热能与动力工程设计毕业论文

热能与动力工程设计毕业论文

目录

目录 (1)

1 前言 (1)

1.1 概述 (1)

1.2 设计容 (2)

1.3 原始资料 (2)

2水轮机总体结构设计 (4)

2.1绘制轴面流道图 (4)

2.2座环设计 (5)

2.3蜗壳 (7)

2.4尾水管 (7)

2.5活动导叶及导水机构装置零件 (7)

2.5.1 活动导叶翼型 (7)

2.5.2 导叶结构系列尺寸和轴颈选择 (9)

2.5.3 导叶的密封结构 (10)

2.5.4 导叶轴颈密封 (12)

2.5.5 导叶端面抗磨板 (13)

2.5.6 导叶止推装置 (13)

2.5.7 导叶套筒 (14)

2.5.8 导叶轴套 (15)

2.5.9 导叶臂 (18)

2.5.10导水机构装配尺寸 (20)

2.5.11导叶传动机构 (21)

2.5.12 连接板 (21)

2.5.13套筒 (23)

2.5.14 叉头销 (23)

2.5.15 叉头 (25)

2.5.16 连接螺杆 (26)

2.5.17 剪断销 (26)

2.5.18 分半键 (27)

2.5.19 端盖 (29)

2.5.20 补偿环 (30)

2.6控制环 (31)

2.6.1 控制环尺寸（总体） (32)

2.6.2 控制环（大耳环处） (33)

2.6.3 控制环（小耳环处） (33)

3主轴及其附属部分 (34)

3.1 主轴结构设计 (34)

3.1.1 连轴螺栓 (36)

3.1.2 水导轴承 (39)

3.1.3 主轴密封 (42)

3.2操作油管 (44)

3.3转轮部分 (45)

3.3.1 叶片 (45)

3.3.2 转轮体 (46)

3.3.3无操作架转桨机构 (46)

3.3.4 叶片密封装置 (47)

3.4底环 (47)

3.5顶盖和支持盖 (48)

3.6真空破坏阀 (49)

4导水机构传动系统总设计 (50)

4.1 确定导叶开度 (50)

5 总结 (49)

致谢 (49)

参考文献 (54)

1 前言

1.1 概述

我国资源绝对数量较大，而人均能源相对不足。仅为世界平均水平的二分之一。能源和水资源是21世纪制约社会经济可持续发展的两大难题，水资源是我国能源的重要组成部分，人均占有量为世界平均水平的81%,是我国能源的最大优势。随着国民经济的快速发展，能源供应已逐渐成为经济社会发展的制约因素。石油储量不足，进口困难，而且价格一路攀升；煤炭资源虽然相对丰富，但是产能不够，运力不够，矿难频发，污染严重。能源安全形势十分严峻。随着世界化石能源资源的日益减少，这种能源紧缺的局面将会越来越严峻，而解决这一矛盾的根本出路，恐怕就在于更多的应用可再生能源。可再生能源最显著的优点就是它可以重复利用，源源不断，但是，它也有最致命的弱点就是不能保存，如果你不开发利用，它就要随着时间流逝。在这方面，风能、太阳能、生物质能等各种新型的可再生能源的技术目前还不够十分成熟，开发成本和效率都还难以满足大规模电网的需要。水电是目前唯一可以进行商业化大规模应用的可再生资源。此外，水能可再生的特点决定，开发应用无穷无尽，而得不到开发，也不能保存，其实际能源资源量就等于零。在我国当前的还有大量的水电资源尚未开发的具体情况下，开发利用水电就是最大的节能，我们早一天、

多一点开发利用水电，必然就是把更多的不可再生资源留给后代的明智之举。

水轮机作为水电站的核心设备，其结构设计的合理性直接决定了电站能否经济、高效、可靠、安全的运行。本次毕业设计通过查阅设计手册以及参照已有设计电站等方法，对葛洲坝水电站ZZ560的水轮机作出了完整的结构设计。旨在将大学期间对基础理论知识的学习应用到设计实践中去，加深了我对水轮机结构的认识，弥补了在理论学习中的不足。通过本次毕业设计，除了促进我将大学所学各专业知识相互贯通，锻炼了我的动手能力，创新能力外，还使得我对水轮机结构设计这个行业上的一些新的科技进展及基本设计过程有了一定的了解，另外，通过本次设计，我也认识到自己本身存在的一些不足之处，希望自己在以后的工作学习过程中能积极查漏补缺。

本次毕业设计所有出图皆为CAD绘图所得，这不仅缩短了设计时间，也让我更加熟练的掌握了CAD绘图技术。

1.2 设计容

（一）根据给定的葛洲坝水电站基本资料进行水轮机总体结构设计

1.根据给定的水轮机型号和转轮直径等基本参数，确定水轮机的主要

特征尺寸，对水轮机主要部件进行结构设计；

2.根据机组型式和电站基本条件设计主轴密封和水导轴承；

3.绘制水轮机总装配图及主要部件组装图或零件图。

（二）导水机构传动系统设计

1.根据机组的型式进行导水机构传动系统设计；

2.绘制导水机构装配图及导叶布置图；

（三）对主要零件进行设计

1.设计活动导叶并绘制导叶零件图

2.设计主轴并绘制主轴零件图

1.3 原始资料

本次毕业设计基本参数如下：

单机容量：170MW

水轮机型号：ZZ560-LH-1130

设计水头：18.6m

设计流量：1130m3/s

额定转速：54.6r/min

吸出高度：-7m

2 水轮机总体结构设计

2.1绘制轴面流道图

查阅《水轮机设计手册》得，型号为ZZ560的水轮机模型流道尺寸和转轮室尺寸分别如图2-1，图2-2所示，根据比例换算所得真机的流道尺寸和转轮室尺寸如表2-1，表2-2所示：

图2-1 ZZ560流道尺寸