【正文】 和機(jī)組段混凝土重量因此要有足夠的強(qiáng)度和剛度其基本結(jié)構(gòu)是由上環(huán)、下環(huán)和固定導(dǎo)葉組成 由于本水電站水頭較低小于40m故而選擇與混凝土蝸殼連接的座環(huán)考慮到電站的基本資料現(xiàn)對制造質(zhì)量提出如下要求： 1)此座環(huán)所選材料為 ZG30采用鑄造結(jié)構(gòu)； 2)考慮到其強(qiáng)度要求鋼板厚度選取為75mm； 2)； 3)； 4) 毫米/米； 5) 毫米～ 毫米凹陷部分（深度小于接合縫的1/3長度不超過接合縫總長的1/5）但不允許有突起 座環(huán)的尺寸和轉(zhuǎn)輪型號、直徑有關(guān)其固定導(dǎo)葉的形狀又取決于水力和強(qiáng)度計算所以座環(huán)尺寸變化的因素較多不可能完全統(tǒng)一參考《水輪機(jī)設(shè)計手冊》104 頁表614 選出座環(huán)基本尺寸再根據(jù)電站實際情況稍作改動設(shè)計如下圖23表23所示： 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
5150
H1=b0+1025
1475
Da
4500
R
200
k
75
其中參數(shù)符號對應(yīng) 圖23 水輪機(jī)座環(huán)（αγ根據(jù)蝸殼而定）　　　圖23 水輪機(jī)座環(huán) 活動導(dǎo)葉翼型 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)時封住水流停止機(jī)組轉(zhuǎn)動 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）兩種標(biāo)準(zhǔn)葉形由于對稱形導(dǎo)葉一般用于具有不完全包角的高比轉(zhuǎn)速軸流式水輪機(jī)中故本設(shè)計中采用對稱形的葉形參考《水輪機(jī)設(shè)計手冊》中137 頁表85再根據(jù)本水輪機(jī)的具體情況得對稱形導(dǎo)葉葉形的斷面參數(shù)如下表： 表24 導(dǎo)葉翼型參數(shù)參數(shù)符號
數(shù)值(mm)
參數(shù)符號
數(shù)值(mm)
D1
3000
k
D0
3765
r
Z0
20
L
665
a
L1
b
L2
c
d0
d
m
e
其符號所代表的意義見圖 24: 圖24 導(dǎo)葉翼型圖 導(dǎo)葉結(jié)構(gòu)系列尺寸和軸頸選擇 導(dǎo)葉軸頸可按轉(zhuǎn)輪直徑 D1使用水頭H1（指最高水頭）導(dǎo)葉的相對高度b0/D1從《水輪機(jī)設(shè)計手冊》中146 頁表810 初選軸頸db選得db =115mm再根據(jù)db=115mm 從設(shè)計手冊中表89 查得導(dǎo)葉結(jié)構(gòu)的其它尺寸如下表： 表25 導(dǎo)葉尺寸參數(shù)符號
數(shù)值（mm）
參數(shù)符號
數(shù)值（mm）
db
115
hA
95
da
95
hB
140
d1
125
hc
200
dc
105
h1
20
d2
110
h2
110
dm
30
h3
45
d3
M24
h4
12
d4
32
h5
6
d5
109
H 參考
617
其中參數(shù)符號所代表下圖25中符號圖25 導(dǎo)葉結(jié)構(gòu)尺寸　　導(dǎo)葉的材料為ZG20MnSi整鑄為保證導(dǎo)葉轉(zhuǎn)動靈活導(dǎo)葉上、中、下三個軸頸要同心徑向擺度不大于中軸頸公差的一半導(dǎo)葉過流表面型線要正確制造中應(yīng)用樣板檢查 導(dǎo)葉的密封結(jié)構(gòu)　　導(dǎo)葉關(guān)閉后導(dǎo)葉體的立面應(yīng)該有很好的密封由于本機(jī)組屬于低水頭的機(jī)組因此采用圓橡皮條直接鑲?cè)滕澪膊蹆?nèi)封水這種結(jié)構(gòu)制造簡單但只適用于40 米水頭以下的機(jī)組因為水頭太高會把圓橡皮條沖掉從《水輪機(jī)設(shè)計手冊》上148 頁表812 查得圓橡皮條和鴿尾槽的尺寸如下表：（由于導(dǎo)葉體較高可在中間加焊數(shù)段鋼筋使橡皮條分段固定）　　表26 圓橡皮條和鴿尾槽的尺寸參數(shù)符號
數(shù)值（mm）
a
9
b
c
2
其中參數(shù)符號對應(yīng)下圖26中符號：　　圖26 導(dǎo)葉密封 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型密封實踐證明封水性能很好結(jié)構(gòu)簡單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其尺寸大小如下表27： 表27 中軸頸密封參數(shù)符號
數(shù)值（mm）
參數(shù)符號
數(shù)值（mm）
db
115
h
18
d
120
δ1
4
d1
110
δ2
4
d2
155
R2
R5
其中參數(shù)符號意義對應(yīng)圖27： 圖27 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28：　　表28 下軸頸密封參數(shù)符號
數(shù)值（mm）
db
115
D
95
d
其中參數(shù)符號意義對應(yīng)圖28：　　　　圖28 下軸頸O型密封 導(dǎo)葉中軸頸處雖有密封裝置但因?qū)~是轉(zhuǎn)動的不可避免會有少量漏水其排除方法主要是通過自流排水或水泵排水將漏水排出對于軸流式水輪機(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 導(dǎo)葉套筒 導(dǎo)葉套筒是固定活動導(dǎo)葉上中軸套的部件采用HT2140鑄鐵鑄造套筒結(jié)構(gòu)與主軸材質(zhì)、密封結(jié)構(gòu)和頂蓋的高度有關(guān)分段套筒雖有質(zhì)量小便于加工容易調(diào)整裝配等優(yōu)點但由于受到機(jī)組尺寸的限制本次設(shè)計仍選擇傳統(tǒng)的整體圓筒形結(jié)構(gòu)套筒的尺寸大小如下表29：表29 導(dǎo)葉套筒參數(shù)符號
數(shù)值（mm）
參數(shù)符號
數(shù)值（mm）
db
115
d7
26
d1
320
d8
6
d2
195
h
210
d3
120
h1
35
d4
130
h2
115
d5
135
h3
53
d6
280
Z
6
H 參考
430
其中參數(shù)符號對應(yīng)下圖29中符號： 圖29 導(dǎo)葉套筒為滿足于導(dǎo)葉臂的裝配要求最終取H=430mm 導(dǎo)葉軸套 導(dǎo)葉軸套目前已廣泛采用具有自潤滑功能的工程塑料代替這樣不僅簡化了結(jié)構(gòu)而且節(jié)省了大量的有色金屬降低成本該設(shè)計中導(dǎo)葉套筒采用尼龍1010其吸水性小尺寸較為穩(wěn)定通過離心熔鑄成型適合在水輪機(jī)導(dǎo)葉、連桿等部位應(yīng)用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
105
h
37
d1
105
h1
6
d2
120
h2
12
d3
δ′
1
d4
150
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：表211 中軸套尺寸參數(shù)符號
數(shù)值（mm）
參數(shù)符號
數(shù)值（mm）
db
115
h
115
d1
115
h1
25
d2
130
h2
6
d3
d5
6
d4
135
δ′
表中參數(shù)符號意義見圖211：圖211 中軸套c） 下軸套尺寸系列如表212 所示：表212 下軸套尺寸參數(shù)符號
數(shù)值（mm）
參數(shù)符號
數(shù)值（mm）
da
95
h
90
d1
95
h1
6
d2
110
δ′
d3
表中參數(shù)符號意義見圖212：圖212 下軸套 導(dǎo)葉臂 根據(jù)叉頭傳動機(jī)構(gòu)裝配尺寸從《水輪機(jī)設(shè)計手冊》上165 頁的表823查出導(dǎo)葉臂及其銷孔尺寸如下表213214：表213 導(dǎo)葉臂參數(shù)符號
數(shù)值（mm）
參數(shù)符號
數(shù)值（mm）
db
115
H
154
Dc
105D
L1
81
D1
144d
e
42
D2
148
K
8
d2
120
R1
20
dm
35D
f1
1
d3
M16
T
d4
22
其中參數(shù)符號意義對應(yīng)圖213(左) :表214導(dǎo)葉臂銷孔尺寸參數(shù)符號
數(shù)值（mm）
參數(shù)符號
數(shù)值（mm）
d
40D
C1
1
R
65
h
40
B
140
h1
55
其中參數(shù)符號意義對應(yīng)圖213 ：圖213 導(dǎo)葉臂 導(dǎo)水機(jī)構(gòu)裝配尺寸 導(dǎo)水機(jī)構(gòu)大部分零件應(yīng)做到標(biāo)準(zhǔn)化、系列化在《水輪機(jī)設(shè)計手冊》上132頁查表81可得出按轉(zhuǎn)輪系列尺寸編制的導(dǎo)水機(jī)構(gòu)裝配系列下表215是本水電站對應(yīng)的導(dǎo)水機(jī)構(gòu)裝配尺寸：　　表215 導(dǎo)水機(jī)構(gòu)裝配尺寸參數(shù)符號
數(shù)值（mm）
參數(shù)符號
數(shù)值(mm)
D1
3000
Dc
2400
Z0
20
LH
500
D0
3765
lp
250
ψ
30176。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)的筒式軸承所代替干油潤滑軸承國內(nèi)運用不多查《水輪機(jī)設(shè)計手冊》345頁本次設(shè)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但鑒于其受力均勻軸瓦研刮、調(diào)整方便運行安全可靠在大中型機(jī)組中應(yīng)用較多其結(jié)構(gòu)如圖225：　　:圖225 稀油潤滑分塊瓦式水導(dǎo)軸承本次設(shè)計中 Nr=2500kWn=125r/min再參照國內(nèi)部分運行機(jī)組的結(jié)構(gòu)參數(shù)其尺寸對應(yīng)下表231：表231 水導(dǎo)軸承參數(shù)符號
數(shù)值
參數(shù)符號
數(shù)值
N（千瓦）
2500
瓦寬B（毫米）
250
n（轉(zhuǎn)/分）
125
瓦數(shù)
10
軸頸直徑（毫米）