教学轴流式水轮机的基本结构.ppt

工程二

轴流式水轮机的根本结构

一、概述

二、转轮

1.转轮体

轴流式水轮机的转轮体上装有全部叶片和操作机构，在安放叶片处转轮体的外形有圆柱形和球形两种。

大中型转桨式水轮机的转轮体多数采用球形，它能使转轮体与叶片内缘之间的间隙在各种转角下都保持不大于2~5mm，到达减少漏水损失的目标。

圆柱形转轮体其形状简单，同时水力条件和空蚀性能均比球形转轮体好。

转轮他的具体结构要根据接力器布置与操作机构的形式而定。

2.叶片

为了适应水轮机过流量的增大，同时既要保证水轮机具有良好的能量转换能量和空化性能，又要保持叶片外表的平滑不产生扭曲，轴流式转轮取消了混流式转轮的上冠和下环，叶片数目相应减少，一般为3~8片，叶片轴线位置变为水平，使得转轮流道的过流断面面积增大，提高了轴流式水轮机的单位流量和单位转速。

轴流式转轮叶片由叶片本体和枢轴两局部组成。

轴流式转轮的叶片一方面承受其正反面水压差所形成的弯曲力矩，

另一方面承受水流作用的扭转力矩，

同时还要承受离心力作用。

受力最大位置在叶片根部，叶片的断面是外缘薄，逐渐增厚，根部断面最厚。

叶片枢轴结构图

3.叶片操作机构和接力器

叶片操作机构构成：由接力器、活塞杆、曲柄连杆机构等零件构成。

安装在转轮体内

作用：用来变更叶片的转角，使其与导叶开度相适应，从而保证水轮机运行在效率较高的区域，叶片操作机构是由调速器进行自动控制的，见叶片操作机构示意图。

目前应用比较普遍的型式有

带操作架传动的直连杆机构，

带操作架的斜连杆机构

不带操作架的直连杆机构。

目前普遍结构图。

三、叶片密封装置

转轮体内的有是具有一定压力的压力油，在另一方面，转轮体外是高压水流，为了防止水流进入转轮体内部和防止转轮体内部的油向外渗漏，在叶片与转轮体的接触处必须安装密封装置。

密封的型式很多，目前国内水轮机厂采用较普遍的“〞型转轮叶片密封结构。它具有良好的密封性能、结构紧凑、制造和装拆方便。

“〞型转轮叶片密封图

四、泄水锥

泄水锥的外形尺寸由模型试验确定。

中小型机组的泄水锥大多采用ZG30铸造。

如泄水锥与转轮体的连结结构图。

泄水锥上部周围揩

油带筋的槽口，用

螺钉把合，除加保

险垫圈外，装配后

螺幅还应和椎体点

焊，防止机组在运

行中泄水锥脱落。

五、转轮室

转轮室结构图

转轮室的上端与底环相连，下端与尾水管里村相连。

转轮室的形状要求与转轮叶片的外缘相吻合，以保证在任何叶片角度时叶片合转轮室之间都有最小的间隙。

在水电站运行中，发现转轮室臂收到强烈的振动，可能造成可卸段的破坏，有时整个可卸段被拉托。因此转加强轮室的刚度合改善转轮室与混凝土的结合，室应该重视的一个问题。

六、支承盖和顶盖

大型的轴流式水轮发电机组，顶盖合支持盖室分开的。

支持盖通过法兰与顶盖连接，并支撑在顶盖上。

顶盖为箱型结构固定在座环上。机构的推力轴承由固定在支持盖上的轴承支架来支撑。

水轮机导轴承支持在支持盖下部的引水锥内。

顶盖上装有控制环，导水机构传动部件等。

支持盖的下翼板为水轮机讨流通道外表的一局部，应做成流线性，该过流外表有承受转轮前水流压力的作用。

当推力轴承安置在支持盖上时，支持盖还承受着

作用在转轮上的轴向水推力和转动局部重量。

中小型轴流式水轮机常将顶盖和支持盖合为一件，总称顶盖。

工作任务：

HL式、ZL式、GL式、CJ式水轮机的解剖

题目：

14.ZL与HL比优点有哪些？

15.试分析：ZL水轮机Hmax为何不高？

16.何为ZL的轮毂比？

17.熟悉ZL水轮机转轮结构。

18.ZD转轮由哪几局部组成？ZZ转轮由哪几局部组成？

19.ZZ桨叶角度ϕ在设计工况、功率增大、功率减小三种工况时，角度值分别是多少？

20.支持盖有何作用？顶盖有何作用？

21.水导轴承其什么作用？根据几种结构类型？熟悉每种类型的轴承是如何工作的。