：30m~700m。
特点：结构简单、运行稳定且效率高。
3、轴流式：水流在导叶与转轮之间由径向运动转变为轴向流动。
应用水头：3~80m。
特点：适用于中低水头，大流量水电站。
分类：轴流定桨、轴流转桨4、冲击式：转轮始终处于大气中，来自压力钢管的高压水流在进入水轮机之前已经转变为高速射流，冲击转轮叶片作功。
水头范围：300~1700m。
适用于高水头，小流量机组。
5、水轮机主轴布置形式分类（1）水轮机按主轴的布置形式又可分为卧式和立式两种（也称横轴和立轴）。
立式布置得水轮发电机分为悬式和伞式两种。
（2）悬式发电机的推力轴承位于发电机转子上部的上机架上或上机架中。
伞式发电机的推力轴承位于转子下部的下机架中，或用支架支承在水轮机顶盖上。
伞式发电机又分普通伞式（其上、下导轴承分别位于上、下机架中），半伞式（只用上导轴承，它布置在上机架中，无下导轴承；我厂机组为此类型）和全伞式（只有下导轴承，它布置在下机架中，无上导轴承）。
二、水轮机主要基本参数1、工作水头H是指水轮机进、出口断面处单位重量水体的能量差，单位是米（m），典型工作水头有以下：（1）最大水头（Hmax）：水轮机运行范围内允许出现的最大净水头。
（2）最小水头（Hmin）：水轮机运行范围内允许出现的最小净水头。
（3）设计水头（H设）：水轮发电机组发出额定功率时的最小水头。
2、流量Q是指单位时间内，通过水轮机某一既定过流断面的水量，单位是立方米/秒。
3、出力N是指水流在单位时间内所做的功（功率），其大小与水轮机的水头，流量有关，单位为千瓦。
计算公式：N=9.81QHn4、效率是指水轮机总效率，是水轮机输入功率与输出功率之比，其值总是小于1，因为水轮机在工作过程中不可避免地要产生一些能量损失，主要包括：（1）水力损失：即水流经过蜗壳、导水机构、转轮、尾水管的水头损失。
水轮机结构
水轮机结构1. 引言水轮机是一种将水能转化为机械能的装置，广泛应用于发电、农业灌溉、工业生产等领域。
水轮机由水轮机转子和定子组成，本文将详细介绍水轮机的结构及其各个组成部分。
2. 水轮机结构概述水轮机主要由转子、定子、导叶、水桨和轴系等组成。
其结构紧凑，高效能，易于维修和保养。
下面将对各个组成部分进行详细介绍。
3. 转子转子是水轮机的动力部分，直接与水流接触，将水的动能转化为机械能。
转子通常由由多个桨叶连接而成，通过承受水流的冲击力来驱动转动。
转子材质一般选用耐磨、耐腐蚀的合金钢，以确保转子的长期运转稳定。
4. 定子定子是水轮机的静力部分，位于转子的上游或下游。
定子通过导流来控制水流的流向和速度，使水流对转子叶片施加最大的冲击力。
定子通常由定子壳体、导叶和驱动装置等组成。
4.1 定子壳体定子壳体是定子的外包装，由耐腐蚀、强度高的材料制成，通常是钢板焊接而成。
定子壳体具有良好的密封性能，可以有效防止水流泄漏。
4.2 导叶导叶是定子壳体的一部分，位于壳体内部。
导叶的主要作用是引导水流的流向和速度，使其能够对转子叶片产生最大的冲击力。
导叶通常采用定子壳体和导叶片组成，导叶片可根据需要进行调整和更换。
4.3 驱动装置水轮机的驱动装置位于定子壳体的下部分，通过驱动装置可以控制导叶的张开和关闭，从而调整水流对转子的冲击力大小。
驱动装置通常由油压或电动机组成。
5. 水桨水桨是转子的关键部分，直接承受水流的冲击力。
水桨的形状和角度可以根据水轮机的设计要求进行调整，以确保转子获得最大的动力输出。
水桨通常由坚固耐用且具有良好耐磨性的材料制成，如合金钢或聚合物复合材料。
6. 轴系轴系是水轮机的传动装置，将转子的旋转动力传递到发电机或其他设备上。
轴系通常由轴轴承、轴套、联轴器等组成，可根据需要进行调整和维护。
7. 结论水轮机是一种重要的水能利用装置，其结构包括转子、定子、导叶、水桨和轴系等组成部分。
转子将水的动能转化为机械能，定子通过导流和驱动装置控制水流对转子的冲击力，水桨直接承受水流冲击力，轴系将转子的动力传递到发电机或其他设备上。
水轮发电机结构介绍
水轮发电机结构介绍水轮机是水轮发电机的核心部件，它直接受到水流的作用，将水的动能转化为机械能。
水轮机一般由水轮叶片、转轴和轴承组成。
水经过水轮叶片时，叶片会受到水流的冲击力，从而转动水轮。
水轮的转动会带动转轴一起旋转，使得机械能得以传递到发电机上。
水轮叶片的形状和数量不同，可以分为斜梁式、斜流式、直径式等，根据不同的水流特性选择合适的水轮叶片。
发电机是水轮发电机的关键组件，它负责将转动的机械能转化为电能。
发电机一般由定子和转子组成。
定子是固定不动的部件，它包含有一组线圈，通过电流流过线圈产生磁场。
转子则是旋转的部件，它由磁铁构成，当转子旋转时，磁铁与定子的磁场发生相互作用，从而产生电流。
这个原理被称为电磁感应。
通过调整转子的速度和磁场的强度，可以控制生成的电流大小和频率，实现电能的稳定输出。
控制系统是水轮发电机的重要组成部分，它负责监测和控制水轮发电机的运行状态。
控制系统一般由传感器、调速装置和自动化控制装置等构成。
传感器用于测量和监测水流的流量、压力等参数，以及发电机的转速、温度等状态。
调速装置用于控制水轮的转速，保持其在合理的范围内，使得发电机输出的电能稳定。
自动化控制装置可根据传感器的反馈信号，对水轮和发电机进行智能化控制，实现自动化运行。
此外，水轮发电机还需要配备水泵、调节阀和润滑系统等辅助设备。
水泵用于将水引导到水轮发电机，提供水流能量。
调节阀用于调节水流的压力和流量，优化水轮发电机的工作效率。
润滑系统则是对水轮发电机的轴承和机械部件进行润滑，降低摩擦损耗，延长使用寿命。
总之，水轮发电机是一种通过水流驱动的发电装置，由水轮机、发电机和控制系统等组成。
它利用水的动能转化为机械能，再将机械能转化为电能。
水轮发电机在水力发电中起到至关重要的作用，它可以通过合理的设计和控制，实现高效稳定的电能输出。
随着技术的发展，水轮发电机的结构和性能还将进一步优化和改进，为可持续发展提供更多清洁能源。
水轮机结构介绍
反击型水轮机
按水轮机利用水流能量的不同，分为两大类型： 1. 反击型水轮机：主要是利用水流的位能和动能。 显著特点：水轮机的转轮浸没在水流中。
混流式水轮机HL
轴流定浆式水轮机ZD
轴流式水轮机ZL 轴流转浆式水轮机ZZ
类 型
贯流式水轮机GL 斜流式水轮机XL
贯流定浆式水轮机GD 贯流转浆式水轮机GZ 斜流定浆式水轮机XD 斜流转浆式水轮XZ
混流式水轮机转轮
轴流式水轮机转轮
斜流式水轮机转轮
贯流式水轮机转轮
冲击型水轮机
2﹒冲击型水轮机：主要是利用高速水流（动 能）冲击转轮叶片而推动水轮机转轮旋转 做功的。 显著特点：转轮暴露在大气中。
水斗式（冲击式） 水轮机（CJ）
类 斜击式水轮机（XJ） 型
双击式水轮机（SJ）
水斗式（冲击式）水轮机转轮
• 冲击型水轮机导水部件主要是调节水轮机的出力和实现关机。 一般采用喷嘴，喷嘴由喷针、喷嘴头等构成，是调节喷针在喷 嘴头的位置从而控制进入的流量。
导水部件－座环
导水部件－底环
导水机构－顶盖
导水部件－活动导叶
导水部件－导叶拐臂
导水部件－控制环
工作部件－转轮
• 核心部件，决定水轮机的类型、特点、性 能。 • 转轮结构
水流 固 定 部 分 转 动 部 分
止漏环
• 实际应用时，把几种结构组合在一起用； 对于高水头电站，把梳齿式上面加工和旋 转方向相反的螺纹，以增加止漏的效果。
• 三峡电站在上冠和下环分别装有上部止漏 环和下部止漏环，每个止漏环又分别由转 动和固定两个环组成，其固定部分分别安 装在顶盖和底环上。 转动部分止漏环分别 安装在转轮的上冠和下环处。
引水部件（引水室）
水轮机结构图
水轮机结构图1. 引言水轮机是一种将水流动的动能转化为机械能的装置。
为了更好地理解水轮机的结构和工作原理，本文将提供一份水轮机的结构图，并对结构图中的各个部分进行介绍和解释。
2. 水轮机结构图以下是一幅水轮机的结构图：┌─┐ ┌─┐│ │\\ /│ ││ ││ │ ││ ││ │ ││ ││ │ ││ ││ │ ││ ││ │ ││ ││ │ ││ ││ │ ││ ││ │ │└─┘└────┘└─┘上视图3. 结构图解释3.1 动叶片动叶片是水轮机的核心组成部分之一。
它们固定在水轮机转子上，当水流冲击到动叶片上时，动能被转化为机械能，驱动水轮机转动。
在结构图中，动叶片由多个平行的杆状部分组成。
3.2 转子转子是水轮机中承载动叶片的部分。
它由一个直径较大的圆盘构成，动叶片固定在圆盘上。
转子的主要功能是将水流的动能转化为旋转的机械能。
3.3 支架支架是水轮机的主要支撑部分。
它承载着转子并与轴连接，确保水轮机整体结构的稳定性。
在结构图中，支架由两个弯曲的线条表示。
3.4 输水管道输水管道是水轮机的一个重要组成部分。
它将来自水源的水引入水轮机中，提供动力源。
在结构图中，输水管道由一个竖直的线条表示。
3.5 出水管道出水管道是水轮机中将已经转过动能的水排出的部分。
在结构图中，出水管道由一个斜向上的线条表示。
3.6 轴轴是水轮机中负责传递旋转动力的部分。
它连接支架和转子，使转子能够在水流动力的作用下旋转。
在结构图中，轴由一个竖直的线条表示。
4. 结论通过以上结构图及其解释，我们可以清楚地了解水轮机的组成部分和各个部分之间的关系。
水轮机的转子、动叶片、支架、输水管道、出水管道和轴合作，使得水轮机能够将水流的动能转化为机械能，实现功率输出。
这幅结构图提供了一个直观的水轮机结构的视觉表示，使我们更好地理解和学习水轮机的工作原理。
希望本文对读者对水轮机结构有所启发和帮助。
水轮机结构介绍(经典)
推 力 轴 承 外 形
HOMIS
本发电机推力轴承放置在水轮机支持架上，总推力负荷为3300T，采用液压式三波纹弹性油箱支撑结构。其主要作用就是在机组开机过程中，用高压油装置顶起转子，使得发电机转子远离制动环，从而减少静摩擦力，保证机组正常开机；同时在机组运转过程中承受机组转动部分的全部重量，通过推力支架进行负载转移。
水 轮 机 底 环
04
03
01
作用：
水轮机过流部件之一，固定活动导叶。
活动导叶 固定孔
与基础结合部位
水 轮 机 底 环 安 装
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。
将底环吊入机坑，调整底环位置符合设计要求；
导 水 机 构
控制环
导叶连杆
活动导叶
导叶套筒
顶盖
底环
作用：
泄 水 锥 结 构
外形图
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）。 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）。
4
作用：
顶 盖 安 装 将顶盖整体吊入机坑，注意保证顶盖不与基础碰撞； 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。
导 叶 套 筒 装 配
将导叶套筒分别吊入机坑； 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。
水轮机结构介绍
水轮机结构介绍水轮机是一种以水为工作介质的动力机械，利用水的动能进行能量转换。
它广泛应用于水力发电、水厂供水、排水处理等领域。
水轮机的结构通常包括水轮机机壳、转子和水轮机控制系统等部分。
水轮机机壳是水轮机的外壳，起到支撑和保护转子的作用。
机壳通常由上、下盖板和环形筒体组成。
上、下盖板与筒体之间通过螺栓连接，提供了易于拆卸和维护的条件。
机壳内部还设有导水管道和调节装置。
导水管道是将水引导到转子上的重要通道，调节装置则用于调整水流量和水位，以确保水轮机的正常工作。
转子是水轮机的核心部件，也是水轮机转化水能为机械能的关键部分。
转子由轮盘、叶片和轴等组成。
轮盘是转子的主体，通常由钢板焊接而成。
叶片则固定在轮盘上，负责将水流的动能转化为转子的动能。
根据叶片的布置方式，可以将水轮机分为不同类型，如斜流式、径流式和混流式水轮机等。
轴是将机械能从转子传递到其他设备的关键部分，通常由高强度材料制成，以确保转子的正常运转。
水轮机还需要配备控制系统，以实现对水流量、水位和转速的控制。
控制系统通常包括调速器、启动圈和调节装置等。
调速器通过调整水流量和水位，可以控制转子的转速。
启动圈则用于控制水轮机的启停过程。
调节装置则负责根据水轮机的实际运行情况，自动调整水流量和水位，以保持水轮机的良好工作状态。
除了上述主要部件，水轮机还需要配备一些辅助设备，如水泵、冷却系统和润滑系统等。
水泵用于将水引入到水轮机中，冷却系统则用于降低水轮机的温度，以保证其正常运转。
润滑系统则负责给水轮机轴承供给润滑油，减少摩擦和磨损，延长设备的使用寿命。
总之，水轮机的结构由机壳、转子和控制系统等组成。
机壳起到支撑和保护转子的作用，转子是水轮机的核心部件，负责将水能转化为机械能，控制系统实现对水轮机的控制和调节。
水轮机的结构设计和配备的辅助设备都是为了提高水轮机的效率和可靠性，以实现对水能的充分利用。
水轮发电机结构及工作原理介绍_图文
– 中、小容量高转速水轮发电机的转子，常采用 实心磁极结构，整体锻造或铸造而成。转速大 于或等于750r／min的小型水轮发电机，常采用 磁极铁芯连同转子的磁轭与主轴整体锻造加工 。
– 磁极固定方式通常采用螺钉、T尾和鸽尾结构。
• 磁轭与转子支架
– 磁轭的作用是构成磁路并固定磁极。 – 转子支架的作用是固定磁轭。 – 对于定子铁芯外径小于325cm的中小容量的
• 中小型水轮发电机轴承的油循环冷却方式一般为内 循环。
• 水轮发电机制动方式 机械制动、电气制动、混合制动
• 水轮发电机制动系统的组成 制动装置（俗称 风闸）、控制原件、管路系统。
• 机械制动的作用 为避免机组停机减速过程后期时间较长，引起推力瓦的磨损。 一般当机组转速降低到额定转速25%~35%，自动投入制动器， 加闸停机。
– 按布置方式分：可分为卧式和立式两种。
• 卧式水轮发电机适合中小型、贯流及冲击式水轮机。 • 一般低、中速的大、中型机组多采用立式发电机。
– 按推力轴承位置分：立式发电机又分为悬式和伞 式两种。
• 推力轴承位于转子上方的发电机称为悬式发电机，它适 用于转速在100r/min以上。
• 推力轴承位于转子下方的发电机称为伞式发电机，无上 导的称为全伞式，有上导的称为半伞式，它适用于转速 在150r/min以下。
起动试运行的内容和程序 ：
1. 机组起动试运行的工作范围很广，要进行从水工建筑物到 机电设备的全面检查。一般说来包括试验检查和试运行两 大部分，而且以试验检查为主。
2. 起动试运行程序： （1）水轮发电机组试运行前的检查
2. 通过检杳发现尚未完善的工作及工程或设备所存在的缺陷， 及时处理以保证电站能顺利地投产。
第三课 水轮机构造
③出力（kW）：水轮机主轴输出的功率。
额定出力
④效率（%）：
容积效率
水力效率
机械效率
⑤转速（r/min）：水轮机转轮在单位时间内旋转的周数。
同步转速
⑥工作力矩M（N·m），其中，ω为水轮机旋转角速度(rad/s)
我站的水轮机型号为HL123-LJ-225表示混流式水轮机，转轮型号为123，立轴、金属蜗壳，转轮直径为225。
主轴与转轮的连接：用法兰连接，为防止机组运行中螺栓头部掉落，保证运行人员安全，在联轴法兰处通常装有保护罩。
3、导水机构：分圆柱式、圆锥式和径向式三类导水机构，其组成主要由操作机构（接力器及其锁锭装置、推拉杆等）、传动机构（控制环、连杆、连接板和键等）、构造机构（导叶）和支撑机构（顶盖、底环及轴承等）四部分组成。
C）推拉杆
2)传动机构：用来转动导叶，达到调节流量的目的。
分类：叉头式、耳柄式
工作原理：当控制环转动时，通过叉头连杆、连接臂而带动导叶臂动作，最后使导叶传动，从而达到调节流量的目的。
控制环：将接力器推拉杆的操作力传给导叶，使之转动。
剪断销：正常情况下，剪断销有足够强度带动导叶传动，当导叶被卡住时，所需操作力增加，由于剪断销结构上有一最弱断面，当应力提高到1.5倍时，它首先剪断，保护其它传动部件不受损害。此剪断销剪断后，并不影响其它的导叶关闭，所以机组仍然可以安全运行。连接臂和导叶臂通过剪断销连接在一起。
反击式水轮机与冲击式水轮机的最大区别是，反击式水轮机全部被水淹没，而冲击式水轮机只有部分或全部没被水淹没。
我厂属于反击式水轮机。
§2.1水轮机的类型和构造
一、水轮机的工作参数
①工作水头（m）：水流在水轮机进口、出口的比能差，也称静水头。
水电站导水机构基本结构及作用
（2）控制环
接力器（看不见）
控制环
真空破坏阀
推拉杆
连杆
八、安全装置 剪断销
作用：在导叶关闭过程中如遇异物卡 住，传动操作力将急剧增大，当应力 增大到正常应力的1.5倍时，剪断销首 先剪断，以保护其它传动件不受损坏。
真空破坏阀
在导叶关闭时，破坏顶盖下部 的真空状态，减小由反水锤对机 组造成的损害。
• 导叶的轴颈密封
• 导叶的调整
导叶上、下端面和顶盖、 底环之间的间隙调整，由 调整螺钉（吊起螺钉）完 成。
导叶关闭后导叶之间的间隙 （密封）由连杆上的连接螺栓 调整，由紧固螺母锁紧。
调整螺栓
分半键
剪断销
• 圆锥式导水机构实物
3. 传动机构
作用：传递接力器压力油的作用力，使导叶转动，以达到 开、关导叶，实现调节机组流量的目的。
3. 圆锥式导 水机构。 导叶轴线 与水轮机 轴线成一 锥角布置 的圆锥式 导水机构。 常用于灯 泡式贯流 机组
• 圆锥式导水机构实物
五、导水机构的组成
主要组成部分有顶盖、底环、控制环、导叶、导 叶套筒、导叶传动机构（包括导叶臂、连杆、连 接板）和接力器等部件组成。
1、4、6尼龙轴瓦 2 底环 3 导叶 5 轴套 7 顶盖 8 连接板 9 转臂 10 分半键 11剪断销 12 连杆 13推拉杆 14 控制环 15 支座 16 补气阀 17 端盖及调节螺钉
Hs
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(vu1r1
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(2-42) (2-43)
水轮机流量方程
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水电站水轮机结构详解一、转轮室装配，转轮室装配包括转轮室、基础环、伸缩节。
1、转轮室为钢板焊接结构,上部在桨叶转角范围内90°易汽蚀区域采用不锈钢，与叶片配合面为球面，喉部直径为Φ5277mm，为了便于安装，分上、下两半，用螺栓把合在一起，采用Φ14橡胶条密封。
转轮室用螺栓和外导水环把合在一起，把合法兰处密封采用Φ16橡胶条密封。
2、基础环上装有伸缩节，后部焊在尾水管上，它是伸缩节、转轮室的基础与座环具有一定的同轴度及平行度要求。
基础环采用钢板焊接结构，在安装调整轴线后，下游端与尾水管里衬焊牢。
基础环要承受转轮室传来的水力振动，因而要求与混凝土结合牢固。
3、伸缩节安装在转轮室与基础环之间,采用Φ27橡胶条密封结构,可有效地防止漏水,伸缩节轴向调节间隙15mm，作为消除安装时的间隙误差之用，也可消除因厂房基础变形而对机组结构之影响。
二、座环装配，座环装配分为座环、下游外锥两部分。
1、座环是机组的主要支撑，承受机组大部份重量，水的压力、浮力、正反向推力、发电机扭矩等，并将这些负荷传递到基础混凝土上，因而应具有足够的强度、刚度。
座环是整个机组的安装基础，水轮机的导水机构，发电机定子，组合轴承等都固定在其法兰上，并以此为基础顺序安装。
座环分为内环两半，外环两半，在水平方向有两个固定导叶，在垂直方向有两个进人筒，既为座环的主要受力构件，也作为安装油、水、气管路和电气线路，更换水轮机导轴承、密封、组合轴承的通道。
在座环的外圆布置一些调整螺杆和锚钉，安装调整用。
2、导水机构，灯炮贯流式机组导水机构的主要功能是产生水流进入转轮前环量,并根据机组的功率的需要调节流量,水轮机停止运行时,导叶关闭切断水流。
导水机构装配主要包括：外配水环、内配水环、导叶、控制环、压环、套筒、导叶臂及传动机构等组成。
2.1 外配水环分成两半,两半之间以及与座环法兰把合面间用“O”橡胶条密封。
外配水环和导叶配合面为球面，半径SR3782mm,外配水环上设有16只导叶套筒孔，与主轴中心线成65°夹角，并等距分布。
为测量导叶后外配水环内水压力而设有四只G1/2测压孔，用以接仪表用。
外配水环上焊有限位块，限制导叶最大开度位置。
2.2 内配水环采用钢板焊接结构，内配水环和外配水环共同组成流道，与导叶的配合为球形半径SR1745mm，球形均布16只导叶下轴孔，与主轴中心线成65°夹角，在其下部设有扇形板，是水导轴承的支承部件，并设置四只G1/2测压孔以测量导叶后内配水环外部水压力之用。
2.3 导叶共16只，其轴心线与主轴中心线为65°，导叶是形成转轮叶片前所需环量的唯一部件，其各断面的出口角与转轮叶片的各断面进口角相对应，因此具有空间曲面，调整导叶开度即可调整机组的转速、功率。
全关时则可切断水流使机组停机。
导叶间采用本体金属接触式密封，导叶上轴瓦密封处堆有不锈钢层，导叶与内配水环、外配水环的间隙为0.8—1.6mm,导叶转角范围为2°--78°，总转角为80°2.4 控制环为两半结构,用螺栓把合,其上均匀分布16只耳孔,与连板导叶臂组成传动机构,接力器通过传动机构来控制导叶的转动。
控制环装在外导水环下游侧法兰外部，与外配水环之间采用滚动摩擦，以减少摩擦力，槽内装有SΦ50mm钢珠，用油润滑。
在控制环水平中心线上另有一耳板悬挂27t的重锤，正常时与接力器一同操作导叶关闭。
当调速器事故时，靠重锤本身自重形成关闭力矩操作导叶关闭，保证机组安全。
2.5 传动机构由导叶臂、连杆与控制环、导叶组成为一空间传动系统，当导叶间有杂物卡住不能关闭时，连板上拉断销破断并由信号器自动发出信号。
三、转轮装配转轮是水轮机的重要部件，通过它将水流的能量转换为机械能。
经主轴传给发电机转换为电能。
转轮型号为ＧＺ４ＢＮ２８Ａ，转轮装配包括叶片、转轮体芯、活塞缸和叶片传动机构等。
转轮名义直径为5.5米,缸动式结构,轮毂比0.36,工作油压6.0Mpa,四只叶片,叶片可根据水头、负荷通过调整至最佳位置，以保证水轮机在高效率工况下运行。
1、转轮体在叶片转角范围内呈球形,直径Φ1980mm球面外壁开有四个孔，内装铜轴套，为叶片系统的外部轴承，转轮体上设有放油阀和通气孔，用以安装、试验、检修时放油、充油、排气之用。
转轮体与主轴法兰用12个M100х4双头螺柱把合，设有4个φ140圆柱销传递扭矩。
2、与转轮体用12个M64X4的螺柱相连接,并配有4个φ100圆筒销传递扭矩,转轮体四面均布着四个孔,内装铜轴套与转轮体上的四个孔形成叶片轴的内、外支承，中间设有φ160通孔，用于安装操作油管。
3、为无枢轴结构，与转臂用7个M90联接螺栓把合在一起，2个Φ90圆柱销传递扭矩，叶片法兰的密封形式采用“V”、“X”橡胶组合密封，可有效地保证不漏油、不渗水，叶片材料选用ZGOCr13Ni6Mo,有很好的耐磨性及抗气蚀性。
4、由接力器缸、活塞、转臂、连杆等组成，采用缸动式结构，活塞固定不动，来自受油器开关腔的压力油通过接力器缸的运动，带动连杆、转臂操作叶片转动。
接力器缸和导向筒的配合部位设置两个导向键可防止活塞缸转动。
活塞与活塞缸之间设有良好密封，可有效减少两腔漏油，活塞直径Φ990mm,操作油压6.0Mpa.四、主轴装配1、主轴，本机组是一根主轴，轴身直径Φ898mm，与水导发导轴承配合直径分别为Φ900mm和Φ950mm,轴长6517mm,轴内径Φ160mm，转轮端法兰直径Φ1640mm,发电机转子端法兰Φ1550mm，两端法兰分别与转轮、转子用螺栓联接，并有销子传递扭矩。
2、联轴螺钉护罩，护罩分两半,它与大轴法兰端面及径向均设有密封条密封,护罩的作用是使转轮体和主轴之间的把合螺栓不泡在水里,避免螺栓的水下疲劳破坏。
五、水导轴承装置水轮机导轴承采用动、静压结合式油膜轴承，轴瓦采用锡基合金材料，分半结构，内径Φ900mm，瓦长685mm,总间隙为0.6—0.78mm。
当水轮机转速超过95%额定转速时，轴承为动压运行。
此时轴承油膜由动压形成。
润滑油来自重力油箱。
使用HU—46透平油。
排油自流至设在水轮机机坑的液压泵站。
当水轮机起动及机组停机过程中，转速低于95%额定转速时，轴承为静压运行，此时由高压油泵供给高压油通至轴瓦下部的高压进油腔，用高压油将主轴顶起形成油膜，避免在低速时油膜破裂导致烧坏轴瓦。
考虑到水轮机转轮及发电机转子的重量使主轴弯曲。
加之机组运行过程中，发电机单边磁拉力的作用，主轴将不断改变挠度值用其变形方向，因此轴承采用自位结构，使轴瓦能随主轴作相应地调整。
轴瓦下部设有一只电阻水温度计，既能读数也能发出信号，当轴瓦温度达到70°C时，发出信号指令机组事故停机。
六、主轴密封1、主轴密封是防止流道内压力水通过转动与静止部分之间的间隙漏至灯泡体内部，它由主轴密封及检修密封组成。
2、主轴密封采用GFO纤维编织盘根密封形式，并将漏水通过水箱下部的排水管排至集水井。
盘根设有清洁水润滑。
3、检修密封采用空气围带式密封，停机检修时，围带内通入压缩空气使围带扩胀。
防止流道内的水进入灯泡体内。
七、受油器操作油管装配1、受油器装在发电机定子上,它由受油器体、受油器座、前油箱、操作油管装配等组成。
2、受油器将来自调速器主配压阀的开、关操作压力油通过操作油管与转轮内的活塞缸相通，构成操作转轮叶片转动的供油系统。
受油器的内腔将重力油箱的油通至转轮体内腔形成一个恒定的压力油，用以叶片与转轮体间的密封，防止流道内的水进入转轮体内。
转轮叶片的转角通过回复机构反馈至调速器。
八、组合轴承1、组合轴承由正、反推力轴承和径向轴承组成。
由镜板承受正推力，正推力瓦共10块，采用弹性支承，反向推力瓦共10块，采用橡胶垫支撑方式，镜板直径φ1900mm，正、反推力瓦，内径φ1200mm,外径φ1890mm，支撑中心φ1890mm。
径向轴承内径φ950mm，长810mm，分半结构，径向轴承设有静压式液压减载装置，在机组起动时或停机时，机组转速达到额定转速的95%时投入。
2、推力轴承采用动压运行方式。
径向轴承采用动压运行、静压起动和停机的方式。
推力轴承采用浸油润滑冷却方式。
油槽油面淹没推力瓦之外径，推力轴承润滑油由正推力进油与反推力进油组成进入油槽，由油槽上部排出至液压泵站。
3、径向轴承润滑油来自重力油箱，分两面排出，下游面排入反推力轴承油槽，上游面排入上油槽。
轴承润滑油采用强迫外环冷却方式，润滑油由重力油箱经管道引入轴承，润滑轴承后，热油分两路经管道汇入液压泵站，液压泵站用油泵将热油经冷却器送重力油箱，以此循环往复。
九、接力器机组采用两个直径为φ300mm后铰式直缸接力器,操作油压为6.0Mpa，行程为966.6mm，接力器与机组水平中心成45°布置在水轮机机坑侧墙面上，它由接力器缸、活塞、推拉杆及前后缸盖组成。
十一、水气管路布置水气管路包括主轴密封供水和排水系统，检修密封压缩空气系统及相应的自动化元件，当水气供应不满足要求或中断时能发出警报信号，主轴密封供水中断时能自动停机。
排水接至电站集水井。
十二、仪表管路布置仪表管路中有五个仪表,分别测量座环前进水流道压力,轴承润滑油压力、主轴密封清洁水压力、导叶后桨叶前的水压力及真空度、尾水管的压力及真空度。
各仪表分别与上述各处测压管相连接，每个仪表下接有一个截止阀，必要时可以关闭或打开，五个仪表装在一个仪表盘上，仪表盘放在便于观察的地方。
仪表管路还备有3根试验管，是测量导叶前、导叶底部和叶片后的水压力。
《水电站》结课论文------水电站水轮机结构详解指导老师：董文财学院：水利与建筑学院专业：农业水利工程班级：1102班学号：A13110474姓名：刘阳。