基里隆一级电站水力机械设计(1)

基里隆一级电站水力机械设计(1)
基里隆一级电站水力机械设计(1)

基里隆一级电站水力机械设计(1) 摘要:基里隆一级电站是柬埔寨最大水电站,1968年建成,在正常发电20个月后损坏于战乱。根据中柬双方达成的协议,中电技以投资、修复、经营方式,对基里隆一级水电站进行修复。本文对基里隆一级电站修复工程水力机械设计进行了回顾,对主要机组设备、辅助设备的选择及布置作了简要介绍。

关键词:机电设计水力机械水力发电设备辅助设备水力监测系统柬埔寨湄公河

1概述

基里隆一级电站位于柬埔寨王国西南部,湄公河盆地边缘,距离首都金边约120km,距离柬重要港口城市磅逊(西哈努克城)约110km,其厂房及升压站紧邻4号公路。

基里隆一级电站原为南斯拉夫在1968年提供资金和技术建成,水库最大库容980万m3,装机容量2×5.0MW。该电站在正常发电20个月后损坏于战乱。此后近30年里,虽几经努力但一直未能实施修复。目前大坝基本完好,引水钢管局部遭严重破坏,厂房和机电设备完全

损坏,厂坝公路年久失修,到金边的110kV输电线路仅存少许塔架。

中国电力技术进出口公司(CETIC)组织专家对基里隆一级电站枢纽工程和输电线路进行了多次实地考察和充分论证。历经近1年的合同谈判,CETIC与柬埔寨工业矿产能源部(MIME)和柬埔寨国家电力公司(EDC)于2000年7月28日在金边正式签署了《实施协议》和《购电协议》。根据协议,CETIC以投资、修复、经营(BOT,Build,Operate,Trans/fer)方式,对基里隆一级电站进行融资、修复、建设、拥有、运营和维护,在电站特许经营期(自电厂商业运营日起30年)结束后,将该电站无偿移交柬埔寨政府。

电站原厂房和机电设备已完全损坏,主厂房里的水轮发电机组、调速器、进水阀装置、桥机以及辅助设备已无修复价值。经研究决定,主厂房在原厂址新建,所有水力发电设备,包括水轮发电机组、调速器、进水阀装置、桥机以及辅助系统的所有设备,都进行重新设计配置。电站主要参数为:装机容量2×6MW,额定水头363.00m,保证出力3.812MW,年发电量0.6419亿kW·h,年利用小时数5349h。

2机组设备简介

2.1水轮机

水轮机选用CJA734-W-136/2×12.5型双喷嘴冲击式水轮机,主要参数为:额定水头363.00m,额定流量1.95m3/s,额定出力6220kW,额定效率89.78%,额定转速600r/min,飞逸转速1080r/min。水轮机为卧轴冲击式,主要特点如下:

1)水轮机转轮装于发电机轴上,依靠摩擦传递扭矩,顺时针旋转(从发电机向水轮机看)。两个直流喷管分别由机壳和机壳小盖支承,喷管前装有Φ450直管并通过Φ650/Φ450分流管与Φ650伸缩节及球阀相连。

2)喷管喷嘴口处装有偏流折向器,通过连杆机构与折向器接力器相连,接力器与调速器油压系统相连。偏流折向器与喷针的位置没有协联关系,在正常运行时不与射流接触,也不参与水轮机小波动调节,始终保持在全开位置,只在事故停机时投入,切断水流。

3)机组正常运行时,各工况的调节是依靠喷针运动来实现的,喷针的调节作用是由喷针接力器油压操作实现的,喷针接力器操作油管与调速器油压系统相连。喷针的开度指示由喷针反馈系统完成,从喷管内引出的恢复杆通过钢丝绳及连杆与调速器电反馈装置相连,电反馈装置向调速器发送位置信号。

4)在机壳上与喷管射流相反方向装设反向制动喷嘴,制动

喷嘴由DN80液压操作阀控制,停机时作机组制动用,液压操作阀油源引自调速器油压系统。

2.2水轮发电机

水轮发电机为SFW6000-10/2130型3相凸级同步发电机,采用卧式、密闭自循环空气冷却结构,主要参数为:额定功率6MW,额定容量7.5MVA,额定电压6.3kV,额定电流687.32A,额定转速600r/min,飞逸转速1080r/min。

发电机由定子、转子、主轴、导轴承、飞轮、空气冷却装置、油水管路等部分组成。定子机座为整体卧式结构,发电机轴为转子磁轭与主轴锻造为一体的实心轴结构。水轮发电机组为两支点结构,两个导轴承分别位于定子两侧,轴承瓦为筒式巴氏合金轴瓦。轴承润滑采用外循环方式,在主厂房内每台发电机组上游侧布置有外循环供油装置。空气冷却器两个,布置在发电机下面机坑中,冷却水管为T2铜管穿片结构。

2.3调速器

调速器选用武汉三联水电控制设备公司生产的CJWT2/1-4.0型微机调速器,额定工作油压4.0MPa。

CJWT型调速器是专为多喷嘴冲击式水轮机设计的,其主要特点如下:

1)在总体结构上,调速器为电气柜、机械柜、油压装置三位一体组合式,结构紧凑,便于安装布置及运行维护。

2)从控制原理上看,每个喷针接力器和折向器接力器各采用一套全数字式机械液压系统独立控制,取消了传统的机械协联、凸轮及复杂的连杆机构,结构大幅简化。

3)机械液压系统采用全数字液压技术,以电磁球阀作为电液转换元件,静态无油耗,抗油污能力强。

4)油压装置设自动补气阀组,提高了整机自动化水平。5)电气部分以可靠性极高的可编程控制器(PLC)为控制核心,所有PLC本体的平均无故障运行时间≥30万h。6)采用交直流双路电源供电,互为备用,无扰切换。

7)具有电手动调节功能及自动容错功能。

2.4进水阀

为保证水轮机安全可靠运行、机组检修时切断水流及机组调节系统失灵时保护机组,每台水轮机前装设有进水阀。进水阀为双面止水卧式球阀,采用接力器油压操作,球阀型号为QF500-WY-65,公称直径Φ650mm,设计压力5.0MPa。球阀上、下游侧分别设有检修密封和工作密封,活动密封环采用钢管的压力水操作。2套进水阀共用一套HYZ-1.0-4.0油压装置,额定油压为4.0MPa。3辅助设备

3.1技术供水系统

技术供水系统主要用户是发电机空气冷却器和导轴承油冷却器。供水系统采用水泵集中供水方式,水源取自下游尾水,在主厂房右端水机副厂房下游侧设有取水池,通过联通管与尾水渠相连。设置KQL100-160型供水泵3台,其中1台备用,布置在供水设备室内。水泵出口设有自动滤水器,滤水器有自动排污功能,经过滤后的水由供水总管引至各用户。水泵采用轮换工作制,每台水泵配置1台软启动器,整个系统采用PLC控制。3.2高压气系统高压气系统主要供调速器油压装置和球阀油压装置用气,供气压力4.5MPa。设有2台SF-0.5/45型空压机和1只1m3、4.5MPa储气罐,空压机出口设有气水分离器。储气罐出气管上设有压力控制器,自动控制空压机的启停,整个系统采用PLC控制。

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机械设计基础试题答案[1]

一、填空题 1 作平面运动的三个构件共有___3__个瞬心,它们位于_ 一条直线__ 上。 2带传动工作时,带中的应力由以下三部分组成(1)紧边和松边拉力产生的拉应力、(2)离心力产生的拉应力、(3)弯曲应力。最大应力发生在紧边进入小带轮处。 3 带传动的主要失效形式是打滑和疲劳破坏___ 。 4 一对渐开线直齿圆柱齿轮正确啮合条件是:模数相等__ 和分度圆压力角相等。 5 在矩形螺纹、锯齿形螺纹和三角形螺纹三种螺纹中,传动效率最高的是矩形 螺纹,自锁性最好的是三角形螺纹,只能用于单向传动的是锯齿形 螺纹。 6螺纹的公称直径是大径,确定螺纹几何参数关系和配合性质的直径是中径。 7普通平键的工作面为键的__侧__面,楔键的工作面为键的_上下表___面,普 通平键的截面尺寸h b 是根据___轴径_ 确定的。 8代号为62308的滚动轴承,其类型名称为深沟球轴承,内径为 40 mm,2 为宽度系列代号, 3 为直径系列代号。 9在凸轮机构四种常用的推杆运动规律中,等速运动规律有刚性冲击;等加速等减速运动规律和余弦加速度运动规律有柔性 冲击;正弦加速度运动规律无冲击。 10自由度数目为 1 的周转轮系称为行星轮系。 11在齿轮传动设计时,软齿面闭式传动常因_____齿面点蚀_ 而失效,故通常先按__齿面接触疲劳__ 强度设计公式确定传动的尺寸,然后验算齿轮的 ____齿根弯曲疲劳____ 强度。 二、问答题 1.按轴工作时所承受的载荷不同,可把轴分成几类如何分类 答:根据轴工作时承受的载荷情况,可以将轴分成三类: 一、转轴:既承受转矩也承受弯矩; 二、心轴:只承受弯矩不承受转矩; 三、传动轴:只承受转矩不承受弯矩

水电站水力机械设计中的几个问题

水电站水力机械设计中的几个问题 我国水电站的水力机械设计起于19世纪50年代,经过多年的实践、应用、总结及与发达国家之间的技术交流,已经基本形成了符合我国水电水利特点的设计理念和安装方式。随着计算机技术在各领域中得到了广泛的应用,结合计算机的数据计算和工程制图等,水电站的机械设计及安装方式得到了进一步的完善。虽然我国目前的水力机械设计中仍然存在提高和优化空间,但是在一定程度上,我国的水电站机械设计已经可以根据水电站的地理环境和设计要求等设计出符合使用性能的、能经受住运行考验的方案。 二、水电站水力机械设计中存在的问题 1、设备选型存在的问题 (1)关于阀门的选择 水电站中的阀门,用于管路系统中,起切断管路中的油、气、水的供给的作用。如果阀门选择不当,容易造成管中流体遗漏或关闭不严等问题,影响机组运行。 部分水电站技术供水系统对阀门设计大都采用手动闸阀,由于阀门设计的不合理及质量等原因,容易出现阀门盘根漏水,闸板脱扣或卡阻等故障,检修维护工作量大。正反向供水的切换阀为液压阀,控制液压阀的电磁阀不可靠,容易发生卡阻;立式电磁阀的手柄在重力作用下常自动落下,造成误动作,现已全部改用电动闸阀。 机组冷却供水系统为防止泥沙淤堵,系统采用正反向切换供水,切换阀为液压阀,水电站建议改用电动闸阀较好,主要原因就是电磁阀不可靠。与大化水电站一样,原设计选用的手动闸阀,经常出现盘根漏水,闸板脱扣等故障,现已准备改用电动闸阀。 (2)关于自动化元件的选择 在水电站中,自动化元件,例如信号器、压力开关等是实现机组自动控制最基本的单元。如果所选用的自动化元件性能不可靠,会直

接给机组运行带来不安全因素。特别是在水电站这样一个对社会有重要影响的单位,稍有不慎,就会给社会带来严重损失。因此,在现今电站运行朝着“无人值班,少人值守”方向发展的情况下,选择可靠的自动化元件就显得尤为重要。 部分电站高压空压机采用进口设备,相应的自动控制元件也全部进口,低压系统用气则由高压系统经减压阀提供。 另外一些水电站技术供水系统示流信号器发讯不准确、漏水,现在都已不用。原开机回路中示流信号器的信号用操作电磁阀的信号代替,实际上该信号并不可靠。 水电站压缩空气系统自投运以来,压缩空气系统不能自动运行,主要是其压力开关的整定值经常飘移,电站担心发生事故而采用手动。岩滩水电站机组制动及检修围带充气均是手动操作,主要是电厂担心电磁阀不可靠引起事故,不敢采用自动操作。 (3)关于滤油机的选择 滤油机是油的净化设备。通过滤油机,去掉油中的水分、杂质。真空滤油机能在短时间内达到除水脱气,提高电气绝缘强度,增加绝缘油的电阻率等作用。压力滤油机能过滤油中杂质和微量水分,水分较少而杂质较多时用压力滤油机效果较好。大化电站原有真空滤油机,运行时噪音大,而且起油雾,清洗滤网困难,1994年更换为透平油滤油机,运行人员反映也不好用,效果改善不大,用了不到一年时间就坏了,也没修理。现在一直使用压力滤油机。运行人员反映压力滤油机使用效果还可以,但更换滤纸的工作量大,感觉到很辛苦。岩滩水电站原配置的真空滤油机毛病较多,无法继续使用。压力滤油机使用情况还可以,现在滤油都是使用压力滤油机。 2、设备布置存在的问题 油处理设备及水泵基础旁缺少排油沟,油处理室是进行油处理的地方,有滤油机、油泵等油处理设备。设计时未考虑在油处理设备旁设排油沟,结果渗漏的油以及设备操作时遗漏的油不能定向排走,使得满地都是油污。

机械设计基础(第三版)课后答案(1-18节全)

机械设计概述 1.1机械设计过程通常分为哪几个阶段?各阶段的主要内容是什么? 答:机械设计过程通常可分为以下几个阶段: 1.产品规划主要工作是提出设计任务和明确设计要求。 2.方案设计在满足设计任务书中设计具体要求的前提下,由设计人员构思出多种可行方案并进行分析比较,从中优选出一种功能满足要求、工作性能可靠、结构设计可靠、结构设计可行、成本低廉的方案。 3.技术设计完成总体设计、部件设计、零件设计等。 4.制造及试验制造出样机、试用、修改、鉴定。 1.2常见的失效形式有哪几种? 答:断裂,过量变形,表面失效,破坏正常工作条件引起的失效等几种。 1.3什么叫工作能力?计算准则是如何得出的? 答:工作能力为指零件在一定的工作条件下抵抗可能出现的失效的能力。对于载荷而言称为承载能力。 根据不同的失效原因建立起来的工作能力判定条件。 1.4标准化的重要意义是什么? 答:标准化的重要意义可使零件、部件的种类减少,简化生产管理过程,降低成本,保证产品的质量,缩短生产周期。

摩擦、磨损及润滑概述 2.1按摩擦副表面间的润滑状态,摩擦可分为哪几类?各有何特点? 答:摩擦副可分为四类:干摩擦、液体摩擦、边界摩擦和混合摩擦。 干摩擦的特点是两物体间无任何润滑剂和保护膜,摩擦系数及摩擦阻力最大,磨损最严重,在接触区内出现了粘着和梨刨现象。液体摩擦的特点是两摩擦表面不直接接触,被液体油膜完全隔开,摩擦系数极小,摩擦是在液体的分子间进行的,称为液体润滑。边界摩擦的特点是两摩擦表面被吸附在表面的边界膜隔开,但由于边界膜较薄,不能完全避免金属的直接接触,摩擦系数较大,仍有局部磨损产生。混合摩擦的特点是同时存在边界润滑和液体润滑,摩擦系数比边界润滑小,但会有磨损发生。 2.2磨损过程分几个阶段?各阶段的特点是什么? 答:磨损过程分三个阶段,即跑合摩合磨损阶段、稳定磨损阶段、剧烈磨损阶段。各阶段的特点是:跑合磨损阶段磨损速度由快变慢;稳定磨损阶段磨损缓慢,磨损率稳定;剧烈磨损阶段,磨损速度及磨损率都急剧增大。 2.3 按磨损机理的不同,磨损有哪几种类型? 答:磨损的分类有磨粒磨损、粘着磨损、疲劳磨损点蚀、腐蚀磨损。 2.4 哪种磨损对传动件来说是有益的?为什么? 答:跑合磨损是有益的磨损,因为经跑合磨损后,磨损速度减慢,可改善工作表面的性质,提高摩擦副的使用寿命。 2.5如何选择适当的润滑剂? 答:选润滑剂时应根据工作载荷、运动速度、工作温度及其它工作条件选择。 当载荷大时,选粘度大的润滑油,如有较大的冲击时选润滑脂或固体润滑剂。高速时选粘度小的润滑油,高速高温时可选气体润滑剂;低速时选粘度小的润滑油,低速重载时可选润滑脂;多尘条件选润滑脂,多水时选耐水润滑脂。 2.6润滑油的润滑方法有哪些? 答:油润滑的润滑方法有分散润滑法和集中润滑法。集中润滑法是连续润滑,可实现压力润滑。分散润滑法可以是间断的或连续的。间断润滑有人工定时润滑、手动油杯润滑、油芯油杯润滑、针阀油杯润滑、带油润滑、油浴及飞溅润滑、喷油润滑、油零润滑等几种。 2.7接触式密封中常用的密封件有哪些? 答:接触式密封常用的密封件有O形密封圈,J形、U形、V形、Y形、L形密封圈,以 2.8非接触式密封是如何实现密封的? 答:非接触式密封有曲路密封和隙缝密封,它是靠隙缝中的润滑脂实现密封的。

水电站水力机械设计及安装分析

本页面为作品封面,下载文档后可自由编辑删除! (水利工程) 工 程 设 计 单位: 姓名: 时间:

【精品文档】 水电站水力机械设计及安装分析 【摘要】改革开放以来,中国的科学技术水平取得了新的进展,各项技术方面也在不断突破自身的前提下取得飞速发展。在开发与利用能源的过程中,电能是十分重要的方面,而电能的开发离不开水电站,水电站承载着借助水力发电的基础环节部分,因此水力机械的开发及安装使用就显得十分重要。本文拟从水力机械设计中的水轮机、辅助系统、厂房等部分入手,进而分析水电站中辅助系统的合理利用,并最终得出水力机械科学安装的具体途径。 【关键词】水电站;水力机械设计;安装 回顾我国水电站的水力机械的设计过程,它经过了多年的设计改良与实际的投入运用,并进行多次的技术总结与实践更新,在注重同国外的交流与合作的基础上,已经形成了比较成熟的设计理念与安装技术,并且通过已有的经验与不断的创新发展总结出了一套相对来说较适合本国特色的设计与安装规程。 一、水轮机的机械设计 水轮机的机械设计需要综合考虑水电站的运行需求、不同水轮机结构特点、水轮机的设计工艺及材料等因素,以保证水轮机可以满足性能的要求。 1、水轮机的机型选择 水电站是一项大型的开发与利用水资源的工程,在这项环节运转的过程中,需要考虑到很多的细节问题。首先要注意到的就是水轮机的设计与安装问题,水轮机设发电的主要设施,它的正常运转与科学安装在整个工程中占有着十分重要的地位。水轮机是一种比较重要的设备,在选取与使用它的过程中要做到科学合理。同时需要注意的环节与因素有很多,水的合理利用是最首要的问题,也要兼顾电站在工作中的施工效率,当然机械是否能够稳定的运转也是很重要的方面。另外水轮机的选取还要把投资的成本和可能带来的经济效益等因素考虑进来。 2、技术目标参数决定的水轮机选取 水轮机的综合性能公式为。利用该公式,可以确定水轮机其他的性能。以混流式水轮机为例,利用水轮机的额定水头可以确定初选额定比转速,根据最大水头可以确定额定比转速的上线,进一步,根据额定比转速可以对临界空化系数和电站空化系数进行查询,然后确定高度是否满足要求。进而根据过机水流所含泥沙量的多少、运行水头变幅、水电站地理环境等对额定比转速进行修正。根据修正数据进行机械设计,以选择最为适当的水轮机。 3、转轮 转轮设计时要根据水轮机的使用功率来进行,对转片的角度与尺寸进行优化,将运转过程中的损耗降至最小。若水电站的建设规模较大,基础设施很难使用车辆运送到场地中,可按结构进行分离,施工时现场组装,焊接过程中要重点注意各结构的完整性,避免撞击造成结构表面发生形变,影响运转速度。转轮的辅机要经过精细化处理才可使用,可在主体结 2

机械设计工程师考试大纲

机械工程师考试大纲,你看一下有没有含金量 Ⅰ.基本要求 1.熟练掌握工程制图标准和表示方法。掌握公差配合的选用和标注。 2.熟悉常用金属材料的性能、试验方法及其选用。掌握钢的热处理原理,熟悉常用金属材料的热处理方法及其选用。了解常用工程塑料、特种陶瓷、光纤和纳米材料的种类及应用。3.掌握机械产品设计的基本知识与技能,能熟练进行零、部件的设计。熟悉机械产品的设计程序和基本技术要素,能用电子计算机进行零件的辅助设计,熟悉实用设计方法,了解现代设计方法。 4.掌握制订工艺过程的基本知识与技能,能熟练制订典型零件的加工工艺过程,并能分析解决现场出现的一般工艺问题。熟悉铸造、压力加工、焊接、切(磨)削加工、特种加工、表面涂盖处理、装配等机械制造工艺的基本技术内容、方法和特点并掌握某些重点。熟悉工艺方案和工艺装备的设计知识。了解生产线设计和车间平面布置原则和知识。 5.熟悉与职业相关的安全法规、道德规范和法律知识。熟悉经济和管理的基础知识。了解管理创新的理念及应用。 6.熟悉质量管理和质量保证体系,掌握过程控制的基本工具与方法,了解有关质量检测技术。7.熟悉计算机应用的基本知识。熟悉计算机数控(CNC)系统的构成、作用和控制程序的编制。了解计算机仿真的基本概念和常用计算机软件的特点及应用。 8.了解机械制造自动化的有关知识。 Ⅱ.考试内容 一、工程制图与公差配合 1.工程制图的一般规定 (1)图框 (2)图线 (3)比例 (4)标题栏 (5)视图表示方法 (6)图面的布置 (7)剖面符号与画法 2.零、部件(系统)图样的规定画法 (1)机械系统零、部件图样的规定画法(螺纹及螺纹紧固件的画法齿轮、齿条、蜗杆、蜗轮及链轮的画法花键的画法及其尺寸标注弹簧的画法) (2)机械、液压、气动系统图的示意画法(机械零、部件的简化画法和符号管路、接口和接头简化画法及符号常用液压元件简化画法及符号) 3.原理图 (1)机械系统原理图的画法 (2)液压系统原理图的画法 (3)气动系统原理图的画法 4.示意图 5.尺寸、公差、配合与形位公差标注 (1)尺寸标注 (2)公差与配合标注(基本概念公差与配合的标注方法) (3)形位公差标注 6.表面质量描述和标注 (1)表面粗糙度的评定参数

《机械设计基础》模块一

模块一 一、填空 1、外力指作用在构件上的各种形式的载荷,包括重力、推力、拉力、转动力矩等。 2、平衡指构件处于静止或匀速直线运动状态。 3、力的三要素是指力的大小、方向和作用点。 4、力偶矩的大小、转向和作用平面称为力偶的三要素。 5、两构件相互作用时,它们之间的作用与反作用力必然等值、反向、共线,但分别作用于两个构件上。 6、参照平面力系分类定义,可将各力作用线汇交于一点的空间力系称为空间汇交力系;将各力作用线相互平行的空间力系称为空间平行力系;将作用线在空间任意分布的一群力称为空间任意力系。 二、选择 1、如果力R是F1、F2二力的合力,用矢量方程表示为R=F1+F2,则三力大小之间的关系为( D )。 A.必有R=F1+F2; B.不可能有R=F1+F2; C.必有R>F1,R>F2; D可能有R

机械设计基础试题一参考答案

机械设计基础试题一参考答案 复习题答案(经典) 一、单选题: 1.B 2.B 3.A 4.C 5.A 6.A 7.A 8.C 9.A 10.C 11.B 12.B 13.B 14.A 15.B 16.B 17.A 18.C 19.A 20.B 21.A 22.A 23.A 24.B 25.B 26.A 27.A 28.C 29.C 30.B 二、判断题: 1.正确 2.错误 3.错误 4.错误 5.错误 6.正确 7.正确 8.正确 9.错误 10.错误 三、填空题: 1. 通用化 2 剧烈 3. F >o ,且机构的自由度数等于原动件个数 4. 转动 移动 5. 等速运动 等加速一等减速运动 余弦加速度运动 正弦加速度运动 6. 长度 7. 紧边上进入小轮 8. A 系列滚子链,节距为25.4mm ,单排链,链节数为100节 9. 弯曲 平直 不能 10. 疲劳折断 11. 节点 齿根受拉的一边 1 2. 中 1 3. 基圆 14. 热平衡 胶合 15. 轮齿啮合时的摩擦损耗 轴承摩擦损耗 传动件的搅油损耗 16. 上下 17. 大径 小径 侧面 18. 碳钢 45 19. 低碳钢和45钢 20. 标准直径 21. 退刀槽 越程槽 22.弯矩 转矩 23. 接合元件工作表面间的摩擦力 24. 通过分别具有凸槽和凹槽的两个半联轴器的相互嵌合来)对中;另一种是(通过铰制孔用螺栓与孔的紧配合 25. 传递运动和扭矩,用来联接两轴,使一起回转,在停机时,才能使两轴分开 26. 离合器可在机器工作中随时完成两轴的结合或分离,联轴器一定要停机后才能完成两轴的接合或分离 27在机器运转时,能否随时将二轴接合或分离 28. 传递运动和扭矩,机器运转过程中随时能将主动、从动轴接合或分离 四、简答题: 1. 链传动的润滑方式是根据链速和链节距的大小推荐的润滑方式选取。 常用润滑装置:油壶或油刷,油杯,油池,甩油盘,油泵。 常用润滑油:采用全损耗系统用油:LA —N32,LA —N46,LA —N68,LA —N100,LA —N150。温度低用粘度小的油(前者)。温度高用粘度大的油。对于开式及重载低速传动,可在润滑油中加入2MoS 、2WS 或2MoSe 、2Wse 等添加剂。

机械设计基础(陈晓楠-杨培林)课后答案全

第三章部分题解 3-5 图3-37 所示为一冲床传动机构的设计方案。设计者的意图是通过齿轮1 带动凸轮2 旋转后,经过摆杆3 带动导杆4 来实现冲头上下冲压的动作。试分析此方案有无结构组成原理上的错误。若有,应如何修改? 解画出该方案的机动示意图如习题3-5解图(a),其自由度为: F =3n-2P -P =33-24-1=0 3-6 54 其中:滚子为局部自由度计算可知:自由度为零,故该方案无法实现所要求的运动,即结 习题3-5 图 图3-37 解决方法:1增加一个构件和一个低副,如习题3-5 解图(b)所示。其自由度为: 构组成原理上有错误。 F =3n-2P -P =34-25-1=1 54 2将一个低副改为高副,如习题3-5 解图(c)所示。其自由度为: F =3n-2P -P =33-23-2=1 54 习题3-5 解图(a)画出图3-38 所示机构的运动简图(运动尺寸由图上量取),并计算其自由度。 (a)机构模型(d) 机构模型图3-38 习题3-6 图 习题3-6(a)图所示机构的运动简图可画成习题3-6(a)解图(a)或习题3-6(a)解图(b)的两种形式。计算该机构自由度为:

F =3n-2P -P =33-24-0=1 54 习题3-6(a)解图(a) 习题3-6(a)解图(b)习题3-6(d)图所示机构的运动简图可画成习题3-6(d)解图(a)、习题3-6(d)解图(b)、习题3-6(d)解图(c) 习题3-5 解图(b) 习题3-5 解图(c) 解(a) 解(d) 等多种形式。 -1- 3-7 解(a) 解(b) 解(c) 54

计算该机构自由度为: F =3n-2P -P =33-24-0=1 54 习题3-6(d)解图(a)计算图3-39 所示机构的自由度,并说明各机构应有的原动件数目。 F=3n-2P-P=37-210-0=1 54 A、B、C、D 为复合铰链原动件数目应为1说明:该机构为精确直线机构。当满足BE=BC=CD=DE,AB=AD, AF=CF 条件时,E 点轨迹是精确直线,其轨迹垂直于机架 连心线AF F=3n-2P-P=35-27-0=1 习题3-6(d)解图(b) 习题3-6(d)解图(c) 解(d) 解(e)

机械设计基础典型试题1-2(附答案)

机械设计基础典型试题1 一、填空 1.一平面铰链四杆机构的各杆长度分别为a=350,b=600,c=200,d=700; (1) 当取c 杆为机架时,它为何种具体类型?_双曲柄机构__________;(2)当取 d杆为机架时,则为_曲柄摇杆机构__________。 2.曲柄摇杆机构中,摇杆为主动件时,__ _B________死点位置。 (A)不存在(B)曲柄与连杆共线时为(C)摇杆与连杆共线时为 3.为保证四杆机构良好的机械性能,____B_______不应小于最小许用值。 (A)压力角(B)传动角(C)极位夹角 4._____B______决定了从动杆的运动规律。 (A)凸轮转速(B)凸轮轮廓曲线(C)凸轮形状 5.凸轮机构中,凸轮基圆半径愈_____大______,压力角愈_____小______ ,机构传动性能愈好。 6.紧键联接与松键连联接的主要区别在于:前者安装后,键与键槽之间就存在有_____C______。 (A) 压紧力 (B) 轴向力 (C) 摩擦力 7.链“B18X80”的含义是________B型链宽度b=18mm,长度L=80mm_____________。 8.螺纹联接是指___利用螺纹零件把需要固定在一起的零件固连起来 __ 螺旋传动是指__利用螺纹零件实现回转运动转换成直线运动 9.螺纹的公称直径是指它的__外径_____,螺纹“M12X1.5”的含义为_____细牙螺纹外径12mm,螺距1.5__________________。 10.采用螺纹联接时,若被联接件总厚度较大,且材料较软,在需要经常装卸的情况下,宜采用___B ___________________。用于薄壁零件联接的螺纹,宜采用____D___________________。 (A) 螺栓联接(B) 双头螺栓联接 (C) 螺钉联接 (D) 三角形细牙 螺纹 (E) 三角形粗牙螺纹 (F) 矩形螺纹 11.某调整螺纹,采用双头粗牙螺纹,螺距为3mm,为使螺母相对螺杆沿轴向移 动12mm, 则螺杆应转___2______圈。

西岸水电站水力机械设计

38科技资讯 科技资讯 SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION 2008 NO.07 SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION 工 程 技 术 1 电站概况 西岸水电站工程位于广西壮族自治区柳州市鹿寨县黄冕乡西岸村旁的柳江主要支流洛清江上,是洛清江干流规划八个梯级中的第四个梯级。电站装设2台灯泡贯流式机组,单机容量9MW,总装机容量18MW,水库正常蓄水位112.5m,死水位112.0m,死库容1540万m3,有效库容150万m3。其水轮机主要技术参数如下: 型号:GZ(K241WP400;转轮公称直径D1:Ф4000mm;额定转速:136.4r/min;额定出力:9380KW;额定效率:92.8%;最大效率:95.2%;额定流量:124.3m3/s;旋转方向:上游往下游看顺时针;最大飞逸转速:非协联385r/min;电站水头:9.7/8.3/3.0m;最大正向水推力:最大水头时97t。 2 厂房布置 2.1 厂房布置形式 河床式低水头径流式电站厂房,多采用灯泡贯流式机组。灯泡贯流式机组没有庞大的蜗壳和弯肘形尾水管,其厂房的高度、机组间距均比相同水文条件下的立式机组小。 因灯泡贯流式机组安装和检修都在电站内进行,且检修工作比较复杂烦琐,为提供比较好的安装、检修条件,避免露天式厂房易受气候条件限制的缺点,采用封闭式厂房布置形式。2.2 安装间布置 安装间地面高程主要根据下游防洪、设备进厂方式和厂区总体布置确定。西岸电站机组安装高程(转轮中心线高程)为97.0m,下游校核洪水位为113.93m。进厂公路在右岸山体修筑,利用右岸山体地势高于下游校核洪水位的特点,结合施工期和完工运行、检修就近的需要,确定将封闭式厂房的安装间设在右岸高程116.8m。 安装间面积主要根据发电机转子、定子、水轮机转轮、导水机构、主轴装配、转轮室等放置位置来决定。其宽度与主厂房同宽,由于安装施工按两台机组顺次进行,检修亦不考虑两台机组同时进行的情况,同时从投资经济的角度考虑,将安装间的纵向长度确定为13m,长度只比机组间距略长,总面积为195m2。安装间的高度主要根据厂家提供的最大起吊件,即水轮机导水机构翻身所需尺寸来确定。最终确定安装间地面距桥机轨道面高程为10m。2.3 厂房布置 主厂房地面高程为109.700m。宽度主要由机组本身的结构尺寸以及发电机、水轮机各部件的吊装要求控制。西岸电站主厂房宽度定为14.5m。 主厂房分层按现行成熟设计方案,设有安装层、电缆层、运行层、管道层和流道层,利 用灯泡贯流式机组特点将主厂房布置于上游侧,副厂房主要布置于下游侧尾水管段以上。安装层除安装间外,还在副厂房布置了油库、中控室和低压室。电缆层楼面全部在下游侧副厂房,布置有电气电缆外还利用尾水平台下部空间放置了厂房的通风设备。出于运行、维护方便的角度考虑,运行层布置了大部分重要装置,将调速、油压装置布置在运行层主厂房,机旁盘、励磁盘、高压开关柜等置于运行层副厂房。管道层上游侧主厂房主要布置与直接进出灯泡体有关的管路、电缆、设备,设计有管沟、电缆沟以及电缆桥架,下游侧副厂房布置了技术供、排水泵室和空压机室。流道层则布置了回油箱、水力监测仪表。为了减小机组运行时水轮机传出的噪音,设计在管道层水轮机竖井、运行层发电机和水轮机竖井总共加三处钢盖板。 此外,在管道层105.2m以上的每一层厂房都设置了消火栓,消防水泵放置于技术供、排水泵室。 3 厂内桥机选择 桥机起重量由发电机转子、定子或导水机构组件中的最重件决定,本电站起吊最重件是重45t的发电机转子,所以选用50t/10t的单小车桥式起重机一台。 桥机跨度和起吊限制线在下游侧只考虑水轮机的吊装,上游侧考虑发电机定子和主轴的安装要求。西岸电站的桥机跨度定为14.5m。桥机主要参数如下: 主钩起重量:50t;副钩起重量:10t;主钩起升高度:31m;副钩起升高度:35m;主钩起升速度:2m/min;副钩起升高度:6m/min;大车行走速度:25m/min;小车行走速度:15m/min。 4 辅助系统 4.1 油系统 为了油处理设备设置的简便,调速系统和轴承润滑油系统一律采用L-TSA68号气轮机油。 4.1.1 调速系统 调速器系统由一只导叶接力器和一只桨叶接力器、分段关闭阀组、重锤关机卸压阀组、管路附件及油压装置(YZ-4.0-4.0)、调速器(WST-80-4.0)组成。调速系统的额定油压4.0MPa,最低许容油压2.8MPa。 导叶操作油从油压装置经调速器主配压阀操作接力器,回油至调速器集油箱。压力油罐供油作为调速器操作和机组自动化元件的油源。 桨叶操作油从调速器通过受油器经主轴操作油管至桨叶接力器来实现桨叶的开关动作。设置轮毂高位油箱,使轮毂内油压始终保持均 压,轮毂高位油箱溢油排至油压装置集油箱。 4.1.2 轴承润滑油系统 轴承润滑油采用与调速器系统完全分开的独立系统。该系统包括轴承高位油箱、轴承供油泵、轴承回油箱、油冷却器、高压顶起油泵、电动阀及轴承流量信号器等组成。油的循环路线为:轴承高位油箱→各个轴承→回油箱→轴承供油泵→油冷却器→轴承高位油箱。 为保证轴承供油可靠,设两台互为备用的轴承供油泵。4.2 供水系统 技术供水分两路,一路供发电机空冷却,一路供轴承油冷却。于机组进水流道取水,各设一台滤水器、两台互为备用水泵。冷却水经热交换后排至下游。 主轴密封润滑供水引自电站生活水源,经滤水器、电动阀、流量信号器向主轴密封供润滑水。两只滤水器互为备用,电动球阀、流量信号器均设有旁通管路,当元件故障时仍能手动操作供水润滑,水封处设有压力表以便现场监视。4.3 排水系统 电站机组检修排水系统和渗漏排水系统分开布置。检修集水井和渗漏集水井利用了两机组尾水管之间的空间设置,既经济又便于设备管路布置。检修排水装设两台350JC/K340-14x1深井泵。渗漏排水装设两台200JC/K80-16x2深井泵,集水井有效容积20m3。4.4 气系统 本电站根据需要设置了中、低压气系统。中压气系统作用为供油压装置充气补气,设1m3、4.5MPa贮气罐一只。低压气系统作用为机组的制动、复位用气,主轴检修密封用气及安装间的吹扫用气,设3m3、0.8MPa贮气罐一只,用气从供气总管上分别引出。 5 结语 西岸水电站采用灯泡贯流机组,是利用低水头发电的优选机型,运行方便灵活,机组效率高、尺寸小、投资省见效快。 灯泡贯流机组主机、流道和尾水锥全部为卧式布置,针对本机型特点设计的油、水、气系统是机组正常运行、设备维护检修方便的基本保证。 在总结过去十多年的同机型厂房、设备布置的基础上,经过合理的设计,西岸水电站现行的厂房、设备布置已经相当完善,使用、检修都较为方便。同时,也为其他梯级电站的设计、施工提供了成熟的经验。 西岸水电站水力机械设计 卓烨 (柳州水力电力勘测设计研究院 广西柳州 545005) 摘 要:本文主要介绍西岸水电站根据灯泡贯流式机组特点选择厂房布置、厂内辅助设备系统的设计,对同类型机组的电站设计具有借鉴意义。 关键词:灯泡贯流式机组 厂房布置 辅助系统 西岸水电站中图分类号:TU7文献标识码:A文章编号:1672-3791(2008)03(a)-0038-01

机械工程材料基本知识

机械工程材料基本知识 1.1 金属材料的力学性能 任何机械零件或工具,在使用过程中,往往要受到各种形式外力的作用。如起重机上的钢索,受到悬吊物拉力的作用;柴油机上的连杆,在传递动力时,不仅受到拉力的作用,而且还受到冲击力的作用;轴类零件要受到弯矩、扭力的作用等等。这就要求金属材料必须具有一种承受机械荷而不超过许可变形或不破坏的能力。这种能力就是材料的力学性能。金属表现来的诸如弹性、强度、硬度、塑性和韧性等特征就是用来衡量金属材料材料在外力作用下表现出力学性能的指标。 1.1.1强度 强度是指金属材料在静载荷作用下抵抗变形和断裂的能力。强度指标一般用单位面积所承受的载荷即力表示,符号为c,单位为MPa 工程中常用的强度指标有屈服强度和抗拉强度。屈服强度是指金属材料在外力作用下,产生屈服现象时的应力,或开始出现塑性变形时的最低应力值,用③ 表示。抗拉强度是指金属材料在拉力的作用下,被拉断前所能承受的最大应力值,用c表示。 对于大多数机械零件,工作时不允许产生塑性变形,所以屈服强度是零件强度设计的依据;对于因断裂而失效的零件,而用抗拉强度作为其强度设计的依据。 1.1.2塑性 塑性是指金属材料在外力作用下产生塑性变形而不断裂的能力。 工程中常用的塑性指标有伸长率和断面收缩率。伸长率指试样拉断后的伸长量与原来长度之比的百分率,用符号S表示。断面收缩率指试样拉断后,断面缩小的面积与原来截面积之比,用表示。 伸长率和断面收缩率越大,其塑性越好;反之,塑性越差。良好的塑性是金属材料进行压力加工的必要条件,也是保证机械零件工作安全,不发生突然脆断的必要条件。 1.1.3 硬度 硬度是指材料表面抵抗比它更硬的物体压入的能力。硬度的测试方法很多,生产

第11章 连接 《机械设计基础(第3版)》教案

第11章连接 基本要求:了解连接的类型和应用;了解螺纹连接的类型和应用;掌握螺旋副的受力分析、效率和自锁,螺纹连接的防松装置;掌握螺纹连接失效形式及强度计算;了解螺旋传动的受力 情况及计算要点;了解轴毂连接的类型及应用。 重点:螺旋副的受力分析、效率和自锁;螺纹连接失效形式及强度计算。 难点:螺旋副的受力分析,效率和自锁;螺栓连接的计算。 学时:课堂讲授:8学时。 教学方法:多媒体结合板书。

11.1 连接概述 一部机器通常都是由成百上千个零件所组成的,但这些零件并不是随意罗列在一起的,由于使用、结构、制造、装配、运输等原因,机器中有许多零件需要按照一定的要求和方式它们连接起来,而构成一个整体。 零件的连接方式有多种:被连接件间相互固定、不能作相对运动的称为静连接;能按一定运动形式作相对运动的称为动连接。 通常所谓的连接主要是指静连接。 静连接的分类见表10-1。 ——螺纹连接 ——键连接 ——可拆的连接————销连接 ——弹性环连接 连接————成形连接 ——夹紧连接 ——焊接 ——不可拆的连接————铆接 ——粘接 ——过盈配合 在这些连接方式中尤其是以螺纹连接应用最为广泛,各种类型的机器设备中都有这种连接方式,如:自行车等。 螺纹连接的主要特点: 1)构造简单,形式繁多; 2)连接可靠,具有良好的自锁性能; 3)装拆方便; 4)能够承受较大的载荷,如起重设备中的连接; 5)容易制造:手工——板牙、丝锥; 机械——车制、碾制、铣制、磨制; 6)价格低廉,选用方便,标准件。

11.2 螺纹的主要参数 11.2.1 螺纹的形成 如图11-1所示,将一倾斜角为ψ的直角三角形绕在直径为d2的圆柱体上,其三角形的斜边,便形成一条螺旋线任取一平面图形,使它沿着螺旋线运动,运动时保持此图形通过圆柱体的轴线,就得到螺纹。 图11-1 螺纹的形成 11.2.2 螺纹的类型和分类 1.按照平面图形的形状:螺纹分为三角形螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹等。 2.按照螺旋线的旋向:螺纹分为左旋螺纹和右旋螺纹。机械制造中一般采用右旋螺纹,有特殊要求时,才采用左旋螺纹。 3.按照螺旋线的数目:螺纹还分为单线螺纹和多线螺纹,为了制造方便,螺纹的线数一般不超过4。 4.按功能:连接螺纹;传动螺纹,调节螺纹,阻塞螺纹等 5.按标准:公制螺纹,英制螺纹 6.螺纹有内螺纹和外螺纹之分,两者旋合组成螺旋副或称螺纹副。 7.按照母体形状,螺纹分为圆柱螺纹和圆锥螺纹。 11.2.3 螺纹的基本参数 以圆柱螺纹为例, 大径——d、D 中径——d2、D2 小径——d1、D1 线数——n 螺距——P 导程——S S=nP

机械设计基础试题及答案1

机械设计基础复习试题一 一、单项选择题(本大题共20小题,每小题2分,共40分) 在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。 1.在如图所示的单缸四冲程内燃机中,序号1和10的组合是( A ) A.机构 B.构件 C.零件 D.部件 2.机构具有确定相对运动的条件是( A ) A.机构的自由度数目等于主动件数目 B.机构的自由度数目大于主动件数目 C.机构的自由度数目小于主动件数目 D.机构的自由度数目大于等于主动件数目 3.在下列平面四杆机构中,无急回性质的机构是( C )。 A.曲柄摇杆机构 B.摆动导杆机构 C.对心曲柄滑块机构 D.偏心曲柄滑块机构 4.滚子推杆盘形凸轮机构设计中,为避免凸轮实际轮廓曲线失真,正确的方法是(D) A.增大滚子半径 B.增加从动件长度 C.减小基圆半径 D.增大基圆半径 5.在设计直动滚子从动件盘形凸轮机构时,若出现运动失真现象,则应( B ) A.减小凸轮基圆半径B.增大凸轮基圆半径 C.增大滚子半径D.增大从动件长度 6.在承受横向载荷的普通紧螺栓联接中,螺栓杆所受应力为(C) A.扭切应力 B.拉应力 C.扭切应力和拉应力 D.扭切应力或拉应力 7.普通平键传递扭矩是靠键的( C ) A.顶面B.底面 C.侧面D.端面 8.带传动中,υ1为主动轮圆周速度,υ2为从动轮圆周速度,υ为带速,这些速度之间存在的关系是( B ) A.υ1=υ2=υ B.υ1>υ>υ2 C.υ1<υ<υ2 D.υ1=υ>υ2 9.带传动正常工作时不能保证准确的传动比是因为( A ) 1

机械设计基础课后答案及解析第三版刘江南郭克希编

3-1 何谓构件?何谓运动副及运动副元素?运动副是如何进行分类的? 解答:构件是机器中每一个独立运动的单元体,是组成机构的基本要素之一。运动副是由两个构件直接接触而组成的可动连接,是组成机构的基本要素之一。运动副元素是两构件能够参加接触而构成运动副的表面,如点线面等。运动副分类: a) 按两构件接触情况分为低副和高副; b) 按两构件相对运动情况分为平面运动副和空间运动副。 2 机构运动简图有何用处?它能表示出原机构哪些方面的特征?如何绘制机构运动简图? 答:机构运动简图:表达各种构件的相对运动关系,确切表达机构的运动规律和特性,用规定符号表示构件和运动副,并按比例绘制的图形。 机构运动简图的用处:表达各种构件的相对运动关系,确切表达机构的运动规律和特性。 4 在计算机构的自由度时,应注意哪些事项?通常在哪些情况下存在虚约束?答:在计算机构的自由度时,应注意复合铰链、局部自由度、虚约束。虚约束通常存在情况有:1.两构件组成多个导路相互平行或重合的移动副,只有一个移动副起约束作用,其余为虚约束;2两构件构成高副,两处接触且法线重合或平行;3. 轨迹重合:在机构中,若被联接到机构上的构件,在联接点处的运动轨迹与机构上的该点的运动轨迹重合时,该联接引入的约束是虚约束;4、机构中存在对传递运动不起独立作用的对称部分。 **平面机构中的低副和高副各引入几个约束? 答:每个自由构件具有3个自由度,高副引入一个约束,还有两个自由度;低副引入两个约束,还有一个自由度。 4-1 什么是连杆机构的急回特性?他用什么表达?什么叫极位角?它与机构的急回特性有什么关系?

4-2什么叫死点? 5-18、请指出凸轮机构从动件常用运动规律有哪些?并说明每一种运动规律的冲击特性及其应用场合。答:凸轮机构从动件常用运动规律有:(1)等速运动规律;)等速运动规律有刚性冲击,用于低速轻载的场合;(2)等加速等减速运动规律,等加速等减速运动规律有柔性冲击,用于中低速的场合;(3)简谐运动规律(余弦加速度运动规律);简谐运动规律(余弦加速度运动规律)当有停歇区间时有柔性冲击,用于中低速场合;当无停歇区间时无柔性冲击,用于高速场合。 9、何为带传动的弹性滑动?何为带传动的打滑?请具体说明二者最主要的区别。答:由于带的紧边与松边拉力不等,使带产生弹性变形而引起的带在带轮表面上滑动的现象,称为弹性滑动。 当带传动工作过程中作用到从动轮上的阻力矩大于带和带轮间的极限摩 擦力矩时,带与带轮的接触面就会发生相对滑动的现象,称为打滑。 区别:打滑是有过载引起的,是可以避免的,不过载就不会打滑; 而弹性滑动是由于传动带具有弹性且紧边与松边存在拉力差而产生的,它是带传动中所固有的物理现象,是不可以避免的。 6-2直齿圆柱齿轮的基参数? (1)齿数z: 齿轮整个圆周上轮齿的总数 2)模数m: 分度圆的周长l=πd=zp,则有分度圆直径d=p/π*z 由于π是无理数,给齿轮的设计、制造及检测带来不便。为此,人们将比值p/π为简单的有理数(如1,2,3…)并将该比值为模数,用m表示,单位是:mm。因此分度圆直径d=mz,分度圆齿距p=πm。模数是决定齿轮尺寸重要参数,齿数相同的齿轮,模数越大,其尺寸也越大。 3)压力角α:渐开线上各点的压力角是不同的。压力角太大对传动不利,我国规定压力角为20度。 4)齿顶高系数ha *和顶隙系数c*。齿轮齿顶高和齿根高得计算:ha = ha *m, hf =

水电站水力机械设计及安装分析

水电站水力机械设计及安装分析 发表时间:2016-07-04T14:14:10.713Z 来源:《电力设备》2016年第7期作者:苏渊平[导读] 回顾我国水电站的水力机械的设计过程,它经过了多年的设计改良与实际的投入运用。 苏渊平 (广西南鼎建设有限公司南宁 530000)摘要:在开发与利用能源的过程中,电能是十分重要的方面,而电能的开发离不开水电站,水电站承载着借助水力发电的基础环节部分,因此水力机械的开发及安装使用就显得十分重要。本文拟从水力机械设计中的水轮机、辅助系统、厂房等部分入手,进而分析水电站中辅助系统的合理利用,并最终得出水力机械科学安装的具体途径。 关键词:水电站;水力机械设计;安装回顾我国水电站的水力机械的设计过程,它经过了多年的设计改良与实际的投入运用,并进行多次的技术总结与实践更新,在注重同国外的交流与合作的基础上,已经形成了比较成熟的设计理念与安装技术,并且通过已有的经验与不断的创新发展总结出了一套相对来说较适合本国特色的设计与安装规程。 一、水轮机的机械设计水轮机的机械设计需要综合考虑水电站的运行需求、不同水轮机结构特点、水轮机的设计工艺及材料等因素,以保证水轮机可以满足性能的要求。 1、水轮机的机型选择首先要注意到的就是水轮机的设计与安装问题,水轮机设发电的主要设施,它的正常运转与科学安装在整个工程中占有着十分重要的地位。水轮机是一种比较重要的设备,在选取与使用它的过程中要做到科学合理。同时需要注意的环节与因素有很多,水的合理利用是最首要的问题,也要兼顾电站在工作中的施工效率,当然机械是否能够稳定的运转也是很重要的方面。另外水轮机的选取还要把投资的成本和可能带来的经济效益等因素考虑进来。 2、技术目标参数决定的水轮机选取水轮机的综合性能公式为。利用该公式,可以确定水轮机其他的性能。以混流式水轮机为例,利用水轮机的额定水头可以确定初选额定比转速,根据最大水头可以确定额定比转速的上线,进一步,根据额定比转速可以对临界空化系数和电站空化系数进行查询,然后确定高度是否满足要求。进而根据过机水流所含泥沙量的多少、运行水头变幅、水电站地理环境等对额定比转速进行修正。根据修正数据进行机械设计,以选择最为适当的水轮机。 3、转轮 转轮设计时要根据水轮机的使用功率来进行,对转片的角度与尺寸进行优化,将运转过程中的损耗降至最小。若水电站的建设规模较大,基础设施很难使用车辆运送到场地中,可按结构进行分离,施工时现场组装,焊接过程中要重点注意各结构的完整性,避免撞击造成结构表面发生形变,影响运转速度。转轮的辅机要经过精细化处理才可使用,可在主体结构安装完成后再进行,避免施工过程中精准度发生变化。长度超出5米的结构可动用起重设备来完成安放。 4、主轴导轴承及主轴的密封当前的主轴导轴承通常采用的是抗重螺栓,或是由可调节楔子板支撑的油浸式扇形分块瓦轴承,在这个环节中对主轴采取密封的方案能够保证主轴的受力均匀,主要采用的事水压端面的密封结构设计,这样不仅能够保证水轮机的正常运转,而且能够延长其使用寿命。 5、座环与蜗壳现常用的座环设计为上下环与固定导叶的平板焊接结构,这种结构方式充分利用各部分的抗撕裂厚钢板优势,配合圆弧形导流环可以改善流态。为进一步对座环进行校正和固定,还可以添加一些专用设备对座环各部件进行深加工。蜗壳的材料选取需要满足保证水轮机安全稳定运行、耐抗压等条件,因此蜗壳的材料可以使用低碳高强度钢板。 二、辅助设备系统在水利机械设计中,合理的分工与合作是十分必要的,这些小的辅助系统就起到了完善与巩固主系统的作用,同时如果合理的利用好这些设施,也可以增加设备的工作效率,并取得很好的整体效益。 1、机械设计系统辅助系统主要包括供水、排水系统;压缩空气系统;水力测量系统;供油系统等。这些辅助系统可以丰富水电站的功能,提高水力设备运行稳定度。供水系统主要用来对机组进行冷却和润滑,因此该系统对水质和水量的要求较高。该部分的水源可通过多种设计方案实现,传统的取水来源有电站尾水、上游水库取水等,随着机械设计的优化和增加,取水来源又增加了山溪水、地下水、转轮止漏环漏水。特别是顶盖取水技术,可以在保证经济性能的前提下,提高供水可靠性。排水系统主要用于机组检修和厂房的渗漏排水。该系统所采用机械设备主要包括集水井和新型排水设备,如立式深井泵、射流泵、承压式压力传感器等。压缩空气系统主要用于向油压装置和检修装置补气。为保证供气质量,该系统引入了自动补齐装置,这种装置对自动控制、水气分离、冷却功能等进行了集成,可以更加安全便捷的实现功能要求。 2、技术供水系统为适应不同季节水轮机各部位冷却器的用水要求,确保机组的安全可靠运行,在供水系统的设计上,采取不同时段不同的供水方式。当库水含沙量较小时,技术供水以蜗壳单元自流供水为主供水水源,坝前工业取水口为备用水源,经电动滤水器过滤后直接供入机组各部位的冷却器,但主轴密封用水以设在坝顶的高位水池为主水源经减压阀减压后供给入轴封,并以坝前库水为备用水源;当库水含沙量较大时,为防止泥沙对各部位冷却器造成淤堵,每台机组专设一个的清洁水池,清洁水由清水泵加压后送入各部位的冷却器,由冷却器排出的升温后的清洁水进入防堵型水―水热交换器进行冷却,然后送回清水池循环使用,防堵型水―水热交换器的冷却用水由蜗壳取水口或工业取水口供给。 3、水力监测系统

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