【正文】 計中采用稀油潤滑分塊瓦式軸承，主要是因為以下原因：稀油潤滑分塊瓦式軸承雖然有密封在軸承下部，轉(zhuǎn)輪懸臂大，成本高，平面布置尺寸大等缺點(diǎn)，但鑒于其受力均勻，軸瓦研刮、調(diào)整方便，運(yùn)行安全可靠，在大中型機(jī)組中應(yīng)用較多。由于東西關(guān)水電站的設(shè)計水頭為17米，最低水頭m，故蝸殼的形式為拼焊的混凝土““形斷面的蝸殼，包角為180176。根據(jù)水輪機(jī)型號和水頭選擇導(dǎo)葉中軸頸db。 確定導(dǎo)葉開度a. 查模型綜合特性曲線，得模型水輪機(jī)的最大開度以的交點(diǎn)在模型特性曲線上查得模型轉(zhuǎn)輪的最大開度=真機(jī)最大開度b. 真機(jī)的最大可能開度c. 查模型綜合特性曲線中最優(yōu)工況點(diǎn)對應(yīng)的開度為模型轉(zhuǎn)輪的最優(yōu)開度，得真機(jī)的最優(yōu)開度 ：0mm、150mm、300mm、447mm、。對于軸流式水輪機(jī)，導(dǎo)水機(jī)構(gòu)套筒處得漏水由排水管集中到頂蓋下部的軸承支架內(nèi)，連同主軸密封處的漏水，由水泵抽水至電站集水井。頂蓋的材料采用ZG30，基本厚度為130mm鋼板。在本次設(shè)計中轉(zhuǎn)輪體采用ZG20MnSi 整鑄而成。本次設(shè)計中操作油管被分為數(shù)段，用法蘭連接，這主要是考慮到電站布置，主軸和接力器結(jié)構(gòu)的變化，為滿足動作靈活，加工、裝卸方便。其結(jié)構(gòu)如圖83所示： 圖83 真空破壞閥通過此次的畢業(yè)設(shè)計，我學(xué)到了很多知識，跨越了傳統(tǒng)方式下的教與學(xué)的體制束縛，在畢業(yè)設(shè)計過程中，通過查資料和搜集有關(guān)的文獻(xiàn)，培養(yǎng)了自學(xué)能力。所以，當(dāng)我把一個零件比較準(zhǔn)確的畫在圖紙上時，這個零件的作用和結(jié)構(gòu)我也就很清楚了。在我的研究生階段，我不僅要學(xué)深刻學(xué)習(xí)自己的專業(yè)，還要抽出時間去學(xué)習(xí)水能利用、水工設(shè)計、電氣方面的知識，全面發(fā)展。我深深的感受到自己知識的匱乏，要學(xué)的東西還有很多，幫我指明了學(xué)習(xí)進(jìn)步的方向。由于采用CAD制圖，作圖的精度和準(zhǔn)確性有了更高的要求，每個零件只有在充分了解其作用和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)后，才能將它畫在圖紙上。真空破壞閥就是在緊急關(guān)閉導(dǎo)葉時補(bǔ)入空氣，破壞真空，起一定的保護(hù)作用。通常，操作油管用兩根無縫鋼管組成內(nèi)外兩個壓力油腔，上部接至受油器，下部與轉(zhuǎn)輪接力器的活塞桿連接。 導(dǎo)水機(jī)構(gòu)的配合間隙查《水輪機(jī)設(shè)計手冊》表83導(dǎo)葉的端面間隙，得 A=～，導(dǎo)葉與頂蓋配合間隙為 =～， 與底環(huán)配合的端面間隙為 =～。另外，操作油壓采用=25公斤/厘米178。其尺寸大小如下表55：表55 中軸頸密封參數(shù)符號數(shù)值（mm）參數(shù)符號數(shù)值（mm）db230h18d237δ14d1223δ24d2280其中參數(shù)符號意義對應(yīng)圖56： 圖56 中軸頸密封導(dǎo)葉下軸頸的密封主要是防止泥沙進(jìn)入，發(fā)生軸頸磨損。得到最終尺寸為：Lh=870mm，Lc=665mm，Dc=5120mm。本設(shè)計為軸流轉(zhuǎn)槳式機(jī)組，選擇徑向式導(dǎo)水機(jī)構(gòu)。根據(jù)轉(zhuǎn)輪直徑（6400mm）從《機(jī)械設(shè)計手冊》選出座環(huán)的基本尺寸，如表41所示： 表41 水輪機(jī)座環(huán)尺寸參考符號數(shù)值（mm）參考符號數(shù)值(mm)Db8440K100Da7670H12580其中參數(shù)符號對應(yīng)圖42所示的座環(huán)： 圖42 水輪機(jī)座環(huán) 蝸殼蝸殼的作用是把水流均勻分布到轉(zhuǎn)輪周圍。其它型式軸承如稀油潤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。此外，連接板或控制環(huán)與叉頭連接處，為了使連接螺桿保持水平，可以裝補(bǔ)償環(huán)進(jìn)行調(diào)整。受運(yùn)輸條件的限制，頂蓋采用分四瓣組合。水輪發(fā)電機(jī)組為立軸流轉(zhuǎn)槳式，俯視順時針旋轉(zhuǎn)，水輪發(fā)電機(jī)采用兩根軸結(jié)構(gòu)。這是一項至關(guān)重要的工作，它直接關(guān)系到水電站的機(jī)組能否長期穩(wěn)定運(yùn)行和投資的多少。水輪機(jī)選型設(shè)計既是水電站設(shè)計的重要內(nèi)容之一，也是編制設(shè)備采購招標(biāo)文件的依據(jù)。特別是近幾年來，通過出口機(jī)組和與世界著名水輪機(jī)制造公司的合作和接觸機(jī)會增多，了解了國際上在水輪機(jī)設(shè)計中的經(jīng)驗和特點(diǎn)。(2) 轉(zhuǎn)速n的計算，故取水輪機(jī)的轉(zhuǎn)速n=(3) 水輪機(jī)的設(shè)計流量 水輪機(jī)綜合運(yùn)轉(zhuǎn)特性曲線的繪制 等效率曲線的繪制（1）等效率曲線繪制的一般方法： ①對轉(zhuǎn)輪葉片的每一個安放角求出一個效率修正值，若各角下的模型水輪機(jī)的最高效率為，原型水輪機(jī)各角下的最高效率為，則②在間取若干水頭，計算各水頭對應(yīng)的,過各作水平線與轉(zhuǎn)槳式水輪機(jī)模型特性曲線的各等線相交，找出各角點(diǎn)的，其中由內(nèi)插確定，計算各點(diǎn)的真機(jī)效率和出力。水輪機(jī)剖面圖如圖31所示。支持蓋要求有足夠的強(qiáng)度和剛度，材料為ZG30。轉(zhuǎn)輪體外圓采用球形結(jié)構(gòu)，球形輪轂?zāi)苁谷~片和轉(zhuǎn)輪體表面配合良好，在各種葉片轉(zhuǎn)角下它們之間的間隙可以很小，從而減小容積損失。東西關(guān)水電站水質(zhì)干凈，有清潔水源，選擇分塊瓦式軸承雖然轉(zhuǎn)輪懸臂大，但其仍有不可掩蓋的優(yōu)點(diǎn)。為防止水流沖刷及滲漏現(xiàn)象，在混凝土蝸殼和座環(huán)的連接部位還加有鋼板襯板。根據(jù)db選擇導(dǎo)葉各部分尺寸。 繪制導(dǎo)葉布置圖及相關(guān)曲線選擇三個相連的導(dǎo)葉，同時旋轉(zhuǎn)三個導(dǎo)葉，使其處于不同開度，并繪出各開度下的小耳環(huán)位置以及導(dǎo)葉臂和耳柄中心線位置。對于深溪溝水電站，機(jī)組較大，可設(shè)兩套水泵互為備用。受運(yùn)輸條件的限制，頂蓋采用分四瓣組合。轉(zhuǎn)輪體外圓采用球形結(jié)構(gòu)，球形輪轂?zāi)苁谷~片和轉(zhuǎn)輪體表面配合良好，在各種葉片轉(zhuǎn)角下它們之間的間隙可以很小，從而減小容積損失。 泄油閥軸流轉(zhuǎn)槳式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪在泄水錐和轉(zhuǎn)輪體之間的底蓋上裝有泄油閥，圖235本次設(shè)計中所用到的泄油閥結(jié)構(gòu)，其特點(diǎn)是卸掉底部螺塞后油不會泄出，必須擰入排油管頂起止油閥后才能排出積油。并且由原先的被動的接受知識轉(zhuǎn)換為主動的尋求知識，這可以說是學(xué)習(xí)方法上的一個很大的突破。作圖和識圖能力有了極大的提高。致謝感謝所有給我?guī)椭睦蠋熀屯瑢W(xué)！ 感謝我的老師趙道利副教授、梁武科教授對我論文工作給予了許多的幫助和支持，同時也感謝我的師兄王華有一直以來對我的幫助，特別是在畫圖的過程中，向他請教了好多經(jīng)驗和方法。在以后的學(xué)習(xí)尤其是工作中，我們不可能每遇到一個問題就到處問，我們必須學(xué)會查資料和總結(jié)，擁有自己的主見和思想。以前在課堂上學(xué)習(xí)時只是對各零部件有個初步的認(rèn)識，但這遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。 圖82 水壓式端面密封 真空破壞閥當(dāng)導(dǎo)水機(jī)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(jī)現(xiàn)象。其具體結(jié)構(gòu)如圖71所示：圖71 帶操作架的直連桿機(jī)構(gòu) 操作油管轉(zhuǎn)槳式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪的接力器操作油管裝于主軸中心孔內(nèi)。導(dǎo)水機(jī)構(gòu)的配合關(guān)系見導(dǎo)水機(jī)構(gòu)裝配圖。 導(dǎo)葉傳動機(jī)構(gòu)的設(shè)計 接力器，屬于大型機(jī)組，故采用直缸接力器，兩只直缸活塞式接力器用法蘭固定在水輪機(jī)機(jī)坑的接力器井內(nèi)，接力器活塞通過兩根推拉桿和控制環(huán)的耳環(huán)相連，這種布置形式結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，運(yùn)行可靠。密封圈的材料采用中硬耐油橡膠，模壓成型。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～。對導(dǎo)水機(jī)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(jī)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(jī)構(gòu)零件；（4） 在導(dǎo)葉失去控制時，導(dǎo)水機(jī)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(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)各摩擦面必須保持良好的潤滑；（6）導(dǎo)水機(jī)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(jī)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(qiáng)度必須特別加以注意。本電站采用整體型比較方便。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。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。頂蓋的材料采用ZG30，基本厚度為130mm鋼板。圖21 水輪機(jī)綜合運(yùn)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(jī)組的穩(wěn)定性和可靠性。59 原始數(shù)據(jù)水輪機(jī)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(jī)型號和計算水輪機(jī)的各種數(shù)據(jù)。水輪