【正文】 收集資料，了解東西關(guān)電站的地理位置、工程概況、電站原始資料?？偨Y(jié)下來大致有以下幾個方面：對整個水輪機結(jié)構(gòu)有了更深刻的認(rèn)識和了解。查找資料的能力提高了。我覺得這是至關(guān)重要的。感謝我的家人，感謝我的父母寬容與理解，感謝他們這四年來對我的生活上的關(guān)懷，感謝他們給予我物質(zhì)上的資助，同時也感謝我的親人一如既往的關(guān)懷與支持。感謝班里每個同學(xué)對我的支持與理解。整個畢設(shè)過程中，遇到了許多的問題，有的問題是通過鄭老師老師和廖老師的指導(dǎo)解決的。之前我就在學(xué)校外面報過CAD培訓(xùn)班，但終究是實踐太少，效果不明顯，再加上時間隔的有點長，好多都忘記了。通過本次畢設(shè)，熟悉水輪機選型設(shè)計的過程，加深對水輪機結(jié)構(gòu)的認(rèn)識，熟悉各部件的作用并掌握通過現(xiàn)有資料進行水輪機總體結(jié)構(gòu)設(shè)計的方法，同時將所學(xué)知識融入到實際的工程中，也對實際的工程有一個比較全面的認(rèn)識。在以往的傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)模式下，我們可能會記住很多的書本知識，但是通過畢業(yè)論文，我們學(xué)會了如何將學(xué)到的知識轉(zhuǎn)化為自己的東西，學(xué)會了怎么更好的處理知識和實踐相結(jié)合的問題。另一種是機組停機檢修軸承和軸承下部主軸密封時防止尾水往機坑內(nèi)泄漏的檢修密封。 圖72 泄油閥、密封及其他部件的設(shè)計 水導(dǎo)軸承水輪機導(dǎo)軸承型式很多，目前比較常用的有水潤滑的橡膠軸承。KW n=所以， 根據(jù)《水輪機設(shè)計手冊》上 319 頁圖12—12 扭力矩與主軸外徑的關(guān)系曲線查得D=900（mm），主軸內(nèi)孔直徑按《水輪機設(shè)計手冊》320 頁上的公式12—2 計算：式中 ：D——主軸外徑（厘米）N——主軸傳遞的功率（千瓦）n——主軸轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分）τmax——最大許用應(yīng)力（公斤/厘米2）初選主軸的材料為 ZG20MnSi，其中τmax=550 （公斤/厘米）所以根據(jù)主軸內(nèi)孔直徑公式計算得：故，可將主軸內(nèi)徑按標(biāo)準(zhǔn)直徑系列取為400mm 。在本次畢業(yè)設(shè)計中，轉(zhuǎn)輪體與主軸聯(lián)接時，采用的是轉(zhuǎn)輪上蓋與主軸法蘭分開的結(jié)構(gòu)。根據(jù)轉(zhuǎn)輪直徑系列編制的控制環(huán)系列，對控制環(huán)的制造做了一定的要求。頂蓋的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，制造要求較高，尤其是裝導(dǎo)葉套筒的孔應(yīng)與底環(huán)同心。導(dǎo)葉立面密封為金屬線接觸密封，導(dǎo)葉端面密封為嵌入在導(dǎo)葉瓣體端面內(nèi)的青銅塊加橡膠條密封。 導(dǎo)葉止推裝置對于水頭較高的機組，應(yīng)考慮導(dǎo)葉在水壓作用下的上浮力，當(dāng)上浮力超過導(dǎo)葉的自重時，在套筒上必須裝止推裝置，以防止導(dǎo)葉向上抬起，碰撞頂蓋和影響連桿受力。上軸套尺寸系列如表52 所示：表52 上軸套尺寸參數(shù)符號數(shù)值（mm）參數(shù)符號數(shù)值（mm）dc210h105d1210h18d2230h212d3δ′1d4270表中參數(shù)符號意義見圖53： 圖53 上軸套中軸套尺寸系列如表53 所示：表53 中軸套尺寸參數(shù)符號數(shù)值（mm）參數(shù)符號數(shù)值（mm）db230h230d1230h140d2250h28d3d58d4260δ′1表中參數(shù)符號意義見圖54：圖54 中軸套（c）下軸套尺寸系列如表54所示：表54 下軸套尺寸參數(shù)符號數(shù)值（mm）參數(shù)符號數(shù)值（mm）da190h190d1190h18d2210δ′1d3表中參數(shù)符號意義見圖55：圖55 下軸套 導(dǎo)葉軸頸的密封導(dǎo)葉中軸頸密封多數(shù)裝在導(dǎo)葉套筒的下端，目前不少機組中已改用“L”型密封，實踐證明，封水性能很好，結(jié)構(gòu)簡單。測量各開度下的β、γ和接力器行程S，畫出接力器行程、隨變化的關(guān)系曲線、和，如圖52所示。表51 導(dǎo)葉尺寸X48038428819696541Y上 951151201151050Y下95115120115105 確定傳動件的相關(guān)尺寸和角度根據(jù)轉(zhuǎn)輪直徑，查《水輪機設(shè)計手冊》表61導(dǎo)水機構(gòu)裝配尺寸系列，不能直接查出的，采用插值運算。由于轉(zhuǎn)輪直徑D1=6400mm大型機組，采用叉頭式傳動機構(gòu)。大中型導(dǎo)水機構(gòu)，按其導(dǎo)葉軸線布置位置可分為：圓柱式、圓錐式和徑向式三種類型。 尾水管尾水管是水輪機過流通道的一部分，且有回收部分轉(zhuǎn)輪出口動能的作用。目前常用的結(jié)構(gòu)形式有以下幾種：（1）與混凝土蝸殼連接的座環(huán)（2）與金屬蝸殼連接的座環(huán)。工作密封采用水壓式端面密封，在摩擦面之間形成一層很薄的水膜，漏水小，磨損也不大。操作油管的外油腔與轉(zhuǎn)輪接力器活塞上部油腔聯(lián)通，內(nèi)腔則與活塞下部油腔聯(lián)通。在本次畢業(yè)設(shè)計中，轉(zhuǎn)輪體與主軸聯(lián)接時，采用的是轉(zhuǎn)輪上蓋與主軸法蘭分開的結(jié)構(gòu)。導(dǎo)葉立面密封為金屬線接觸密封，導(dǎo)葉端面密封為嵌入在導(dǎo)葉瓣體端面內(nèi)的青銅塊加橡膠條密封。支持蓋如圖所示。采用彎肘形尾水管，直錐段單邊擴散角為9度55分，厚度為15mm，采用鋼板45鋼。圖31 水輪機剖面圖 埋入部分 座環(huán)座環(huán)是反擊式水輪機的基礎(chǔ)部件，除了承受水壓力外，還承受整個機組和機組段混凝土重量，因此要求有足夠的強度和剛度。查出A點的效率和單位流量，計算出A點的出力，查出B點的效率與單位流量，計算出B點的出力，由可確定下的出力限制點B。根據(jù)計算結(jié)果繪出各水頭下的曲線，同時繪出各水頭下的輔助曲線。此次畢業(yè)設(shè)計對我今后的學(xué)習(xí)和 發(fā)展具有重大的意義，將是我人身中的一筆巨大財富。我國在新產(chǎn)品開發(fā)、新技術(shù)和新材料應(yīng)用，設(shè)計手段等發(fā)面獲得了飛速發(fā)展。黨的十七屆五中全會明確，要在保護生態(tài)的前提下積極發(fā)展水電。水輪機作為水力原動機，在水電建設(shè)項目中，水輪機選擇設(shè)計具有重要意義：水輪機效率高，抗空蝕性能好，機組運行穩(wěn)定，則發(fā)電效益就高。本文根據(jù)水輪機型譜參數(shù)表和模型綜合特性曲線，利用相關(guān)公式計算出原型水輪機的基本參數(shù)轉(zhuǎn)輪直徑D1和轉(zhuǎn)速，然后將計算所得到參數(shù)轉(zhuǎn)換為單位轉(zhuǎn)速在模型綜合特性曲線上檢驗所選參數(shù)是否合適，并繪制出水輪機綜合運轉(zhuǎn)特性曲線。59 原始數(shù)據(jù)水輪機的選型設(shè)計就是根據(jù)水電站設(shè)計部門提供的原始資料及參數(shù)，選擇合理的水輪機型號和計算水輪機的各種數(shù)據(jù)。②根據(jù)模型水輪機與與原型機的幾何相似關(guān)系，換算出對應(yīng)的真機開度，并求出出力P。圖21 水輪機綜合運轉(zhuǎn)特性曲線東西關(guān)水電站水質(zhì)較好，設(shè)計中主要考慮機組的穩(wěn)定性和可靠性。當(dāng)水頭在40米以下時，水輪機的蝸殼常用鋼筋混凝土在現(xiàn)場澆注而成；水頭高于40米時，則常采用拼焊或整鑄的金屬蝸殼。頂蓋的材料采用ZG30，基本厚度為130mm鋼板。由于該水輪機底環(huán)屬于大型部件，受運輸條件的限制，本次設(shè)計中的底環(huán)應(yīng)分四瓣鑄造。在導(dǎo)葉臂與連桿之間設(shè)置剪斷銷，以保證在某個導(dǎo)葉被異物卡住后其他導(dǎo)葉能正常動作。水輪機軸與轉(zhuǎn)輪采用20個M130螺柱連接，采用銷套傳遞扭矩，連軸螺柱不受剪切力。稀油潤滑有轉(zhuǎn)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。 真空破壞閥當(dāng)導(dǎo)水機構(gòu)緊急關(guān)閉時，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)抬機現(xiàn)象。本電站采用整體型比較方便。為方便檢修，直錐段設(shè)φ800進人門。對導(dǎo)水機構(gòu)設(shè)計的基本要求如下：（1） 導(dǎo)葉最大開口必須保證水輪機總的過水能力，且裕量不小于5%；（2） 在關(guān)閉的狀態(tài)下各導(dǎo)葉間以及導(dǎo)葉與頂蓋和底環(huán)間的間隙必須很小，以保證漏水最少；（3） 在調(diào)節(jié)過程中若導(dǎo)葉間落入固體物時，必須防止損壞導(dǎo)水機構(gòu)零件；（4） 在導(dǎo)葉失去控制時，導(dǎo)水機構(gòu)在結(jié)構(gòu)上應(yīng)能防止導(dǎo)葉繞其自身軸線轉(zhuǎn)動或旋轉(zhuǎn)；（5） 導(dǎo)葉軸頸，銷軸和導(dǎo)水機構(gòu)的轉(zhuǎn)動機構(gòu)各摩擦面必須保持良好的潤滑；（6）導(dǎo)水機構(gòu)零件的結(jié)構(gòu)及其制造公差必須保證能正確地裝配，調(diào)整及拆修該機構(gòu)；（7）由接力器到導(dǎo)葉的傳動系統(tǒng)必須使作用于導(dǎo)葉的水力矩和接力器產(chǎn)生的驅(qū)動力矩見具有最優(yōu)比例關(guān)系；（8）設(shè)計承受水流沖擊的零件時，其強度必須特別加以注意。尤其在剪斷銷破斷后，連桿或轉(zhuǎn)臂是否相碰。根據(jù)上述數(shù)據(jù)，初繪導(dǎo)葉布置圖，調(diào)整Lh、Lc、小耳環(huán)分布圓直徑Dc，使得導(dǎo)葉處于全關(guān)位置時，連桿與小耳環(huán)分布圓切線的夾角=～； 連桿與轉(zhuǎn)臂的夾角～。還需檢查導(dǎo)葉與固定導(dǎo)葉、轉(zhuǎn)輪葉片是否相碰。密封圈的材料采用中硬耐油橡膠，模壓成型。套筒結(jié)構(gòu)與主軸材質(zhì)、密封