【正文】 致謝畢業(yè)設計是對我們知識運用能力的一次全面的考核，也是對我們進行科學研究基本功的訓練，培養(yǎng)我們綜合運用所學知識獨立地分析問題和解：福建仙游蓄能電站水泵水輪機結構設計40決問題的能力，為以后撰寫專業(yè)學術論文和工作打下良好的基礎。根據連接板D=70mm，從《水輪機設計手冊》上170頁的表835查出剪斷銷結構及尺寸如下圖5表57：表 57 剪斷銷尺寸參數(shù)符號 數(shù)值（mm） 參數(shù)符號 數(shù)值（mm）D 70 r d 30 h1 d2 69 h2 13d3 75 h 70d4 70 l 66b 5 L 153b1 4 23lD1r60176。其尺寸大小如下表471，參數(shù)含義如圖471 ：表471 中軸頸“L”型密封參數(shù)符號 數(shù)值（mm） 參數(shù)符號 數(shù)值（mm）db 250 R5 2D 2537 h 22d2 300 δ1 R2 2 δ2 圖471 導葉中軸頸“L”型密封圖 46 導葉止推壓板：福建仙游蓄能電站水泵水輪機結構設計27導葉下軸頸的密封主要是防止泥沙進入，發(fā)生軸頸磨損。而在中高水頭機組中，常是直接靠金屬接觸面研合封水，本次水泵水輪機的導葉密封，就通過提高導葉密封面的精度來進行剛性密封，無其他附加密封設備。其中，圓柱式導水機構導葉軸線布置在圓柱面，這種導水機構制造方便，保證水輪機有足夠的效率，因而應用廣泛，故本次設計選用該形式的導水機構。福建仙游電廠為 400m 段高水頭水泵水輪機,蝸殼采用金屬蝸殼，材料為 、座環(huán)、導葉和轉輪的檢查，還設有相應的管道和測孔。本設計中，基礎環(huán)采用鋼板焊接形式，與尾水管進口錐管段螺栓把合連接。5)合縫面局部允許有 ～ 毫米凹陷部分（深度小于接合縫的1/3，長度不超過接合縫總長的 1/5） ，但不允許有突起。在本次設計中采用的是空氣圍帶式密封，它適用于采用稀油軸承的結構，檢修時所需的操作地位較小。福建仙游蓄能水電廠抽水蓄能機組具有水頭高、轉速高、容量大、運行工況復雜、起停頻繁等特點，因而決定了封堵其水泵水輪機轉動部分和固定部分間隙漏水的主軸密封的高性能。（4）冷卻方式：稀油潤滑筒式軸承一般都裝有冷卻裝置，本水輪機軸承選擇體外冷卻的方式。所以軸瓦高度L=（500～1000 ）毫米，參照《水輪機設計手冊 》中的366 頁表13—14 最終取L＝700mm。稀油潤滑有轉動油盤、斜油槽自循環(huán)的筒式軸承和稀油潤滑油浸式分塊瓦軸承。為了減小過流面的空蝕和磨損，設計自泄水孔流出的水經泄水錐內腔排入尾水管。圖 22 為轉輪結構，尺寸如表 22所示: 表 221 轉輪尺寸 轉輪連接 混流式轉輪與主軸常用的連接方式有兩種：連軸螺釘連接和鍵傳遞扭矩連接。更重要的是在完成畢業(yè)設計的過程中，能發(fā)現(xiàn)自己平時學習和認識上的疏漏點，及時的進行完善和彌補。經濟發(fā)展對電力的需求逐步加大，為滿足電力供需關系，各種新能源和核電開始投網運行，這致使電力系統(tǒng)日負荷峰谷差越來越大。由于水頭高、轉速高、容量大、運行工況復雜、起停頻繁等特點，因而決定了水泵水輪機在結構上表現(xiàn)出獨有的特征.福建仙游蓄能水電廠從電站規(guī)模、機組容量及高水頭水泵水輪機等方面而言，都是極具代表性的抽水蓄能電站。本次畢業(yè)設計通過查閱各種參考文獻和水輪機設計手冊，在掌握常規(guī)水輪機機組結構的前提下，學習水泵水輪機的結構特點。高水頭水泵水輪機的軸面流道十分扁平，進口直徑D1 與出口直徑 D2 的比率一般為 2：1 或更大，相對導葉高度 b0 不超過 10%。常見的轉輪減壓結構有兩種：一是減壓板和泄水孔方式，另有頂蓋排水管和泄水孔方式。主軸直徑 1100mm，故采用薄壁軸標準，查《水輪機設計手冊》第 312 頁的表 123 得軸的尺寸如圖 3表 31，主軸長度根據電站安裝要求決定。另外，由于水泵水輪機雙向運行，故其水導軸承油冷卻循環(huán)路徑作為水輪機工況和水泵工況是不同的。在體外冷卻的方式中，采用β＝50176。在本機組上，擋油箱采用鋼板焊接，把合在軸承體上。當操作腔和密封腔的壓力達到平衡時,在不銹鋼移動環(huán)和旋轉抗磨環(huán)之間形成一層良好的潤滑水膜, 使不銹鋼移動環(huán)與旋轉抗磨環(huán)不發(fā)生干摩擦或過度摩擦,從而減少磨損量,并帶走摩擦產生的熱量。因此，在設計和制造時，必須保證它具有足夠的強度、剛度和良好的水力性能。底環(huán)也是形成流道的組成部件之一，由于受到運輸條件的限制，底環(huán)分兩瓣制造。而常規(guī)泵則希望蝸殼斷面擴散程度必須適當。針對這種情況采用頂蓋加真空破壞閥的方法。 L1 f L2 導葉開度的確定查閱電站相關資料，已知從導葉關閉位置到全開位置對應的導葉轉角?為0176。止推裝置的結構形式很多，采用比較多的是在導葉臂上開槽，利用固定在套筒上法蘭面的止推板，卡在導葉臂槽內，使導葉臂和導葉受軸向限位，從而限制了導葉向上浮動。根據接力器直徑 dc=700mm，db=250mm，查閱《水輪機設計手冊》上164 頁的表 82826 ，得到叉頭傳動機構特征尺寸如表 5 表 5 導葉傳動機構特征參數(shù)參數(shù)符號 數(shù)值（mm） 參數(shù)符號 數(shù)值（mm）dc 700 d2 100d1 M72 h 70dn 90 h1 90d 70 dm 60 導葉臂圖51 導葉臂及銷孔結構：福建仙游蓄能電站水泵水輪機結構設計31根據叉頭傳動機構裝配尺寸從《水輪機設計手冊》上166頁的表82828查出導葉臂及其銷孔尺寸如下表51512：表 511 導葉臂參數(shù)符號 數(shù)值（mm） 參數(shù)符號 數(shù)值（mm）db 250 H 290Dc 230 L1 225D1 340 e 60D2 370 K 10D3 340 R1 30D4 370 f1 2d2 290 h3 50dm 60 b1 25d3 M24 lp 261d4 32其中參數(shù)符號意義對應圖51(左) :表 512 銷孔尺寸參數(shù)符號 數(shù)值（mm） 參數(shù)符號 數(shù)值（mm）d 70 C1 2R 105 h 70B 260 h1 90其中參數(shù)符號意義對應圖51（右）：2022 屆熱能與動力工程專業(yè)畢業(yè)設計（論文） 32 連接板 圖 52 連接板 根據叉頭傳動機構裝配尺寸從《水輪機設計手冊》上 167 頁的表 8—29 到表 830 查出連接板尺寸如下表 5圖 52：表 52 連接板尺寸參數(shù)參數(shù)符號 數(shù)值（mm） 參數(shù)符號 數(shù)值（mm）D1 340 R2 75h 70 h1 90R1 205 lp 261D 70 l1=l2 120D2 100 c1 d1 135 Lp+ 380 叉頭根據連接板d1=M72，從《水輪機設計手冊》上167 頁的表831查出叉頭尺寸如下表53： ：福建仙游蓄能電站水泵水輪機結構設計33表 53 叉頭尺寸參數(shù)符號 數(shù)值（mm） 參數(shù)符號 數(shù)值（mm）d1 M72X4 L 190d2 90D L1 120d3 85D R 80d4 130 r 15H 180 r1 8h 110 c1 2h1 35 S 28其中參數(shù)符號意義對應圖53： C1d4rL3145176。繪制出了總裝配圖，導水機構裝配圖，導葉布置圖，主軸零件圖。2022年第 1 期[14] “S” 特性區(qū)危害及解決對策[J].2022 年 6 月第 34 卷第 6 期[15] 張海峰，張國利，滕毅. ASTM A668 CLE . 2022年第 4 期[16] ， and , Modern Design of Pumpturbines[Z].[17] Kirschner O, Schmidt H ,Ruprecht A, Mader R and Meusburger P ,Experimental investigation of vortex control with an axial jet in the draft tube of a model pumpturbine[Z]。表 510 控制環(huán)尺寸參數(shù)符號 數(shù)值（mm） 參數(shù)符號 數(shù)值（mm）D1 4158 d4 100Dc 3300 H 855Z0 20 h1 70Dy 3450 h2 210 R’ 178 h3 50S 30 h4 625：福建仙游蓄能電站水泵水輪機結構設計39d1 180 h 90d2 175 R 105d3 350 Dk 2600Dq 2700 Dt 2560圖 512 控制環(huán)本次設計首先是水輪機總體結構的設計。為了兼顧剛強度要求，本次機構設計中，采用鋼背聚甲醛的符合軸套，導葉軸上、中、下軸套的結構及尺寸依次如下各個對應圖表所示：（1）導葉上軸套結構及參數(shù)圖 481 上軸套2022 屆熱能與動力工程專業(yè)畢業(yè)設計（論文） 28表 481 上軸套參數(shù)參數(shù)符號 數(shù)值（mm） 參數(shù)符號 數(shù)值（mm）dc 230 h 115d1 230 h1 8d2 250 δ′ 1d4 290(2)導葉中軸套結構及參數(shù)圖 482 中軸套 表 482 中軸套參數(shù)參數(shù)符號 數(shù)值（