【正文】 中操作油管被分為數(shù)段，用法蘭連接，這主要是考慮到電站布置，主軸和接力器結(jié)構(gòu)的變化，為滿(mǎn)足動(dòng)作靈活，加工、裝卸方便。由于本機(jī)組屬于大型機(jī)組，所以葉片和樞軸采用分別鑄造，然后用螺釘連接。在本次設(shè)計(jì)中轉(zhuǎn)輪體采用ZG20MnSi 整鑄而成。其具體結(jié)構(gòu)如圖所示： 葉片密封裝置轉(zhuǎn)輪體內(nèi)充滿(mǎn)低壓油用以潤(rùn)滑轉(zhuǎn)槳機(jī)構(gòu)。這樣，連通管能起到溢油和補(bǔ)充回油的作用。由于該水輪機(jī)底環(huán)屬于大型部件，受運(yùn)輸條件的限制，本次設(shè)計(jì)中的底環(huán)應(yīng)分四瓣鑄造。受運(yùn)輸條件的限制，頂蓋采用分四瓣組合。支持蓋見(jiàn) 239：圖239 支持蓋 真空破壞閥當(dāng)導(dǎo)水機(jī)構(gòu)緊急關(guān)閉時(shí)，由于水流的慣性和轉(zhuǎn)輪的水泵作用，在導(dǎo)葉后轉(zhuǎn)輪室內(nèi)可能產(chǎn)生較高的真空，引起下游尾水反沖，產(chǎn)生很大的沖擊力，甚至出現(xiàn)抬機(jī)現(xiàn)象。50圖238 真空破壞閥4 導(dǎo)水機(jī)構(gòu)傳動(dòng)系統(tǒng)總設(shè)計(jì) 確定導(dǎo)葉開(kāi)度根據(jù)水輪機(jī)的型號(hào)、轉(zhuǎn)輪直徑，確定最大可能開(kāi)度所要求的接力器行程，從而確定傳動(dòng)系統(tǒng)的參數(shù)。 slsQrr根據(jù) 查ZZ560的模型綜合特性曲線(xiàn)得模型得最大開(kāi)度：39。繪制出了總裝配圖，導(dǎo)水機(jī)構(gòu)裝配圖，導(dǎo)葉布置圖，主軸零件圖,導(dǎo)葉零件圖?？偨Y(jié)下來(lái)大致有以下幾個(gè)方面：對(duì)整個(gè)水輪機(jī)結(jié)構(gòu)有了更深刻的認(rèn)識(shí)和了解。所以，當(dāng)我把一個(gè)零件比較準(zhǔn)確的畫(huà)在圖紙上時(shí)，這個(gè)零件的作用和結(jié)構(gòu)我也就很清楚了。查找資料的能力提高了。解決問(wèn)題的能力提高了。在以后的學(xué)習(xí)尤其是工作中，我們不可能每遇到一個(gè)問(wèn)題就到處問(wèn)，我們必須學(xué)會(huì)查資料和總結(jié)，擁有自己的主見(jiàn)和思想。但是大部分的問(wèn)題還得通過(guò)查找資料，自己拿主意，最終把問(wèn)題解決。這樣就要求我們?nèi)D書(shū)館借書(shū)，上網(wǎng)查期刊、看論文，找到一切自己能找到的資料。之前我就在學(xué)校外面報(bào)過(guò) CAD培訓(xùn)班，但終究是實(shí)踐太少，效果不明顯，再加上時(shí)間隔的有點(diǎn)長(zhǎng)，好多都忘記了。由于采用 CAD 制圖，作圖的精度和準(zhǔn)確性有了更高的要求，每個(gè)零件只有在充分了解其作用和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)后，才能將它畫(huà)在圖紙上。通過(guò)本次畢設(shè)，熟悉水輪機(jī)選型設(shè)計(jì)的過(guò)程，加深對(duì)水輪機(jī)結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)，熟悉各部件的作用并掌握通過(guò)現(xiàn)有資料進(jìn)行水輪機(jī)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法，同時(shí)將所學(xué)知識(shí)融入到實(shí)際的工程中，也對(duì)實(shí)際的工程有一個(gè)比較全面的認(rèn)識(shí)。1rn)(36)(aMoy?所以真機(jī)得最優(yōu)開(kāi)度為： )()( mZDaOMMoy ????525 總結(jié)本次設(shè)計(jì)首先是水輪機(jī)總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。計(jì)算額定工況時(shí)的單位轉(zhuǎn)速和單位流量分別為： min)/(39。葛洲壩水電站機(jī)組尺寸較大，故而我們?cè)陧斏w加設(shè)真空破壞閥，來(lái)作為補(bǔ)氣閥和空氣閥。其結(jié)構(gòu)如圖 238 所示：49圖238 焊接頂蓋支持蓋是軸流式水輪機(jī)的主要部件之一，可以使得軸流式水輪機(jī)在檢修時(shí)候不必拆卸導(dǎo)葉和頂蓋。頂蓋的材料采用 ZG30，基本厚度為 140mm 鋼板。 底環(huán)底環(huán)是一個(gè)環(huán)形部件，固定于座環(huán)上，作為導(dǎo)葉安放的基座，在設(shè)計(jì)48時(shí)應(yīng)當(dāng)主要考慮剛度，可以不作強(qiáng)度計(jì)算。為降低轉(zhuǎn)輪體內(nèi)腔的漏油壓力，調(diào)節(jié)和補(bǔ)償活塞推拉桿上下移動(dòng)時(shí)引起的轉(zhuǎn)輪體內(nèi)腔油體積的變化，在推拉桿中心開(kāi)設(shè)連通管。在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，轉(zhuǎn)輪體與主軸聯(lián)接時(shí)，采用直接連接。葉片樞軸支承在轉(zhuǎn)輪體上，采用滑動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)，軸承襯為青銅。葉片本體與樞軸的連接方式有兩種。通常，操作油管用兩根無(wú)縫鋼管組成內(nèi)外兩個(gè)壓力油腔，上部接至受油器，下部與轉(zhuǎn)輪接力器的活塞桿連接。本次設(shè)計(jì)中采用的是水壓式端面密封，這種密封方式檢修維護(hù)方便，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作壽命長(zhǎng)，其結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖230。支頂螺絲材料為鍛鋼35，熱處理HRC40，細(xì)牙螺紋與螺帽選配。軸領(lǐng)下部通油孔數(shù)目在24~32范圍內(nèi)，孔直徑取30mm。另外，對(duì)于稀油潤(rùn)滑分塊瓦式軸承，本次設(shè)計(jì)選擇將軸領(lǐng)作為主軸軸身上的附加物，之后與軸身焊成一體，軸領(lǐng)采用與主軸同樣材質(zhì)的鑄件或者鍛件，粗加工后焊于軸身上，并經(jīng)退火處理，消除焊接應(yīng)力。干油潤(rùn)滑軸承國(guó)內(nèi)運(yùn)用不多。主軸一端與發(fā)電機(jī)相連，另一端與轉(zhuǎn)輪相連。它的毛坯采用 ZG20MnSi 整鍛。d1倒3lL圖 218 連接螺桿 剪斷銷(xiāo)根據(jù)連接板D=120mm，從《水輪機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》上170頁(yè)的表8—35查出剪斷銷(xiāo)尺寸如下表222：26表222 剪斷銷(xiāo)尺寸參數(shù)符號(hào) 數(shù)值（mm） 參數(shù)符號(hào)數(shù)值（mm）D 120dc4 r 2d 45 h1 10d2 117 h2 22d3 135 h 120d4 120 l 114b 9 L 263b1 7其中參數(shù)符號(hào)意義對(duì)應(yīng)圖219： 23ldD14r60176。其主要是由導(dǎo)葉臂、連接板、叉頭、叉頭銷(xiāo)、連接螺桿、螺帽、分瓣鍵、剪斷銷(xiāo)、軸套、端蓋和補(bǔ)償環(huán)等組成。套筒的尺寸大小如下表29：表29 導(dǎo)葉套筒參數(shù)符號(hào) 數(shù)值（mm） 參數(shù)符號(hào) 數(shù)值（mm）db 330 d7 46d1 760 d8 10d2 510 h 70d3 330 h1 60d4 360 h2 330d5 370 h3 150d6 670 Z 12H 參考 1150其中參數(shù)符號(hào)對(duì)應(yīng)下圖29中符號(hào)： 圖29 導(dǎo)葉套筒為滿(mǎn)足于導(dǎo)葉臂的裝配要求，最終取 H=1150mm 導(dǎo)葉軸套導(dǎo)葉軸套目前已廣泛采用具有自潤(rùn)滑功能的工程塑料代替，這樣不僅簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)，而且節(jié)省了大量的有色金屬，降低成本。葛洲壩水電站正常工作水頭低，上浮力小，機(jī)組自重大，不須再另設(shè)止推裝置。對(duì)于葛洲壩水電站，機(jī)組較大，可設(shè)兩套水泵互為備用。密封圈的材料采用中硬耐油橡膠，模壓成型。從《水輪機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》上148 頁(yè)表812 查得圓橡皮條和鴿尾槽的尺寸如下表：（由于導(dǎo)葉體較高，可在中間加焊數(shù)段鋼筋，使橡皮條分段固定。由《水輪機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》中137 頁(yè)表85查得對(duì)稱(chēng)形導(dǎo)葉葉形的斷面參數(shù)如下表：8表24 導(dǎo)葉翼型參數(shù)參數(shù)符號(hào) 數(shù)值(mm) 參數(shù)符號(hào) 數(shù)值(mm)D1 11300 k D0 13092 r Z0 32 R1 267a R2 242b R3 544c L 1340d L1 649e L2 691d0 q 30m t 20其符號(hào)所代表的意義見(jiàn)圖 24:圖24 導(dǎo)葉翼型圖 導(dǎo)葉結(jié)構(gòu)系列尺寸和軸頸選擇導(dǎo)葉軸頸可按轉(zhuǎn)輪直徑 D1，使用水頭H1（指最高水頭），導(dǎo)葉的相對(duì)高度b0/D1，從《水輪機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》中146 頁(yè)表810 初選軸頸db，選得db =330mm，再根據(jù)db=330mm 從設(shè)計(jì)手冊(cè)中表89 查得導(dǎo)葉結(jié)構(gòu)的其它尺寸如下表：表25 導(dǎo)葉尺寸參數(shù)符號(hào)數(shù)值（mm）參數(shù)符號(hào)數(shù)值（mm）db 330 hB 360da 270 hc 515d1 340 h1 35dc 300 h2 295d2 315 h3 120dm 70 h4 25d3 M64 h5 10d4 78 H 參考 1569d5 298 R1 165hA 270 R2 13510其中參數(shù)符號(hào)所代表下圖25中符號(hào)圖 25 導(dǎo)葉結(jié)構(gòu)尺寸導(dǎo)葉的材料為 ZG20MnSi，為保證導(dǎo)葉轉(zhuǎn)動(dòng)靈活，導(dǎo)葉上、中、下三個(gè)軸頸要同心，徑向擺度不大于中軸頸公差的一半，導(dǎo)葉體端面與不垂直度允許誤差不超過(guò) 。為防止水流沖刷及滲漏現(xiàn)象，在混凝土蝸殼和座環(huán)的連接部位還加有鋼板襯板。鑒于葛洲壩水電站水頭較低，故而選擇與混凝土蝸殼連接的座環(huán)，考慮到電站的基本資料，現(xiàn)對(duì)制造質(zhì)量提出如下要求：1)此座環(huán)所選材料為 ZG30，采用焊接形式；2)考慮到其強(qiáng)度要求，鋼板厚度選取為 75mm；2)所有過(guò)流表面打磨光滑至表面光潔度為 ，其余表面為 ；3)固定導(dǎo)葉進(jìn)口端節(jié)距誤差不超過(guò) ；4)頂蓋與底環(huán)把合面平行度誤差不超過(guò) 毫米/米；5)分瓣結(jié)構(gòu)的合縫面光潔度為 ，合縫面間隙一般不超過(guò) 毫米，局部允許有 ～ 毫米凹陷部分（深度小于接合縫的 1/3，長(zhǎng)度6不超過(guò)接合縫總長(zhǎng)的 1/5） ，但不允許有突起。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)所有出圖皆為 CAD 繪圖所得，這不僅縮短了設(shè)計(jì)時(shí)間，也讓我更加熟練的掌握了 CAD 繪圖技術(shù)。水輪機(jī)作為水電站的核心設(shè)備，其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性直接決定了電站能否經(jīng)濟(jì)、高效、可靠、安全的運(yùn)行。在這方面，風(fēng)能、太陽(yáng)能、生物質(zhì)能等各種新型的可再生能源的技術(shù)目前還不夠十分成熟，開(kāi)發(fā)成本和效率都還難以滿(mǎn)足大規(guī)模電網(wǎng)的需要。石油儲(chǔ)量不足