【正文】 mm） 參數(shù)符號(hào) 數(shù)值（mm）db 250 h 250d1 250 h1 40d3 270 δ 1d4 280：福建仙游蓄能電站水泵水輪機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)29(3)導(dǎo)葉下軸套結(jié)構(gòu)及參數(shù) 圖 483 下軸套表 483 下軸套參數(shù)參數(shù)符號(hào) 數(shù)值（mm） 參數(shù)符號(hào) 數(shù)值（mm）da 210 h 210d1 210 k 6d2 230 δ 1dm 2402022 屆熱能與動(dòng)力工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 30常用的導(dǎo)葉傳動(dòng)機(jī)構(gòu)有叉頭式和耳柄式兩種，前者受力情況較好，適宜于大中型機(jī)組上采用。目前多數(shù)采用整體圓筒的模式，因?yàn)楸敬卧O(shè)計(jì)的機(jī)組的水頭很高，所以導(dǎo)葉套筒上還必需設(shè)計(jì)導(dǎo)葉止推裝置。由于負(fù)曲率導(dǎo)葉一般使用于高水頭低比轉(zhuǎn)速水輪機(jī)中，故本設(shè)計(jì)中采用負(fù)曲率葉形。HP取 535m，b0/D1 =：福建仙游蓄能電站水泵水輪機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)19 ????cd根據(jù)接力器直徑系列取 dc=700(mm) 真空破壞閥導(dǎo)葉突然關(guān)閉時(shí)，尾水管內(nèi)的水流由于慣性將繼續(xù)流動(dòng)，此時(shí)轉(zhuǎn)輪室內(nèi)會(huì)產(chǎn)生真空，由于壓強(qiáng)差，尾水管內(nèi)的水流會(huì)回流到轉(zhuǎn)輪室，由于水流慣性很大，通常會(huì)產(chǎn)生抬機(jī)現(xiàn)象，影響機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行，嚴(yán)重時(shí)會(huì)將機(jī)組整個(gè)抬起，水流灌入廠房造成嚴(yán)重事故。在機(jī)組作為水泵抽水時(shí)，蝸殼收集轉(zhuǎn)輪所泵出的水流并將水流的動(dòng)能轉(zhuǎn)換成壓能輸入引水鋼管。頂蓋最大直徑處已達(dá) 5m,受運(yùn)輸條件限制，頂蓋采用兩瓣組合，為防止水流或泥沙的沖刷，在頂蓋的過(guò)流面鋪設(shè)抗磨板，并且頂蓋在制造時(shí)要求套筒孔與底環(huán)同心。 座環(huán)圖 32 座環(huán)結(jié)構(gòu)圖 315 檢修密封尺寸：福建仙游蓄能電站水泵水輪機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)15座環(huán)的作用，是承受整個(gè)機(jī)組及其上部混凝土的重量以及水泵水輪機(jī)的軸向水推力，以最小的水力損失將水流引入導(dǎo)水機(jī)構(gòu)。在正常運(yùn)行時(shí),將不銹鋼移動(dòng)環(huán)壓貼在旋轉(zhuǎn)抗磨環(huán)上。擋油箱、溢流板、擋油管的作用是保證熱油都能經(jīng)過(guò)冷卻器后再經(jīng)回油管返回轉(zhuǎn)動(dòng)油盆，以改善冷卻效果?！?70176。查《水輪機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》345 頁(yè)，對(duì)不同軸承的使用條件及優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行比較，同時(shí)考慮各個(gè)軸承對(duì)水質(zhì)條件的要求，對(duì)所設(shè)計(jì)的水泵水輪機(jī)中，選用油外循環(huán)冷卻方式的筒式自潤(rùn)滑水導(dǎo)軸承，主要由軸瓦、支座、旋轉(zhuǎn)油箱及箱蓋等組成。在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，主軸材料選用力學(xué)性能更加優(yōu)良的 A668CIE 鍛鋼整體中空結(jié)構(gòu)，主要由上、下法蘭及軸身三部分組成，上端與發(fā)電機(jī)端的中間軸用螺栓聯(lián)接，下端與轉(zhuǎn)輪上冠法蘭用螺釘聯(lián)接。本設(shè)計(jì)中由于水頭大于 200m，故采用梳齒式止漏環(huán)，機(jī)械裝配點(diǎn)焊與轉(zhuǎn)輪固定，根據(jù)《水輪機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 1011，由轉(zhuǎn)輪直徑查選梳齒密封間隙為 . 泄水錐泄水錐形式參照典型結(jié)構(gòu)，與上冠的連接方式采用 16 個(gè)布置在連軸螺釘內(nèi)側(cè)的 M60 螺釘把合，為避免運(yùn)行中脫落，另與上冠點(diǎn)焊加強(qiáng)，材料為 Z5CN1704M。：福建仙游蓄能電站水泵水輪機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2 設(shè)計(jì)內(nèi)容（一）根據(jù)給定的福建仙游蓄能電站基本資料進(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)； ； 。水泵水輪機(jī)作為蓄能電站的核心設(shè)備，其機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性直接影響到運(yùn)行效率、運(yùn)行穩(wěn)定性等諸多方面，因此合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是保障電站經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的首要前提。2022 屆熱能與動(dòng)力工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）畢業(yè)設(shè)計(jì) （ 論文 ）題 目 仙游電站水泵水輪機(jī) 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 專 業(yè) 熱能與動(dòng)力工程 班 級(jí) 動(dòng) 093 班 學(xué) 生 **** 指導(dǎo)教師 *** 教授 2022 年：福建仙游蓄能電站水泵水輪機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2福建仙游蓄能電站水泵水輪機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)摘 要抽水蓄能電站在電網(wǎng)中擔(dān)任填谷調(diào)峰的關(guān)鍵作用，對(duì)提高電網(wǎng)供電質(zhì)量和電網(wǎng)靈活性有著十分重要的意義。目前，世界抽水蓄能技術(shù)正在不斷超高水頭、大容量方向發(fā)展，我國(guó)蓄能電站技術(shù)雖起步較晚，但至今也取得了較快的進(jìn)步，在諸多核心技術(shù)上實(shí)現(xiàn)了重大突破，正在逐步實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程。CAD 制圖技術(shù)是本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中使用到的重要工具，既確保了繪圖計(jì)算的準(zhǔn)確性，也使得整個(gè)設(shè)計(jì)及修改過(guò)程更加快捷方便，讓我們對(duì)軟件使用的熟練程度和使用技巧也得到很大的提高。參數(shù)符號(hào) 數(shù)值（mm） 參數(shù)符號(hào) 數(shù)值（mm）Da 3618 H 1792Db 1060 L1 240Dc 1866 ? 100bo 圖 221 轉(zhuǎn)輪結(jié)構(gòu)2022 屆熱能與動(dòng)力工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5表 222 轉(zhuǎn)輪法蘭尺寸 轉(zhuǎn)輪止漏裝置止漏裝置的作用是減少機(jī)組的容積損失，常用的形式有縫隙式、迷宮式和梳齒式三種，材料選用碳素鋼、不銹鋼或其他抗磨鋼板。 主軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水輪機(jī)主軸是水輪發(fā)電機(jī)組中關(guān)鍵部件，特別是大型的抽水蓄能機(jī)組，其雙向運(yùn)行性更是對(duì)主軸材料的性能提出了更高的要求，既要保證高的強(qiáng)度和韌性，同時(shí)還要考慮焊接對(duì)材料碳當(dāng)量的要求，以前國(guó)內(nèi)水輪機(jī)主軸常選用的 20SiMn 或 18MnMoNb 等材料，其性能已經(jīng)逐漸不能滿足工作要求。干油潤(rùn)滑軸承國(guó)內(nèi)運(yùn)用不多。目前設(shè)計(jì)中采用的油槽升角一般為50176。冷卻器多數(shù)采用黃銅管，在布置條件許可下排列成扁方形，可以降低擋油箱的高度。密封結(jié)構(gòu)如圖 314：彈簧復(fù)位式浮動(dòng)型雙端面機(jī)械密封工作原理：密封供水經(jīng)減壓并過(guò)濾處理后進(jìn)入操作腔。采用的壓縮空氣壓力是 4～7 公斤，其所采用的圍帶的剖面尺寸見(jiàn)下圖。其主要作用有：1）形成流道并承受相應(yīng)的流體壓力；2)固定和支撐活動(dòng)導(dǎo)葉及其連桿機(jī)構(gòu)；3)支撐水導(dǎo)軸承；4)支撐并組成機(jī)組的密封，包括主軸密封、檢修密封、上迷宮環(huán)等此次結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，頂蓋采用 E284 焊接而成，鋼板厚度為 80mm,由于高水頭水泵水輪機(jī)導(dǎo)葉軸較長(zhǎng)，導(dǎo)致頂蓋高度也增高，因此頂蓋外緣法蘭設(shè)計(jì)為雙層形式。結(jié)構(gòu)如圖 35. 圖 35 基礎(chǔ)環(huán)2022 屆熱能與動(dòng)力工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 蝸殼蝸殼是水輪機(jī)引水部件，安裝在座環(huán)與球閥之間，在機(jī)組作水輪機(jī)運(yùn)行時(shí)，蝸殼在座環(huán)圓周方向提供均勻的流速不變的壓力水流進(jìn)入轉(zhuǎn)輪。接力器直徑 HcPDbd10max1/??式中： ——轉(zhuǎn)輪直徑1D ——最高水頭max ——導(dǎo)葉相對(duì)高度10/b ——調(diào)速系統(tǒng)的額定油壓HP λ——計(jì)算系數(shù)從《水輪機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》中的表查得 λ=， =40 公斤/ 厘米178。 Dy 3450Dc 3300 活動(dòng)導(dǎo)葉翼型圖212 負(fù)曲率導(dǎo)葉翼型：福建仙游蓄能電站水泵水輪機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)21 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、負(fù)曲率）兩種標(biāo)準(zhǔn)葉形。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)。聚甲醛和尼龍 1010 適合在水輪機(jī)導(dǎo)葉連桿等部位作自潤(rùn)滑的軸套材料。根據(jù)水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪直徑 D1=4158mm,查《水輪機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》第 185 頁(yè)圖 834 及其表 852 到表 854,插值法得出控制環(huán)尺寸。再次感謝我的大學(xué)和所有幫助過(guò)我并給我鼓勵(lì)的老師，同學(xué)和朋友，謝謝你們！參考文獻(xiàn) [1] [J].水利水電科技進(jìn)展 .1995 年 6 月第 15 卷第 3期.[2] 姜茜,[J].《東方電機(jī) 》.2022 年第 2 期第 42頁(yè).[3] [J].水力發(fā)電 .1995 年第 8 期第 11 頁(yè).[4] （第三版）.中國(guó)水利水電出版社[M].河海大學(xué) .[5] 哈爾濱大電機(jī)研究所， 《水輪機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè) M》 北京機(jī)械工業(yè)出版社 1976 年[6] 姜 茜,武 [J].《東方電機(jī)》.2022 年第 2 期第42 頁(yè)[7] [J].《東方電機(jī) 》.2022 年第 1 期第 9 頁(yè).[8] 王泉龍,[R].哈爾濱電機(jī)廠有限責(zé)任公司.[9] 張安林, A 廠水泵水輪機(jī)主軸密封國(guó)產(chǎn)化探索[J] .水電站機(jī)電技術(shù).2022 年 8 月第 30 卷第 4 期.[10] [J].水電站機(jī)電：福建仙游蓄能電站水泵水輪機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)40技術(shù) 2022 年 10 月第 33 卷第 5 期.[11] 陳湘勻,[J].《水力發(fā)電》機(jī)電與金屬結(jié)構(gòu). 2022 年 4 月第 30 卷第 4 期[12] 蔡千華 (編譯). 三菱公司 700m 水頭段水泵水輪機(jī)的開(kāi)發(fā)和驗(yàn)證[J] .《東方電機(jī)》.2022 年第 30 卷第 1 期第 105 頁(yè).[13] [J].水力發(fā)電機(jī)電與金屬結(jié)構(gòu) 通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，不但對(duì)常規(guī)水輪機(jī)組結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)的更深入，也學(xué)習(xí)掌握了水泵水輪機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，彌補(bǔ)了課堂上所學(xué)知識(shí)的不足。12RhH圖53 叉頭 連接螺桿根據(jù)連接板d1=M72從《水輪機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》上168 頁(yè)的表832查出連接螺桿尺寸如下表54： (倒)ld1b245176。具體止推裝置的結(jié)構(gòu)和尺寸如圖4表46：表46 止推壓板尺寸參數(shù)符號(hào) 數(shù)值（mm） 參數(shù)符號(hào) 數(shù)值（mm）d1 480 d 26d2 415 H 78d3 375 h 33d4 345 b 322022 屆熱能與動(dòng)力工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 26 導(dǎo)葉軸頸密封導(dǎo)葉中軸頸密封多數(shù)裝在導(dǎo)葉套筒的下端，