學(xué)習(xí)情境解剖水輪機

學(xué)習(xí)情境2

解剖水輪機學(xué)習(xí)情境2

解剖水輪機工作任務(wù)1.HL式水輪機的解剖2.ZL式水輪機的解剖3.GL式水輪機的解剖4.CJ式水輪機的解剖職業(yè)能力水輪機的幾大構(gòu)件1.掌握HL式水輪機的構(gòu)造，并熟知各部件功能2.掌握ZL式水輪機的構(gòu)造，并熟知各部件功能3.掌握GL式水輪機的構(gòu)造，并熟知各部件功能4.了解CJ式水輪機的構(gòu)造，并了解各部件功能學(xué)習(xí)情境2解剖水輪機知識要求1.水輪機的組成結(jié)構(gòu)及各組成部件功能2.導(dǎo)水機構(gòu)及葉片傳動機構(gòu)的動作原理技能與態(tài)度要求

技能要求：1.熟悉水輪機裝配工藝2.熟練導(dǎo)水機構(gòu)的拆裝調(diào)整3.熟悉HL式水輪機轉(zhuǎn)輪裝配4.熟悉GL式水輪機裝配工序5.清楚ZZ式水輪機裝配工序態(tài)度要求：

能獨立學(xué)習(xí)和工作，能夠進行交流，具有團隊合作精神和職業(yè)道德

學(xué)習(xí)情境2

解剖水輪機項目一：混流式水輪機的基本結(jié)構(gòu)一、概述混流式水輪機亦稱幅軸流式水輪機、法蘭西斯(Francis)式水輪機。對轉(zhuǎn)輪而言水流徑向流入軸向流出，故稱之為混流式水輪機。其應(yīng)用水頭范圍很廣，從20~700m水頭均可使用。它結(jié)構(gòu)簡單，制造安裝方便，運行可靠，且有較高的效率和較低的空蝕系數(shù)。反擊式水輪機通常由四（五）大部分組成蝸殼（座環(huán)）導(dǎo)水機構(gòu)轉(zhuǎn)輪尾水管這四（五）大部分對于不同類型的水輪機各不完全相同，有著自身的特點。見圖5-1的混流式水輪機為例介紹其結(jié)構(gòu)（剖到局部的金屬蝸殼）混流式水輪機的基本構(gòu)造HL200-LJ-550水輪機剖面圖圖5-1HL200-LJ-550水輪機剖面圖（高程單位：m，尺寸單位：mm）1—固定導(dǎo)葉；2—導(dǎo)葉；3—底環(huán)；4—頂蓋；5—套筒；6—螺釘；7—主軸法蘭；8—主軸；9—上冠；10—下環(huán)；11—葉片；12—轉(zhuǎn)臂；13—連桿；14—控制環(huán)；15—推拉桿；16—接力器；17—導(dǎo)軸承；18—泄水錐；19a,19b—上，下迷宮環(huán)；

a—坐環(huán)上環(huán)；b—坐環(huán)下環(huán)；20—連接螺栓蝸殼的作用主要是：使水流以較小的水力損失均勻?qū)ΨQ地流入轉(zhuǎn)輪,座環(huán)加強蝸殼的剛度并傳力1、蝸殼蝸殼座環(huán)支柱座環(huán)支柱也稱固定導(dǎo)葉1，徑向式導(dǎo)水機構(gòu)的導(dǎo)葉2。座環(huán)支柱具有堅固的上環(huán)和下環(huán)，蝸殼和上下環(huán)焊接在一起。導(dǎo)葉軸頸用襯套（鋼或尼龍材料）支承在底環(huán)3和固定于頂蓋4的套筒5上。底環(huán)固定于座環(huán)的下環(huán)上面。頂蓋用螺釘6與座環(huán)的上環(huán)連接。導(dǎo)葉的主要作用：是根據(jù)機組負荷變化來調(diào)節(jié)水輪機的流量，以改變水輪機的出力，并引導(dǎo)水流按一定的方向進入轉(zhuǎn)輪形成一定的速度矩包括的部件有：推拉桿、控制環(huán)拐臂連桿、導(dǎo)葉等開度：從導(dǎo)葉出口邊端到相鄰導(dǎo)葉背部的最短距離（導(dǎo)葉與導(dǎo)葉間的距離）稱為開度，開度的控制：由調(diào)速器控制導(dǎo)葉開度。2、導(dǎo)水及調(diào)節(jié)流量部件導(dǎo)水機構(gòu)的傳動機構(gòu)組成：是由安置在導(dǎo)水葉上軸頸的轉(zhuǎn)臂12，連桿13和控制環(huán)14組成。導(dǎo)葉的開度的改變：（從導(dǎo)葉出口邊端到相鄰導(dǎo)葉背部的最短距離）

是通過導(dǎo)水機構(gòu)的兩個接力器16和控制環(huán)連接的推拉桿15傳動控制環(huán)來實現(xiàn)的。

由于混流式水輪機應(yīng)用水頭較高，導(dǎo)葉承受的彎曲載荷大，因此導(dǎo)葉的相對高度b0與軸流式水輪機比較起來做得短一些，以減小跨度。此外，隨著水頭增高，相同功率下水輪機的過流量減小，這樣有可能減小流道的過流載面。b0一般隨水頭增加而減小。密封裝置：

導(dǎo)葉和水輪機頂蓋4及底環(huán)3之間的間隙及相鄰導(dǎo)葉在關(guān)機時的接合面都會有漏水現(xiàn)象。

一般采用橡膠的或金屬制成的密封件，可使導(dǎo)水機構(gòu)關(guān)閉時的漏水量最小。

在高水頭的水輪機中，有時采用專門的管狀密封裝置（空氣圍帶），在關(guān)機時其內(nèi)腔充以壓縮空氣，能使端面完全密封。轉(zhuǎn)輪是直接將水能轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)的機械能的過流部件，它對水輪機的性能、結(jié)構(gòu)、尺寸等起著決定性的作用，是水輪機的核心部分3、轉(zhuǎn)輪混流式水輪機的轉(zhuǎn)輪

混流式轉(zhuǎn)輪圖轉(zhuǎn)輪密封，是安置在轉(zhuǎn)輪上冠和下環(huán)上的密封環(huán)。水輪機工作時，轉(zhuǎn)輪前后的水流分別為高壓流與低壓流，轉(zhuǎn)輪后常形成真空。因此，水輪機工作時有部分水流經(jīng)過轉(zhuǎn)動與不轉(zhuǎn)動部件之間的間隙無益地漏掉，從而使水輪機效率降低。密封環(huán)就是為了減少流量漏損而設(shè)置的。當水經(jīng)過密封環(huán)空間時，受到突然擴大和縮小的局部水力阻擋，產(chǎn)生水力損失，從而減小流速，使通過縫隙的流量減小。減壓孔聯(lián)通轉(zhuǎn)輪上腔和轉(zhuǎn)輪下面的低壓區(qū)，從而減小由推力軸承承受的軸向水推力，當有減壓孔（圖5-1上的20）時，轉(zhuǎn)輪上冠必須設(shè)置密封裝置。圖5-2為混流式水輪機水平剖面圖，座環(huán)的固定導(dǎo)葉數(shù)量通常為導(dǎo)葉數(shù)一半。轉(zhuǎn)輪基本催上由4部涼分組成：1.轉(zhuǎn)轎輪上冠2.轉(zhuǎn)串輪葉片3.轉(zhuǎn)盞輪下環(huán)4.瀉改水錐1.轉(zhuǎn)驕輪上冠轉(zhuǎn)輪上悟冠的作材用：第一是支或承葉片，第二是木與下環(huán)夠構(gòu)成過作流通道模。上冠結(jié)兄構(gòu)：形似圓錐分體，其上部中個間為上冠鄭法蘭，與之主軸相連摸，其下面固懸定泄水錐奸，在上冠迅上固定鹽有均勻躬分布的罰葉片。在上冠河法蘭的愧外圍開綿有幾個何減壓孔饅，在其外側(cè)巷面裝有減谷壓裝置。2.轉(zhuǎn)輪棒葉片葉片的作付用：是直宋接將水能蓋轉(zhuǎn)換為機委械能。葉片斷偏面形狀朋：葉片景斷面形墓狀為翼勉型，轉(zhuǎn)輪葉母片數(shù)的蔑多少：選對水力丹性能和渴強度有泊顯著的摘影響，田隨比轉(zhuǎn)黎速的不翁同葉片餐數(shù)在9刊~21疫的范圍轉(zhuǎn)內(nèi)。葉片上端務(wù)與上冠相晌連，下端粗與下環(huán)連參成一個整挖體。在其當他尺寸（爛如葉片厚沖度，葉形個產(chǎn)度）不劇變的條件量下，增加朝葉片數(shù)目司會增加轉(zhuǎn)丹輪的強度煙和鋼度。試驗表明橋，葉片數(shù)士的改變不女僅改變最曉優(yōu)工況時休的單位數(shù)概量，同時慮也改變出辭力限制線乘的位置。劇葉片數(shù)不維同時的n音=f(）船說明了上擁述分析。3.轉(zhuǎn)輪暗下環(huán)轉(zhuǎn)輪下累環(huán)的作偏用：（1）辛固定葉擴片，增溪加轉(zhuǎn)輪鞋的強度心和剛度冷；（2）與趣上冠形成紐奉過流通道優(yōu)。下環(huán)形季成及轉(zhuǎn)甚輪出口陡直徑對素轉(zhuǎn)輪出賊口附近睜的過水另斷面面扔積影響惕很大，搜因而它默影響轉(zhuǎn)語輪的過漢水能量輩及汽蝕露性能。低比轉(zhuǎn)蹲速水輪筋機的轉(zhuǎn)兆輪下環(huán)鞭呈曲線控形比轉(zhuǎn)速蛾較高的初混流式帝轉(zhuǎn)輪，壺下環(huán)通播常采用田具有錐菠角的直斧線形。4.瀉扒水錐泄水錐單的作用是引導(dǎo)經(jīng)認葉片流道眠流出的水創(chuàng)流迅速而道順暢的向芹下宣泄，釋防止水流則相互撞擊熱，以減少府水力損失鈔，提高水鉤輪機效率汗。其外形體呈倒椎體埋。結(jié)構(gòu)型盯式有鑄造燭和鋼板肆焊接兩凳種。5、止漏熱裝置作用：是用來減醒少轉(zhuǎn)動部農(nóng)分與固定蹤蝶部分之間申的漏水損攤失。組成：止漏裝置形分為固定緒部分和轉(zhuǎn)帆動部分，曬為防止水逢流向上和柳向下漏出濾，水輪機朽上一般裝犯有上、下來兩道止漏輩環(huán)。型式止漏裝置靠型式圖5-赤7縫隙扇式止漏裝訴置1—減壓炮孔；2—堵上迷宮動族環(huán)；3—納上迷宮靜鞏環(huán)；4—凍下迷宮動脹環(huán)；5—奧下迷宮靜余環(huán)1.縫窗隙式止貌漏裝置使用水頭蜜H<20慌0m型譜蠻內(nèi)所列各庭種混流式嫩轉(zhuǎn)輪一般膀都采用縫嚼隙式止漏仙裝置。對葵于水較清洗的河流,低采用帶有寒溝槽的縫王隙式止漏寇裝置,通緣瑞常稱為迷產(chǎn)宮式。圖掛5-7所綁示為縫隙張式止漏裝抵置,轉(zhuǎn)輪顛上冠和下五環(huán)上有帶挨溝槽的迷重宮式止漏林環(huán)2和4享,與其對騰應(yīng)的頂蓋筆和底環(huán)上戰(zhàn)分別裝有左迷宮環(huán)3福和5。圖欠5-7(宅a)是迷撈宮式止漏刻裝置的結(jié)姑構(gòu)簡圖,侵當水從縫姐隙間流過傲?xí)r,由于忠局部阻力纏加大，使羽壓力降低芬,當水流歪到達溝槽剩部位時又篩突然擴大優(yōu)，進入下暴一個縫隙遷時又突然原收縮,這邪種反復(fù)擴池大、收縮極的結(jié)果減兆低了水流冬壓力，使瓦漏水量大座大減小。晌圖示尺寸心適用于迷在宮環(huán)直徑臺為5m的慌混流式水匠輪機。圖爹5-7(慢b)為不鞏帶溝槽的涂縫隙式止逼漏環(huán)結(jié)構(gòu)桃,適用于寇含泥沙較吃多的水電蛙站。這種踩結(jié)構(gòu)簡單曠,加工方講便，但止搖漏效果不湯及迷宮式拴。止漏環(huán)礙間隙b一飽般可取轉(zhuǎn)猶輪直徑的殲0.5/蠻1000鍵。材料一押般采用碳蛋素鋼或1聽Crl8材Ni9T勢i不銹鋼違板或其它起抗磨鋼板現(xiàn)。安裝時戴應(yīng)仔細測蕉量單面間熟隙,圖5-櫻8梳齒螺式止漏裝慢置1、1裁2—抗鋪磨板；鄙2—上抓部靜環(huán)萬；3、鄙6、8勝、11吊—螺釘車；4—上部鴨動環(huán)；5當—引水管付；7—減凳壓孔；9三—下不動變環(huán)10—下氣部靜環(huán)；民13—幅舍向溝槽；知14—環(huán)床形溝槽如果單面為間隙相差蘆過大會引良起機組振站動。圖5憶-7津縫隙式饅止漏裝眉置1—減姑壓孔；謠2—上短迷宮動姨環(huán)；3之—上迷勝宮靜環(huán)雄；4—恨下迷宮領(lǐng)動環(huán)；村5—下臘迷宮靜煙環(huán)2.梳的齒式止勺漏裝置對于高水夏頭(H>括200m臨)混流式跑水輪機,蠟需要采用課梳齒式止捕漏裝置。典這種止漏角裝置的轉(zhuǎn)屠動環(huán)和固開定環(huán)的截購面為梳齒頑狀,兩個葉環(huán)的截面冷形成交錯華配合.圖蘇5-8是轉(zhuǎn)梳齒式止姓漏裝置的只一種結(jié)構(gòu)雙型式,在燈轉(zhuǎn)輪的上謹冠和下環(huán)房誠處裝設(shè)了鋒兩組梳齒脅式迷宮止檔漏環(huán),轉(zhuǎn)鈴動環(huán)與固刃定環(huán)都做甘成犬牙交敢錯的配合叨裝置,水扛流經(jīng)過梳驅(qū)齒時轉(zhuǎn)了粗許多直角鋼彎,增加皂水流阻力遼，減少漏倦水量。圖理中所示的旋結(jié)構(gòu)適用鬧于H=3趁00m的鞭機組上。駱轉(zhuǎn)動環(huán)做配成兩個梳攝齒,環(huán)徑武與高度之墨比為10嚴:1,轉(zhuǎn)銜輪梳齒與異固定梳齒薪的間隙為凝0.5m憶m。這種肆結(jié)構(gòu)的固幣定環(huán)梳齒雪的側(cè)面是鍋經(jīng)過研磨帖的光滑面且,而轉(zhuǎn)動笨環(huán)的梳齒反與固定環(huán)紐奉的接觸面炮則做成螺靈紋溝,溝眾槽的尺寸較如圖中A主所示。在壓力破作用下標,由止趙漏環(huán)之座間的空棗隙滲漏透出來的敞水是使擠梳齒式跑止漏裝守置連接甘部件增戰(zhàn)大拉應(yīng)希力的原騎因。為紐奉了防止臣梳齒式口迷宮止批漏環(huán)破頑裂,在梨其支持英面上做慢成環(huán)狀階溝槽1死4和輻捉向溝槽夸13。捐位于高為壓側(cè)的攏環(huán)狀結(jié)柄構(gòu)用來淋聚集從腦縫隙滲典入的水恢流,再襯從低壓刮側(cè)的輻翠向溝槽置排出,靜排出的奪水流可閣由泄水缸管5流慎入上冠械的減壓宅孔7再廟排到尾烤水管。止漏環(huán)愈的材料復(fù)和固定因方式止漏環(huán)穴的材料奮：ZG30啄或A3鋼稈板：一般采用座ZG30鞭或A3鋼缸板不銹鋼：泥沙較貸多的電肚站采用下不銹鋼止漏環(huán)的馬固定方式頌：直接車制關(guān)：對一些膽水質(zhì)干佩凈，轉(zhuǎn)抄輪尺寸蔥較小的冬轉(zhuǎn)輪，可以從直接在上夫冠和下環(huán)彎上車制迷嘴宮環(huán)。紅套固加定：一般在整包鑄轉(zhuǎn)輪上掌為考慮折環(huán)卸方便，味采用紅套固份定止漏型潛式的選甩擇使用水頭矛H<20居0M：型譜內(nèi)所吊列各型號剖混流式轉(zhuǎn)藍輪一般都肺采用間隙增式或迷宮臟式止漏環(huán)絹，它止漏腥效果差，鐮但其與轉(zhuǎn)攤輪的同心扮度高、制倘造、安裝喊方便，抗撥磨損性性發(fā)能較好。芽在含泥沙智較多的電鄰站采用間松隙式止漏罰環(huán)。在清欠水電站采航用迷宮式肚止漏環(huán)較油多。使用水頭揪H>20賤0M：的混流式頂水輪機，吼常采用梳牛齒式止漏堡環(huán)階梯式止蘋漏環(huán)：也多用于模水頭H>真200M稼的水電站統(tǒng)，其止漏俊效果好，世因它具有腥迷宮式及辟梳齒式止載漏環(huán)的作眉用。止漏環(huán)千的安裝止漏環(huán)的員間隙值不沿但影響止統(tǒng)漏效果，善影響機組憤效率，還略會對機組困運行穩(wěn)定餅性產(chǎn)生較鄉(xiāng)豐大影響。止漏環(huán)活單邊間蘭隙表混流式時轉(zhuǎn)輪止督漏環(huán)間澆隙允許拒偏差6、減比壓裝置混流式?jīng)r水輪機涌的軸向宴水推力脊為：實際經(jīng)驗慮公式：另有：其中，主軸重響量敲的近似專計算，侄高水頭役混流取中水頭混傅流取頓；對發(fā)電機轟與水輪機把同一軸的雙機組，混雅流式可取戰(zhàn)。常用的門減壓裝天置結(jié)構(gòu)鑼形式有現(xiàn)兩種：循如圖5-9滿所示圖a為引水熊板和泄巾水孔的伙減壓方坦式；圖b為頂蓋排磚水管的轉(zhuǎn)收輪泄水孔總的減壓方可式。圖a為引水板珠和泄水孔金的減壓方蓄式上下環(huán)形習(xí)引水板分丙別裝在頂悄蓋下方和羽上冠的上旦面，當漏肌水進入頂曬蓋引水板鹿與上冠引城水板之間傭的間隙麗時，由于衫轉(zhuǎn)輪旋轉(zhuǎn)晝受離心力洗的作用，艦漏水被逸勉至頂蓋引露水板上，充經(jīng)泄水孔顫排至尾水圍管。此型鏡式的減壓弓效果與引該水板面積秒、間隙捕和C的大篇小及泄水團孔的直徑斃有關(guān)。粱一般認為浙引水板和爺泄水孔面叨積越大，病間隙和溝C越小，糕減壓效果遇越顯著。連泄水孔最范好開成順貝水流方向森傾斜。在圖5-孟9b型式中，家頂蓋和尾名水管內(nèi)有杰數(shù)條排水住管相連，腸使上冠上賽面的漏水珠一部分經(jīng)釀排水管泄露至尾水管狗，另一部狡分經(jīng)轉(zhuǎn)輪幟上的泄水街孔排入尾奴水管。自居轉(zhuǎn)輪泄水國孔排入尾津水管的漏叢水有的直紡接排至尾臺水管，見評圖所示最；有的經(jīng)偶泄水錐內(nèi)灣腔排入尾雪水管，見涉圖所示孤。經(jīng)轉(zhuǎn)輪晴上的泄水指孔排入尾量水管，使旅轉(zhuǎn)輪上面肌的壓力降糊低，從而排減輕作用歪在轉(zhuǎn)輪上筆的軸向水垮推力。但客圖所示磨的方式可依能在泄水肚錐的過流限表面上產(chǎn)跳生空蝕損辨壞和磨損植；而圖斃所示的方榮式又有可上能影響補討氣的效果耗。六、混查流式轉(zhuǎn)薪輪制造贈結(jié)構(gòu)由于混流丈式水輪機鐮的轉(zhuǎn)輪應(yīng)筑用水頭和以尺寸大小踐不同，它夏們的構(gòu)造疤型式，制旅作材料及統(tǒng)加工方法鬼均不同?；炝魇进澽D(zhuǎn)輪的汁結(jié)構(gòu)型木式主要餡是指上羞冠，葉酸片和下嚇環(huán)三部年分的構(gòu)榨造型式防，基本上分桿為整鑄轉(zhuǎn)勝輪，鑄焊中轉(zhuǎn)輪，組幣合轉(zhuǎn)輪三戶種。1．整示鑄轉(zhuǎn)輪整鑄轉(zhuǎn)既輪是指偵上冠，惕葉片和臺下環(huán)整塌體鑄造勁而成的雀轉(zhuǎn)輪，如圖5運-10鋼所示就持是整體開轉(zhuǎn)輪，我這種結(jié)低構(gòu)在中稻小型機宣組中廣年泛采用迅。低水難頭的中慚小型混鵝流式轉(zhuǎn)頓輪材料晝采用優(yōu)袖質(zhì)鑄鐵扒HT2涌0～4送0或球劃墨鑄鐵攪整鑄；汁高水頭齒的中小理型轉(zhuǎn)輪遍和低水犁頭的大雜型轉(zhuǎn)輪作，則采樸用ZG樂30整咳鑄。對民高水頭腰的水輪疏機轉(zhuǎn)輪秤，為提雨高其強惕度和抗影空蝕損無壞，耐熟泥沙磨康損的性貿(mào)能，采澆用了不忠銹鋼材掀料。有譯些采用擦普通碳殿鋼的轉(zhuǎn)弱輪，在險其容易守空蝕和功磨損的丑過流部貪位，例慢如在葉冒片表面贈和下環(huán)群內(nèi)側(cè)，容堆焊抗載空蝕耐躺磨損的默材料。整鑄轉(zhuǎn)注輪當尺古寸不大郊時，它串的生產(chǎn)捉周期短役，成本為較低，擊且有足嗓夠的強腸度，所賣以廣泛謙采用。桑缺點是食容易產(chǎn)魚生鑄造怕缺陷，檢鑄造質(zhì)民量不易揉保證，蕩尤其當慶轉(zhuǎn)輪尺當寸大時賽，需要另鑄造設(shè)貸備的能妻力也大請。鑄焊轉(zhuǎn)模輪（示童意圖）在混流仇式轉(zhuǎn)輪串制造中兆，目前祥廣泛采喚用焊接棕結(jié)構(gòu)。塵如圖5健-11跡所示就桶是其中膚的一種災(zāi)結(jié)構(gòu)形壟式。轉(zhuǎn)斤輪的上頌冠、葉池片和下搭環(huán)三部逮分單獨雀鑄造后竄，經(jīng)過域一定的晚生產(chǎn)工域藝流程螺，焊接鋪而成。這種焊接焰結(jié)構(gòu)具有萌良好的技僑術(shù)經(jīng)濟效添果，可對貪不同部位稈采用不同違的鋼種，鹽例如對上葛冠和下環(huán)竟采用普通傘鑄鋼而葉驗片采用不而銹鋼，這催樣做既提鴉供了轉(zhuǎn)輪川的抗空蝕臂能力，又茄節(jié)省了鎳熔鉻等金屬喚。鑄焊結(jié)善構(gòu)轉(zhuǎn)輪漂，由于莖鑄件小美，形狀沾較簡單耍，容易想保證鑄救造質(zhì)量祖，同時澤降低了絨對鑄造先能力的黎要求。昂但鑄焊洲結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)辟輪焊接杠工作量歐大，對缺焊接工咱藝要求士高，要曲確保每災(zāi)條焊縫惠的質(zhì)量迷，避免介和消除判焊接溫廢度應(yīng)力歲等。大型混到流式轉(zhuǎn)賴輪除采瓜用手工胖焊外，逆還采用雁葉片與斤上冠電更渣焊、姨下環(huán)與捧葉片手羨工焊的粗結(jié)構(gòu)型金式。目工前已成爬功地制月成了葉判片與上扶冠、下圍環(huán)全部僅采用管糊極熔嘴汪全電渣普焊的大寄型轉(zhuǎn)輪泛。組合轉(zhuǎn)描