【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 葉結(jié)構(gòu)圖導(dǎo)葉軸頸尺寸的選擇見(jiàn)下表： 軸頸尺寸參數(shù)符號(hào)數(shù)值（mm）參數(shù)符號(hào)數(shù)值（mm）dc210H1147d2220hC385db230h125d1240hB260d5hA190da190 導(dǎo)葉套筒 導(dǎo)葉套筒是固定導(dǎo)葉上中軸套的部件，一般都采用HT2140鑄鐵鑄造。套筒結(jié)構(gòu)與軸套材質(zhì)，密封結(jié)構(gòu)和頂蓋的高度等有關(guān)。目前多采用整體圓筒形式。： 導(dǎo)葉套筒結(jié)構(gòu)圖 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）db230d4250d1560h52d2365h2230d3230H840h3105 導(dǎo)葉軸套及軸頸密封1） 導(dǎo)葉軸套導(dǎo)葉軸套過(guò)去大多數(shù)采用鑄錫青銅，加注黃干油潤(rùn)滑。目前已廣泛應(yīng)用具有自潤(rùn)滑性能的工程塑料代替，這樣不僅簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，而且節(jié)省大量有色金屬，降低成本?，F(xiàn)階段的實(shí)驗(yàn)研究表明，聚甲醛或尼龍1010的吸水性小，尺寸較穩(wěn)定，比較適合在水輪機(jī)導(dǎo)葉、連桿等部位做自潤(rùn)滑軸套的材料。本設(shè)計(jì)中，采用鑄鐵HT1838作套，內(nèi)表面涂復(fù)尼龍1010制成復(fù)合軸套。本設(shè)計(jì)中的導(dǎo)葉軸套結(jié)構(gòu)如下圖所示 導(dǎo)葉中軸套結(jié)構(gòu)圖 導(dǎo)葉下軸套結(jié)構(gòu)圖 導(dǎo)葉中軸套尺寸參數(shù)符號(hào)數(shù)值（mm）參數(shù)符號(hào)數(shù)值（mm）db230h230d1230h140d2250h28d3dδ39。91d4260 導(dǎo)葉下軸套尺寸參數(shù)符號(hào)數(shù)值（mm）參數(shù)符號(hào)數(shù)值（mm）da190h190d1190 h18d2210 δ39。1d32） 導(dǎo)葉軸頸密封 “L”型密封圈 “O”型密封圈導(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(jī)組中已改用“L”型密封，“L”型密封圈與導(dǎo)葉中軸頸之間靠水壓貼緊封水，因此軸套和套筒上開(kāi)有排水孔，形成壓差。實(shí)踐證明，封水性能很好，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。“L”型密封圈與導(dǎo)葉中軸頸之間靠水壓貼近封水，因此軸套和套筒上開(kāi)有排水孔，形成壓差。密封圈與頂蓋配合端面，則靠壓緊封水，所以套筒與頂蓋端面配合尺寸應(yīng)保證橡膠有一定的壓縮量。密封圈的材料采用中硬耐油橡膠，模壓成型?！癘”型密封圈用于導(dǎo)葉下軸頸，主要是防止泥沙進(jìn)入，發(fā)生軸頸磨損。 中軸頸“L”型密封參數(shù)符號(hào)數(shù)值（mm）參數(shù)符號(hào)數(shù)值（mm）db230R55D237h18d2280δ14R22δ24 導(dǎo)葉中軸頸“L”型密封 下軸頸“O”型密封參數(shù)符號(hào)數(shù)值（mm）db230D190d10 導(dǎo)葉下軸頸“O”型密封導(dǎo)水機(jī)構(gòu)的環(huán)形部件有底環(huán)、頂蓋、支持蓋、控制環(huán)、軸承支架、推力軸承支架等。它們的受力比較復(fù)雜、制造要求較高。 底環(huán)底環(huán)是一個(gè)扁平的環(huán)形部件，固定于基礎(chǔ)環(huán)之上，設(shè)計(jì)時(shí)主要考慮剛度，一般不作強(qiáng)度計(jì)算。大多數(shù)底環(huán)都采用ZG30鑄鋼鑄造，大型機(jī)組中因受運(yùn)輸條件限制，可分為兩半或更多分瓣數(shù)組合。底環(huán)上部過(guò)流表面尺寸應(yīng)符合各型轉(zhuǎn)輪的流道尺寸，形成光滑的過(guò)渡面。對(duì)于有泥沙磨損的電站，過(guò)流表面應(yīng)采取一定的抗磨措施。目前設(shè)計(jì)中與導(dǎo)葉相配端面上裝有抗磨板，用螺釘固定，圓弧部分則鋪焊3毫米厚不銹鋼或Cr5Cu鋼板條。抗磨板的厚度一般采用16～20毫米，多數(shù)采用Q235鋼，也有采用Cr5Cu鋼板的，其工藝較困難，有的機(jī)組中試用了尼龍抗磨板，工藝性較好。在本次設(shè)計(jì)中，底環(huán)采用分瓣焊接結(jié)構(gòu)，材料選用ZG30鑄鋼，除此之外，底環(huán)上的導(dǎo)葉軸孔應(yīng)與頂蓋同心，裝配時(shí)，先把頂蓋加工好后，按頂蓋同劃孔線，單獨(dú)鏜孔，滿足同心的要求。 頂蓋頂蓋和支持蓋是水輪機(jī)的主要部件，要求有足夠的強(qiáng)度和剛度，因此多數(shù)設(shè)計(jì)成箱形結(jié)構(gòu)。此外，還應(yīng)考慮有一定的空間位置，便于檢修。頂蓋的材料可以采用鑄鐵HT210和HT240和鑄鋼ZG30，近來(lái)則廣泛用焊接結(jié)構(gòu)。一般混流式水輪機(jī)中僅有頂蓋，對(duì)于本設(shè)計(jì)中的混流式水輪機(jī)水輪機(jī)來(lái)說(shuō)，采用的是焊接結(jié)構(gòu)頂蓋，材料選用A3鋼板。頂蓋的設(shè)計(jì)基本上是一個(gè)帶很多徑向筋板的頂部開(kāi)敞的止水面板，它由全鋼板焊接結(jié)構(gòu)，并且分為4瓣加工。所用鋼板厚度為10到15厘米不等。經(jīng)過(guò)加工的頂蓋合縫法蘭由20個(gè)8厘米直徑的螺栓組合在一起，有錐形銷在組裝時(shí)定位。在頂蓋頂部有一組裝好的平板用以支持主軸密封箱，頂蓋頂部有加工出的環(huán)形槽用以安放控制環(huán)，頂蓋的外圈部分實(shí)際上是箱型截面，其上下兩個(gè)板面均有鏜孔，用以安裝導(dǎo)葉套筒與軸套，鏜孔間距要與底環(huán)配合。頂蓋外圈的底面鋪焊不銹鋼護(hù)層，分瓣的固定止漏環(huán)的裝配與轉(zhuǎn)輪上冠相同，其結(jié)構(gòu)與下環(huán)止漏環(huán)相似。 控制環(huán)控制環(huán)是傳遞接力器作用力，并通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)葉的環(huán)形部件，可采用ZG30鑄鋼鑄造，但近來(lái)大量采用的是A3鋼板焊接結(jié)構(gòu)。大型機(jī)組中因受運(yùn)輸條件限制，也可設(shè)計(jì)成分瓣結(jié)構(gòu)，分瓣面應(yīng)設(shè)計(jì)在應(yīng)力最低部位。本設(shè)計(jì)中的控制環(huán)采用整鑄結(jié)構(gòu)。 相關(guān)數(shù)據(jù)如下表所示： 控制環(huán)尺寸參數(shù)符號(hào)數(shù)值（mm）參數(shù)符號(hào)數(shù)值（mm）Dy4100d2230Dc4000d3460Zo24h90d1240s30h185h2270R35 座環(huán)、基礎(chǔ)環(huán)座環(huán)是反擊式水輪機(jī)的基礎(chǔ)部件，除了承受水壓力之外，還承受整個(gè)機(jī)組和機(jī)組段混凝土重量，因此要求有足夠的強(qiáng)度和剛度。而基礎(chǔ)環(huán)是混流式水輪機(jī)中座環(huán)與尾水管進(jìn)口錐管段相連接的基礎(chǔ)部件，埋設(shè)二期混凝土內(nèi)。轉(zhuǎn)輪的下環(huán)在其內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。本次設(shè)計(jì)中座環(huán)和基礎(chǔ)環(huán)焊接在一起，以起到支撐和連接機(jī)組的作用。本次采用的座環(huán)形式為與金屬蝸殼相連的帶蝶形邊形式，考慮到改善焊接性能，鑄焊結(jié)構(gòu)中、上下環(huán)和固定導(dǎo)葉分別鑄造后組焊成一體，考慮到改善焊接性能，鑄件采用ZG20MnSi鑄鋼。座環(huán)與蝸殼連接處采用對(duì)接焊縫。由于蝸殼鋼板與蝶形邊厚度不一致，會(huì)出現(xiàn)接縫處座環(huán)側(cè)強(qiáng)度不夠的問(wèn)題，需要采用加強(qiáng)措施，本設(shè)計(jì)中，采用在蝶形邊側(cè)按強(qiáng)度需要適當(dāng)增加焊縫。座環(huán)的固定導(dǎo)葉斷面形狀、數(shù)量和分布位置按水力和強(qiáng)度計(jì)算確定?？拷膊康募皞€(gè)固定導(dǎo)葉設(shè)計(jì)成空心，作為頂蓋自流排水的通道?；A(chǔ)環(huán)用鋼板焊接而成，分成4瓣加工。上法蘭與座環(huán)焊接在一起，下法蘭直接與尾水管錐管段的里襯焊接?；A(chǔ)環(huán)的下法蘭面與轉(zhuǎn)輪下環(huán)留有一定間隙，作為安放轉(zhuǎn)輪，調(diào)整水平用。具體間隙值為徑向間隙15mm，軸向間隙45mm。 水輪機(jī)軸承水輪機(jī)軸承型式很多，目前比較常用的有水潤(rùn)滑的橡膠軸承；稀油潤(rùn)滑帶有轉(zhuǎn)動(dòng)油盆、斜油槽自循環(huán)的筒式軸承和稀油潤(rùn)滑油浸式分塊瓦軸承。其他型式軸承如稀油潤(rùn)滑畢托管上油方式軸承，在中小型機(jī)組中雖有采用，近期已被斜油槽自循環(huán)的筒式軸承所代替。干油潤(rùn)滑軸承國(guó)內(nèi)應(yīng)用不多。本設(shè)計(jì)中采用稀油潤(rùn)滑浸式分塊瓦軸承。這種軸承運(yùn)行中采用稀油潤(rùn)滑，軸瓦下部浸入油內(nèi)。主軸軸領(lǐng)旋轉(zhuǎn)，在油離心力作用下經(jīng)軸領(lǐng)下部徑向孔升入軸瓦，經(jīng)上部油箱返回連續(xù)循環(huán)。這種軸承潤(rùn)滑方式受力均勻，有自調(diào)能力，軸承的安裝，維護(hù)都較筒式軸承方便，但剛性略次于筒式軸承，它由8~12塊巴氏合金軸瓦組成，用支頂螺絲支撐在軸承體上，平面布置尺寸較大，主軸直徑超過(guò)1米優(yōu)先采用。常用的軸領(lǐng)分三種形式：（1）軸領(lǐng)與兩端帶法蘭的主軸鍛成一體，這種結(jié)構(gòu)軸領(lǐng)與軸間空腔的機(jī)械加工量大；（2）主軸一端不帶法蘭，采用熱套方式將軸領(lǐng)緊固于軸身上，這種結(jié)構(gòu)多用于傘式機(jī)組上；（3）軸領(lǐng)與軸身焊成一段，通常軸領(lǐng)采用與主軸同樣材質(zhì)的鑄件或鍛件，粗加工后焊于軸身，并經(jīng)退火處理，消除焊接應(yīng)力。退火前主軸內(nèi)孔灌以鑄鐵鐵屑或黃砂，兩端封閉，以減少內(nèi)孔氧化。本設(shè)計(jì)采用第三種軸領(lǐng)形式，且在軸領(lǐng)下部開(kāi)有成一定角度或徑向的通油孔。當(dāng)主軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，此孔起著油泵的作用，將經(jīng)過(guò)冷卻器冷卻后的潤(rùn)滑油輸送到軸瓦面及軸承體空腔內(nèi)，工作后的熱油經(jīng)軸承體上部油孔和頂部流向冷卻器，形成油循環(huán)。軸領(lǐng)下部通油孔數(shù)目在24~32范圍內(nèi)，孔的直徑取24~30mm。擋油箱上部的軸領(lǐng)處，開(kāi)有數(shù)個(gè)通氣孔，以平衡軸領(lǐng)內(nèi)外側(cè)壓力，防止油和油霧外溢。分塊瓦軸承的間隙視機(jī)組大小而定，~。軸領(lǐng)內(nèi)側(cè)裝有擋油箱，保證機(jī)組靜止時(shí)瓦面約有1/3~1/2浸油高度。冷卻器布置在油箱底部，設(shè)計(jì)中把托盤與軸領(lǐng)相配處圓筒適當(dāng)伸長(zhǎng)，擋住一部