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1、项目二 轴流式水轮机的基本结构,一、概述,轴流式水轮机又分为轴流定桨式和轴流转桨式两种 水轮机用于开发较低水头，使用水头和出力相同时，轴流式水轮机由于过流能力比混流式大，可以采用较小的转轮直径和较高的转速，从而缩小了机组尺寸，降低了投资。 在相同水头下，轴流式水轮机转轮由于叶片数少，叶片单位面积上所承受的压差较混流式的大，叶片正背面的平均压差较混流式的大，所以它的空化性能较混流式的差。 水流经压力水管、蜗壳、座环、导叶、转轮、尾水管到下游。 ZZ-LH-1130水轮机,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
2、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25mm，达到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，又要保持叶片表面的平滑不产生扭曲，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38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部分组成。,轴流式转轮的叶片一方面
3、承受其正背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
4、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。
5、 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表面的一部分，应做成流线性，该过流表面有
6、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部分重量。 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转轮由哪几部分组成？ZZ转轮由哪几部分组成？ 19.ZZ桨叶角度在设计工况、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。,