軸流轉(zhuǎn)槳式水輪機(jī)

1、軸流轉(zhuǎn)槳式軸流轉(zhuǎn)槳式水輪機(jī)第一節(jié) 概述 軸流式輪機(jī)的特點(diǎn)：水輪機(jī)的水流在進(jìn)入轉(zhuǎn)輪之前，流向已經(jīng)變得與水輪機(jī)主軸中心經(jīng)平行，因此水流在經(jīng)過轉(zhuǎn)輪時(shí)沿軸向進(jìn)入而又依軸向流出。概述 軸流轉(zhuǎn)槳式水輪機(jī)在運(yùn)行時(shí)轉(zhuǎn)輪的葉片是可以轉(zhuǎn)動(dòng)的，并和導(dǎo)葉的轉(zhuǎn)動(dòng)保持一定的協(xié)聯(lián)關(guān)系，以適應(yīng)水頭和流量的變化，使水輪機(jī)在不同的工況下都能保持有較高的效率。 應(yīng)用：軸流轉(zhuǎn)槳式水輪機(jī)多應(yīng)用在大中型水電站上，其應(yīng)用水頭范圍為380m。 實(shí)例：我國(guó)長(zhǎng)江葛洲壩水電站上17萬KW和12.5萬KW的水輪發(fā)電機(jī)組應(yīng)用的就是軸流轉(zhuǎn)槳式水輪機(jī)。第二節(jié) 主要構(gòu)造進(jìn)水設(shè)備進(jìn)水設(shè)備導(dǎo)水機(jī)構(gòu)導(dǎo)水機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)輪出水設(shè)備出水設(shè)備進(jìn)水設(shè)備 一般當(dāng)水輪機(jī)的最大工作

2、水頭在40以下時(shí)，為了節(jié)約鋼材，多采用鋼筋混凝土澆制的蝸殼，簡(jiǎn)稱為混凝土蝸殼?；炷廖仛ぃ?它的斷面形狀多采用梯形斷面。 由于斷面可以沿軸向上或向下延伸，在斷面積相等的情況下它比起圓形斷面則有較小的徑向尺寸，這對(duì)減小廠房尺寸和基建投資較為有利。 特別適用于低水頭大流量的軸流式水輪機(jī)。進(jìn)水設(shè)備混凝土蝸殼： 混凝土蝸殼梯形斷面的形式可能有四種（如下圖）。進(jìn)水設(shè)備混凝土蝸殼：進(jìn)水設(shè)備混凝土蝸殼： 考慮到蝸殼頂部布置接力器的方便多采用m=n和mn的（a)、(b)兩種形式。 當(dāng)水電站的死水位較高，地基為巖基時(shí)，為了減少進(jìn)口段的開挖，多采用mn (c)的形式。 n=0的平頂蝸殼可以減小廠房下部混凝土量，但

3、須注意由于斷面的過分下伸會(huì)形成水流的死角的情況。 當(dāng)水輪機(jī)的最大工作水頭在40以上時(shí)，蝸殼通常是由鋼板焊接或由鋼鑄造而成（如下圖），統(tǒng)稱為金屬蝸殼。 為了改善蝸殼的受力狀態(tài)，金屬蝸殼的斷面形狀均采用圓形斷面。 適用于高水頭的混流式水輪機(jī)進(jìn)水設(shè)備金屬蝸殼：進(jìn)水設(shè)備金屬蝸殼形式： 作用：導(dǎo)水機(jī)構(gòu)的主要作用是根據(jù)機(jī)組負(fù)荷變化來調(diào)節(jié)水輪機(jī)的流量，以達(dá)到改變水輪機(jī)輸出功率的目的，并引導(dǎo)水流按必須的方向進(jìn)入轉(zhuǎn)輪，形成一定的速度矩。 組成：通常導(dǎo)水機(jī)構(gòu)是由導(dǎo)葉及其轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)（包括轉(zhuǎn)臂、連桿和控制環(huán)等）所組成。導(dǎo)水機(jī)構(gòu)接力器 導(dǎo)葉的轉(zhuǎn)動(dòng)是通過其轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)的，每個(gè)導(dǎo)葉軸的上端穿過水輪機(jī)的頂蓋并用分半鍵與轉(zhuǎn)臂連

4、成整體，轉(zhuǎn)臂通過連接板，剪斷銷釘和連桿與控制環(huán)相鉸接。當(dāng)接力器的油壓活塞移動(dòng)時(shí)，推拉桿帶動(dòng)控制環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)，使導(dǎo)葉的開度發(fā)生變化。 接力器工作原理.swf導(dǎo)水機(jī)構(gòu)接力器的工作原理： 座環(huán)位于導(dǎo)葉的外圍，它是由上、下碟形環(huán)和中間若干立柱組成的整體鑄鋼件。 座環(huán)頂部承受著發(fā)電機(jī)混凝土機(jī)墩及其傳來的荷載，外緣與蝸殼焊接，內(nèi)緣與頂蓋和底環(huán)相固定。 座環(huán)有整個(gè)水輪機(jī)中起著骨架作用，并把所承受的荷載傳遞到下部基礎(chǔ)上去。導(dǎo)水機(jī)構(gòu)座環(huán)：座環(huán) 轉(zhuǎn)輪主要是由葉片和輪轂組成 上部與主軸的下法蘭以螺栓聯(lián)接 下部與泄水錐相聯(lián)接轉(zhuǎn)輪輪轂泄水錐葉片 葉片的表面為曲面，圓柱斷面為翼形，根部較厚邊緣較薄 葉片的數(shù)目主要依水頭大小來確

5、定，一般為48片。 葉片的轉(zhuǎn)角一般在-15+20之間。轉(zhuǎn)輪葉片：葉片 葉片的轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)裝在輪轂內(nèi)，其動(dòng)作是同調(diào)速器自動(dòng)控制的。 機(jī)理：當(dāng)壓力油進(jìn)入活塞7的上方，就推動(dòng)活塞上移，活塞桿6隨之上移，同時(shí)帶動(dòng)操作架5上移，與操作架相連的連桿4上移，這樣就拉著轉(zhuǎn)臂3的右端圍繞樞軸2轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)：轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu).swf 尾水管是反擊式水輪機(jī)過流通道的最后部分，其型式和尺寸對(duì)轉(zhuǎn)輪出口動(dòng)能的恢復(fù)有很大的影響，而且在很大程度上還影響著廠房基礎(chǔ)開挖和下部塊體混凝土的尺寸。增大尾水管的尺寸可以提高水輪機(jī)的效率，但卻使水電站的工程量和投資增大，因此合理的選擇尾水管的型式和尺寸在電站設(shè)計(jì)中是有很大意義的。出水設(shè)備尾水管： 特點(diǎn)：直錐形尾水管一般用鋼板制成，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單性能良好，在各部尺寸選得合宜時(shí)，其動(dòng)能恢復(fù)系數(shù)可達(dá)0.80.85.它僅適用于小型水輪機(jī)。出水設(shè)備直錐形尾水管： 特點(diǎn)：它是由一個(gè)等直徑的90彎管和一直錐管組成。水力損失較大，尾水管的動(dòng)能恢復(fù)系數(shù)一般為0.40.6。適用于小型臥軸混流式水輪機(jī)。出水設(shè)備彎錐形尾水管： 特點(diǎn)：它是由進(jìn)口直錐段、肘管和出口擴(kuò)散段三部分組成，可以減少廠房基礎(chǔ)開挖深度，適用于大中型水輪機(jī)。出水設(shè)備彎肘形尾水管： 從圖可以看出，轉(zhuǎn)槳式水輪機(jī)有比較寬廣的的高效率區(qū)，因此它適宜于在水頭和流量變化范圍較大的情況下工作第三節(jié) 特性曲線模型綜合特