水轮机安装与维修水轮机的结构.PPT

第一节 混流式水轮机转轮 第二节 轴流式水轮机转轮 第三节 反击式水轮机主轴和导轴承 第四节 反击式水轮机的引水部件 第五节 反击式水轮机尾水管 第六节 水轮机密封装置 第七节 水轮机的附属装置 第八节 水斗式水轮机 第一节 混流式水轮机转轮 混流式水轮机是反击式水轮机的一种，由于它制造、安装方便，运行可靠，且有较高的效率和较低的空蚀系数，所以它的水头应用范围逐渐扩展，但它主要适用于中水头电站。 混流式水轮机结构如下图所示 转轮 转轮是各种形式水轮机将水能转变成机械能的核心部件。 转轮各过流部分应满足水力设计的型线要求，有足够的强度和刚度。另外，制造转轮的材料应具备抗空蚀损坏、耐泥沙磨损的性能。 混流式水轮机由于应用水头和流量的不同，其转轮的形状也各不相同。 混流式转轮结构 混流式转轮结构 转轮上冠 转轮上冠的作用第一是支承叶片，第二是与下环构成过流通道。 转轮叶片 叶片的作用是直接将水能转换为机械能。 叶片断面形状为翼形，叶片数目为10～24片。 转轮下环 下环的作用：①增加转轮的强度和刚度；②与上冠形成过流通道。 混流式转轮结构 泄水锥 泄水锥的作用是引导由叶片出来的水流顺利地变成轴向， 避免水流互相撞击和向上旋转所造成的水力损失，从而保证水轮机的效率。 止漏装置 止漏装置的作用是用来减小转动部分与固定部分之间的漏水损失。止漏装置分为固定部分和转动部分， 为防止水流向上和向下漏出， 水轮机上一般装有上、下两道止漏环。上止漏环的固定部分装在顶盖上，其转动部分装在上冠上，下止漏环的固定部分一般装在底环上，转动部分装在转轮的下环上。 减压装置 减压装置的作用是减小转轮上的轴向水推力。其形状为环形减压板，分别装在顶盖下面和上冠的上方。 转轮的结构型式 由于混流式水轮机的转轮应用水头和尺寸大小不同， 它们的构造型式、制作材料及加工方法均不相同。 混流式转轮的结构型式主要是指上冠、叶片和下环三部分的构造型式。基本上分为整铸转轮、铸焊转轮、组合转轮三种。 整铸转轮 整铸转轮是指上冠、叶片和下环整体铸造而成的转轮。如图 3-4 所示就是整铸转轮，这种结构在中小型机组中广泛采用。低水头的中小型混流式转轮材料采用优质铸铁HT20～40或球墨铸铁整铸；高水头的中小型转轮和低水头的大型转轮，则采用铸钢 ZG30整铸。 整铸转轮当尺寸不大时，它的生产周期短，成本较低，且有足够的强度，所以广泛采用。 缺点是容易产生铸造缺陷，铸造质量不易保证，尤其当转轮尺寸大时，需要铸造设备的能力也大。 铸焊转轮 转轮的上冠、叶片和下环三部分单独铸造后，经过一定的生产工艺流程，焊接而成。 铸焊结构转轮，由于铸件小，形状较简单，容易保证铸造质量，同时降低了对铸造能力的要求。 但铸焊结构转轮焊接工作量大，对焊接工艺要求高，要确保每条焊缝的质量，避免和消除焊接温度应力等。 组合转轮 当转轮直径大于 5.5m时，因受铁路运输的限制，或因铸造能力不足，必须把转轮分半制作，运到现场再组合成整体。 我国主要采用上冠螺栓连接、下环焊接结构，在上冠连接处有轴向和径向的定位销。 轴向水推力和减压装置 轴向水推力一般由四部分组成： （1）在转轮内腔中，因水流作用而产生的轴向水压力（包括在叶片上的）； （2）作用于上冠外表面上的轴向水压力； （3）作用于下环外表面的轴向水压力； （4）作用在转轮上的浮力。 这四部分力构成的轴向水推力，作用于推力轴承上，再传至基础。 轴向水推力和减压装置 常用的减压装置结构型式有两种： 图（a）为引水板和泄水孔的减压方式； 图（b）为顶盖排水管和转轮泄水孔的减压方式。 止漏装置结构 混流式水轮机在运行时，转轮上冠与顶盖之间、下环与基础环之间的缝隙常有高压水流到尾水管中去。为了减少漏水损失，常采用止漏环。 目前广泛采用的止漏环结构型式有间隙式、迷宫式、梳齿式和阶梯式四种。 止漏装置型式 止漏装置结构 止漏环的材料和固定方式 止漏环的材料一般电站用 ZG30 或 A3 钢板，泥沙较多的电站采用不锈钢。 止漏环的固定方式有直接车制和红套固定两种。 止漏环型式的选择 使用水头H200m，型谱内所列各型号混流式转轮一般都采用间隙式或迷宫式止漏环。 使用水头 H200m 的混流式水轮机，常采用梳齿式止漏环，它的转动环和固定环的截面为梳齿状，两个环的截面形成交错配合。 阶梯式止漏环也多用于水头H200m的水电站。 止漏装置结构 止漏环的安装 止漏环单边间隙δ 一般可取转轮直径的 0.5/1000，具体数值参照表 3-2。 在安装时，应仔细测量止漏环的单边间隙，当转轮位于安装的最终高程，各止漏环间隙的允许偏差应符合表3-3 的要求。 第二节 轴流式水轮机转轮 轴流式