【正文】 管是由混凝土澆筑而成的，但為了防止水流沖刷，在尾水管進(jìn)口直錐段內(nèi)襯有鋼板里襯，為保證轉(zhuǎn)輪能高效安全運(yùn)行，里襯厚度選為 60mm。根據(jù)轉(zhuǎn)輪直徑（11300mm）從《水輪機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》104 頁(yè)表 614 選出座環(huán)基本尺寸，再根據(jù)電站實(shí)際情況稍作改動(dòng)，設(shè)計(jì)如下圖 23，表 23所示： 水輪機(jī)座環(huán)尺寸參數(shù)符號(hào)數(shù)值（mm）參數(shù)符號(hào)數(shù)值（mm）Db 15936 H1=b0+(1020) 4525Da 19390 R 700k 100其中參數(shù)符號(hào)對(duì)應(yīng) 圖 23 水輪機(jī)座環(huán)（α，γ 根據(jù)蝸殼而定）圖 23 水輪機(jī)座環(huán) 蝸殼蝸殼的作用是把水流均勻分布到轉(zhuǎn)輪周圍。 設(shè)計(jì)內(nèi)容（一）根據(jù)給定的葛洲壩水電站基本資料進(jìn)行水輪機(jī)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，確定水輪機(jī)的主要特征尺寸，對(duì)水輪機(jī)主要部件進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；；。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)通過(guò)查閱設(shè)計(jì)手冊(cè)以及參照已有設(shè)計(jì)電站等方法，對(duì)葛洲壩水電站 ZZ560 的水輪機(jī)作出了完整的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。水電是目前唯一可以進(jìn)行商業(yè)化大規(guī)模應(yīng)用的可再生資源。能源安全形勢(shì)十分嚴(yán)峻。僅為世界平均水平的二分之一。能源和水資源是 21 世紀(jì)制約社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的兩大難題，水資源是我國(guó)能源的重要組成部分，人均占有量為世界平均水平的 81%,是我國(guó)能源的最大優(yōu)勢(shì)。隨著世界化石能源資源的日益減少，這種能源緊缺的局面將會(huì)越來(lái)越嚴(yán)峻，而解決這一矛盾的根本出路，恐怕就在于更多的應(yīng)用可再生能源。此外，水能可再生的特點(diǎn)決定，開(kāi)發(fā)應(yīng)用無(wú)窮無(wú)盡，而得不到開(kāi)發(fā)，也不能保存，其實(shí)際能源資源量就等于零。旨在將大學(xué)期間對(duì)基礎(chǔ)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)應(yīng)用到設(shè)計(jì)實(shí)踐中去，加深了我對(duì)水輪機(jī)結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)，彌補(bǔ)了在理論學(xué)習(xí)中的不足。（二）導(dǎo)水機(jī)構(gòu)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)；；（三）對(duì)主要零件進(jìn)行設(shè)計(jì) 原始資料本次畢業(yè)設(shè)計(jì)基本參數(shù)如下：?jiǎn)螜C(jī)容量：170MW水輪機(jī)型號(hào)：ZZ560LH1130設(shè)計(jì)水頭：設(shè)計(jì)流量：1130m3/s額定轉(zhuǎn)速：吸出高度：7m42 水輪機(jī)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 繪制軸面流道圖查閱《水輪機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》得，型號(hào)為 ZZ560 的水輪機(jī)模型流道尺寸和轉(zhuǎn)輪室尺寸分別如圖 21，圖 22 所示，根據(jù)比例換算所得真機(jī)的流道尺寸和轉(zhuǎn)輪室尺寸如表 21，表 22 所示： D0 Z0d1b0 R1 d2D1 Z1d3倒 B 倒 D1/2R2d5h54r h3h1 d4圖 21 ZZ560 流道尺寸表21 流道尺寸參數(shù)符號(hào) 真機(jī)數(shù)值（mm） 參數(shù)符號(hào) 真機(jī)數(shù)值（mm）D1 11300 R2 7345Z1 6 d2 4520D0 13108 d3 3955Z0 32 d4 3955b0 4520 d5 dB 4520 h1 2356R1 2825 h3 4520 座環(huán)設(shè)計(jì)座環(huán)是反擊式水輪機(jī)的基礎(chǔ)部件之一，除了承受水壓力作用外，還承受整個(gè)機(jī)組和機(jī)組段混凝土重量，因此要有足夠的強(qiáng)度和剛度。當(dāng)水頭在 40 米以下時(shí)，水輪機(jī)的蝸殼常用鋼筋混凝土在現(xiàn)場(chǎng)澆注而成；水頭高于 40 米時(shí)，則常采用拼焊或整鑄的金屬蝸殼。 活動(dòng)導(dǎo)葉及導(dǎo)水機(jī)構(gòu)裝置零件 活動(dòng)導(dǎo)葉翼型圓柱式導(dǎo)水機(jī)構(gòu)的導(dǎo)葉葉形，通常有對(duì)稱形和非對(duì)稱形（正曲率）兩種標(biāo)準(zhǔn)葉形。 導(dǎo)葉的密封結(jié)構(gòu)導(dǎo)葉關(guān)閉后，導(dǎo)葉體的立面應(yīng)該有很好的密封。“L ”型密封圈與導(dǎo)葉中軸頸之間靠水壓貼緊封水，因此軸套和套筒上開(kāi)有排水孔，形成壓差。下軸頸密封一般采用“O”型橡皮圈密封結(jié)構(gòu)，其尺寸大小如下表28： 表28 下軸頸密封參數(shù)符號(hào) 數(shù)值（mm）db 330D 270d 10其中參數(shù)符號(hào)意義對(duì)應(yīng)圖28：圖28 下軸頸“O”型密封導(dǎo)葉中軸頸處雖有密封裝置，但因?qū)~是轉(zhuǎn)動(dòng)的，不可避免會(huì)有少量漏水，其排除方法主要是通過(guò)自流排水或水泵排水將漏水排出。葛洲壩水電站工作水頭較低，相應(yīng)的，其承受的水壓低，而抗磨板價(jià)格昂貴，故可不設(shè)。套筒結(jié)構(gòu)與主軸材質(zhì)、密封結(jié)構(gòu)和頂蓋的高度有關(guān)。a） 上軸套尺寸系列如表210 所示：表210 上軸套尺寸參數(shù)符號(hào) 數(shù)值（mm） 參數(shù)符號(hào) 數(shù)值（mm）dc 300 h 150d1 300 h1 10d2 330 h2 14d3 δ′ d4 370表中參數(shù)符號(hào)意義見(jiàn)圖210： 圖210 上軸套b） 中軸套尺寸系列如表211 所示：16表211 中軸套尺寸參數(shù)符號(hào) 數(shù)值（mm） 參數(shù)符號(hào) 數(shù)值（mm）db 330 h 330d1 330 h1 60d2 360 h2 10d3 d5 10d4 370 δ′ 表中參數(shù)符號(hào)意義見(jiàn)圖211：圖211 中軸套c） 下軸套尺寸系列如表212 所示：表212 下軸套尺寸參數(shù)符號(hào) 數(shù)值（mm） 參數(shù)符號(hào) 數(shù)值（mm）da 330 h 330d1 330 h1 10d2 360 δ′ d3 表中參數(shù)符號(hào)意義見(jiàn)圖212： 圖212 下軸套 導(dǎo)葉臂根據(jù)叉頭傳動(dòng)機(jī)構(gòu)裝配尺寸從《水輪機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》上165 頁(yè)的表823查出導(dǎo)葉臂及其銷孔尺寸如下表213,214：表213 導(dǎo)葉臂參數(shù)符號(hào) 數(shù)值（mm） 參數(shù)符號(hào) 數(shù)值（mm）db 330 H 35018Dc 300D L1 295D1 430d e 70D2 480 K 11d2 370 R1 40dm 70D f1 2d3 M30 T d4 39其中參數(shù)符號(hào)意義對(duì)應(yīng)圖213(左) :表214導(dǎo)葉臂銷孔尺寸參數(shù)符號(hào) 數(shù)值（mm） 參數(shù)符號(hào)數(shù)值（mm）d 100D C1 3R 135 h 100B 380 h1 120其中參數(shù)符號(hào)意義對(duì)應(yīng)圖213 ：圖213 導(dǎo)葉臂 導(dǎo)水機(jī)構(gòu)裝配尺寸導(dǎo)水機(jī)構(gòu)大部分零件應(yīng)做到標(biāo)準(zhǔn)化、系列化，在《水輪機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》上 132 頁(yè)查表 81 可得出按轉(zhuǎn)輪系列尺寸編制的導(dǎo)水機(jī)構(gòu)裝配系列，下表19215 是葛洲壩水電站對(duì)應(yīng)的導(dǎo)水機(jī)構(gòu)裝配尺寸：表 215 導(dǎo)水機(jī)構(gòu)裝配尺寸參數(shù)符號(hào) 數(shù)值（mm） 參數(shù)符號(hào) 數(shù)值(mm)D1 11300 Dc 9400Z0 32 LH 1356D0 13092 lp 540ψ 42176。1176。231倒10 Ldcdm圖220 分半鍵28 端蓋根據(jù)軸頸db=330mm，從《水輪機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》上171頁(yè)的表8—37查出端蓋尺寸如下表224：表224 端蓋尺寸 參數(shù)符號(hào) 數(shù)值（mm） 參數(shù)符號(hào) 數(shù)值（mm）db 330 h1 42d1 580 R 150d2 308 Φ1 M42d3 100 Φ2 32d4 72 Φ3 74d5 370 d6 170h 5229其中參數(shù)符號(hào)意義對(duì)應(yīng)圖221：221 端蓋 補(bǔ)償環(huán)根據(jù)叉頭銷dc=100mm，從《水輪機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》上172頁(yè)的表8—38查出30補(bǔ)償環(huán)尺寸如下表225： 表225 補(bǔ)償環(huán)尺寸 參數(shù)符號(hào) 數(shù)值（mm）d 150d1 168h 16其中參數(shù)符號(hào)意義對(duì)應(yīng)圖222：圖222 補(bǔ)償環(huán) 控制環(huán)控制環(huán)是傳遞接力器作用力，并通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)葉的環(huán)形部件，在本次設(shè)計(jì)中采用 ZG30 鑄造。同時(shí)，這樣的空心軸，不但減輕了主軸的質(zhì)量，提高軸的剛度和強(qiáng)度，而且還能消除軸心部分組織疏松等缺陷，便于檢查。稀油潤(rùn)滑有轉(zhuǎn)動(dòng)油盤、斜油槽自循環(huán)的筒式軸承和稀油潤(rùn)滑油浸式分塊瓦軸承。葛洲壩水電站水質(zhì)干凈，有清潔水 41源，水質(zhì)含懸浮物質(zhì)不超過(guò) 克/升，選擇分塊瓦式軸承雖然轉(zhuǎn)輪懸臂 大，但其仍有不可掩蓋的優(yōu)點(diǎn)。軸頸下部開(kāi)有成一定角度或徑向的通油孔。軸領(lǐng)處的結(jié)構(gòu)如下圖229：43圖229 軸頸處結(jié)構(gòu)本次設(shè)計(jì)中，油盆選擇用A3鋼板焊接，并在制造過(guò)程中進(jìn)行煤油滲漏試驗(yàn)。 主軸密封主軸部分的密封裝置分兩種，一種是機(jī)組正常運(yùn)行中，橡膠軸承壓力水箱的密封，稀油軸承下部防止機(jī)組漏水的主軸密封。這種密封的結(jié)構(gòu)形式有空氣圍帶式、機(jī)械操作式或抬機(jī)密封等多種。本次設(shè)計(jì)