【正文】 而后有對(duì)其中的主要零件進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化。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。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。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。 密封腔潤(rùn)滑水來自尾水。實(shí)踐表明上油效果很好。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。 （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。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)。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)。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 。（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。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。 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。 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。 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。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。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。實(shí)踐證明，封水性能很好，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。大中型導(dǎo)水機(jī)構(gòu)，按其導(dǎo)葉軸線布置位置可以分為圓柱式、圓錐式、徑向式三種形式。結(jié)構(gòu)見圖 34 ：福建仙游蓄能電站水泵水輪機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)17圖 34 底環(huán)結(jié)構(gòu)底 環(huán) 主 要 尺 寸 如 下 ：外 徑 4958mm內(nèi)徑 3896mm高度 1498mm材料 E284 基礎(chǔ)環(huán)基礎(chǔ)環(huán)是混流式水輪機(jī)座環(huán)與尾水管進(jìn)口椎管短段相連接的基礎(chǔ)部件，埋設(shè)于混泥土內(nèi)，轉(zhuǎn)輪的下環(huán)在其內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。這種密封的結(jié)構(gòu)形式有空氣圍帶式、機(jī)械操作式或抬機(jī)密封等多種。（3）軸承間隙：軸承總的平均間隙一般可參照下面的經(jīng)驗(yàn)公式?jīng)Q定： )( 米＝ PD??式中 DP——主軸直徑 （ 毫 米 ）＝＝ 37...?實(shí)踐表明，水輪機(jī)軸承間隙適當(dāng)放大對(duì)減少軸承磨損、降低軸承溫度有利，而對(duì)機(jī)組的運(yùn)行穩(wěn)定性無明顯影響。按潤(rùn)滑劑不同，水輪機(jī)導(dǎo)軸承型式很多，目前比較常用的有水潤(rùn)滑的橡膠軸承。 圖 21 流道圖表 21 流道尺寸參數(shù)符號(hào) 數(shù)值（mm） 參數(shù)符號(hào) 數(shù)值（mm）D0 4743 R1 3636D1 4158 R2 995D2 1810 R3 60Dk 1175 h1 1664bo h2 1075 轉(zhuǎn)輪部分 轉(zhuǎn)輪結(jié)構(gòu)：福建仙游蓄能電站水泵水輪機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4轉(zhuǎn)輪是水輪機(jī)中直接將水能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的部件，由于不受運(yùn)輸條件的限制(?3886mm)，所以轉(zhuǎn)輪采用整體鑄造，轉(zhuǎn)輪由上冠、下環(huán)、7 個(gè)葉片和泄水錐等組成，材料為 Z5CN1704M。關(guān)鍵詞：福建仙游蓄能電站, 水泵水輪機(jī), 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),CAD2022 屆熱能與動(dòng)力工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） The Structural Design of Pumpturbine inFujian Xianyou Pumped Storage Power stationAbstract Pumped storage power station plays a pivotal role in pekaclipping of power grid，being significant to improve the quality of power supply and the flexibility of power ，which is specially applied to pumped storage power station，transfers between turbine and pump according to the manage of power grid to fulfil the vital task of peak regulation and frequency adjustment. It also shows unique features in structure due to the characteristics of high water head, high speed, large capacity, plex operation condition and frequent startstop. Fujian Xianyou pumped storage power station is extremely typical when it es to the scale，unit capacity,or the highhead pump graduation project takes Guangzhou pumped storage power station as the object,aiming at pleting the structural design of Francis pumpturbine in this power station by refering to related data,the design ha