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第五章　轴流式水轮机的（第二部分）结构与特性 一、轴流式水轮机的结构 二、轴流式水轮机的特性 三、水轮机的轴向水推力 四、轴流式水轮机飞逸转速的计算 一、轴流式水轮机的结构特点 1、流道：蜗壳、座环、顶盖（导叶）、支持盖、 转轮、尾水管。 蜗壳型式（三种） 2、分定桨和转桨两种型式：适用情况 定桨式结构简单，叶片角度固定，高效区窄。转桨式叶片角度可随工况调整，具有宽广的高效区。 3、转轮结构复杂，造价高。 4、轴承（低速） 5、机俎重量传递方式 1）轴流转桨式水轮机结构简图 3）叶片操作机构 受油器结构与工作原理 操作油管及连接法兰 转轮体内部结构 轮叶连杆转壁 二、轴流式水轮机的性能特点１）比转速高，过流能力强，同样条件下，出力大。2）定桨式高效率区窄长，不适合负荷变化。3）转桨式可随水头与负荷的变化自动调整叶片角度，有宽广的高效率区。３）单位流量大，空化系数大，同样工作条件下比混流式空化严重。 水轮机安装高程一般低于混流式。 （１）水轮机的特性 1）轴流定桨式水轮机的特性 ２）转桨式水轮机的特性 定桨、转桨比较 3）转桨式水轮机桨叶与导叶的协联导叶开度增大时叶片角度增大 转桨式水轮机桨叶与水头的协联水头增大时叶片角度增大 4) 桨叶与导叶、水头的协联 三、水轮机的轴向水推力 水推力的成因：作用在水轮机转轮上的各种力的轴向分量之和称作水轮机的轴向水推力。 水推力的影响：水轮机推力轴承的主要负荷。 水推力的计算: * 用经验公式或经验系数计算； * 用实验参数确定：轴向水推力系数；单位轴向水推力。 1) 转桨式水轮机的轴向水推力 轴向水推力的计算 2) 混流式水轮机的轴向水推力 四、轴流式水轮机飞逸转速的计算 * 操作油管 水导轴承 主轴密封 轮叶接力器 叶片操作机构 水轮机大轴 顶盖 支持盖 转轮体 泄水锥 2）轴流式水轮机的导轴承——分块瓦式 稀油润滑水导轴承 ○○○○ ○○○○ 轴领 轴瓦 油冷却器 抗重螺钉 给水 排水 水导轴承箱 轮叶 操作架 接力器 压力油 回 油 漏 油 桨叶反馈信号 去调速器 操作油管 桨叶接力器 叶片 操作架 转轮体 水轮机大轴 4）桨叶操作系统 泄水锥 １、效率线窄长，负荷变化适应性差。 ２、等开度线为上升曲线，单位转速增大时流量增大。 ２）转桨式水轮机的特性特点：高效区宽；叶片与水头、导叶双协联 等开度线 等叶片转角线 Q11 等开度线 等叶片转角线 Q11 水头不变时， 导叶开度不变时， 导叶开度增大 水 头 增 大 Do bo Vm １一般由实验确定水推力系数: 教材P382（水轮机型谱或模型　　特性曲线）例：ZZ440,K=0.71 Tz=KD12Hmax(104)N ２或经验公式计算（经验系数） 0.95 0.93 0.90 0.87 0.85 Ｋ ８ ７ ６ ５ ４ 叶片数 ３由单位轴向水推力曲线换算：教材P207 教材P206 0.08-0.14 0.30-0.41 0.37-0.45 K HL100 HL240 HL310 转轮型号 --------教材P157