水輪發(fā)電機組結(jié)構(gòu)及工作原理

1、水輪發(fā)電機組結(jié)構(gòu)及工作原理培訓講義目錄第一章水輪發(fā)電機組概述錯誤!未定義書簽。一、水輪機的主要類型及適用水頭錯誤!未定義書簽。二、水輪發(fā)電機組的形式錯誤!未定義書簽。第二章水輪機的型號及標稱直徑錯誤!未定義書簽。一、型號說明錯誤!未定義書簽。二、水輪機的型號舉例錯誤!未定義書簽。三、各種水輪機轉(zhuǎn)輪標稱直徑D1錯誤!未定義書簽。四、轉(zhuǎn)輪標稱直徑系列錯誤!未定義書簽。第三章水輪機的工作參數(shù)錯誤!未定義書簽。一、水頭(H)錯誤!未定義書簽。二、流量(Q)錯誤!未定義書簽。三、轉(zhuǎn)速n錯誤!未定義書簽。四、出力P與效率Y錯誤！未定義書簽。第四章公司電站主機設(shè)備參數(shù)表(部分)錯誤!一、小水電廠設(shè)備參數(shù)錯誤

2、！未定義書簽。二、大水電廠設(shè)備參數(shù)錯誤！未定義書簽。第五章水輪機的結(jié)構(gòu)錯誤！未定義書簽。一、反擊式水輪機的主要組成部件錯誤！未定義書簽。二、混流式水輪機轉(zhuǎn)輪錯誤！未定義書簽。三、軸流式水輪機轉(zhuǎn)輪錯誤！未定義書簽。四、水輪機導水機構(gòu)錯誤！未定義書簽。五、混流式水輪機的引水部件錯誤！未定義書簽。六、軸流式水輪機的引水部件錯誤！未定義書簽。七、水輪機的泄水部件錯誤！未定義書簽。八、水輪機其他部件錯誤！未定義書簽。九、水輪機的輔助裝置錯誤！未定義書簽。第六章水輪發(fā)電機的基本結(jié)構(gòu)錯誤！未定義書簽。一、水輪發(fā)電機的定子與轉(zhuǎn)子錯誤！未定義書簽。二、水輪發(fā)電機的主要附屬部件錯誤！未定義書簽。第一章水輪發(fā)電機組

3、概述自然界有多種能源，目前已被開發(fā)利用的能源主要有熱能、水能、風能和核能。水能是一種可再生能源，水能開發(fā)具有成本低、運行管理簡單、啟動快、消耗少、適用于調(diào)峰和調(diào)頻、污染少等優(yōu)點。水電站是借助水工建筑物和機電設(shè)備將水能轉(zhuǎn)換為電能的企業(yè)。水電站的形式主要取決于集中水頭的方式，根據(jù)集中水頭方式的不同，水電站分為壩后式水電站、引水式水電站和混合式水電站。一、水輪機的主要類型及適用水頭根據(jù)水輪機轉(zhuǎn)輪所轉(zhuǎn)換水流能量的特征可分為反擊式水輪機和沖擊式水輪機兩大類，總分類圖如下。反擊式水輪機的類型及適用水頭反擊式水輪機的類型反擊式水輪機利用水流的勢能和動能做功的水輪機，其轉(zhuǎn)輪區(qū)內(nèi)的水流在通過轉(zhuǎn)輪葉片流道時，始終

4、是連續(xù)充滿整個轉(zhuǎn)輪的有壓流動，并在轉(zhuǎn)輪空間曲面形葉片的約束下，連續(xù)不斷地改變流速的大小和方向，從而對轉(zhuǎn)輪葉片產(chǎn)生一個反作用力，驅(qū)動轉(zhuǎn)輪旋轉(zhuǎn)。當水流通過水輪機后，其動能和勢能大部分被轉(zhuǎn)換成轉(zhuǎn)輪的旋轉(zhuǎn)機械能。反擊式水輪機的適用水頭混流式水輪機混流式水輪機如圖1-1所示，水流從四周沿徑向進入轉(zhuǎn)輪，然后近似以軸向流出轉(zhuǎn)輪，其應(yīng)用水頭范圍較廣，約為20700m,結(jié)構(gòu)簡單、運行穩(wěn)定且效率高，是應(yīng)用最廣泛的一種水輪機。圖1-1混流式水輪機1一主軸；2一葉片；3一導葉軸流式水輪機軸流式水輪機如圖1-2所示，水流在導葉與轉(zhuǎn)輪之間由徑向流動轉(zhuǎn)變?yōu)檩S向流動，而在轉(zhuǎn)輪區(qū)內(nèi)水流保持軸向流動，其應(yīng)用水頭約為380m。軸流

5、式水輪機在中低水頭、大流量水電站中得到廣泛應(yīng)用，軸流式水輪機分為軸流定漿及軸流轉(zhuǎn)漿兩種類型。圖1-2軸流式水輪機1導葉；2一葉片；3一輪轂斜流式水輪機斜流式水輪機如圖1-3所示，水流在轉(zhuǎn)輪區(qū)內(nèi)沿著與主軸成某一角度的方向流動，具轉(zhuǎn)輪葉片大多做成可轉(zhuǎn)的形式。因此，斜流式水輪機具有較寬的高效率區(qū)，適用水頭在軸流式與混流式水輪機之間，約為40200m。由于其結(jié)構(gòu)復雜，加工工藝要求和造價較高，-般只在大中型水電站中使用，目前這種水輪機應(yīng)用還不普遍。圖1-3斜流式水輪機1一蝸殼；2一導葉；3轉(zhuǎn)輪葉片；4一尾水管貫流式水輪機貫流式水輪機是一種流道近似為直筒狀的臥軸式水輪機，它不設(shè)蝸殼，葉片有固定和轉(zhuǎn)動兩種。

6、根據(jù)發(fā)電裝置形式的不同，分為：a.全貫流式（發(fā)電機轉(zhuǎn)子直接安裝在轉(zhuǎn)輪葉片的外緣，目前這種機型很少使用）圖1-4全貫流式水輪機1轉(zhuǎn)輪葉片；2轉(zhuǎn)輪輪緣；3發(fā)電機轉(zhuǎn)子輪車同；4發(fā)電機定子；5、6一支柱；7軸頸；8一輪轂；9錐形插入物；10拉緊桿；11導葉；12推力軸承；13導軸承b.半貫流式（有軸伸式、豎井式和燈泡式等裝置形式，前兩種形式效率較低，一般只用于小型水電站；燈泡式水輪機結(jié)構(gòu)緊湊、穩(wěn)定性好、效率較高，應(yīng)用最為廣泛）兩類。貫流式水輪機的適用水頭為125m,適用于低水頭、大流量的水電站。以上三種水輪機示意圖如下。軸伸式貫流機組（Z）:發(fā)電機安裝在外面，水輪機軸伸出到尾水管外面。圖1-5軸伸貫流

7、式水輪機1轉(zhuǎn)輪；2水輪機主軸；3一尾水管；4齒輪轉(zhuǎn)動機構(gòu)；5發(fā)電機豎井式貫流機組（S）：妗電機安裝在豎井內(nèi)。圖1-6豎井貫流式水輪機1豎井；2一增速裝置；3軸承座；4止水套；5固定導葉；6一葉片；7一尾水管燈泡貫流式（P）:發(fā)電機組安裝在密閉的燈泡體內(nèi)，使用較廣泛，機組結(jié)構(gòu)緊湊，流道形狀平直，水力效率高。圖1-7燈泡貫流式水輪機沖擊式水輪機及適用水頭沖擊式水輪機的轉(zhuǎn)輪始終處于大氣中，來自壓力鋼管的高壓水流在進入水輪機之前已轉(zhuǎn)變成高速自由射流，該射流沖擊轉(zhuǎn)輪的部分輪葉，并在輪葉的約束下發(fā)生流速大小和方向的急劇改變，從而將其動能大部分傳遞給輪葉。在射流沖擊輪葉的整個過程中，射流內(nèi)的壓力基本不變，近

8、似為大氣壓，水流具有與空氣接觸的自由表面。根據(jù)水流射向轉(zhuǎn)輪方向不同，可分為以下三種形式。切擊式（或水斗式）（QJ）沖擊式（根據(jù)水流射向轉(zhuǎn)輪方向劃分）斜擊式（XJ）雙擊式（SJ）水斗式水輪機水斗式水輪機又稱切擊式水輪機。如圖1-8所示，從噴嘴出來的高速自由射流沿轉(zhuǎn)輪周圍切線方向垂直沖擊輪葉。圖1-8水斗式水輪機這種水輪機適用于高水頭、小流量的水電站，特別是當水頭超過400m時，混流式水輪機已不太適用，常采用水斗式水輪機。大型水斗式水輪機的應(yīng)用水頭約為3001700m，小型水斗式水輪機的應(yīng)用水頭約為40250m。目前水斗式水輪機的最高水頭已應(yīng)用到1767m（奧地利萊塞克電站），我國天湖水電站的水斗

9、式水輪機設(shè)計水頭為1022.4m。斜擊式水輪機圖1-9斜擊式7斜擊式水輪機如圖1-9所示，由噴嘴出來的射流沿圓周斜向沖擊轉(zhuǎn)輪上的水斗。水流從轉(zhuǎn)輪的一側(cè)進突輪再從I一側(cè)流輪葉。與水斗式相比, 較低，這種水輪機-U手中加7K電如，適用a一般為其過流量較大,20 300m。但效率雙擊式水輪機如圖1-10所示，從噴嘴出來的射流先后兩次沖擊在轉(zhuǎn)輪葉片上。 結(jié)構(gòu)簡單、制造方便，但效率低、轉(zhuǎn)輪葉片強度差，僅適用于單機出力不超過雙擊式水輪機這種水輪機1000KW的小型水電站，具適用水頭一般為5100m。飾有閘履同門的雙土式水輪機豕惠用圖1-10帶有閘板閥門的雙擊式水輪機1工作輪；2噴嘴；3一調(diào)節(jié)閘板；4一舵輪

10、；5引水管；6一尾水槽各類水輪機及其應(yīng)用水頭范圍表表1-1水輪機類型及其應(yīng)用水頭范圍形式適應(yīng)水頭范圍（m）反擊式混流式混流式20700混流可逆式80600軸流式軸流轉(zhuǎn)漿式380軸流定漿式350斜流式斜流式40200斜流口逆式40120貝流式貫流轉(zhuǎn)漿式貫流定漿式125沖擊式水斗式401700斜擊式20300雙仙5100二、水輪發(fā)電機組的形式1、按照布置方式的不同分類水輪發(fā)電機可分為臥式和立式兩種。臥式水輪發(fā)電機適合中小型、貫流式及沖擊式水輪機。一般低、中速的大中型機組多采用立式發(fā)電機。2、按照推力軸承位置的不同分類立式發(fā)電機又分為懸式和傘式兩種。懸式發(fā)電機：推力軸承位于轉(zhuǎn)子上方的發(fā)電機，它適用于

11、轉(zhuǎn)速在100r/min以上。其優(yōu)點是推力軸承損耗小，裝配方便，運轉(zhuǎn)較穩(wěn)定；缺點是機組高度較大，耗費鋼材多。懸吊式發(fā)電機如下圖所示（SF15-20/3920懸式發(fā)電機）0圖1-11懸吊式水輪發(fā)電機1一集電環(huán)；2一刷架；5一上機架；6一上擋風板；7空冷器;8一定子；9一下?lián)躏L板；10加熱器；11一下機架；12一接地碳刷；13制動器；14一轉(zhuǎn)子；15一定子基礎(chǔ)板；16機械過速保護裝置；17一滅火水管傘式發(fā)電機：推力軸承位于轉(zhuǎn)子下方的發(fā)電機。上下有兩個導軸承分別位于上下機架內(nèi)的叫做普通傘式。有一個導軸承位于上機架中心的叫做半傘式；只有一個導軸承位于下機架中的叫做全傘式。它適用于轉(zhuǎn)速在150r/min以

12、下。具優(yōu)點是機組高度低，可降低廠房高度,節(jié)省鋼材；缺點是推力軸承損耗大，安裝、檢修、維護都要不方便。n Iff Jr-fc.4H U” ，bifHgS 騙B4m飛小vi，rj Illi二2，mu嗎”才"bb: 士 m:w q BOMC 必IKJ,ItJWkJTil!-Wa*TMn*rfani raim ffr. iEE fltfBftjiajiMatiia»tt : f I infNg i *fl I « Ito甕孫42Cl1 !：. " lif. T-rH ii一“平4京 1A*1 E * i-FE圖1-12SF140-64/13500全傘發(fā)電機第二章

13、水輪機的型號及標稱直徑一、型號說明水輪機的型號由三部分組成，每一部分用短橫線“一”隔開。第一部分由漢語拼音字母與阿拉伯數(shù)字組成，其中拼音字母表示水輪機型式，阿拉伯數(shù)字表示轉(zhuǎn)輪型號，入型譜的轉(zhuǎn)輪的型號為比轉(zhuǎn)速數(shù)值（比轉(zhuǎn)速：保持水輪機形狀與運行工況相似，改變其尺寸大小，在單位水頭下發(fā)出單位出力所具有的水輪機轉(zhuǎn)速），未入型譜的轉(zhuǎn)輪的型號為各單位自己的編號，舊型號為模型轉(zhuǎn)輪的編號；可逆式水輪機在水輪機型式后加“N”表示。第二部分由兩個漢語拼音字母組成，分別表示水輪機主軸布置形式和引水室的特征；第三部分為水輪機轉(zhuǎn)輪的標稱直徑以及其它必要的數(shù)據(jù)。水輪機型號中常見的代表符號如表所示。對于沖擊式水輪機，上述第

14、三部分應(yīng)表示為：轉(zhuǎn)輪標稱直徑（cm）/每個轉(zhuǎn)輪上的噴嘴數(shù)X射流直徑（cm）。比轉(zhuǎn)速：保持水輪機形狀與運行工況相似，改變其尺寸大小，在單位水頭下發(fā)出單位出力所具有的水輪機轉(zhuǎn)動的速度（即：幾何相似的水輪機，當工作水頭為1m,輸出功率為1kW且機械效率為100%寸水輪機自身的轉(zhuǎn)速。）。比轉(zhuǎn)數(shù)可以作為機器分類、系列化和相似設(shè)計的依據(jù)。比轉(zhuǎn)數(shù)小反映機器的流量小，全壓（或揚程、水頭）高；反之，比轉(zhuǎn)數(shù)大則機器的流量大，全壓（或揚程、水頭）低。前者適合離心式，后者適合軸流式，混流式（斜流式）介于兩者之間，所以可用比轉(zhuǎn)數(shù)大小劃分機器類型。在設(shè)計機器時先按給定的參數(shù)計算比轉(zhuǎn)數(shù)，再根據(jù)比轉(zhuǎn)數(shù)大小決定機器類型。比轉(zhuǎn)數(shù)

15、大小也反映葉輪的形狀。比轉(zhuǎn)數(shù)與葉輪形狀的關(guān)系為不同類型泵的比轉(zhuǎn)數(shù)與葉輪形狀的關(guān)系。比轉(zhuǎn)數(shù)越大葉輪外徑就越小，而寬度越大。反之，比轉(zhuǎn)數(shù)越小，則葉輪外徑越大，寬度越小。在一定流量和全壓（或揚程、水頭）下，比轉(zhuǎn)數(shù)與機器轉(zhuǎn)速成正比。提高轉(zhuǎn)速可減小葉輪外徑，增加寬度；而降低轉(zhuǎn)速，則須增加葉輪外徑，減小寬度。型號第三部分的說明對反擊式水輪機：表示轉(zhuǎn)輪的標稱直徑水斗式或斜擊式水輪機，其表示方法為：轉(zhuǎn)輪標稱直徑D1作用在每個轉(zhuǎn)輪上的噴嘴數(shù)射流直徑d0對雙擊式水輪機，其表示方法為：轉(zhuǎn)輪標稱直徑D1轉(zhuǎn)輪軸向長度L二、水輪機的型號舉例(1)HL240LJ410混流式水輪機，型號240(比轉(zhuǎn)速)，立軸，金屬蝸殼，轉(zhuǎn)輪

16、直徑為410cmZZ440LH430軸流轉(zhuǎn)漿式水輪機，型號440,立軸，混凝土蝸殼，轉(zhuǎn)輪直徑430cm2CJ20-W120/2X10轉(zhuǎn)輪型號為20,水斗式水輪機，臥軸，一根軸上裝設(shè)兩個轉(zhuǎn)輪，轉(zhuǎn)輪直徑為120cm,每個轉(zhuǎn)輪兩個噴嘴，設(shè)計射流直徑為10cm。(4) GZ440-WP750表示貫流轉(zhuǎn)漿式水輪機，轉(zhuǎn)輪型號440,臥軸，燈泡式機組，轉(zhuǎn)輪標稱直徑750cm。(5) SJ40-W-50/40:表示雙擊式水輪機，轉(zhuǎn)輪型號40,臥軸布置，轉(zhuǎn)輪標稱直徑50cm,轉(zhuǎn)輪軸向長度40cmo(6) XLN-LJ-300:表示斜流可逆式水泵水輪機，轉(zhuǎn)輪型號200,立軸布置，金屬蝸殼，轉(zhuǎn)輪標稱直徑300cmo

17、三、各種水輪機轉(zhuǎn)輪標稱直徑D1HL:轉(zhuǎn)輪葉片進口邊上最大直徑ZLXL:轉(zhuǎn)輪葉片軸心線相交處的轉(zhuǎn)輪室直徑CJ轉(zhuǎn)輪與射流中心線相切處節(jié)圓直徑四、轉(zhuǎn)輪標稱直徑系列反擊式水輪機轉(zhuǎn)輪標稱直徑系列(cm)253035(40)42506071(80)841001201401601802002252502753003303804104505005506006507007508008509009501000注：表中括號內(nèi)的數(shù)字僅適用于軸流式水輪機第三章水輪機的工作參數(shù)反映水輪機工作狀況特性值的一些參數(shù)，稱水輪機的基本參數(shù)。水輪機的基本參數(shù)主要有工作水頭H(m)、流量Q(m3/s)、出力N(kw)、效率/機組轉(zhuǎn)速

18、n。一、水頭(H)水輪機的水頭(亦稱工作水頭)是指水輪機進口和出口截面處單位重量的水流能量差，如圖2-1所示，對反擊式水輪機，進口斷面取在蝸殼進口處AA斷面，出口斷面取在尾水管出口BB斷面。圖2-1水電站和水輪機的水頭示意圖毛水頭(Hg)上、下游水位差稱為水電站的毛水頭Hg,其單位為mHg=Zu-Zd反擊式水輪機的工作水頭（H）水輪機工作水頭又稱凈水頭，是水輪機做功的有效水頭。毛水頭-水頭損失=凈水頭H=Ea-EB=Hg-hi-A沖擊式水輪機的水頭H=ZU-ZZ-hi-A其中Zu和Zz分別為上游和水輪機噴嘴處的水位。特征水頭表示水輪機的運行范圍和運行工況的幾個典型水頭。最大工作水頭Hmax：是

19、允許水輪機運行的最大凈水頭。它對水輪機結(jié)構(gòu)的強度設(shè)計有決定性的影響。Hmax=Z正-Z下min-hi-A最小工作水頭Hmin：是保證水輪機安全、穩(wěn)定運行的最小水頭。Hmin=Z死-Z下max-hi-A設(shè)計水頭（計算水頭）Hr：是水輪機發(fā)額定出力時的最小凈水頭。加權(quán)平均水頭Ha：是在一定時期內(nèi)（視水庫調(diào)節(jié)性能而定），所有可能出現(xiàn)的水輪機水頭的加權(quán)平均值，是水輪機發(fā)出額定出力時間最長的凈水頭。Ha=Z上a-Z下a二、流量（Q）單位時間內(nèi)通過水輪機某一特定過流面的水流體積，常用單位為：m3/s。在設(shè)計水頭下，水輪機以額定轉(zhuǎn)速、額定出力運行時所對應(yīng)的水流量稱為設(shè)計流量QroQ隨H、N的變化：H、P一定

20、時，Q也一定；當H=Hr、P=P額時，Q為最大。三、轉(zhuǎn)速n水輪機的轉(zhuǎn)速是水輪機轉(zhuǎn)輪在單位時間內(nèi)的旋轉(zhuǎn)次數(shù)，常用符號n表示，常用單位為r/min。四、出力P與效率Y指水輪機軸端輸出的功率，常用符號P表示，常用單位為KWo水輪機的輸入功率是單位時間內(nèi)通過水輪機的水流的總能量，即水流的出力，常用符號Pn表小，則Pn=pgQH=由于水流通過水輪機時存在一定的能量損耗，所以水輪機出力P總是小于水流出力Pn。水輪機出力P與水流出力Pn之比稱為水輪機的效率，用符號”表示。rt=P/Pn由于水輪機水能在工作過程中存在能量損耗，故水輪機的效率n<10水輪機的出力可寫成P=Rf水輪機將水能轉(zhuǎn)化為水輪機軸端的

21、出力，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)力矩M用來克服發(fā)電機的阻抗力矩，并以角速度旋轉(zhuǎn)。水輪機出力P、旋轉(zhuǎn)力矩M和角速度之間有以下關(guān)系式P=Mw=M2兀n/60式中一水輪機旋*$角速度，rad/s;M水輪機主軸輸出的旋轉(zhuǎn)力矩，Nm；n水輪機轉(zhuǎn)速，r/min。水輪機的損失：1、容積損失：講入水輪機的流量Q,有部分會從水輪機固定部分與轉(zhuǎn)動部分的絳隙及其他縫隙中漏失而造成損失；2、水力損失：作用于水輪機的工作水頭H中，在水流進出水輪機的過流部件時為克服沿程摩擦局部阻力而消耗一部分能量；3、機械損失：在能量轉(zhuǎn)換過程中，水輪機還必須克服主軸軸承的摩擦，及其他部分與固定部分之間的摩擦，造成出力損失。第四章公司電站主機設(shè)備參數(shù)表（部

22、分）一、小水電廠設(shè)備參數(shù)序號特性參數(shù)備注水輪機臺套數(shù)2222225設(shè)備型號HLA351-WJ-94HLA551-WJ-62HLB12-LJ-115CJA237-L-170/216XHL551-WJ-100HLD358C-LJ-156ZDT03-LH-300制造廠家杭州大路杭州大路東風東風廠宜賓富源德陽東方浙江金輪水輪機型式臥式混流式臥式混流式混流式?jīng)_擊式臥式混流式混流式軸流定槳式額定出力（MW）8額定轉(zhuǎn)速（r/min）10001000600600600150飛逸速度（r/min）1737178112067711200r/min1090314額定流量（m3/s）8.4m3/s額定水頭（m）210

23、6011931345.9m219轉(zhuǎn)輪直徑（mm）9406201150170010051560300發(fā)電機設(shè)備型號SFW-J6300-6/1730SFW-J1500-6/1480SF8500-10/2600SF800014/2860SFW3200-10/1730SF18-10/3250SF-J2500-40/4250額定出力（MW）818額定轉(zhuǎn)速（rpm）10001000600600600150冷卻方式空冷管道通風空冷空冷空冷空冷器風冷風冷二、大水電廠設(shè)備參數(shù)公司各電廠主要機電設(shè)備臺帳匯總表-水輪機序號特性參數(shù)序號特性參數(shù)臺套數(shù)5保安機組439633443434設(shè)備型號HL295-LJ-830H

24、LA-551-LJ-210HLA855LJ505HL(PO50)-LJ-525HK-IRP(1#-5#)GZA684-WP-690(6#-9#)HK-1RTGZ-WP-630K89/4naGZ(113)-WP-640GZ-WP-630HL(PO50)-LJ-630HLF196AO-LJ-660ZZ-LH-580HLNTP-LJ-504制造廠家VOITH/哈電哈電哈電富春江富士日立公司日立/哈電ELIN公司澳地利東芝水電浙富水電浙富股份阿爾斯通富春江水電ALSTOM/東電水輪機型式混流式混流式混流式混流式燈泡貫流式燈泡貫流式燈泡貫流式燈泡貫流式燈泡貫流式燈泡貫流式混流式混流式軸流轉(zhuǎn)漿式混流可逆式

25、額定出力（MW）248256.5G:306最大出力（MW）290256.5P:306額定轉(zhuǎn)速（rpm）2721007575300飛逸速度（rpm）140560315200314（協(xié)聯(lián)）370（非協(xié)聯(lián)）225207190（協(xié)聯(lián)）273188176,4315465額定流量（m3/s）628225403361312G:P:106額定水頭（m）4512839204454295最昌水156.510335序號特性參數(shù)頭（m）最低水頭（m）97339額定油壓（MPa）6.3設(shè)計效率（）98%G:%P:%轉(zhuǎn)輪直徑8300mm21005050mm5250mm6900mm5460mm6300mm6300mm640

26、0mm6300mm6300mm6600mm5800mm5040mm備注公司各電廠主要機電設(shè)備臺帳匯總表-發(fā)電機臺套數(shù)5保安機組43963344設(shè)備型號SF240-88/17290SF1522/4250SF250-36/10200SF80-60/10400TFFZBLW-RDSFG45-44/5850SV628/80-155SV588/8019572/685064/6400制造廠家哈電哈電哈電富士富春江日本日立哈電ALSTOMELIN澳地利東芝水電浙江富春江額定出力（MW）240250803045最大出力（MW）28025090額定轉(zhuǎn)速（rpm）2721007575定子額定電流（A）977510

27、183173626051072轉(zhuǎn)子額定電流（A）190648415409187911094718560560出口電壓（kV）功率因數(shù)（cos4）（滯后）（滯后）冷卻方式空冷空冷空冷空冷空冷空冷空冷軸向空冷空冷空冷接線方式4YY4Y4Y單Y雙星形YY1YY設(shè)計效率（）98備注第五章水輪機的結(jié)構(gòu)水能主要以壓能的形態(tài)由轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)換成機械能，這是反擊式水輪機水力作用的基本特征，反擊式水輪機的工作過程是：有壓水流由壓力鋼管經(jīng)蝸殼引入導水機構(gòu)，進入轉(zhuǎn)輪并將其能量傳遞給轉(zhuǎn)輪，促使轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動，再由主軸以旋轉(zhuǎn)力矩的形式將機械能傳遞給發(fā)電機，最后水流經(jīng)尾水管排向下游。一、反擊式水輪機的主要組成部件反擊式水輪機主要由引水

28、部件、導水部件、工作部件和排水部件四部分組成。1、引水部件一蝸殼：將水流均勻、旋轉(zhuǎn)，以最小水頭損失送入轉(zhuǎn)輪。2、導水部件一導水機構(gòu)：控制工況，改變進入轉(zhuǎn)輪的水流環(huán)量，根據(jù)機組所帶負荷的變化情況隨時調(diào)節(jié)水輪機的引用流量，以改變機組出力的大小，并進行開、停機操作。導葉：直接調(diào)節(jié)流量的過流部件，其水力性直接影響水輪機的工作效率；底環(huán)：安放導葉下軸套的底部圓環(huán)；頂蓋：安裝導葉上部軸套的場所，防止水流外溢。軸流式機組還可起引導水流平穩(wěn)轉(zhuǎn)彎的作用，臥式機組中又叫后環(huán)。導葉轉(zhuǎn)動機構(gòu)：作用是用以轉(zhuǎn)動導葉，調(diào)節(jié)導葉開度達到調(diào)節(jié)流量的目的，主要由接力器、推拉桿、控制環(huán)、連桿和拐臂組成。3、工作部件一轉(zhuǎn)輪（水輪機將

29、水能轉(zhuǎn)換為剛性機械能的核心部件）：能量轉(zhuǎn)換，決定水輪機的尺寸、性能、結(jié)構(gòu)。反擊式水輪機轉(zhuǎn)輪分為：混流式：通過導水機構(gòu)的水流徑向流入轉(zhuǎn)輪，從轉(zhuǎn)輪扭曲形葉片之間的流道進口向出口流動，水流到達流道出口時，由于扭曲形流道改變了水流的前進方向，水流給轉(zhuǎn)輪一個反作用力，使轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動的旋轉(zhuǎn)力矩，將水能轉(zhuǎn)換為機械能；軸流式：通過導水機構(gòu)的水流進入轉(zhuǎn)輪葉片之間的流道進口時，水流軸向流進，又從出口軸向流出轉(zhuǎn)輪，進入尾水管。軸流式與混流式轉(zhuǎn)輪概念上的區(qū)別：軸流式水輪機，水流沿軸向流入，軸向流出，而混流式機組水流沿徑向流入，軸向流出轉(zhuǎn)輪。4、排水部件一一泄水錐及尾水管：回收能量、排水至下游。泄水錐：螺旋焊接在輪轂下方，

30、用于引導由輪葉間流道出來的水流順利變成軸向，減少渦流，避免水流互相碰撞及向上旋轉(zhuǎn)造成的水力損失，從而提高轉(zhuǎn)換效率。尾水管：其性能好壞對水輪機能量轉(zhuǎn)換和氣蝕特性有明顯影響；尾水管的作用有：將轉(zhuǎn)輪出口的水流引向下游，為檢修水輪機提供條件；充分利用上游水位至轉(zhuǎn)輪高程處的水頭；充分利用出口的水流能量增加機組出力。尾水管的類型：直錐型：結(jié)構(gòu)簡單，應(yīng)用早；彎肘型：開挖工程最少，節(jié)能投資；一般用于小電站。曲膝型：水流損失較大，能量回收率低。一般用于臥式機組和小電站。反擊式水輪機除了上述的四大主要部件外，屬于水輪機本身的主要部件還有：主軸、軸承、密封裝置及附屬部分。本次主要針對混流式和軸流式水輪機的結(jié)構(gòu)進行討

31、論。二、混流式水輪機轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)輪是將水能轉(zhuǎn)換為機械能的核心部件。轉(zhuǎn)輪各過流部分應(yīng)滿足水力設(shè)計的型線要求，有足夠的強度和剛度。另外，制造轉(zhuǎn)輪的材料應(yīng)具備抗空蝕損壞、耐泥沙磨損的性能?；炝魇剿啓C適用的水頭范圍廣。由于應(yīng)用水頭和流量的不同，其轉(zhuǎn)輪的形狀也各不相同，如圖5-1所示，圖（a）應(yīng)用于水頭較低、流量較大的轉(zhuǎn)輪；圖（b）應(yīng)用于高水頭、小流量的轉(zhuǎn)輪。（a）低水頭（b）高水頭圖5-1混流式水輪機轉(zhuǎn)輪不管什么形狀的混流式水輪機，其轉(zhuǎn)輪基本上由上冠、下環(huán)、葉片、上下止漏裝置、泄水錐和減壓裝置組成，圖5-2為混流式轉(zhuǎn)輪結(jié)構(gòu)示意圖。圖5-2混流式水輪機轉(zhuǎn)輪示意圖1一減壓裝置；2、6一止漏環(huán)；3一上冠；4葉片

32、；5泄水錐；7一下環(huán)1、轉(zhuǎn)輪上冠轉(zhuǎn)輪上冠的作用第一是支承葉片，第二是與下環(huán)構(gòu)成過流通道。上冠形似圓錐體，具上部中間為上冠法蘭，此法蘭的上面與主軸相連，其下面固定有泄水錐，在上冠上固定有均勻分布的葉片。在上冠法蘭的外圍開有幾個減壓孔，在其外側(cè)面裝有減壓裝置。2、轉(zhuǎn)輪葉片葉片的作用是直接將水能轉(zhuǎn)換為機械能。葉片斷面形狀為翼形，葉片數(shù)目為1024片,葉片的形狀、數(shù)目及制造葉片的材料，均對水輪機的效率及水輪機抗空蝕、耐磨損的性能產(chǎn)生很大影響。葉片上端與上冠相連，下端與下環(huán)連成一整體。3、轉(zhuǎn)輪下環(huán)轉(zhuǎn)輪下環(huán)的作用：增加轉(zhuǎn)輪的強度和剛度；與上冠形成過流通道。4、泄水錐泄水錐的作用是引導由葉片出來的水流順利地

33、變成軸向，避免水流互相撞擊和向上旋轉(zhuǎn)所造成的水力損失，從而保證水輪機的效率。其外形呈倒錐體。它的結(jié)構(gòu)型式有鑄造和鋼板焊接兩種。里面空心，下面開口，以便排除通過止漏環(huán)的漏水及橡膠導軸承的潤滑水（有的轉(zhuǎn)輪將泄水控開在泄水錐的外側(cè)），還作為主軸的中心補氣和有的轉(zhuǎn)輪的頂蓋補氣通道之用。5、止漏裝置止漏裝置的作用是用來減小轉(zhuǎn)動部分與固定部分之間的漏水損失。止漏裝置分為固定部分和轉(zhuǎn)動部分，為防止水流向上和向下漏出，水輪機一般裝有上、下兩道止漏環(huán)。上止漏環(huán)的固定部分裝在頂蓋上，其轉(zhuǎn)動部分裝在上冠上，下止漏環(huán)的固定部分一般裝在底環(huán)上，轉(zhuǎn)動部分裝在轉(zhuǎn)輪的下環(huán)上。目前廣泛采用的止漏環(huán)結(jié)構(gòu)型式有問隙式，迷宮式，梳齒

34、式和階梯式四種，如圖5-3所示。圖5-3止漏裝置型式示意圖（a）間隙式；（b）迷宮式；（c）梳齒式；（d）階梯式迷宮（1）止漏環(huán)的材料和固定方式止漏環(huán)的材料一般采用ZG30或A3鋼板，泥沙較多的電站采用不銹鋼。止漏環(huán)的固定方式有直接車制和紅套固定兩種。對一些水質(zhì)干凈，轉(zhuǎn)輪尺寸較小的轉(zhuǎn)輪，可以直接在上冠和下環(huán)上車制迷宮環(huán)。一般在整鑄轉(zhuǎn)輪上為考慮折卸方便，采用紅套固定（2）止漏環(huán)型式的選擇使用水頭H200m,型譜內(nèi)所列各型號混流式轉(zhuǎn)輪一般都采用間隙式或迷宮式止漏環(huán)，它止漏效果差，但其與轉(zhuǎn)輪的同心度高，制造、安裝方便，抗磨損性能較好。在含泥沙較多的電站采用間隙式止漏環(huán)。迷宮式止漏環(huán)，與轉(zhuǎn)輪的同心度高

35、，制造、安裝較方便。在清水電站采用迷宮式止漏環(huán)較多。如圖（b）所示迷宮式止漏環(huán)，當水從間隙中流過時，由于局部阻力加大，使壓力降低，當水流到達溝槽部位時又突然擴大，進入下一個間隙時又突然收縮，這種反復擴大、收縮的結(jié)果減低了水流壓力，使漏水量大大減少。使用水頭H200m的混流式水輪機，常采用梳齒式止漏環(huán)，它的轉(zhuǎn)動環(huán)和固定環(huán)的截面為梳齒狀，兩個環(huán)的截面形成交錯配合，圖（c）所示這種型式的止漏裝置。當水流經(jīng)過梳齒時，轉(zhuǎn)了許多直角彎，增加了水流阻力，使漏水量減少。梳齒式止漏環(huán)白間隙為12mm,平面間隙1h，h為允許抬機的高度，一般取1015mm。具缺點是止漏環(huán)與轉(zhuǎn)輪的同心度不易保證，間隙測量困難，安裝不

36、便，它一般與間隙式止漏環(huán)配合使用。階梯式止漏環(huán)也多用于水頭H200m的水電站見圖(d),其止漏效果好，因它具有迷宮式及梳齒式止漏環(huán)的作用。另外，這種止漏環(huán)與轉(zhuǎn)輪的同心度好，安裝測量比較方便。6、減壓裝置減壓裝置的作用是減小轉(zhuǎn)輪上的軸向水推力，其形狀為環(huán)形減壓板，分別裝在頂蓋下面和上冠的上面。水流經(jīng)過混流式轉(zhuǎn)輪時會產(chǎn)生軸向力。設(shè)計水輪機時，除了要知道水輪機轉(zhuǎn)輪和主軸的重量外，還要知道軸向水推力。根據(jù)混流式特點，總的軸向水推力為：FeFlF2F3F4(N)式中F1轉(zhuǎn)輪流道內(nèi)水流作用產(chǎn)生的推力；F2作用于轉(zhuǎn)輪上冠因水壓力產(chǎn)生的水推力；F3作用于下環(huán)因水壓力產(chǎn)生的推力；F4浮力o在實際設(shè)計中，往往用經(jīng)

37、驗公式來計算作用于轉(zhuǎn)輪的軸向推力。對混流式水輪機有：一一一3_2Ft9.81103KDiHmax4(N)式中系數(shù)K與水輪機型號有關(guān)，其值可參考表2-6。表水輪機軸向力系數(shù)K與水輪機型號的關(guān)系n特輪騫號HI310I4LSMQK1I430HI.2CDHL190H1J2G|HIJI0HLIOO1&30CLa.10O-Of。加K-一也必0-§4a2d0.24U.IS31士混流式水輪機轉(zhuǎn)輪重量可按下式近似計算一-一3Wr0.50.025(10D1)D1(t)分瓣結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)輪重量按(2-3)結(jié)果增加10%。主軸重量Ws的近似計算，高水頭混流式水輪機可取WSWr,中水頭混流式水輪機可取WS(

38、0.40.5)Wr,(較低水頭或大機組取小值)；對發(fā)電機與水輪機同一軸的機組，混流式可WWS(0.70.8)WR水輪機總的軸向推力：FFt9.81103(WrWs)(N)在高水頭混流式水輪機中，為了降低機組推力軸承的負荷，在結(jié)構(gòu)上主要采用減小作用在上冠外面軸向水推力的措施。常用的減壓裝置結(jié)構(gòu)形式有兩種，如圖5-4所示，圖(a)為引水板和泄水孔的減壓方式；圖(b)為頂蓋排水管的轉(zhuǎn)輪泄水孔的減壓方式。圖5-4(a)型式中，上下環(huán)形引水板分別裝在頂蓋下方和上冠的上面，當漏水進入頂蓋引水板與上冠引水板之間的間隙c時，由于轉(zhuǎn)輪旋轉(zhuǎn)受離心力的作用，漏水被逸至頂蓋引水板上，經(jīng)泄水孔排至尾水管。此型式的減壓效

39、果與引水板面積、間隙E和的大小及泄水孔的直徑d有關(guān)。一般認為引水板和泄水孔面積越大，間隙E和c越小，減壓效果越顯著。泄水孔最好開成順水流方向傾斜2030o在圖5-4(b)型式中，頂蓋和尾水管內(nèi)有數(shù)條排水管相連，使上冠上面的漏水一部分經(jīng)排水管泄至尾水管，另一部分經(jīng)轉(zhuǎn)輪上的泄水孔排入尾水管。自轉(zhuǎn)輪泄水孔排入尾水管的漏水有的直接排至尾水管，見圖5-4(b)所示；有的經(jīng)泄水錐內(nèi)腔排入尾水管，見圖5-4(c)所示。經(jīng)轉(zhuǎn)輪上的泄水孔排入尾水管，使轉(zhuǎn)輪上面的壓力降低，從而減輕作用在轉(zhuǎn)輪上的軸向力推力。但如圖5-4(b)所示的方式可能在泄水錐的過流表面上產(chǎn)生空蝕損壞和磨損。而圖5-4(c)所示的方式又有可能影

40、響補氣的效果圖5-4減壓裝置圖7、轉(zhuǎn)輪的結(jié)構(gòu)型式由于混流式水輪機的轉(zhuǎn)輪應(yīng)用水頭和尺寸大小不同，它們的構(gòu)造型式，制作材料及加工方法均不同?；炝魇睫D(zhuǎn)輪的結(jié)構(gòu)型式主要是指上冠，葉片和下環(huán)三部分的構(gòu)造型式，基本上分為整鑄轉(zhuǎn)輪，鑄焊轉(zhuǎn)輪，組合轉(zhuǎn)輪三種。(1)整鑄轉(zhuǎn)輪整鑄轉(zhuǎn)輪是指上冠，葉片和下環(huán)整體鑄造而成的轉(zhuǎn)輪，如圖5-5所示就是整體轉(zhuǎn)輪，這種結(jié)構(gòu)在中小型機組中廣泛采用。低水頭的中小型混流式轉(zhuǎn)輪材料采用優(yōu)質(zhì)鑄鐵HT2040或球墨鑄鐵整鑄；高水頭的中小型轉(zhuǎn)輪和低水頭的大型轉(zhuǎn)輪，則采用ZG30整鑄。對高水頭的水輪機轉(zhuǎn)輪，為提高其強度和抗空蝕損壞，耐泥沙磨損的性能，采用了不銹鋼材料。有些采用普通碳鋼的轉(zhuǎn)輪，在

41、其容易空蝕和磨損的過流部位，例如在葉片表面和下環(huán)內(nèi)側(cè)，堆焊抗空蝕耐磨損的材料。圖5-5整鑄轉(zhuǎn)輪圖整鑄轉(zhuǎn)輪當尺寸不大時，它的生產(chǎn)周期短，成本較低，且有足夠的強度，所以廣泛采用。缺點是容易產(chǎn)生鑄造缺陷，鑄造質(zhì)量不易保證，尤其當轉(zhuǎn)輪尺寸大時，需要鑄造設(shè)備的能力也大。(2)鑄焊轉(zhuǎn)輪在混流式轉(zhuǎn)輪制造中，目前廣泛采用焊接結(jié)構(gòu)。如圖5-6所示就是其中的一種結(jié)構(gòu)形式轉(zhuǎn)輪的上冠、葉片和下環(huán)三部分單獨鑄造后，經(jīng)過一定的生產(chǎn)工藝流程，焊接而成。這圖5-6鑄焊轉(zhuǎn)輪圖1一上冠；2一葉片；3一下環(huán)；4焊縫種焊接結(jié)構(gòu)具有良好的技術(shù)經(jīng)濟效果，可對不同部位采用不同的鋼種，例如對上冠和下環(huán)采用普通鑄鋼而葉片采用不銹鋼，這樣做既提

42、供了轉(zhuǎn)輪的抗空蝕能力，又節(jié)省了鍥銘等金屬。鑄焊結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)輪，由于鑄件小，形狀較簡單，容易保證鑄造質(zhì)量，同時降低了對鑄造能力的要求。但鑄焊結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)輪焊接工作量大，對焊接工藝要求高，要確保每條焊縫的質(zhì)量，避免和消除焊接溫度應(yīng)力等。大型混流式轉(zhuǎn)輪除采用手工焊外，還采用葉片與上冠電渣焊、下環(huán)與葉片手工焊的結(jié)構(gòu)型式。目前已成功地制成了葉片與上冠、下環(huán)全部采用管極熔嘴全電渣焊的大型轉(zhuǎn)輪。(3)組合轉(zhuǎn)輪當轉(zhuǎn)輪直徑大于5.5m時，因受鐵路運輸?shù)南拗?，或因鑄造能力不足，必須把轉(zhuǎn)輪分半制作，運到現(xiàn)場再組合成整體。根據(jù)轉(zhuǎn)輪各部分的組合連接方式不同，也分幾種型式。我國主要采用上冠螺栓連接、下環(huán)焊接結(jié)構(gòu)，在上冠連接處有軸向和

43、徑向的定位銷，如圖5-7所示。圖5-7組合轉(zhuǎn)輪圖1一組合螺栓；2一組合定位螺栓；3定位銷；4一下部分剖面;5一上部分剖面；6一臨時組合發(fā)蘭；7一下環(huán)分瓣面三、軸流式水輪機轉(zhuǎn)輪軸流式水輪機也是反擊式水輪機的一種，由于水流進入轉(zhuǎn)輪和離開轉(zhuǎn)輪均是軸向的，故稱為軸流式水輪機。軸流式水輪機的轉(zhuǎn)輪按照漿葉能否轉(zhuǎn)動分為定漿式和轉(zhuǎn)漿式兩種。定漿式轉(zhuǎn)輪結(jié)構(gòu)簡單，容易制造，適用于工況變化比較小的帶基本負荷的電站。軸流轉(zhuǎn)漿式轉(zhuǎn)輪的葉片可以轉(zhuǎn)動，平均效率較混流式水輪機高，在負荷和水頭變化時，效率變化不大。并且轉(zhuǎn)漿式水輪機穩(wěn)定性能好，有較高的出力。圖5-8為軸流轉(zhuǎn)漿式水輪機的結(jié)構(gòu)圖，它的工作過程與混流式水輪機基本相同，

44、水流經(jīng)壓力鋼管、蝸殼、座環(huán)、導葉、轉(zhuǎn)輪和尾圖5-8軸流轉(zhuǎn)漿式水輪機剖面圖水管到下游。與混流式水輪機不同的是負荷變化時，它不但調(diào)節(jié)導葉轉(zhuǎn)動，同時還調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)輪葉片，使其與導葉轉(zhuǎn)動保持某種協(xié)聯(lián)關(guān)系，以保持水輪機在高效率區(qū)運行。軸流轉(zhuǎn)將式水輪機在我國應(yīng)用較普遍，發(fā)展很快，我國生產(chǎn)的軸流轉(zhuǎn)漿式水輪機最大單機容量為萬KW,最大直徑11.3m,應(yīng)用最高水頭達78m。軸流式水輪機轉(zhuǎn)輪位于轉(zhuǎn)輪室內(nèi)，其轉(zhuǎn)輪主要由轉(zhuǎn)輪體、葉片、泄水錐等部件組成。軸流轉(zhuǎn)漿式水輪機轉(zhuǎn)輪還有一套葉片操作機構(gòu)和密封裝置。轉(zhuǎn)輪體上部與主軸連接，下部連接泄水錐，在轉(zhuǎn)輪體的四周放置懸臂式葉片。在轉(zhuǎn)漿式水輪機的轉(zhuǎn)輪體內(nèi)部裝有葉片轉(zhuǎn)動機構(gòu)，在葉片與轉(zhuǎn)

45、輪體之間安裝著轉(zhuǎn)輪密封裝置，用來止油和止水。圖5-9軸流轉(zhuǎn)槳式水輪機轉(zhuǎn)輪1-外油管；2-內(nèi)油管；3-溢油管；4-主軸法蘭連接螺栓；5-活塞；6-活塞環(huán)；7-輪轂；8-泄水錐連接螺栓；9-放油閥；10-密封；11-葉片樞軸；12-卡環(huán)；13-圓柱銷；14-轉(zhuǎn)臂；15-銷軸；16-連桿；17鍵；18-操作架；19-分半卡環(huán)；20-端蓋；21-泄水錐；22-螺栓；23-導向鍵；24-圓銷1、轉(zhuǎn)輪體軸流式水輪機的轉(zhuǎn)輪體的主要作用是裝置轉(zhuǎn)輪葉片和布置轉(zhuǎn)槳操作機構(gòu)，轉(zhuǎn)輪體又稱輪轂，根據(jù)外形，可分為圓柱形和球形兩種。圓柱形轉(zhuǎn)輪體制造簡單，因轉(zhuǎn)輪體與葉片之間間隙隨轉(zhuǎn)角不同而改變，在中間位置時最大間隙可達幾十毫

46、米，故漏水量大，影響水輪機效率，已逐漸淘汰。球形轉(zhuǎn)輪體制造復雜，但因外形為球形，使其間隙在不同轉(zhuǎn)角下都保持不大于25mm,故漏水量小、水輪機效率高，有利于轉(zhuǎn)槳操作機構(gòu)的布置，應(yīng)用廣泛。2、葉片是水流能量轉(zhuǎn)換的主要部件，呈空間扭曲狀，斷面為翼型，懸臂固定在轉(zhuǎn)輪體上，根據(jù)工作水頭大小，軸流式水輪機的葉片數(shù)目一般為38片。轉(zhuǎn)輪葉片由葉片本體和樞軸兩部分組成。對于尺寸大的轉(zhuǎn)輪，通常把葉片本體和樞軸分開成兩部分，這樣有利于鑄造、加工和安裝檢修，也便于生產(chǎn)過程兩部分采用不同的材料和加工方法。3、葉片操作機構(gòu)葉片操作機構(gòu)安裝在轉(zhuǎn)輪體內(nèi)，它是由調(diào)速器來控制的，具作用是用來改變?nèi)~片的轉(zhuǎn)角，使之與導葉開度相適應(yīng)，

47、即協(xié)聯(lián)關(guān)系，從而保證水輪機效率在任一工況下變化不大。8圖5-10葉片操作機構(gòu)示意圖1-葉片；2-葉片轉(zhuǎn)軸；3、4-軸承；5-轉(zhuǎn)臂；6-連桿；7攜作架；8-接力器活塞；9-操作軸葉片操作機構(gòu)的型式很多，常見的有帶操作架和不帶操作架兩種操作機構(gòu)，帶操作架的又有直連桿和斜連桿兩種形式。利用一個操作架同時轉(zhuǎn)動所有葉片的，稱為帶操作架操作機構(gòu)。如圖5-10所示，帶操作架操作機構(gòu)由轉(zhuǎn)輪接力器、操作軸、操作架、連桿、轉(zhuǎn)臂等組成，其工作過程是，當壓力油進入接力器活塞8的上腔時，便推動活塞下移，操作軸9隨活塞一起下移，同時帶動操作架7向下運動，與操作架相連的各連桿6也向下移動，連桿拉著轉(zhuǎn)臂5順時針轉(zhuǎn)動，由于轉(zhuǎn)臂

48、和葉片轉(zhuǎn)軸2固定在一起，所以轉(zhuǎn)軸2連帶葉片1就順時針轉(zhuǎn)動，使葉片轉(zhuǎn)角加大。反之，當壓力油進入接力器活塞8的下腔時，活塞向上移動，葉片逆時針轉(zhuǎn)動，葉片轉(zhuǎn)角減小。4、泄水錐泄水錐的外形尺寸由模型試驗給定，中小型機組大多采用ZG270-500鑄造；大型機組則多采用鋼板焊接，根據(jù)結(jié)構(gòu)和制造的需要，還可把泄水錐分成二節(jié)。圖5-11所示為泄水錐與轉(zhuǎn)輪體的連接結(jié)構(gòu)，在泄水錐體上部周圈開有槽口，用螺釘將泄水錐5與轉(zhuǎn)輪體1聯(lián)接，螺釘頭應(yīng)和錐體點焊防松，裝配后槽口外壁用護板4封焊。12345圖5-11泄水錐連接結(jié)構(gòu)圖1-轉(zhuǎn)輪體；2-螺釘；3-保險墊；4-護蓋；5-泄水錐四、水輪機導水機構(gòu)1、導水機構(gòu)的型式反擊式水

49、輪機導水機構(gòu)的作用是形成和改變進入轉(zhuǎn)輪水流的環(huán)量，保證水輪機具有良好的水力特性，調(diào)節(jié)水輪機流量，改變機組出力，機組停機時，用于截斷水流。水輪機導水機構(gòu)按其導葉軸線布置可分為三種型式。(1)圓柱式導水機構(gòu)。如5-12圖所示為導葉軸線布置在圓柱面的結(jié)構(gòu)示意圖。這種結(jié)構(gòu)的導水機構(gòu)制造方便，能保證水輪機有足夠高的效率，因而獲得了廣泛采用(a)(b)圖5-12圓柱式導水機構(gòu)示意圖1-頂蓋；2-套筒；3-止推壓板；4-連接板；5-導葉臂；6-端蓋；7-調(diào)節(jié)螺釘；8-分半鍵;9-剪斷銷；10-連桿；11-推拉桿；12-控制環(huán)；13-支座；14-底環(huán)；15-導葉(2)徑向式導水機構(gòu)。如圖5-13圖所示為導葉軸

50、線與機組軸線垂直的徑向式導水機構(gòu)示意圖，這種導水機構(gòu)一般用于貫流式水輪機中。(3)圓錐式導水機構(gòu)。如圖5-14圖所示為導葉軸線與水輪機軸線成一錐角布置的圓錐式導水機構(gòu)示意圖。由于導葉布置在圓錐面上，所以結(jié)構(gòu)和制造都比較復雜，一般應(yīng)用于燈泡式或斜流式水輪機上。2、導水機構(gòu)的組成目前在混流式和軸流式水輪機中，普遍采用圓柱式導水機構(gòu)，如圓柱式導水機構(gòu)示意圖。它位于蝸殼座環(huán)內(nèi)圈，主要組成部分有頂蓋、底環(huán)、控制環(huán)、導葉、導葉套筒、導葉傳動機構(gòu)(包括導葉臂、連桿、連接板)和接力器等部件組成。導水機構(gòu)的工作原理，如圖5-15所示。圖中示出兩個直缸式接力器的工作情況，圖示所在位置是導葉正處于中間開度，當接力器

51、腔體內(nèi)接受調(diào)速器系統(tǒng)送來的壓力油后，便可控制接力器的推拉桿，改變導葉的開度，達到調(diào)節(jié)流量的目的。圖5-15 導水機構(gòu)工作原理圖1-導葉；2-導葉臂；3-連桿；4-控制環(huán)；5-接力器(1)導葉。導葉是導水機構(gòu)的主要組成部件，均勻分布于轉(zhuǎn)輪的外圍、底環(huán)和頂蓋之間。導葉的斷面形狀為翼型，首端較厚，尾端較薄，這樣即可以保證強度又可以減少水力損失。導葉一般由導葉體和導葉軸組成，有三種結(jié)構(gòu)型式：第一種是整體鑄造，如圖5-16(a)所示,為了減輕導葉重量，通常做成中空導葉，壁厚由強度計算或鑄造工藝可行性確定。第二種是鑄焊導葉，如圖5-16(b)所示，導葉體和軸分別鑄，然后再焊接在一起。第三種是焊接導葉，如圖5-16(c)所示，導葉體都用鋼板壓制后，再焊接成型，最后與導葉軸焊成整體。鑄造導葉材料一般采用ZG270-500或ZG20SiM"焊接導葉一般用鋼板制造，對中、高水頭的電站，導葉可采用尾部鋪焊不銹鋼材料，提高抗空蝕能力。對于含泥沙量較大的電站，還可在導葉頭部堆焊抗磨材料。(c)LjJ223(a)(b)圖5-16導葉結(jié)構(gòu)示意圖(a)整鑄導葉；(b)鑄焊導葉；焊接導葉1-上軸頸；2-中軸頸；3-導葉體；4-下軸頸導水機構(gòu)環(huán)形部件導水機構(gòu)的環(huán)形