【正文】 再次感謝我的大學(xué)和所有幫助過我并給我鼓勵(lì)的老師，同學(xué)和朋友，謝謝你們！參考文獻(xiàn) [1] [J].水利水電科技進(jìn)展 .1995 年 6 月第 15 卷第 3期.[2] 姜茜,[J].《東方電機(jī) 》.2022 年第 2 期第 42頁.[3] [J].水力發(fā)電 .1995 年第 8 期第 11 頁.[4] （第三版）.中國水利水電出版社[M].河海大學(xué) .[5] 哈爾濱大電機(jī)研究所， 《水輪機(jī)設(shè)計(jì)手冊 M》 北京機(jī)械工業(yè)出版社 1976 年[6] 姜 茜,武 [J].《東方電機(jī)》.2022 年第 2 期第42 頁[7] [J].《東方電機(jī) 》.2022 年第 1 期第 9 頁.[8] 王泉龍,[R].哈爾濱電機(jī)廠有限責(zé)任公司.[9] 張安林, A 廠水泵水輪機(jī)主軸密封國產(chǎn)化探索[J] .水電站機(jī)電技術(shù).2022 年 8 月第 30 卷第 4 期.[10] [J].水電站機(jī)電：福建仙游蓄能電站水泵水輪機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)40技術(shù) 2022 年 10 月第 33 卷第 5 期.[11] 陳湘勻,[J].《水力發(fā)電》機(jī)電與金屬結(jié)構(gòu). 2022 年 4 月第 30 卷第 4 期[12] 蔡千華 (編譯). 三菱公司 700m 水頭段水泵水輪機(jī)的開發(fā)和驗(yàn)證[J] .《東方電機(jī)》.2022 年第 30 卷第 1 期第 105 頁.[13] [J].水力發(fā)電機(jī)電與金屬結(jié)構(gòu) 通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，不但對常規(guī)水輪機(jī)組結(jié)構(gòu)認(rèn)識的更深入，也學(xué)習(xí)掌握了水泵水輪機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，彌補(bǔ)了課堂上所學(xué)知識的不足。根據(jù)水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪直徑 D1=4158mm,查《水輪機(jī)設(shè)計(jì)手冊》第 185 頁圖 834 及其表 852 到表 854,插值法得出控制環(huán)尺寸。12RhH圖53 叉頭 連接螺桿根據(jù)連接板d1=M72從《水輪機(jī)設(shè)計(jì)手冊》上168 頁的表832查出連接螺桿尺寸如下表54： (倒)ld1b245176。聚甲醛和尼龍 1010 適合在水輪機(jī)導(dǎo)葉連桿等部位作自潤滑的軸套材料。具體止推裝置的結(jié)構(gòu)和尺寸如圖4表46：表46 止推壓板尺寸參數(shù)符號 數(shù)值（mm） 參數(shù)符號 數(shù)值（mm）d1 480 d 26d2 415 H 78d3 375 h 33d4 345 b 322022 屆熱能與動力工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 26 導(dǎo)葉軸頸密封導(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(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有排水孔，形成壓差。套筒結(jié)構(gòu)與主軸材質(zhì)、密封結(jié)構(gòu)和頂蓋的高度有關(guān)?！?76。 Dy 3450Dc 3300 活動導(dǎo)葉翼型圖212 負(fù)曲率導(dǎo)葉翼型：福建仙游蓄能電站水泵水輪機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)21 圓柱式導(dǎo)水機(jī)構(gòu)的導(dǎo)葉葉形，通常有對稱形和非對稱形（正曲率、負(fù)曲率）兩種標(biāo)準(zhǔn)葉形。2022 屆熱能與動力工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20水輪機(jī)導(dǎo)水機(jī)構(gòu)的作用，主要是形成和改變進(jìn)入轉(zhuǎn)輪水流的環(huán)量，保證水輪機(jī)具有良好的水力特性，調(diào)節(jié)流量，以改變機(jī)組出力，正常與事故停機(jī)時(shí)，封住水流，停止機(jī)組轉(zhuǎn)動。接力器直徑 HcPDbd10max1/??式中： ——轉(zhuǎn)輪直徑1D ——最高水頭max ——導(dǎo)葉相對高度10/b ——調(diào)速系統(tǒng)的額定油壓HP λ——計(jì)算系數(shù)從《水輪機(jī)設(shè)計(jì)手冊》中的表查得 λ=， =40 公斤/ 厘米178。兩種工況下蝸殼的特性存在著一些相互矛盾的因素，要讓同一蝸殼實(shí)現(xiàn)兩種工況的最優(yōu)化，設(shè)計(jì)時(shí)必須兼顧兩方面的技術(shù)要求。結(jié)構(gòu)如圖 35. 圖 35 基礎(chǔ)環(huán)2022 屆熱能與動力工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 蝸殼蝸殼是水輪機(jī)引水部件，安裝在座環(huán)與球閥之間，在機(jī)組作水輪機(jī)運(yùn)行時(shí)，蝸殼在座環(huán)圓周方向提供均勻的流速不變的壓力水流進(jìn)入轉(zhuǎn)輪。對底環(huán)的重點(diǎn)要求是，導(dǎo)葉的下軸承孔與頂蓋導(dǎo)葉套筒同心，剛度應(yīng)力達(dá)到要求。其主要作用有：1）形成流道并承受相應(yīng)的流體壓力；2)固定和支撐活動導(dǎo)葉及其連桿機(jī)構(gòu)；3)支撐水導(dǎo)軸承；4)支撐并組成機(jī)組的密封，包括主軸密封、檢修密封、上迷宮環(huán)等此次結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，頂蓋采用 E284 焊接而成，鋼板厚度為 80mm,由于高水頭水泵水輪機(jī)導(dǎo)葉軸較長，導(dǎo)致頂蓋高度也增高，因此頂蓋外緣法蘭設(shè)計(jì)為雙層形式。根據(jù)轉(zhuǎn)輪直徑（1000mm）從《水輪機(jī)設(shè)計(jì)手冊》104 頁表 614 選出座環(huán)基本尺寸，再根據(jù)實(shí)際情況稍作改動，設(shè)計(jì)如下圖 32，表 26 所示： 表 32 水輪機(jī)座環(huán)尺寸參數(shù)符號 數(shù)值（mm） 參數(shù)符號 數(shù)值（mm）Db 5440 H1=b0+1025 410Da 6572 H 1375k 85 ?1 105R 125 ?2 135(座環(huán)邊的延伸角度根據(jù)蝸殼的具體尺寸而定) 作為焊接件的座環(huán)，除了符合相應(yīng)的焊接規(guī)程保證其焊接質(zhì)量外，主要加工面的光潔度和公差也要達(dá)到精度要求，此外，對制造質(zhì)量還提出如下要求：1) 考慮到其強(qiáng)度要求，鋼板厚度選取為 100mm，固定頂蓋連接螺釘處，鋼板厚度為 130mm。采用的壓縮空氣壓力是 4～7 公斤，其所采用的圍帶的剖面尺寸見下圖。圖 314 非平衡水壓自調(diào)整軸向式分瓣機(jī)械型平面密封2022 屆熱能與動力工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 檢修密封主軸的密封除了正常運(yùn)行中的工作密封外，還有另一種是機(jī)組停機(jī)檢修軸承和軸承下部主軸密封時(shí)防止尾水往機(jī)坑內(nèi)泄漏的檢修密封。密封結(jié)構(gòu)如圖 314：彈簧復(fù)位式浮動型雙端面機(jī)械密封工作原理：密封供水經(jīng)減壓并過濾處理后進(jìn)入操作腔。 主軸密封 主軸密封緊靠水輪機(jī)主軸下法蘭端面，在水導(dǎo)軸承下方由內(nèi)頂蓋支撐，其作用是有效地阻擋水流從主軸與頂蓋之間的間隙上溢，防止水導(dǎo)軸承及頂蓋被淹，維持軸承和機(jī)組的安全運(yùn)行。冷卻器多數(shù)采用黃銅管，在布置條件許可下排列成扁方形，可以降低擋油箱的高度。 ，所以本次設(shè)計(jì)中取β＝50176。目前設(shè)計(jì)中采用的油槽升角一般為50176。考慮到不同工況啟動時(shí)機(jī)組轉(zhuǎn)速上升的速度差別較大，為確保軸瓦安全，水輪機(jī)工況時(shí)，油是先冷卻后潤滑瓦面，再回到油箱里的，水泵工況，油是先潤滑瓦面，然后再循環(huán)至冷卻器進(jìn)行冷卻，再回到油箱的。干油潤滑軸承國內(nèi)運(yùn)用不多。 表 312 主軸尺寸參數(shù)符號 數(shù)值（mm） 參數(shù)符號 數(shù)值（mm） 參數(shù)符號 數(shù)值（mm）D 1100 d2 173 Da 1030DФ 1660 h 225 da 60Db 1425 h1 260 D0 600Dp 1120 L 50 D2 1560D2 1650 l1 75 f 2D3 1200 l2 12 Z 20d 1000 S 275 C 16d′ 1000 S1 340 C1 20db 115 a 30 C2 4d1 118 m 22022 屆熱能與動力工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 圖 312 主軸結(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)11 水導(dǎo)軸承水導(dǎo)軸承的作用，一是承受機(jī)組在各種工況下運(yùn)行時(shí)通過主軸傳過來的徑向力，二是維持已調(diào)好的軸線位置。 主軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水輪機(jī)主軸是水輪發(fā)電機(jī)組中關(guān)鍵部件，特別是大型的抽水蓄能機(jī)組，其雙向運(yùn)行性更是對主軸材料的性能提出了更高的要求，既要保證高的強(qiáng)度和韌性，同時(shí)還要考慮焊接對材料碳當(dāng)量的要求，以前國內(nèi)水輪機(jī)主軸常選用的 20SiMn 或 18MnMoNb 等材料，其性能已經(jīng)逐漸不能滿足工作要求。本參數(shù)符號 數(shù)值（mm） 參數(shù)符號 數(shù)值（mm）Dm 1030 h’ 96Dn 1350 Φ1 63 D’ 850 Φ2 M100h 130圖 23 轉(zhuǎn)輪連接法蘭：福建仙游蓄能電站水泵水輪機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)6次選用第一種減壓裝置，減壓板與頂蓋的間隙值為 30mm 以保證抬機(jī)需要。參數(shù)符號 數(shù)值（mm） 參數(shù)符號 數(shù)值（mm）Da 3618 H 1792Db 1060 L1 240Dc 1866 ? 100bo 圖 221 轉(zhuǎn)輪結(jié)構(gòu)2022 屆熱能與動力工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5表 222 轉(zhuǎn)輪法蘭尺寸 轉(zhuǎn)輪止漏裝置止漏裝置的作用是減少機(jī)組的容積損失，常用的形式有縫隙式、迷宮式和梳齒式三種，材料選用碳素鋼、不銹鋼或其他抗磨鋼板。本設(shè)計(jì)查閱福建仙游抽水蓄能電站相關(guān)資料，擬用轉(zhuǎn)輪型號 HLXLJ410，其流道尺寸符號及數(shù)值分別如圖 2表 21 所示。CAD 制圖技術(shù)是本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中使用到的重要工具，既確保了繪圖計(jì)算的準(zhǔn)確性，也使得整個(gè)設(shè)計(jì)及修改過程更加快捷方便，讓我們對軟件使用的熟練程度和使用技巧也得到很大的提高。并以福建仙游抽水蓄能電站為對象，參考相同水頭段其他蓄能電站機(jī)組結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，完成對該電站水泵水輪機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。目前，世界抽水蓄能技術(shù)正在不斷超高水頭、大容量方向發(fā)展，我國蓄能電站技術(shù)雖起步較晚，但至今也取得了較快的進(jìn)步，在諸多核心技術(shù)上實(shí)現(xiàn)了重大突破，正在逐步實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化進(jìn)程。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)就是以該電站為對象，通過查閱相關(guān)資料及水輪機(jī)設(shè)計(jì)手冊，輔助以 CAD 繪圖工具，對其混流式水泵水輪機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，繪制了總裝配圖，導(dǎo)