【正文】 特點(diǎn)。 （ 2）活塞上下運(yùn)動由裝在活塞上的套筒和裝在轉(zhuǎn)輪體的銅套引導(dǎo)。 這種結(jié)構(gòu)的運(yùn)動簡圖如下 圖 34： 熱能與動力工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 33 φ ma x+φ ma x 圖 34 運(yùn)動簡圖 在轉(zhuǎn)槳式轉(zhuǎn)輪設(shè)計(jì)應(yīng)力求減少輪轂比，即縮小轉(zhuǎn)輪體的相對尺寸，同時(shí)減少轉(zhuǎn)輪的重量。1 rn r ? 查模型特性曲線得： )(24)(0 mma My ? 所以真機(jī)得最優(yōu)開 口為： )(4078100240 0)(00 mmDDaa MMyy ???? 導(dǎo)水機(jī)構(gòu)傳動系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 導(dǎo)水機(jī)構(gòu)的裝配尺寸： DCDyD0 Z0φlcLHlp 圖 35 導(dǎo)水機(jī)構(gòu) 朱國?。捍髰{水電站水輪機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其 CAD 36 上圖所示導(dǎo)水機(jī)構(gòu)的裝配尺寸大小如下 表 25 所示 ： 表 25 導(dǎo)水機(jī)構(gòu)的裝配尺寸 參數(shù)符號 數(shù)值 （ mm） 參數(shù)符號 數(shù)值 （ mm） D0 Z0 φ Dc 8100 24 42o 5600 LH lp lc Dy 1033 470 727 5750 導(dǎo)水機(jī)構(gòu)的配 合公差與間隙： （ 1） 導(dǎo)水機(jī)構(gòu)的配合公差參見導(dǎo)水機(jī)構(gòu)裝配圖。 由于叉頭傳動機(jī)構(gòu)的受力情況良好，適用于大、中型機(jī)組，所以在本次設(shè)計(jì)中采用了叉頭傳動機(jī)構(gòu)。R1D CⅠC 1 4 5 176。C 1 45 176。lh4 5176。60176。 （ 5） 計(jì)算聯(lián)軸螺釘分布圓斷面彎曲應(yīng)力 彎矩： ? ? bzdR zPPMLbbb ? ???? 1 1?? 式中： ? ?公斤43 4202021 3 8 8 o s2 8 ????? ???????? ??? MLbdP bbb? ? ? ?厘米厘米公斤 / 4 0 0 6 46 ?????? ????????bM彎曲應(yīng)力： ? ? ）厘米（公斤厘米公斤 22221/900/ ????? hM bbw? 朱國俊：大峽水電站水輪機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其 CAD 52 導(dǎo)葉強(qiáng)度的計(jì)算 在前面的設(shè)計(jì)中，導(dǎo)葉的材料采用的是 ZG14Cr5Cu，其強(qiáng)度極限? ? 兆帕588?? 。 1 0 41242????????bfzdF?? ＝ c）計(jì)算下列系數(shù) ? ? 0 ????? ??p )( 00 厘米＝ ??? DD? 1 ?? Stg? ?????PPR ?? 270 3 8 011 ?????????? ? ?? tghhA ???????? ??? z a bdRRLhLRAA bFbbcp20313013ln2c o ??? 400915ln27272( 3 8 33 ????????? ) 2 ????? ? 101 ??????? ??????????? ?? AARXF cp ? ? ? ? ????????? ?bRRF cpb 朱國?。捍髰{水電站水輪機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其 CAD 50 10263 ?????????? ??zFELFbbb 400812ln 26360214 ??????????????cpbbcpFfRz a bdERRRhEF ?＝ 94615 27 ????????ff FEhF d）計(jì)算 ? 98 810541 4321 ??????? ????????? ??FFbF FFFF?? ????? 可以不必重新進(jìn)行試算，直接進(jìn)行下一步計(jì)算。φ17M12C 45 176。h4Bbkhhl 1 圖 41 分半鍵 上述分半鍵的型式是水輪機(jī)設(shè)計(jì)手冊推薦使用的 b 型式的分半鍵，其結(jié)構(gòu)尺寸大小如下 表 33： 表 33 分半鍵尺寸 參數(shù)符號 數(shù)值 （ mm） 參數(shù)符號 數(shù)值 （ mm） dc dm L B l1 l2 h 210 60 225 58 285 230 10 b K c b1 h2 h3 h4 5 25 40 10 朱國俊：大峽水電站水輪機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其 CAD 42 （ 7） 剪斷銷的結(jié)構(gòu)如下： 倒圓角R 0 . 5R 160176。245 176。Ⅰ120176。環(huán)形部件的合縫面應(yīng)貼合， 對于本機(jī)組來說，一般局部間隙不應(yīng)大于 ，間隙深度不應(yīng)大于測量方向的 1／ 3，長度不超過合縫面總長的 20％。,39。 （ 2）轉(zhuǎn)臂有效臂長增加，接力器直徑可縮小，行程增大。 這種結(jié)構(gòu)的運(yùn)動簡圖如下 圖 33： +φ maxφ max 圖 33 運(yùn)動簡圖 朱國俊：大峽水電站水輪機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其 CAD 32 不帶操作架的直連桿機(jī)構(gòu) 這種結(jié)構(gòu)一般用在葉片數(shù)為 4～ 5 的大型機(jī)組，它 的結(jié)構(gòu)比帶操作架的機(jī)構(gòu)緊湊，重量輕，但轉(zhuǎn)輪體加工工序比較復(fù)雜，周期長。其結(jié)構(gòu)尺寸見下表 22： 表 22 控制環(huán) 尺寸 參數(shù)符號 數(shù)值 （ mm） 參數(shù)符號 數(shù)值 （ mm） DC Z0 Dy 5600 24 5750 R S 18 35 其符號所代表的意義如下圖 30 所示： 座環(huán) 圖 30 控制環(huán) 朱國?。捍髰{水電站水輪機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其 CAD 30 表 23 大耳環(huán)處尺寸 參數(shù)符號 數(shù)值 （ mm） 參數(shù)符號 數(shù)值 （ mm） d1 d2 d3 190 185 380 h1 h2 70 220 其符號所代表的意義如下圖 31 所示： , 圖 31 大耳環(huán)處尺寸 表 24 小耳環(huán)處的尺寸： 參數(shù)符號 數(shù)值 （ mm） d2 h1 R 110D 100 110 其符號所代表的意義如下圖 32 所示 小耳環(huán) 圖 32 小耳環(huán) 熱能與動力工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 31 葉片操作系統(tǒng) 葉片操作系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)型式有很多種，它們隨著接力器的布置方式的不同而不同，比較常用的有三種。目前設(shè)計(jì)中一般取 （毫米）毫米＝＝ 13)6~4(?a? δ —— 合金層厚度（毫米） a—— 斜油槽的深度（毫米） 合金澆注槽的尺寸大小如下 表 20 所示 ： 表 20 合金澆注槽的尺寸 參數(shù)符號 數(shù)值 （ mm） 參數(shù)符號 數(shù)值 （ mm） δ h L1 L2 l1 l2 13 4 30 14 50 H Z Z1 R c 40 20 4 5 4 其符號所代表的意義見下圖 28： C45176。所以軸瓦高度 L=（ 600～1200）毫米，參照《水輪機(jī)設(shè)計(jì)手冊》中的表 13— 14 最終取 L＝ 750mm。另一種是機(jī)組停機(jī)檢修軸承和軸承下部主軸密封時(shí)防止尾水往機(jī)坑內(nèi)泄漏的檢修密封。15176。由于本機(jī)組是大型的軸流式水輪機(jī)，因此在主軸內(nèi)裝有操作油管，所以主軸必須要有中心孔。本次設(shè)計(jì)中采用復(fù)合軸套， 即采用 HT18— 38 作套，內(nèi)表面涂復(fù)尼龍 1010 制成復(fù)合軸套 δ′值指復(fù)合軸套尼龍層厚度的參考值。 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。 接力器 由于本機(jī) 組 的轉(zhuǎn)輪直徑已達(dá) 7 米，屬于大型 機(jī)組，故采用單導(dǎo)管直缸接力器，其將布置在水輪機(jī)機(jī)墩內(nèi)，操作油壓采用 HP =25 公斤 /厘米 2。在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，轉(zhuǎn)輪體與主軸聯(lián)接時(shí)，采用的是轉(zhuǎn)輪上蓋與主軸法蘭分開的結(jié)構(gòu)。 主要部件的結(jié)構(gòu) 轉(zhuǎn)輪 軸流轉(zhuǎn)槳式水輪機(jī)的轉(zhuǎn)輪由轉(zhuǎn)輪體、葉片操作機(jī)構(gòu)、葉片等組成。 （二）導(dǎo)水機(jī)構(gòu)傳動系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 1．根據(jù)機(jī)組的型式進(jìn)行導(dǎo)水機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)； 2．繪制導(dǎo)水機(jī)構(gòu)裝配圖及導(dǎo)葉 布置圖； 3．導(dǎo)葉強(qiáng)度計(jì)算。因此，水輪機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)得是否合理就成為 電站 能否有效運(yùn)行得關(guān)鍵。 最后一 部分則是 根據(jù)設(shè)計(jì)手冊上 推薦的方法 對主要部件進(jìn)行強(qiáng)度校核。 本 次 設(shè)計(jì)是在給定水輪機(jī)基本參數(shù)的前提下，通過查閱相關(guān)的設(shè)計(jì)手冊，對水輪機(jī)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。 關(guān)鍵詞 ： 水輪機(jī)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī) 繪圖、強(qiáng)度校核 朱國?。捍髰{水電站水輪機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其 CAD 2 ABSTRACT The main content of this Graduate Design is to carry on a structure design of Hydro turbine .The object of this design is Da Xia Hydraulic power station. Under the premise of appointed essential parameter ,this design is to make a contrivance for Hydro turbine by referring relative design handbook .The main contents of this design contain three parts . The first part of this design is to make a general structural design of Hydro turbine It conclude the ponent which can be designed by design factor of Hydro turbine .Such as stay vane ring、 servomotor、 bottom lid、 turbine main shaft and so on .Because the Hydro turbine of Da Xia hydraulic power station is Kaplan turbine, so we have to design the controlling mechanism of water— turbine runner blades in this part .The second part is to design the Distributor of Hydro turbine .The major task of this part is designing the drive system of Guide Apparatus based on the diameter of servomotor . The last is to check the strength of important region in Hydro turbine by using the method which design manual remend. And the strength checking of guide vane is programmed to calculate among it . Due to the using of puter in drawing, the process of design bee simple and rapid. KEY WORDS : Kaplan turbine ,structural design , puter produced drawing , strength checking 熱能與動力工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 目 錄 第 1 章 前 言 .................................................... 1 概述 ........................................................ 1 設(shè)計(jì)內(nèi)容 .................................................... 1 原始資料 .................................................... 2 第 2 章 水輪機(jī)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ........................................ 3 轉(zhuǎn)輪的流道尺寸 .............................................. 3 導(dǎo)葉高度及分布圓直徑 ........................................ 4 座環(huán)高度 .................................................... 4 主軸直徑 .....