灯泡贯流式机组—水机部分

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控制环采用用滑块Ф40～ 60mm的钢珠作为滚动轴承来 减少磨擦，要求控制环滚动 面作硬化处理，这样控制环 运动时才灵活自如。钢球用 黄油润滑。为防污物和冷凝 水进入滚动面，两侧各装有 一根O形密封圈。 1—连杆；2—调速环；3—轴 承压板；4—轴承；5—注油 孔；6—转轮室法兰；7—密 封圈；8—外配水环法兰； 9—外配水环
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（二）灯泡贯流式水轮机导水 部件
1、导水机构又叫导水部件，它位于 水轮机转轮和引水部件之间，其主 要作用是调节进入水轮机转轮的流 量和形成水流推动水轮机转轮旋转 所需的环量，实现开停机和调节水 轮机的出力。调频机组，通过改变 流量来调节机组的转速，确保机组 的转速稳定在额定转速范围内运行。
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1）刚性连杆剪断销式的导叶传动机构 存在的问题：经常要更换剪断销。 2）挠曲连杆和液压连杆相间布置的导叶传动机构 在马迹塘电厂用，在两个60bar氮气瓶。 图1—42 液压连杆和挠曲连杆 1—拐臂；2—导叶；3—挠曲连杆；4—液压连杆；5—调速环
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导叶下轴颈 下导轴颈及其密封装置，导叶内侧为一短轴，青铜瓦为轴承，这种结构 便于安装。当外配水环与导叶一起吊入后，利用内侧短轴可以很容易地 从内配水环插入导叶下轴孔。导叶下轴颈用O型密封圈密封。 图1—38 导叶下轴颈 1、下轴颈；2、轴承；3、聚脂纤维涂料；4—O型密封圈；5—内配水环
灯泡贯流式机组—水机部分 主要内容
1、概述
2、主要特点 3、主要部件结构及作用
4、工作部件简介
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一、概述
灯泡贯流式机组的发电机安装在密封的、外形酷似白炽灯灯泡的灯泡头 内，水轮机装在灯泡的插口后，因此称这种水轮机为灯泡贯流式水轮机。 灯泡贯流式水轮发电机组布置形式：主要有两种方式：一种是以管形壳 为主要支撑的布置方式，一种是以水轮机固定导叶为主要支撑的布置方式 （全贯流）
在液压系统有油压而调速器的主配压阀卡死时，难以实现快速关闭。因此， 在许多电站的液压系统保护油路中设有快关一、快关二、飞摆中继阀、最小 压力阀和手动三通阀等，通过各种途径作用于主配压阀的快关接力器，强迫 主配压阀活塞下降停机，防止机组飞逸事故的发生。
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8）配水环 配水环，顾名思义，起水流分配作用， 使水流分配均匀进入转轮室。 配水环分内配水环和外配水环。 内、外配水环之间安装导叶，并对导 叶起支承固定作用。 图1—53 配水环 1—连接外管形壳的法兰面；2—导叶 拐臂；3—导叶；4—内配水环；5—连 杆；6—调速环；7—外配水环
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（一）灯泡贯流式水轮机
过流和泄水部件
尾水管里衬、管形壳（内管形 壳体、外管形壳体）、发电机 吊装孔、盖板、下导流板，接 力器基础以及下部支撑、侧向 支承基础板等。
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1、流道和管形壳
灯泡贯流式机组的流 道是混凝土的。 特点：大而短。 管形壳 ：管形壳分 为外管形壳体及内管 形壳体。外管形壳体 上游面与发电机进人 孔的框架、墩子盖板 连接。管形壳的结构 应满足受力要求。
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六、灯泡贯流式工作部件 1、灯泡贯流式工作部件—水轮机转轮 水轮机转轮是将水能转变成机械能的部件， 是工作部件。
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图1—29 下导流板和围板
1—下导流板；2—下支墩； 3—球面支承的基础板 5、泄水部件 灯泡贯流式尾水管是直 锥形尾水管。前面部分带金 属里衬，后面部分是钢筋混 凝土。 作用：排水并回收水能。
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二、灯泡贯流式机组特点及优缺点
1、发电机安装在水轮机上游侧一个灯泡型的 金属壳体中，发电机与水轮机共一根主轴， 水平连接。 2、水流基本上轴向通过流道，轴对称流过转 轮叶片，然后流出直锥形尾水管。 3、机组的轴系支承结构、导轴承、推力轴承 都布置在灯泡体内。 4、这种机组所有的电缆、通风冷却管道及油 管等都是通过灯泡头竖井和灯泡体支承的空 心部分与外界相连。
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图1—27 球面支承结构图（见图） 1—双头螺栓；2—上螺母；3—上球 形头；4—锁紧螺冒；5—支座板； 6—球头支柱；7—O形密封圈；8— 基础板；9—垫板；10—下螺母11— O形密封圈
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图1—28 球面侧向支承结构（见图） 1—锁紧螺母；2—球形头；3—灯泡头壁；4—翼形球面支柱； 5—球形座；6—锲形板；7—基础板；8—定位块；9—翼形导流板 4、下导支墩、围板 在发电机下部支墩与定子外壳之间设立下导流板。下导流板是为水流起 导向作用，目的是减少运行中水力损失。
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图1—31导水部件 1—外配水环法兰；2—拐臂；3— 导叶； 4—内配水环；5—连杆；6—调速 环；7—外配水环 3、导叶的分类 按导叶翼型的不同，可分为对称型 和非对称型两种。非对称型导叶ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 其弯曲方向不同又分为正曲率和负 曲率两种。对称型导叶主要用于半 蜗壳的轴流式水轮机；正曲率导叶 主要用于中低水头的混流式水轮机； 负曲率导叶则用于高水头混流式水 轮机。因为灯泡贯流式水轮机需要 导叶有自关性，所以一般采用不对 称型负曲率导叶。
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灯泡贯流式水轮机的控制环不像立式机组的控制环那样水平放置，支承 在顶盖或支持盖上的支持环内，而是竖直放置，支承在外配水环上，依 靠钢球或滑块滑动，在接力器的操作下绕水轮机中心线旋转，带动导叶 的传动机构运动。
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图1—49 调 速环示意图 (a)双平行接力 器推动的调速环； (b) 单接力器推 动的调速环 1—调速环；2— 轴承压板；3— 重锤吊耳； 4—接力连接环； 5—重锤和接力 器共用环
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图1—45 卡有导物的液压连杆和挠曲连杆 1—拐臂；2—导叶；3—液压连杆；4—挠曲连杆； 5—相邻连杆产生的立面间隙；6—异物；7—变形的液压连杆；8—调速环
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3）弹簧式安全连杆的 导叶传动机构 南电使用，有两个偏 心柱。 图1—46 安全连杆结 构 1—球面轴承；2—弹 簧；3—连接销；4— 连板；5—拐臂；6— 调速环；7—行程开关
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6）接力器 接力器很简单，就是一个活塞和活塞缸组成。 按布置形式的不同，可分为垂直式和倾斜式；接力器按个数分，可分为 单接力器和双接力器， 常见的故障：渗油，振动，活塞缸内表面拉伤。
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6）重锤 为防止机组飞逸，灯泡贯流式机组在控制环的右侧（面向下游）设有关闭重 锤。 当调速器液压系统失去油压时，可依靠重锤的重力所形成的关闭力矩和导叶 在水力矩的作用下形成的自关趋势，能可靠地关闭导叶，迫使机组停机，防 止事故的扩大。关闭重锤的作用相当于立式机组蜗壳前的快速关闭蝶阀或进 水口事故闸门。
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5、灯泡贯流式水轮机的导叶传动机构 传动机构的作用是把由接力器传来的开/关导叶的操作力矩传递到导叶， 达到开/关导叶和调节流量的目的。 它由调速环、连杆、拐臂等组成。灯泡贯流式机组的导叶传动机构也采 用了立式机组传统的叉头式连接的传动机构或耳柄式连接的传动机构
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2、发电机吊装孔框架、抗压盖板
发电机吊装孔是为了安装、检修时 吊入和吊出发电机定子、转子，主 轴和灯泡头等部件而设计的。抗压 盖板是发电机吊装孔的盖板，并可 为发电机灯泡头进人竖井定位。 顶导流板为多孔结构，目的是减少 机组甩负荷时反向水锤压力对盖板 的升压值。
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3、下支承、侧向支承 1、下支承：球面支承安装在灯泡头的下部，在流道无水的时承受灯泡头、定 子等部件的重力；在流道充满水后承受灯泡头、定子等部件的重力和其浮力 的合力。 2、侧向支承承受灯泡体的在不平衡水流作用下的侧向力和机组在运行时产生 的振动力。 3、这两种支承在安装时必须拉伸。
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2、灯泡贯流式机组的导水机 构特点 灯泡贯流式机组的导水机构， 水流流进导叶时其方向与导叶 轴线倾斜一定角度，导叶全关 时象一个圆台，其轴线成一个 圆锥，故称斜向式导水机构， 又称圆锥式导水机构。灯泡贯 流式机组的导水机构的组成除 了有与立式机组相同的导叶、 导叶套筒、导叶传动机构（包 括导叶臂、连接板、连杆）、 控制环外，还有与立式机组不 同的地方，如内、外配水环等。 导叶接力器在竖直面上平行布 置，调速环是竖直布置。
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5、由于贯流式机组水流畅直，水力效 率比较高，有较大的单位流量和较高的 单位转速，在同一水头，同一出力下， 发电机与水轮机尺寸都较小，从而缩小 了厂房尺寸，减少了土建工程量。 缺点：但是发电机装在水下密闭的灯泡 体内，给电机的通风、密封、轴承的布 置和运行检修带来困难，对电机的设计 制造提出了特殊要求，增加了造价。 优点：比转速高、过流量大、效率高、 厂房尺寸小、投资省。
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卡有导物的安全连杆 1—拐臂；2—导叶； 3—异物；4—安全连 杆；5—变形的安全连 杆 4）磨擦环式导叶传动 机构 图1—48 导叶控制摩 擦机构 ①-拐臂座 ②-摩擦 环 ③-拐臂 ④-顶 座 ⑤-传感器
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5）控制环 控制环：又称调速环，它的作用是将接力器的作用力传递给导叶的传动 机构。 分类；按照控制环耳环的多少和布置方式的不同来分类，可分为单耳环 式、双耳环交叉式、双耳平行式和无耳式。
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图1—35 导叶 1—上轴；2—导叶体；3—翼型 横切面；4—下轴孔 4、导叶上、下轴颈的密封 灯泡贯流式水轮机导叶上、下 轴颈的密封是为防止水从导叶 轴颈分别漏至水轮机检修廊道 和灯泡体内。
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图1—37 导叶上轴颈 1、导叶端盖；2、拐 臂；3、端面间隙调整 螺栓；4、定位螺栓； 5、压环； 6、导叶轴承补套；7、 球面轴承；8、O型密 封圈； 9、导叶轴颈外保护套； 10、导叶轴颈内保护 套；11、排水孔；12、 外配水环
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导叶按其结构的型式分可分为三种： 一种是整体铸造的导叶，为减轻导叶的重量，叶体制成中空式，； 第二种是铸焊导叶，导叶体和轴分别铸造后再焊成一体，； 第三种是全焊导叶，导叶体用钢板压制成，然后焊接成型再与导叶轴焊成 整体。 3、导叶的密封 一是水轮机停机时要求导叶关闭不漏水，如果漏水量大，则水能损失多； 二是对调相运行的立式机组在调相运行时用压缩空气将转轮内的水压到转轮 以下，这时若导叶不密封就要漏气，为减少漏气损失，也需要导叶密封； 三是导叶有间隙漏水，容易产生间隙气蚀而损坏导叶，为减少间隙气蚀的破 坏需要导叶密封； 四是为机组检修前后提供静水下闸和提起检修闸门的条件。如果导叶漏水量 大，检修前，进水口检修闸门在下闸的过程中，闸门前后的压差大，导致检 修前闸门放不下；在检修后，流道内的水压不能与压力前池的水压平衡，从 而闸门提不起来。