【正文】 2022年第 1 期[14] “S” 特性區(qū)危害及解決對(duì)策[J].2022 年 6 月第 34 卷第 6 期[15] 張海峰，張國(guó)利，滕毅. ASTM A668 CLE . 2022年第 4 期[16] ， and , Modern Design of Pumpturbines[Z].[17] Kirschner O, Schmidt H ,Ruprecht A, Mader R and Meusburger P ,Experimental investigation of vortex control with an axial jet in the draft tube of a model pumpturbine[Z]。本次設(shè)計(jì)能夠順利完成，首先我要感謝我的母校，是她為我們提供了學(xué)習(xí)知識(shí)的土壤，使我們?cè)谶@里茁壯成長(zhǎng)；其次我要感謝水利水電學(xué)院的老師們，他們不僅教會(huì)我們專業(yè)方面的知識(shí)，而且教會(huì)我們做人做事的道理；尤其要感謝在本次設(shè)計(jì)中給與我大力支持和幫助的*老師，每有問(wèn)題，老師總是耐心的解答，使我能夠充滿熱情的投入到畢業(yè)設(shè)計(jì)中去；還要感謝我的學(xué)長(zhǎng)學(xué)姐們，他們熱心的幫助，使我感到了來(lái)自兄弟姐妹的情誼；最后還要感謝相關(guān)資料的編著者和給予我們支持的社會(huì)各界人士，感謝您們?yōu)槲覀兲峁┮粋€(gè)良好的環(huán)境，使本次設(shè)計(jì)圓滿完成。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。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。表 510 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）D1 4158 d4 100Dc 3300 H 855Z0 20 h1 70Dy 3450 h2 210 R’ 178 h3 50S 30 h4 625：福建仙游蓄能電站水泵水輪機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)39d1 180 h 90d2 175 R 105d3 350 Dk 2600Dq 2700 Dt 2560圖 512 控制環(huán)本次設(shè)計(jì)首先是水輪機(jī)總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。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(yè)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(yè)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(guò)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。1倒3lS圖54 連接螺桿2022 屆熱能與動(dòng)力工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 34表54 連接螺桿尺寸參數(shù)符號(hào) 數(shù)值（mm） 參數(shù)符號(hào) 數(shù)值（mm）d1 M72X4 b 28d2 80 b1 8d3 66 r 2S 70 c 3l 170 端蓋根據(jù)軸頸db=250mm ，從《水輪機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》上171頁(yè)的表837查出端蓋尺寸如下表55：表55 端蓋尺寸參數(shù)符號(hào) 數(shù)值（mm） 參數(shù)符號(hào) 數(shù)值（mm）db 250 h1 38d1 400 R 115d2 232 Φ1 M36d3 90 Φ2 26d4 52 Φ3 64d5 290 d6 130h 48：福建仙游蓄能電站水泵水輪機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)35表55中參數(shù)符號(hào)意義對(duì)應(yīng)如下圖：圖 55 端蓋 分半鍵根據(jù)上軸直徑dc =230mm，查《水輪機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》上169 頁(yè)的表834，選用b型分半鍵，得分半鍵尺寸如下表56： 圖 56 分半鍵2022 屆熱能與動(dòng)力工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 36表 56 分半鍵尺寸參數(shù)符號(hào) 數(shù)值（mm） 參數(shù)符號(hào) 數(shù)值（mm）dc 230 b dm 60 K 5L 245 c B 58 b1 l1 305 h2 25l2 250 h3 40h 10 h4 10 剪斷銷叉頭傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中，導(dǎo)葉臂和連接板上裝有剪斷銷，如果導(dǎo)葉間因異物卡住，有關(guān)傳動(dòng)件的操作力將急劇增大，剪斷銷首先剪斷，保護(hù)其他傳動(dòng)件不受損壞。根據(jù)接力器直徑 dc=700mm，db=250mm，查閱《水輪機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》上164 頁(yè)的表 82826 ，得到叉頭傳動(dòng)機(jī)構(gòu)特征尺寸如表 5 表 5 導(dǎo)葉傳動(dòng)機(jī)構(gòu)特征參數(shù)參數(shù)符號(hào) 數(shù)值（mm） 參數(shù)符號(hào) 數(shù)值（mm）dc 700 d2 100d1 M72 h 70dn 90 h1 90d 70 dm 60 導(dǎo)葉臂圖51 導(dǎo)葉臂及銷孔結(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)31根據(jù)叉頭傳動(dòng)機(jī)構(gòu)裝配尺寸從《水輪機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》上166頁(yè)的表82828查出導(dǎo)葉臂及其銷孔尺寸如下表51512：表 511 導(dǎo)葉臂參數(shù)符號(hào) 數(shù)值（mm） 參數(shù)符號(hào) 數(shù)值（mm）db 250 H 290Dc 230 L1 225D1 340 e 60D2 370 K 10D3 340 R1 30D4 370 f1 2d2 290 h3 50dm 60 b1 25d3 M24 lp 261d4 32其中參數(shù)符號(hào)意義對(duì)應(yīng)圖51(左) :表 512 銷孔尺寸參數(shù)符號(hào) 數(shù)值（mm） 參數(shù)符號(hào) 數(shù)值（mm）d 70 C1 2R 105 h 70B 260 h1 90其中參數(shù)符號(hào)意義對(duì)應(yīng)圖51（右）：2022 屆熱能與動(dòng)力工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 32 連接板 圖 52 連接板 根據(jù)叉頭傳動(dòng)機(jī)構(gòu)裝配尺寸從《水輪機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》上 167 頁(yè)的表 8—29 到表 830 查出連接板尺寸如下表 5圖 52：表 52 連接板尺寸參數(shù)參數(shù)符號(hào) 數(shù)值（mm） 參數(shù)符號(hào) 數(shù)值（mm）D1 340 R2 75h 70 h1 90R1 205 lp 261D 70 l1=l2 120D2 100 c1 d1 135 Lp+ 380 叉頭根據(jù)連接板d1=M72，從《水輪機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》上167 頁(yè)的表831查出叉頭尺寸如下表53： ：福建仙游蓄能電站水泵水輪機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)33表 53 叉頭尺寸參數(shù)符號(hào) 數(shù)值（mm） 參數(shù)符號(hào) 數(shù)值（mm）d1 M72X4 L 190d2 90D L1 120d3 85D R 80d4 130 r 15H 180 r1 8h 110 c1 2h1 35 S 28其中參數(shù)符號(hào)意義對(duì)應(yīng)圖53： C1d4rL3145176。為了兼顧剛強(qiáng)度要求，本次機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)中，采用鋼背聚甲醛的符合軸套，導(dǎo)葉軸上、中、下軸套的結(jié)構(gòu)及尺寸依次如下各個(gè)對(duì)應(yīng)圖表所示：（1）導(dǎo)葉上軸套結(jié)構(gòu)及參數(shù)圖 481 上軸套2022 屆熱能與動(dòng)力工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 28表 481 上軸套參數(shù)參數(shù)符號(hào) 數(shù)值（mm） 參數(shù)符號(hào) 數(shù)值（mm）dc 230 h 115d1 230 h1 8d2 250 δ′ 1d4 290(2)導(dǎo)葉中軸套結(jié)構(gòu)及參數(shù)圖 482 中軸套 表 482 中軸套參數(shù)參數(shù)符號(hào) 數(shù)值（mm） 參數(shù)符號(hào) 數(shù)值（mm）db 250 h 250d1 250 h1 40d3 270 δ 1d4 280：福建仙游蓄能電站水泵水輪機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)29(3)導(dǎo)葉下軸套結(jié)構(gòu)及參數(shù) 圖 483 下軸套表 483 下軸套參數(shù)參數(shù)符號(hào) 數(shù)值（mm） 參數(shù)符號(hào) 數(shù)值（mm）da 210 h 210d1 210 k 6d2 230 δ 1dm 2402022 屆熱能與動(dòng)力工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 30常用的導(dǎo)葉傳動(dòng)機(jī)構(gòu)有叉頭式和耳柄式兩種，前者受力情況較好，適宜于大中型機(jī)組上采用。下軸頸密封一般采用“O”型橡皮圈密封結(jié)構(gòu)，其尺寸大小如下表472表472 下軸頸“O”型密封 參數(shù)符號(hào) 數(shù)值（mm）db 250D 210d 10圖472 導(dǎo)葉下軸頸“O”型密封 導(dǎo)葉軸套 導(dǎo)葉軸套以前常使用黃干油潤(rùn)滑的鑄錫青銅，目前已廣泛采用具有自潤(rùn)滑功能的工程塑料代替，這樣不僅簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)，而且節(jié)省了大量的有色金屬，降低成本。實(shí)踐證明，封水性能很好，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。止推裝置的結(jié)構(gòu)形式很多，采用比較多的是在導(dǎo)葉臂上開(kāi)槽，利用固定在套筒上法蘭面的止推板，卡在導(dǎo)葉臂槽內(nèi)，使導(dǎo)葉臂和導(dǎo)葉受軸向限位，從而限制了導(dǎo)葉向上浮動(dòng)。目前多數(shù)采用整體圓筒的模式，因?yàn)楸敬卧O(shè)計(jì)的機(jī)組的水頭很高，所以導(dǎo)葉套筒上還必需設(shè)計(jì)導(dǎo)葉止推裝置。 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。如下圖