水轮机水导及导水机构
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
g
(vu1r1
vu2r2 )
(2-42) (2-43)
水轮机流量方程
Q
r22
gH
1
2 b0
ctg0
r2 A2
ctg2
第五章 反击式水轮机的基本结构(二)
相对开度：导叶在任意位置时的开度a0与最大径向开 度a0max的比值。
a0
a0 a0 max
a0 Z 0
D1
对几何相似的水轮机相对开度值相同： a0 a0M
a0
D1 D1M
aoM
中小型水轮机真机与模型的导水机构，由于结构原
因不能保持几何相似。为此使真机导水机构的出水角
与模型相等，来获得导水机构出口水流的相似关系。
另一方面又要求减小电站水下开挖量及混凝土量， 土建工程最小，即减少电站一次性投资。
影响弯肘形尾水管性能的三个因素： （1）尾水管的深度：水轮机 导水机构底环平面至尾水管底 板平面之间的距离。
深度越大直锥段的长度可 取大一些，因而降低其出口即 肘管段进口及后面的流速，有 利于降低肘管内损失。
尾水管深度对运行稳定性影响很大，特别是混流式 水轮机因叶片角度不能调整而容易产生偏心涡带及振 动，研究表明：采用较大的深度可改善尾水管偏心涡 带所引起的振动。
D0 / D1 1.13 ~ 1.30
按导水机构能紧密关 闭的原则，确定叶栅密 度和翼弦长度L0：
L0Z0 1.1
D0
三、径向式导水机构的基本结构
基本要求 1.导水机构过流部件的尺寸应与模型水轮机相应部
件的尺寸保持几何相似，过流部件表面应光滑以减小 水力损失；
2.导水机构的最大开度要可靠并应留有一定的裕量， 以保证水轮有足够的过水能力；
1、4、6—尼龙轴瓦；2—导水机构底环；3—导叶；5—轴套； 7—水轮机顶盖；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
第五节 水轮机调节
电力系统向用户提供的电能质量：频率和电压应 保持在额定值附近的一定范围内。我国规定电力系 统频率为50Hz，偏差在0.2-0.5Hz。
水轮机工作原理
是水轮机内的相对水力损失情况。
水轮机变工况转轮进、出口速度三角形的讨论
水轮机的最优工况 工况——水轮机工作状况的简称。
在水轮机运行过程中，为了适应不同的负荷要求，必须改变导叶的安
放位臵（即改变导叶的出口角），调节流量，改变出力。 最优工况——效率最优的工况。 非最优工况——最优工况以外的工况。 水轮机在最优工况运行时，水力损失最小。而水力损失大小又主要取决 于转轮的进口水流角 1 W1 和 U 1的夹角）和出口水流角 2（ V2 和U 2的夹 （ 角）。理论上，最优工况应发生在进口水流无撞击、出口水流呈法向的条件
水轮机中的水流运动
⑶水流在进入导水机构前应具有一定的旋转环量（即具有一定的圆周 分速度），以保证在水轮机的主要工况下导叶处在不大的冲角下被绕流， 即水流进入导水机构时水力损失较小。
无撞击进口 相对速度 进口有撞击 （水力损失） 导叶骨线
漩涡消耗动能，加大水力损失 漩涡还可能引起空化，产生汽蚀
⑷有合理的断面尺寸及形状，以降低电站厂房投资及便于电站辅助设备 的布臵（如导水机构的接力器及传动机构的布臵）。
水流作用于叶片的力矩、水轮机基本方程式和效率
在dt时间内将转轮中的水流运动看成是稳定流动，则A’BCD’部分的 动量矩没有变化，因而流道的动量矩变化就等于BB’C’C部分的动量矩减
去AA’D’D部分的动量矩，即 q q q dtVu 2 r2 dtVu1r1 dt Vu 2 r2 Vu1r1 g g g
这些关系中最重要的是研究当流体通过转轮时流体扭转变化与流体传递到
转轮的力矩关系。水轮机的基本方程式就是在理论上建立这个关系。 根据动量矩定理，单位时间内水流质量对定轴的动量矩变化等于作用 在该质量上的全部外力对定轴的力矩和，即
水轮机导水机构检修作业指导书
顶盖起吊与检修
（1）顶盖起吊前做好与水车室墙壁的相对位置标记；
（2）安装4个顶盖专用吊攀；
（3）使用桥机主钩起吊，第一次起吊高度约10cm，制动5min检查无下滑溜钩现象发生，再将顶盖吊至安装场存放；
（4）清理顶盖上的油污及淤泥，打磨除锈，清理干净后按颜色要求刷油漆防腐。
存在风险：(1)在顶盖拆除时，会出现上下交叉作业，人员责任心不强，工器具摆放随意，会掉落砸伤人；(2)指挥人员精神状态不佳、指挥技能不熟及非专业人员进行指挥；(3)由于起重设备存在缺陷，工作人员在起吊设备时有可能导致设备损坏；(4)在顶盖检修除锈时，未正确佩戴口罩、防护眼镜，造成人员呼吸道、眼睛的伤害。
导叶立面间隙调整测量并调整偏心销孔与连杆销孔孔距标准值为740mm偏心销可调范围为土6mm但在实施调整时应控制在土立面间隙值在接力器处于无压紧行程无压的状态导叶自由状态下标值为从上10mm下递减至0mm上中俩值公差范围土020mm而在接力器加压紧行程后上中下均应为零允许局部间隙存在最大不超过015mm且总长度值不超过25x2522630mm最大开度标值为808mm但因导叶外形设计及工艺条件导叶立面间隙调整步骤
存在风险：(1)在锈蚀部位打磨时，未正确佩戴口罩，造成人员呼吸道伤害。
预控措施：(1)作业前交代安全注意事项，戴好防护口罩。
14.
拐臂及推力装置检修
（1）拐臂轴孔清洗后检查应无锈蚀、毛刺拉痕，否则用细砂布打磨光滑并涂黄油保护；
（2）检修后拐臂外表面应除锈刷漆，测量拐臂轴孔内径；
（3）推力机构检修，将结合面锈蚀或有毛刺部位用油石打磨平整，更换导叶止推装置止推板、抗磨板。
（5）检修所用工器具准备。
存在风险：在检修前准备工器具的过程中，搬运人手不够，工器具捆绑不牢靠，导致工器具压伤、砸伤人。
某抽水蓄能电站水轮机导水机构预装工艺
某抽水蓄能电站水轮机导水机构预装工艺发布时间：2022-08-12T01:53:03.727Z 来源：《中国建设信息化》2022年7期作者：衡鑫[导读] 某抽水蓄能电站水轮机导水机构具有尺寸大、零部件多、装配工序多以及装配要求高的特点。
衡鑫陕西能源电力运营有限公司，陕西西安 710016）摘要：某抽水蓄能电站水轮机导水机构具有尺寸大、零部件多、装配工序多以及装配要求高的特点。
为了在正式安装前及早的发现导水机构各部件装配过程中可能出现的制造误差等问题，在吊入转轮后保证顺利安装[1]，需要进行导水机构的预装配。
预装主要任务及要求有：顶盖和底环的同心度达到设计要求；活动导叶转动灵活、没有规律性的倾斜；立面及端面间隙满足设计要求；底环钻孔以及预装顶盖定位销钉。
本文简述了某电站导水机构的预装工艺、技术要求。
关键词：导水机构；机组中心；同心度；端面间隙；立面间隙 pumped storage power station Turbine guide water institutions pre-installed technology HENG XinAbstract：pumped storage power station Turbine guide water institutions with large size, parts, assembly process and assembly of high demand. In order to early find artifacts before formal installation manufacture error may occur in the process of assembly and can be installed successfully after hanging into the wheel. Therefore, Turbine guide water institutions preassembly is required. With main task: The top and bottom ring of concentricity to meet the design requirements;Activity guide vane flexible rotation, no regularity of tilt; Elevation and side clearance meet the design requirements; Bottom ring and drilling head positioning pin.This paper briefly describes pumped storage power station Turbine guide water institutions pre-installed technology, technical requirements, And pay attention to the problems in the process of software pre-installed. Key words: Turbine guide water institutions; The unit center; concentricity; End clearance; The facade clearance1.前言某抽水蓄能电站位于广东省深圳市盐田区和龙岗区交界处。
水轮机导水机构检修(A级)
梧州桂江电力有限公司水轮机导水机构检修1导水机构大修前的准备（包括安全措施）1．1机组停机，关闸，流道排水。
1．2调速器液压系统泄压，排油。
1．3轴承润滑油系统排油。
1．4轮毂油系统排油。
1．5测量转轮室与轮叶之间的间隙并做好记录。
1．6在转轮室下方搭设脚手架平台，高度以略低于转轮室分半线为宜。
1．7在安装场准备好放置转轮的钢支墩。
1．8准备好吊具、工器具、枕木及各种备件材料。
2导水机构大修的步骤和方法2．1拔除所有销钉，拆除水轮机室上半部与外配及尾水管的所有连接螺栓，用行车将其吊至安装间（此前要先行拆除伸缩节）。
2．2用高压油泵将转子顶起后，将水轮机转轮转至排油孔朝下位置，打开油封，排除轮毂油。
2．3拆除转轮泄水锥并放置尾水管内。
2．4安装防止轮叶转动的专用工具（制造厂家提供）、专用吊具及调整用具。
2．5拆除轮毂油管和操作油管（拆除前要先拆除受油器）。
2．6用行车主钩与专用吊具连接并调整好受力，用液压联轴器拆除转轮与大轴法兰的联接螺栓。
2．7将转轮吊至安装场预置的钢支墩上（详见水轮机转轮吊装方案）。
2．8拆除转轮室下部与外配水环及尾水管的连接螺栓，将下半部转轮室吊至安装场。
2．9用行车小钩吊住导叶接力器后拆除其与调速环的连接螺栓及地脚螺栓，将其整体吊至安装场。
2．10拆除导叶开度反馈传感器。
2．11在内配水环内侧拆除所有的导叶下部轴承套。
2．12通过外轴套的3个调整螺钉提起导叶，取下导叶与外配水环间的非金属垫片，并使导叶端面紧靠在外配水环的内表面。
2．13安装吊具及调整工具。
2．14拆除所有外配水环与座环（管壁座）的连接螺钉及定位销钉。
2．15将导水机构整体吊至安装场预置的支墩上，顺桥吊大车运行方向按与座环（管型座）法兰连接的法兰面朝下的位置落入支墩上。
2．16安装导叶下端临时支撑，调整外配水环的水平，使出水边法兰（上方）的水平度不大于0.2mm/m。
2．17按计划对导水机构的各部件进行检查及处理，通常需检查及处理的项目如下：2．17．1导叶及内配水环上的气蚀及泥砂磨损处理。
导水机构的组成和作用
导水机构的组成和作用导水机构是指用于引导水流或将水流分配到不同的方向的装置或系统。
它由多个组成部分组成，每个部分都有特定的作用和功能。
下面将详细介绍导水机构的组成和作用。
一、导水机构的组成1. 主管道：主管道是导水机构的核心部分，用来传输水流。
它通常由耐腐蚀和耐压的材料制成，如钢板、铸铁或塑料管道。
主管道的直径和长度根据实际需求和水流量来确定。
2. 支管道：支管道是与主管道相连的辅助管道，用来分配水流到不同的方向或区域。
支管道的数量和位置根据具体需求而定，可以通过阀门或流速控制器来控制水流的分配。
3. 弯头和三通：弯头和三通是导水机构中常见的连接件，用于改变水流的方向。
弯头通常用于水流需要转弯的地方，而三通则用于将水流分配到不同的支管道。
4. 阀门：阀门是导水机构中重要的控制部件，用于控制水流的开启和关闭，以及调节水流的流量和压力。
常见的阀门类型包括手动阀门、自动阀门和调节阀门等。
5. 泵站：泵站是导水机构中用于提升水流高度的设备，通过泵将水流推送到较高的位置。
泵站通常由泵、电机、控制系统和配管等组成，可以根据需要选择不同类型和规格的泵。
6. 过滤器：过滤器是导水机构中用于过滤水中杂质和固体颗粒的设备，可以保护导水机构的正常运行和减少设备的故障。
过滤器通常使用网状、筛孔或滤芯等材料制成，可以根据水质要求选择合适的过滤器类型。
二、导水机构的作用1. 引导水流：导水机构的主要作用是引导水流从水源到目标位置。
通过合理布置主管道和支管道，可以使水流按照预定的路径流动，从而满足不同场景下的用水需求。
2. 分配水流：导水机构可以将水流分配到不同的方向或区域。
通过调整支管道和阀门的开启程度，可以实现对水流的精确控制，满足不同区域或设备的用水需求。
3. 调节水流：导水机构中的阀门和调节阀门可以用来调节水流的流量和压力。
通过控制阀门的开启程度或调节阀门的开度，可以实现对水流的精确调节，满足不同设备或系统对水流的要求。
(河海大学)水轮机类型、构造及工作原理_水电站
米
示 ）
竖井式
S
）
虹吸式
X
轴伸式
Z
第四节 水轮机的型号
二、冲击式水轮机的型号
2 CJ 20 – W - 120 / 2×10
一根轴上装的转轮数 水轮机型号 转轮型号
主轴布置型式 转轮标称直径（厘米） 每个转轮上的喷嘴数 设计射流直径（厘米）
关于转轮直径D1的规定
混流式 转轮进口边的最大直径
轴流式 斜流式 冲击式
3 贯流式（ Tubular turbine ）
水流特征：从流道进口到尾水管出口 均沿轴向（没有蜗壳）
适用水头：1~40m 叶片：定浆或转浆 单机容量：几kW~几万kW 效率：90~92%
第三节 水轮机的主要类型及其构造
灯泡贯流式水轮机 Bulb tubular turbine
❖ 水流基本沿轴向、 不转弯
第一章 水轮机类型及构造
知识要点：水轮机的型号，反击式、冲击式、可逆式
等水轮机的类型、结构以及对厂房结构布置影响。水 流在转轮中的运动、基本方程、能量损失、水轮机的 最优工况；水轮机的气蚀、吸出高度和安装高程。
重点难点：各种类型水轮机的特点、结构及其对厂房
结构布置的影响；速度三角形的概念；水轮机基本方 程的物理意义；水轮机的能量损失及其最优工况。
1
叶片转动轴线 与水轮机主轴 成45 ～ 60° 的锥角，叶片 数 8~12片。
2
转轮叶片 操作机构
注意
当由于轴向水推 力和温度变化等 引起水轮机轴向 位移时，其叶片 不得与转轮室内 壁接触。
第三节 水轮机的主要类型及其构造
二、冲击式水轮机 Impulse turbine
水流特征：水流以自由射流的水柱冲击转轮，利用水 流动能使转轮旋转。
第六章-水轮机的导水机构.
Q wu 2 vm 2ctg2 ctg2 F2
能源动力工程学院 何宝海
第三节 导水机构的工作原理
代入基本方程式，则有
g
Hh
Q Q ctg 0 r22 ctg 2r2 2b0 A2
整理上式即得到流量调节方程
Q r2 Hh 1 r2 ctg 0 ctg 2 2b0 A2
4.应便于安装和检修，特别是调正导叶端面和立面间隙时操作 要简便； 5.在停机时应有良好的封水性能； 6.导叶传动机构应灵活，各个零部件之间的磨擦应有良好的润 滑，结构要简单。
能源动力工程学院 何宝海
第一节 导水机构的分类
理想的调节机构是工况变化时，仅仅只改变流 量而水头损失极小。
调节水轮机的过流能力，可以通过不同的途径实现： 1.微小型和较小型的水轮机，可以用一个装在进水管的 阀，或转轮前的筒形阀来调节通过水轮机的流量。
可见在水轮机转速和水头不变的情况下，流量的调 节可通过改变三个量来达到：导叶高度，导叶出口 角，以及转轮叶片出口角。（调节流量的方法）
能源动力工程学院 何宝海
第四节 导叶的类型及选择
一、导叶翼型的类型
0
负曲率
0
对称型
0
正曲率
能源动力工程学院 何宝海
第四节 导叶的类型及选择
2.在水轮机转轮前布置多个导叶,它们在调节时作同步
的绕自身轴线转动，有如百叶窗一样，只改变水流过 水断面面积，水流流径该通道，水头损失很小。
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第一节 导水机构的分类
圆柱式导水机构 圆锥式导水机构 径向式导水机构 斜向式导水机构 轴向式导水机构
圆盘式导水机构
能源动力工程学院 何宝海
水轮发电机导水机构接力器行程调整
水轮发电机导水机构接力器行程调整摘要：为了保证在实际工作状态下，尤其是全关位置时，抵消水力矩作用在导叶上的开启力矩，防止机组蠕动，有必要对接力器进行压紧行程调整。
关键词：水轮机；自开力矩；压紧行程1.关于水轮发电机组中接力器压紧行程的作用水轮发电机组的导水机构作用是通过调节其开度的大小，从面控制机组出力。
而导水机构的操作装置则是由接力力器进行调节的。
调整接力器的压紧行程，其作用主要有如下方面：i、使控制环等机械装置上保持残有载荷，用以抵抗导叶自开水力矩；ii、在导叶关闭时减少机组漏水量，防止机组蠕动；iii、在导叶关闭时用以弥补机械装置安装过程中造成一些的操作间隙。
[1]2.压紧行程调整前准备在所有导叶安装完成，并使导叶处于关闭位置，可用钢丝绳加导链捆绑导叶确保其相互接触，立面间隙符合设计要求。
在控制环小耳板与导叶臂连接后，为防止后期安装接力器与控制环大耳板时有移动，可在顶盖和控制环之间两个对称位置处焊接临时定位块。
在安装间对接力器进行解体，再次清扫，回装后，完成接力器行程检查和油压试验。
清扫干净接力器基础板。
以控制环实际安装高程确定接力器安装高程。
以顶盖X、Y线定位接力器安装轴线，在接力器基础板上划十字中心线，并打上样冲眼。
在接力器连接法兰上部、两侧面划十字中心线，并打上样冲眼。
准备好接力器调整所需吊具、测量工具、安装零部件。
3.接力器压紧行程调整步骤（1）中间加垫型（图1）先将接力器吊入机坑，放在临时支撑上，以实际的机组轴线为基准调整好接力器中心位置，调整接力器法兰与基础板距离为5~10mm，调整接力器安装水平度不大于0.05 mm/m。
在接力器基础板上划16等分点，实测接力器底部法兰与基础板之间的距离，以决定垫板加工斜度和倾斜位置。
按照理论厚度带实测斜度，现场加工垫板。
安装加工后的接力器基础垫板，把紧接力器与基础板间的连接螺栓，复测接力器活塞杆的水平，确保合格后，拆除接力器临时支撑。
将两个接力器内通入设计给定的预紧油压，使两个接力器活塞均达到关闭位置，即一侧的活塞与接力器缸盖贴紧，另一侧活塞与接力器缸底贴紧。
水轮机
止漏装置型式 (a)间隙式；(b)迷宫式；(c)梳齿式； (d)阶梯式迷宫
三、导水机构
• 导水机构的作用：
a.主要是形成和改变进入转轮水流的环量，保 证水轮机具有良好的水力特性。 b.调节流量，以改变机组出力。 c.正常与事故停机时，封住水流，停止机组转 动。
1.导水机构 光照采用径向式导水机构。
2. 主轴密封 主轴部分的密封装置分两种，一种是机组 正常运行中，防止水轮机导轴承下部机组漏水 的主轴密封。我厂在导轴承下方设置自补偿型 静压自调节式轴向密封作为工作密封，密封处 的水压力约为0.35MPa，所需的润滑水取自机 组技术供水系统。另一种是作机组停机检修轴 承和轴承下部主轴密封时防止尾水从顶盖涌出 的检修密封。这种密封的结构形式有空气围带 式、机械操作或抬机密封等多种，我厂采用空 气围带密封，由气系统供给压力为0.6～ 0.7MPa的压缩空气。
3.基础环
基础环是混流式水轮机的基础部件， 埋设在混凝土中，它和座环以及尾水管 进口直锥段想连接，转轮的下环在其内 转动。基础环下法兰面也是装拆水轮机 时落放转轮的基础，它与转轮下环底面 之间有一定的间隙，作为安装时放置斜 楔，调整转轮水平用。
4.尾水管
我厂水轮机尾水管采用弯肘形尾水管， 它是由进口椎管、弯形吸管和出口扩散 段组成，用钢筋混凝土浇灌而成。
3. 补气装置 混流式水轮机运行时一般在40～70%额 定出力时尾水管内会出现涡带，由于涡带强 烈扰动，或其频率与机组固有频率重合，就 会产生共振，引起机组震动或出力摆动，此 时需要对尾水管内进行补气，消除或减小涡 带，改善机组运行状态。补气方式分自然补 气和强迫补气两种。常见的补气位置有主轴 中心孔补气、顶盖补气和尾水管补气。我厂 采用主轴中心孔补气方式，利用发电机轴的 中心孔，将空气引入。
大型抽水蓄能机组水泵水轮机导水机构安装施工工法
大型抽水蓄能机组水泵水轮机导水机构安装施工工法大型抽水蓄能机组水泵水轮机导水机构安装施工工法一、前言：大型抽水蓄能机组水泵水轮机导水机构安装施工工法是指在大型抽水蓄能机组工程中，对水泵和水轮机的导水机构进行安装施工的一种方法。
本文将介绍该工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析以及一个实际工程应用的案例。
二、工法特点：该工法具有以下几个特点：1. 结构简单：导水机构由导轮、导叶、导顺管等组成，结构简单，易于安装。
2. 施工效率高：采用模块化设计，可以提前制作好导水机构的各个组成部分，并在现场进行快速安装，大大提高施工效率。
3. 工艺技术先进：采用数控技术和三维建模技术，可以精确控制导水机构的尺寸和形状，保证施工质量。
4. 易于维护：导水机构采用模块化设计，可以单独更换导叶和导轮，方便后期维护和修理。
三、适应范围：该工法适用于大型抽水蓄能机组工程中安装水泵和水轮机的导水机构，适用于各种地质条件和水利工程项目。
四、工艺原理：该工法的工艺原理是根据水泵和水轮机的工作原理，通过导水机构将水引导到水泵或水轮机中进行工作。
导水机构的设计和安装施工需要根据实际工程要求进行，其中包括导轮和导叶的尺寸和形状、导顺管的布置等。
五、施工工艺：施工工艺包括以下几个阶段：1. 准备工作：包括施工方案的制定、机具设备的准备、施工现场的清理等。
2. 安装导轮和导叶：首先将导轮和导叶按照设计要求进行调整和组装，并使用吊车将其安装在预留位置上。
3. 安装导顺管：根据导水机构的布置方案，将导顺管进行焊接和安装，并与导轮和导叶进行连接。
4. 做防渗处理：在导水机构与混凝土结构之间进行防渗处理，确保水不会渗泄到混凝土结构中。
5. 进行调试：进行导水机构的调试工作，包括流量、压力等参数的测试，并进行必要的调整。
6. 完善细节：整理导水机构周围的设备和管线，确保施工质量。
六、劳动组织：施工工艺中需要进行劳动组织，确定各个施工人员的具体工作任务和工作时间，并保证施工进度和质量。
水轮机理论学习
6 水轮机包括哪几个基本工作参数？各参数的含义是什 水轮机包括哪几个基本工作参数？ 么？
水轮机基本工作参数有工作水头H、流量Q、出力NT、效率ηT和转速n等。 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（亦称比能 差），单位是米（m）。 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，单位是米3／ 秒（m3／s）。 出力（即功率）N，是指单位时间内，水轮机主轴所输出的功，单位是千瓦 (kW)。 效率NT，它等于水轮机出力从与输入水轮机的水流出力9. 81QH之比。 转速n是指水轮机运行时，在单位时间内的旋转次数，单位是转／分（r／ min）。
在水轮机前面装设蝴蝶阀或球阀或快速闸门是防飞逸的有效措施。当机组 过速达额定转速的150％时，关闭蝴蝶阀（球阀）或快速闸门，截断水流， 使机组停机，以缩短水轮机在过速或飞逸转速下运行的时间，起到对水 轮机的保护作用。
(2) 油压保护：压油装置高、低油压事故停机
(3) 瓦温保护：轴承瓦温升高报警，过高停机 (4) 剪断销：报警 剪断销保护装置由剪断销及其信号器组成。水轮机导水机构的传动机构中， 连接板和导叶臂之间是通过剪断销连接在一起的。正常情况下，导叶在 动作过程中，剪断销足够强度带动导叶转动，但当某导叶间有异物卡住 时，导叶轴和导叶臂都不能动了，而连接板在叉头带动下转动，因而对 剪断销产生剪切，当该剪切应力增加到正常操作应力的1．5倍时，剪断 销首先被剪断，该导叶脱离控制环，而其它导叶仍可正常转动，避免事 故扩大。同时剪断销剪断后，发出信号告诉运行人员 (5) 机组轴承油面保护（包括推力、上下导轴承任一个油槽油面升高或降 低到整定极限值）
混流式水轮机主要部件有： 主轴、转轮、水导、导水机构、顶盖、座环、基础环、蜗壳、尾水管、止漏 装置、减压装置和密封装置等。
水轮机水导及导水机构
水轮机水导及导水机构右江编号：32时间：2003-12-2916:55:38机械跟班实习（3）水轮机水导及导水机构一、水轮机导轴承二、主轴密封三、检修密封四、顶盖五、活动导叶接力器六、蜗壳七、座环八、活动导叶一、水导轴承•水导轴承的作用•一是承受机组在各种工况下运行时通过主轴传过来的径向力•二是维持已调好的轴线位置•本机组导轴承是筒式自润滑，油外循环冷却方式。
•水导轴承由轴瓦、支座、旋转油箱及箱盖等组成。
•轴瓦分四瓣，在其表面上铸上巴氏合金。
•旋转油箱则固定到水轮机轴下法兰上，旋转油箱分四瓣，油箱盖同时也是主轴密封抗磨环的基面，所以制造安装时，一定要确保表面的水平度。
•水轮机工况时，油是先冷却后润滑瓦面，再回到油箱里的；水泵工况，油是先润滑瓦面，然后在循环至冷却器进行冷却，再回到油箱的。
二、主轴密封•主轴密封位于水导轴承上面，主轴密封的形式是采用平衡式流体静压经向双端面机械密封。
•主轴密封的炭精环三、检修密封•检修密封是当机组检修、检查或由于主轴密封损坏时投入的一种密封，又称空气围带；•检修密封：当投入时压缩空气进入空气围带，使空气围带的凸出部位抱紧水导旋转油盆与之配合的加工面或大轴法兰，切断尾水以防水淹水车室。
四、顶盖顶盖主要作用有：形成流道并承受相应的流体压力固定和支撑活动导叶及其连杆机构支撑水导轴承支撑并组成机组的密封，包括主轴密封、检修密封、上迷宫环等五、活动导叶接力器•广蓄一期导水机构采用双接力器操作。
•接力器由活塞缸、前后端盖、活塞、活塞杆以及相应的密封，锁定系统组成•左手边（面向上游）的接力器有2个对称的液压自动锁定装置。
液压锁定•导水叶在关闭时投入，可使导水叶有预紧力，减小导叶的漏水量。
•液压自动锁定装置行程为68cm，额定工作压力为64bar，试验压力为96bar。
机械锁定•右手边（面向上游）的接力器有2个对称的手动锁定装置。
•在导叶全开时投入，以避免在导水机构内部进行检查或检修时关闭导水叶而造成事故。
水轮机典型零部件的制造工艺(导水机构(底环+顶盖+导叶轴孔)
六、加工中要注意的问题 1、防止加工过程中的变形； 、防止加工过程中的变形； 2、要用标准平面检查顶盖下平面的变形； 、要用标准平面检查顶盖下平面的变形； 3、注意异种材料的加工及抗磨板的加工。 、注意异种材料的加工及抗磨板的加工。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
三、顶盖与底环导叶轴孔的加工工艺
导叶轴孔的加工是顶盖与底环加工过程中的重要工 一般在顶盖与底环的平面及圆面精车之后进行。 序，一般在顶盖与底环的平面及圆面精车之后进行。其 加工的方法有： 加工的方法有： 1、划线同镗法 划线同镗法 这种方法适用于轴孔位置要求不高 位置要求不高， 这种方法适用于轴孔位置要求不高，而同轴度要求较 的情况。 高的情况。 1）、钻床上镗底环轴孔 ）、钻床上镗底环轴孔 ）、 要点：先划出顶盖上的导叶轴孔线， 要点：先划出顶盖上的导叶轴孔线，按孔线在镗床 上精镗出顶盖轴孔，然后将顶盖放在底环上， 上精镗出顶盖轴孔，然后将顶盖放在底环上，按X、Y 、 线和工艺定位止口定位，使顶盖和底环同心， 线和工艺定位止口定位，使顶盖和底环同心，以平面找 平后，再按顶盖轴孔找正，镗或扩铰底环轴孔。 平后，再按顶盖轴孔找正，镗或扩铰底环轴孔。 适用： 适用：小型机组的加工 2）、在镗床上同镗轴孔 ）、在镗床上同镗轴孔 ）、
2、划 、 1）、划工件 ）、划工件 十字中心线， ）、划工件X—Y十字中心线，引至四周，作标记； 十字中心线 引至四周，作标记； 2）、划各螺纹孔，光孔及导叶孔加工线。 ）、划各螺纹孔 ）、划各螺纹孔，光孔及导叶孔加工线。 3、钻 、 预钻各孔 4、钳 、 1）、清理各加工表面，去毛刺； ）、清理各加工表面 ）、清理各加工表面，去毛刺； 2）、将底环右端（底部）向下吊放于车床工作台上， 2）、将底环右端（底部）向下吊放于车床工作台上， ）、将底环右端 底部用千斤顶支撑，夹外圆，找正内孔及左端面。 底部用千斤顶支撑，夹外圆，找正内孔及左端面。 在底环左端面上均布几块等高块， 在底环左端面上均布几块等高块，厚度不大于 10mm，吊顶盖于底环工艺搭子止口内，注意保证 ，吊顶盖于底环工艺搭子止口内， 两工件上X－ 线对齐 找正顶盖与底环同心， 线对齐， 两工件上 －Y线对齐，找正顶盖与底环同心，同心 度控制在0.04mm范围内；（见下图） 范围内； 见下图） 度控制在 范围内 3）用6～8组工艺螺杆及搭压板将顶盖与底环把紧，复 组工艺螺杆及搭压板将顶盖与底环把紧， ） ～ 组工艺螺杆及搭压板将顶盖与底环把紧 查同心度； 查同心度； 4）焊牢顶盖、底环成一体。 ）焊牢顶盖、底环成一体。
水轮机的基本结构及其主要部件的作用
水轮机的基本结构及其主要部件的作用水轮机总体由引水、导水、工作和排水四大部分组成。
1、水轮机的引水部件：主要指蜗壳及座环等，水流由蜗壳引进，经过座环后才进入导水机构。
蜗壳的作用是使进入导叶以前的水流形成一定的旋转，并轴对称地、均匀地将水流引入导水机构；座环的作用是：承受整个机组及其上部混凝土的重量以及水轮机的轴向水推力；以最小的水力损失将水流引入导水机构；机组安装时以它为基准。
所以，座环既是承重件，又是过流件，也是基准件。
因此，要求座环必须有足够的强度、刚度和良好的水力性能。
2、水轮机的导水机构：导水机构主要由操纵机构（推拉杆、接力器及其锁锭装置）、导叶传动机构（包括控制环、拐臂、连杆和连接板等）、执行机构（导叶及其轴套等）和支撑机构（顶盖、底环等）四大部分组成。
其作用使进入转轮前的水流形成旋转，并可改变水流的入射角度，当发电机负荷发生变化时，用它来调节流量，正常与事故停机时，用它来截断水流。
导水机构的操纵机构导水机构的操纵机构的作用是：在压力油的作用下，克服导叶的水力矩及传动机构的摩擦力矩，形成对导叶在各种开度下的操作力矩。
导水机构的操纵机构分为直缸式和环形接力器两大类。
调速环或接力器锁锭装置锁锭装置的作用是：当导叶全关闭后，锁锭投入，可阻止接力器活塞向开侧移动；一旦关侧油压消失，又可防止导叶被水冲开。
导水机构的传动机构导水机构的传动机构的作用：是将操纵机构的操作力矩传递给导叶轴并使之发生转动。
其型式主要有叉头式和耳柄式两种。
太站为耳柄式，长站为叉头式。
正常运行时应着重检查控制环、拐臂、连杆和连接板之间的连接销有无串出或脱落。
剪断销及引线是否完好。
导水机构的执行机构导水机构的执行机构包括导叶和轴套，为了操作导叶使其转动，既减少摩擦阻力又不摆动，在水轮机导叶上均装有三个滑动轴承。
下轴套装在底环上，上、中轴套装在导叶套筒内，套筒固定在顶盖上。
为了减少沿轴颈的漏水量和减轻泥沙对轴颈的磨损，导叶轴颈均装有密封，当密封损坏时可能造成顶盖水位升高。
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。
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水轮机水导及导水机构--------------------------- 右江
编号：32 时间：2003-12-29 16:55:38
机械跟班实习（3）
水轮机水导及导水机构
一、水轮机导轴承
二、主轴密封
三、检修密封
四、顶盖
五、活动导叶接力器
六、蜗壳
七、座环
八、活动导叶
一、水导轴承
• 水导轴承的作用
• 一是承受机组在各种工况下运行时通过主轴传过来的径向力
• 二是维持已调好的轴线位置
• 本机组导轴承是筒式自润滑，油外循环冷却方式。
• 水导轴承由轴瓦、支座、旋转油箱及箱盖等组成。
• 轴瓦分四瓣，在其表面上铸上巴氏合金。
• 旋转油箱则固定到水轮机轴下法兰上，旋转油箱分四瓣，油箱盖同时也是主轴密封抗磨环的基面，所以制造安装时，一定要确保表面的水平度。
• 水轮机工况时，油是先冷却后润滑瓦面，再回到油箱里的；水泵工况，油是先润滑瓦面，然后在循环至冷却器进行冷却，再回到油箱的。
二、主轴密封
• 主轴密封位于水导轴承上面，主轴密封的形式是采用平衡式流体静压经向双端面机械密封。
• 主轴密封的炭精环
三、检修密封
• 检修密封是当机组检修、检查或由于主轴密封损坏时投入的一种密封，又称空气围带；
• 检修密封：当投入时压缩空气进入空气围带，使空气围带的凸出部位抱紧水导旋转油盆与之配合的加工面或大轴法兰，切断尾水以防水淹水车室。
四、顶盖
• 顶盖主要作用有：
• 形成流道并承受相应的流体压力
• 固定和支撑活动导叶及其连杆机构
• 支撑水导轴承
• 支撑并组成机组的密封，包括主轴密封、检修密封、上迷宫环等
五、活动导叶接力器
• 广蓄一期导水机构采用双接力器操作。
• 接力器由活塞缸、前后端盖、活塞、活塞杆以及相应的密封，锁定系统组成。
• 左手边（面向上游）的接力器有2 个对称的液压自动锁定装置。
液压锁定
• 导水叶在关闭时投入，可使导水叶有预紧力，减小导叶的漏水量。
• 液压自动锁定装置行程为68cm ，额定工作压力为64bar ，试验压力为96bar 。
机械锁定
• 右手边（面向上游）的接力器有2 个对称的手动锁定装置。
• 在导叶全开时投入，以避免在导水机构内部进行检查或检修时关闭导水叶而造成事故。
• 手动锁定装置的行程为50cm 。
六、蜗壳
• 在机组作水轮机运行时
• 蜗壳在座环圆周方向提供均匀的流速不变的压力水流进入转轮
• 在机组作为水泵抽水时• 蜗壳收集转轮所泵出的水流并将水流的动能转换成压能输入引水钢管
七、座环
• 座环的作用
• 是承受整个机组及其上部混凝土的重量以及水泵水轮机的轴向水推力
• 以最小的水力损失将水流引入导水机构
八、活动导叶
• 导叶安放在转轮与座环之间上下由顶盖和底环上的轴套固定
• 通过接力器和连杆机构来操纵导叶的开关
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