【正文】 文） 36表 56 分半鍵尺寸參數(shù)符號(hào) 數(shù)值（mm） 參數(shù)符號(hào) 數(shù)值（mm）dc 230 b dm 60 K 5L 245 c B 58 b1 l1 305 h2 25l2 250 h3 40h 10 h4 10 剪斷銷叉頭傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中，導(dǎo)葉臂和連接板上裝有剪斷銷，如果導(dǎo)葉間因異物卡住，有關(guān)傳動(dòng)件的操作力將急劇增大，剪斷銷首先剪斷，保護(hù)其他傳動(dòng)件不受損壞。同時(shí)對(duì)本專業(yè)的相關(guān)知識(shí)進(jìn)行了系統(tǒng)的實(shí)踐練習(xí)，對(duì)以后的工作和進(jìn)一步學(xué)習(xí)都有極大幫助。本次設(shè)計(jì)能夠順利完成，首先我要感謝我的母校，是她為我們提供了學(xué)習(xí)知識(shí)的土壤，使我們?cè)谶@里茁壯成長(zhǎng)；其次我要感謝水利水電學(xué)院的老師們，他們不僅教會(huì)我們專業(yè)方面的知識(shí)，而且教會(huì)我們做人做事的道理；尤其要感謝在本次設(shè)計(jì)中給與我大力支持和幫助的*老師，每有問題，老師總是耐心的解答，使我能夠充滿熱情的投入到畢業(yè)設(shè)計(jì)中去；還要感謝我的學(xué)長(zhǎng)學(xué)姐們，他們熱心的幫助，使我感到了來自兄弟姐妹的情誼；最后還要感謝相關(guān)資料的編著者和給予我們支持的社會(huì)各界人士，感謝您們?yōu)槲覀兲峁┮粋€(gè)良好的環(huán)境，使本次設(shè)計(jì)圓滿完成。圖 57 剪斷銷：福建仙游蓄能電站水泵水輪機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)37 叉頭銷根據(jù)叉頭傳動(dòng)機(jī)構(gòu)尺寸中dn=90，從《水輪機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》上170頁的表836 查出剪斷銷機(jī)構(gòu)及尺寸如下圖5表58圖 58 叉頭銷 表 58 叉頭銷尺寸參數(shù)符號(hào) 數(shù)值（mm） 參數(shù)符號(hào) 數(shù)值（mm）dn 90 H 183d 90 h2 10d1 85 b d2 89 R 2d3 81 c 3h 108 r 2h1 40 叉頭銷軸套根據(jù)連接板d2=100mm ，從《水輪機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》上168 頁的表833查出叉頭銷軸套尺寸如下表59：2022 屆熱能與動(dòng)力工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 38表 59 軸套尺寸 參數(shù)符號(hào) 數(shù)值（mm） 參數(shù)符號(hào) 數(shù)值（mm）dn 90 h 98d2 100 h1 8d1 105 c 表中參數(shù)符號(hào)如下圖所示：圖 59 軸套 控制環(huán)控制環(huán)是傳遞接力器作用力，并通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)葉的環(huán)形部件，在本次設(shè)計(jì)中采用 A3 鋼板焊接。下軸頸密封一般采用“O”型橡皮圈密封結(jié)構(gòu)，其尺寸大小如下表472表472 下軸頸“O”型密封 參數(shù)符號(hào) 數(shù)值（mm）db 250D 210d 10圖472 導(dǎo)葉下軸頸“O”型密封 導(dǎo)葉軸套 導(dǎo)葉軸套以前常使用黃干油潤(rùn)滑的鑄錫青銅，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。 導(dǎo)葉套筒導(dǎo)葉套筒是固定導(dǎo)葉上中軸套的部件，一般采用鑄鐵鑄造。導(dǎo)水機(jī)構(gòu)裝配尺寸根據(jù)轉(zhuǎn)輪直徑 D1=4158mm 查閱《水輪機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》中 133 頁表 81，差值法得參數(shù)如下表 41： 表 41 導(dǎo)水機(jī)構(gòu)裝配尺寸參數(shù)符號(hào) 數(shù)值（mm） 參數(shù)符號(hào) 數(shù)值（mm）D1 4158 LH 555D0 4743 lp 261Z0 20 lc 450φ 42176。 接力器本次畢業(yè)設(shè)計(jì)所選轉(zhuǎn)輪直徑為 米，屬于大型機(jī)組，故本次畢業(yè)設(shè)計(jì)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pH=25 公斤/ 厘米 178?；A(chǔ)環(huán)與轉(zhuǎn)輪下環(huán)間有一定間隙作為安裝中放置斜楔、調(diào)整轉(zhuǎn)輪水平用。 頂蓋2022 屆熱能與動(dòng)力工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16頂蓋是水輪機(jī)的主要部件之一，需要有足夠的強(qiáng)度和剛度，因此多數(shù)設(shè)計(jì)成箱型結(jié)構(gòu)，并考慮檢修而留有一定的空間位置。在機(jī)組停機(jī)檢修或主軸密封損壞時(shí)，打開檢修密封操作閥，將壓縮空氣充入空氣圍帶使其抱緊法蘭軸面從而防止水淹水車室，在機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)或機(jī)組尚未完全停止時(shí)，不得投入檢修密封。為了適應(yīng)電站較大吸出高度和較大密封表面線速度的功能，密封形式采用非平衡水壓自調(diào)整軸向式分瓣機(jī)械型平面密封。這種冷卻方式目前采用較多，這種結(jié)構(gòu)中通常由冷卻器、擋油箱、溢流板、擋油管等組成。（2）油槽升角β：模型試驗(yàn)的資料表明，油槽升角β 對(duì)上油量有一定的影響。其它型式軸承如稀油潤(rùn)滑畢托管上油方式軸承，在中、小型機(jī)組中雖有采用，但近期已被斜油槽自循環(huán)的筒式軸承所代替。2022 屆熱能與動(dòng)力工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 主軸直徑計(jì)算主軸的外徑尺寸可以根據(jù)機(jī)組的扭力矩初選，扭力矩按以下公式計(jì)算： 厘 米 ）（ 公 斤 ??nNM9740式中 ： N——代表主軸傳遞的功率（千瓦）n——代表主軸轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分）由原始資料：N=300MW=30 萬 KW n=所以， )( 米公 斤 ????M根據(jù)《水輪機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》上 319 頁圖 1212 扭力矩與主軸外徑的關(guān)系曲線查得 D=1100（mm ） ，根據(jù)薄壁軸的標(biāo)準(zhǔn)外徑系列，取標(biāo)準(zhǔn)植D=1100（mm）當(dāng)主軸直徑600mm 時(shí)，選用薄壁軸，主軸內(nèi)孔直徑按《水輪機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》320 頁上的公式 12—2 計(jì)算： 4max96102?nNDd??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 ASTM A668 CLE，其中 τmax=700（公斤/厘米）所以根據(jù)主軸內(nèi)孔直徑公式計(jì)算得：= mm)( 3厘 米????Dd但為了保證主軸有足夠的剛強(qiáng)度，可將主軸內(nèi)徑按標(biāo)準(zhǔn)直徑系列取為：福建仙游蓄能電站水泵水輪機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)8600mm 。后者在小型機(jī)組中應(yīng)用較廣，但由于本設(shè)計(jì)為大型機(jī)組，故采用法蘭螺釘連接的方式，轉(zhuǎn)輪重量由發(fā)電機(jī)推力軸承承擔(dān)，轉(zhuǎn)輪法蘭尺寸符號(hào)及數(shù)值如圖 2表 222 所示。通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，進(jìn)一步提高自己的動(dòng)手和創(chuàng)新能力，深入了解常規(guī)水輪機(jī)及水泵水輪機(jī)的結(jié)構(gòu)，拓寬視野，為自己即將到來的研究生學(xué)習(xí)奠定良好的基礎(chǔ)。抽水蓄能電站作為目前解決盈余電能儲(chǔ)存問題的最有效方式，其調(diào)峰填谷、調(diào)頻調(diào)相、旋轉(zhuǎn)備用的作用日益突出，對(duì)于提高電網(wǎng)穩(wěn)定性和供電質(zhì)量意義重大。安裝在抽水蓄能電站的水泵水輪機(jī)，需要根據(jù)電網(wǎng)的調(diào)度在水輪機(jī)和水泵兩種工況間轉(zhuǎn)換運(yùn)行，以此完成調(diào)頻調(diào)峰等重要任務(wù)。福建仙游蓄能電站作為我國(guó)大型抽水蓄能電站的代表之一，對(duì)國(guó)內(nèi)整個(gè)抽水蓄能技術(shù)的發(fā)展起到了極大的借鑒和推動(dòng)作用。 （二）導(dǎo)水機(jī)構(gòu)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) ； ； 原始資料 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的基本參數(shù)如下：?jiǎn)螜C(jī)容量：300MW擬用水輪機(jī)型號(hào)：HLXLJ410額定轉(zhuǎn)速：水輪機(jī)設(shè)計(jì)流量： m 3/s水泵流量：最大 m3/s 最小 m3/s吸出高度：65m安裝高程：205m2022 屆熱能與動(dòng)力工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 繪制軸面流道圖可逆式水泵水輪機(jī)的轉(zhuǎn)輪要適應(yīng)兩種工況的要求，故其流道的特征形狀與離心泵更為相似。 轉(zhuǎn)輪減壓裝置福建仙游抽水蓄能電站屬于 500 米水頭段的高水頭電站，因此在上冠處設(shè)置減壓裝置，對(duì)于減小機(jī)組軸向水推力非常關(guān)鍵。其作用是承受水輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)部分的重量及軸向水推力所產(chǎn)生的拉力，同時(shí)傳遞轉(zhuǎn)輪產(chǎn)生的扭矩。油循環(huán)的動(dòng)力是靠油隨油箱旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的慣性以及軸瓦進(jìn)油口的特殊結(jié)構(gòu)提供的。實(shí)踐表明上油效果很好。此外，擋油箱還可以避免上部油箱中的循環(huán)油隨著主軸旋：福建仙游蓄能電站水泵水輪機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)13轉(zhuǎn)而飛濺出來。 密封腔潤(rùn)滑水來自尾水。機(jī)組安裝時(shí)以它為基準(zhǔn)，所以，座環(huán)既是承重件，又是過流件，又是基準(zhǔn)件。頂蓋結(jié)構(gòu)如圖 33： 圖 33 頂蓋結(jié)構(gòu) 底環(huán)底環(huán)是水輪機(jī)主要環(huán)形部件之一，位于導(dǎo)葉下方，安裝在座環(huán)的下環(huán)上，它用來安裝導(dǎo)葉下軸承及支持導(dǎo)葉的下軸頸。做為常規(guī)水輪機(jī)來說，只要結(jié)構(gòu)條件和經(jīng)濟(jì)條件允許，希望截面越大越好。所以需要在這種情況下進(jìn)行補(bǔ)氣，消除轉(zhuǎn)輪室內(nèi)真空。由《水輪機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》中141 頁表87查得正曲率導(dǎo)葉葉形的斷面參數(shù)，再將正曲率翼型沿中心線鏡像得到負(fù)曲率翼型，尺寸如圖212：表28 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 3886 k D0 4425 r Z0 20 R1 a a1 b b1 c c1 d d1 e e1 m m1 d0 L ? 25176。本次設(shè)計(jì)中采用的套筒的尺寸大小如圖4表45：圖45 導(dǎo)葉套筒：福建仙游蓄能電站水泵水輪機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)25表45 導(dǎo)葉套筒尺寸參數(shù)符號(hào) 數(shù)值（mm） 參數(shù)符號(hào) 數(shù)值（mm）db 250 h1 40d1 660 h2 230d2 390 h3 16d3 250 h4 36d4 270 dn M24d5 280 dΦ 32dm 300 R 10H 1270 R1 5h 55 R2 215D 580 導(dǎo)葉止推裝置水頭較高的機(jī)組中應(yīng)考慮導(dǎo)葉在水壓作用下的上浮力，在導(dǎo)葉套筒上需要裝設(shè)止推裝置，以防止導(dǎo)葉向上抬起，碰撞頂蓋和連桿受力。叉頭傳動(dòng)機(jī)構(gòu)主要由導(dǎo)葉臂、連接板、叉頭、插頭銷、連接螺桿、分半鍵、剪斷銷、軸套、端蓋和補(bǔ)償環(huán)等組成。而后有對(duì)其中的主要零件進(jìn)行設(shè)計(jì)