【正文】 2022 屆熱能與動力工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）1參考文獻(xiàn)[1] 考[J] .甘肅水利水電技術(shù)， 2022[2] 郝繼武，王春雷 轉(zhuǎn)漿式水輪機(jī)葉片密封的改進(jìn).《大電機(jī)技術(shù)》2022 年第三期[3] 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[4] ，12[5] （第三版）.[6] 溫曉軍，. 《中國水利》2022年 6 期[7] 王華任，超音速噴涂耐泥沙磨蝕技術(shù) 《東方電機(jī)》2022 年第 1 期[8] 潘春國， 年第 5 期[9] 郭鵬程，鄭小波，梁武科. 中小型水電站水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪改型設(shè)計(jì)的必要性和可行性. 西北水力發(fā)電. 第 18 卷，第 2 年 6 月 [10] （水輪發(fā)電機(jī)組設(shè)計(jì)手冊第一部分）.機(jī)[11] 高賢明，去氫熱處理工藝研究， 《東方電機(jī)》2022 年第 1 期[12] 高梅英，宋 璞， 年第 6 期 [13] Eisinger，R. ，Ruprecht A. Automatic shape optimization of hydro turbine ponents based on CFD，institute of Fliut Mechanics and Hydraulic Machinery. University of [14] Ales SKOTAK，Jiri optimization of a Kaplan Turbine IAHR 2022。再次感謝*老師的悉心指導(dǎo)以及學(xué)長、學(xué)姐們的幫助。在寫說明書的過程中我即把所學(xué)的知識梳理了一遍，同時(shí)也體會到了做任何事都要有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度，對于設(shè)計(jì)過程中任何問題，不論大小都不能輕視，要通過正確的方法去解決，在做任何事情的時(shí)候都不能輕言放棄，要有戰(zhàn)勝困難的信心，堅(jiān)持到最后一定能取得成功。在畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中，通過翻閱書籍和查找文獻(xiàn)使我養(yǎng)成了自學(xué)的好習(xí)慣，提高了自己獨(dú)立解決問題的能力。在以后的學(xué)習(xí)尤其是工作中，我們不可能每遇到一個(gè)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。但是大部分的問題還得通過查找資料，自己拿主意，最終把問題解決。解決問題的能力提高了。這樣就要求我們?nèi)D書館借書，上網(wǎng)查期刊、看論文，找到一切自己能找到的資料。查找資料的能力提高了。之前我就在學(xué)校外面報(bào)過 CAD培訓(xùn)班，但終究是實(shí)踐太少，效果不明顯，再加上時(shí)間隔的有點(diǎn)長，好多都忘記了。所以，當(dāng)我把一個(gè)零件比較準(zhǔn)確的畫在圖紙上時(shí)，這個(gè)零件的作用和結(jié)構(gòu)我也就很清楚了。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(gè)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。總結(jié)下來大致有以下幾個(gè)方面：對整個(gè)水輪機(jī)結(jié)構(gòu)有了更深刻的認(rèn)識和了解。通過本次畢設(shè)，熟悉水輪機(jī)選型設(shè)計(jì)的過程，加深對水輪機(jī)結(jié)構(gòu)的認(rèn)識，熟悉各部件的作用并掌握通過現(xiàn)有資料進(jìn)行水輪機(jī)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法，同時(shí)將所學(xué)知識融入到實(shí)際的工程中，也對實(shí)際的工程有一個(gè)比較全面的認(rèn)識。繪制出了總裝配圖，導(dǎo)水機(jī)構(gòu)裝配圖，導(dǎo)葉布置圖，主軸零件圖,導(dǎo)葉零件圖。1rn)(36)(aMoy?所以真機(jī)得最優(yōu)開度為： )()( mZDaOMMoy ????2022 屆熱能與動力工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）525 總結(jié)本次設(shè)計(jì)首先是水輪機(jī)總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。 slsQrr根據(jù) 查ZZ560的模型綜合特性曲線得模型得最大開度：39。計(jì)算額定工況時(shí)的單位轉(zhuǎn)速和單位流量分別為： min)/(39。2022 屆熱能與動力工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）50圖238 真空破壞閥4 導(dǎo)水機(jī)構(gòu)傳動系統(tǒng)總設(shè)計(jì) 確定導(dǎo)葉開度根據(jù)水輪機(jī)的型號、轉(zhuǎn)輪直徑，確定最大可能開度所要求的接力器行程，從而確定傳動系統(tǒng)的參數(shù)。葛洲壩水電站機(jī)組尺寸較大，故而我們在頂蓋加設(shè)真空破壞閥，來作為補(bǔ)氣閥和空氣閥。支持蓋見 239：圖239 支持蓋 真空破壞閥當(dāng)導(dǎo)水機(jī)構(gòu)緊急關(guān)閉時(shí)，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。其結(jié)構(gòu)如圖 238 所示：49圖238 焊接頂蓋支持蓋是軸流式水輪機(jī)的主要部件之一，可以使得軸流式水輪機(jī)在檢修時(shí)候不必拆卸導(dǎo)葉和頂蓋。受運(yùn)輸條件的限制，頂蓋采用分四瓣組合。頂蓋的材料采用 ZG30，基本厚度為 140mm 鋼板。由于該水輪機(jī)底環(huán)屬于大型部件，受運(yùn)輸條件的限制，本次設(shè)計(jì)中的底環(huán)應(yīng)分四瓣鑄造。 底環(huán)底環(huán)是一個(gè)環(huán)形部件，固定于座環(huán)上，作為導(dǎo)葉安放的基座，在設(shè)計(jì)2022 屆熱能與動力工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）48時(shí)應(yīng)當(dāng)主要考慮剛度，可以不作強(qiáng)度計(jì)算。這樣，連通管能起到溢油和補(bǔ)充回油的作用。為降低轉(zhuǎn)輪體內(nèi)腔的漏油壓力，調(diào)節(jié)和補(bǔ)償活塞推拉桿上下移動時(shí)引起的轉(zhuǎn)輪體內(nèi)腔油體積的變化，在推拉桿中心開設(shè)連通管。其具體結(jié)構(gòu)如圖所示： 葉片密封裝置轉(zhuǎn)輪體內(nèi)充滿低壓油用以潤滑轉(zhuǎn)槳機(jī)構(gòu)。在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，轉(zhuǎn)輪體與主軸聯(lián)接時(shí)，采用直接連接。在本次設(shè)計(jì)中轉(zhuǎn)輪體采用ZG20MnSi 整鑄而成。葉片樞軸支承在轉(zhuǎn)輪體上，采用滑動軸承結(jié)構(gòu)，軸承襯為青銅。由于本機(jī)組屬于大型機(jī)組，所以葉片和樞軸采用分別鑄造，然后用螺釘連接。葉片本體與樞軸的連接方式有兩種。本次設(shè)計(jì)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。通常，操作油管用兩根無縫鋼管組成內(nèi)外兩個(gè)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。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。本次設(shè)計(jì)中采用的是水壓式端面密封，這種密封方式檢修維護(hù)方便，結(jié)構(gòu)簡單，工作壽命長，其結(jié)構(gòu)見圖230。 主軸密封主軸部分的密封裝置分兩種，一種是機(jī)組正常運(yùn)行中，橡膠軸承壓力水箱的密封，稀油軸承下部防止機(jī)組漏水的主軸密封。支頂螺絲材料為鍛鋼35，熱處理HRC40，細(xì)牙螺紋與螺帽選配。軸領(lǐng)處的結(jié)構(gòu)如下圖229：43圖229 軸頸處結(jié)構(gòu)本次設(shè)計(jì)中，油盆選擇用A3鋼板焊接，并在制造過程中進(jìn)行煤油滲漏試驗(yàn)。軸領(lǐng)下部通油孔數(shù)目在24~32范圍內(nèi)，孔直徑取30mm。軸頸下部開有成一定角度或徑向的通油孔。另外，對于稀油潤滑分塊瓦式軸承，本次設(shè)計(jì)選擇將軸領(lǐng)作為主軸軸身上的附加物，之后與軸身焊成一體，軸領(lǐng)采用與主軸同樣材質(zhì)的鑄件或者鍛件，粗加工后焊于軸身上，并經(jīng)退火處理，消除焊接應(yīng)力。葛洲壩水電站水質(zhì)干凈，有清潔水 41源，水質(zhì)含懸浮物質(zhì)不超過 克/升，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)。干油潤滑軸承國內(nèi)運(yùn)用不多。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。主軸一端與發(fā)電機(jī)相連，另一端與轉(zhuǎn)輪相連。同時(shí)，這樣的空心軸，不但減輕了主軸的質(zhì)量，提高軸的剛度和強(qiáng)度，而且還能消除軸心部分組織疏松等缺陷，便于檢查。它的毛坯采用 ZG20MnSi 整鍛。231倒10 Ldcdm圖220 分半鍵2022 屆熱能與動力工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）28 端蓋根據(jù)軸頸db=330mm，從《水輪機(jī)設(shè)計(jì)手冊》上171頁的表8—37查出端蓋尺寸如下表224：表224 端蓋尺寸 參數(shù)符號 數(shù)值（mm） 參數(shù)符號 數(shù)值（mm）db 330 h1 42d1 580 R 150d2 308 Φ1 M42d3 100 Φ2 32d4 72 Φ3 74d5 370 d6 170h 5229其中參數(shù)符號意義對應(yīng)圖221：221 端蓋 補(bǔ)償環(huán)根據(jù)叉頭銷dc=100mm，從《水輪機(jī)設(shè)計(jì)手冊》上172頁的表8—38查出2022 屆熱能與動力工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）30補(bǔ)償環(huán)尺寸如下表225： 表225 補(bǔ)償環(huán)尺寸 參數(shù)符號 數(shù)值（mm）d 150d1 168h 16其中參數(shù)符號意義對應(yīng)圖222：圖222 補(bǔ)償環(huán) 控制環(huán)控制環(huán)是傳遞接力器作用力，并通過傳動機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動導(dǎo)葉的環(huán)形部件，在本次設(shè)計(jì)中采用 ZG30 鑄造。d1倒3lL圖 218 連接螺桿 剪斷銷根據(jù)連接板D=120mm，從《水輪機(jī)設(shè)計(jì)手冊》上170頁的表8—35查出剪斷銷尺寸如下表222：2022 屆熱能與動力工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）26表222 剪斷銷尺寸參數(shù)符號 數(shù)值（mm） 參數(shù)符號數(shù)值（mm）D 120dc4 r 2d 45 h1 10d2 117 h2 22d3 135 h 120d4 120 l 114b 9 L 263b1 7其中參數(shù)符號意義對應(yīng)圖219： 23ldD14r60176。1176。其主要是由導(dǎo)葉臂、連接板、叉頭、叉頭銷、連接螺桿、螺帽、分瓣鍵、剪斷銷、軸套、端蓋和補(bǔ)償環(huán)等組成。a） 上軸套尺寸系列如表210 所示：表210 上軸套尺寸參數(shù)符號 數(shù)值（mm） 參數(shù)符號 數(shù)值（mm）dc 300 h 150d1 300 h1 10d2 330 h2 14d3 δ′ d4 370表中參數(shù)符號意義見圖210： 圖210 上軸套b） 中軸套尺寸系列如表211 所示：16表211 中軸套尺寸參數(shù)符號 數(shù)值（mm） 參數(shù)符號