【正文】 導葉軸套 ...............................................26 ........................................28 導葉臂 .................................................29 連接板 .................................................30 叉頭 ...................................................31 連接螺桿 ...............................................32 端蓋 ...................................................32 分半鍵 .................................................33 剪斷銷 .................................................34 叉頭銷 .................................................35 叉頭銷軸套 .............................................36 控制 環(huán) ...............................................37 ........................................................38參考文獻 ......................................................402022 屆熱能與動力工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計（論文） 11．前 言 概述隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展,我國能源消耗不斷增大,環(huán)境污染不斷加劇,轉(zhuǎn)變能源結(jié)構(gòu)、促進電力系統(tǒng)節(jié)能減排已成為全社會共同關(guān)注的焦點。由于水頭高、轉(zhuǎn)速高、容量大、運行工況復雜、起停頻繁等特點，因而決定了水泵水輪機在結(jié)構(gòu)上表現(xiàn)出獨有的特征.福建仙游蓄能水電廠從電站規(guī)模、機組容量及高水頭水泵水輪機等方面而言，都是極具代表性的抽水蓄能電站。2022 屆熱能與動力工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計（論文）畢業(yè)設(shè)計 （ 論文 ）題 目 仙游電站水泵水輪機 結(jié)構(gòu)設(shè)計 專 業(yè) 熱能與動力工程 班 級 動 093 班 學 生 **** 指導教師 *** 教授 2022 年：福建仙游蓄能電站水泵水輪機結(jié)構(gòu)設(shè)計2福建仙游蓄能電站水泵水輪機結(jié)構(gòu)設(shè)計摘 要抽水蓄能電站在電網(wǎng)中擔任填谷調(diào)峰的關(guān)鍵作用，對提高電網(wǎng)供電質(zhì)量和電網(wǎng)靈活性有著十分重要的意義。安裝在抽水蓄能電站的水泵水輪機，需要根據(jù)電網(wǎng)的調(diào)度在水輪機和水泵兩種工況間轉(zhuǎn)換運行，以此完成調(diào)頻調(diào)峰等重要任務(wù)。本次畢業(yè)設(shè)計就是以該電站為對象，通過查閱相關(guān)資料及水輪機設(shè)計手冊，輔助以 CAD 繪圖工具，對其混流式水泵水輪機結(jié)構(gòu)進行設(shè)計，繪制了總裝配圖，導水機構(gòu)裝配圖，導葉布置圖，主軸零件圖。經(jīng)濟發(fā)展對電力的需求逐步加大，為滿足電力供需關(guān)系，各種新能源和核電開始投網(wǎng)運行，這致使電力系統(tǒng)日負荷峰谷差越來越大。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步，在諸多核心技術(shù)上實現(xiàn)了重大突破，正在逐步實現(xiàn)國產(chǎn)化進程。福建仙游蓄能電站作為我國大型抽水蓄能電站的代表之一，對國內(nèi)整個抽水蓄能技術(shù)的發(fā)展起到了極大的借鑒和推動作用。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組結(jié)構(gòu)特點，完成對該電站水泵水輪機的結(jié)構(gòu)設(shè)計。更重要的是在完成畢業(yè)設(shè)計的過程中，能發(fā)現(xiàn)自己平時學習和認識上的疏漏點，及時的進行完善和彌補。CAD 制圖技術(shù)是本次畢業(yè)設(shè)計中使用到的重要工具，既確保了繪圖計算的準確性，也使得整個設(shè)計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。 （二）導水機構(gòu)傳動系統(tǒng)設(shè)計 ； ； 原始資料 本次畢業(yè)設(shè)計的基本參數(shù)如下：單機容量：300MW擬用水輪機型號：HLXLJ410額定轉(zhuǎn)速：水輪機設(shè)計流量： m 3/s水泵流量：最大 m3/s 最小 m3/s吸出高度：65m安裝高程：205m2022 屆熱能與動力工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計（論文） 3 繪制軸面流道圖可逆式水泵水輪機的轉(zhuǎn)輪要適應(yīng)兩種工況的要求，故其流道的特征形狀與離心泵更為相似。本設(shè)計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。圖 22 為轉(zhuǎn)輪結(jié)構(gòu)，尺寸如表 22所示: 表 221 轉(zhuǎn)輪尺寸 轉(zhuǎn)輪連接 混流式轉(zhuǎn)輪與主軸常用的連接方式有兩種：連軸螺釘連接和鍵傳遞扭矩連接。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（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。 轉(zhuǎn)輪減壓裝置福建仙游抽水蓄能電站屬于 500 米水頭段的高水頭電站，因此在上冠處設(shè)置減壓裝置，對于減小機組軸向水推力非常關(guān)鍵。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結(jié)構(gòu)設(shè)計6次選用第一種減壓裝置，減壓板與頂蓋的間隙值為 30mm 以保證抬機需要。為了減小過流面的空蝕和磨損，設(shè)計自泄水孔流出的水經(jīng)泄水錐內(nèi)腔排入尾水管。 主軸結(jié)構(gòu)設(shè)計水輪機主軸是水輪發(fā)電機組中關(guān)鍵部件，特別是大型的抽水蓄能機組，其雙向運行性更是對主軸材料的性能提出了更高的要求，既要保證高的強度和韌性，同時還要考慮焊接對材料碳當量的要求，以前國內(nèi)水輪機主軸常選用的 20SiMn 或 18MnMoNb 等材料，其性能已經(jīng)逐漸不能滿足工作要求。其作用是承受水輪機轉(zhuǎn)動部分的重量及軸向水推力所產(chǎn)生的拉力，同時傳遞轉(zhuǎn)輪產(chǎn)生的扭矩。 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（論文） 10 圖 312 主軸結(jié)構(gòu)：福建仙游蓄能電站水泵水輪機結(jié)構(gòu)設(shè)計11 水導軸承水導軸承的作用，一是承受機組在各種工況下運行時通過主軸傳過來的徑向力，二是維持已調(diào)好的軸線位置。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。干油潤滑軸承國內(nèi)運用不多。油循環(huán)的動力是靠油隨油箱旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的慣性以及軸瓦進油口的特殊結(jié)構(gòu)提供的?？紤]到不同工況啟動時機組轉(zhuǎn)速上升的速度差別較大，為確保軸瓦安全，水輪機工況時，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)至冷卻器進行冷卻，再回到油箱的。所以軸瓦高度L=（500～1000 ）毫米，參照《水輪機設(shè)計手冊 》中的366 頁表13—14 最終取L＝700mm。目前設(shè)計中采用的油槽升角一般為50176。實踐表明上油效果很好。 ，所以本次設(shè)計中取β＝50176。（4）冷卻方式：稀油潤滑筒式軸承一般都裝有冷卻裝置，本水輪機軸承選擇體外冷卻的方式。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。此外，擋油箱還可以避免上部油箱中的循環(huán)油隨著主軸旋：福建仙游蓄能電站水泵水輪機結(jié)構(gòu)設(shè)計13轉(zhuǎn)而飛濺出來。 主軸密封 主軸密封緊靠水輪機主軸下法蘭端面，在水導軸承下方由內(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，防止水導軸承及頂蓋被淹，維持軸承和機組的安全運行。福建仙游蓄能水電廠抽水蓄能機組具有水頭高、轉(zhuǎn)速高、容量大、運行工況復雜、起停頻繁等特點，因而決定了封堵其水泵水輪機轉(zhuǎn)動部分和固定部分間隙漏水的主軸密封的高性能。密封結(jié)構(gòu)如圖 314：彈簧復位式浮動型雙端面機械密封工作原理：密封供水經(jīng)減壓并過濾處理后進入操作腔。 密封腔潤滑水來自尾水。圖 314 非平衡水壓自調(diào)整軸向式分瓣機械型平面密封2022 屆熱能與動