【正文】 機效率低、壽命短，空化空蝕防護措施及減振措施方面都存在不足。廣 東 省 長 湖 水 電 廠 ， 即 現(xiàn) 廣 東 粵 電 長 湖 發(fā) 電 有 限 責(zé) 任 公 司 ， 隸 屬廣 東 省 粵 電 集 團 有 限 公 司 。 發(fā) 電 廠 房 位 于離 北 江 與 翁 江 匯 合 口 9 千 米 的 翁 江 下 游 ， 于 1969 年 開 始 興 建 ， 兩機 組 先 后 于 1973 年 3 月 28 日 和 1974 年 6 月 7 日 投 產(chǎn) 發(fā) 電 ， 這 是 廣東 省 當(dāng) 時 第 一 臺 低 水 頭 、 轉(zhuǎn) 槳 水 輪 發(fā) 電 機 組 ， 當(dāng) 時 這 兩 臺 機 組 單 機 容量 均 為 36 兆 瓦 ， 2022 年 對 2 機 進 行 了 增 容 改 造 ， 容 量 增 加 到 40兆 瓦 。在這次設(shè)計中，除了查閱手冊外，還查閱了一些國內(nèi)、外已建成的水電站的資料以作參考。在本次畢業(yè)設(shè)計中，由于所有的圖紙都采用 CAD 軟件進 4行繪制，所以不僅提高了利用 CAD 軟件繪圖的能力 ，也使得設(shè)計的速度大為提高。5．繪制水輪機總裝配圖及主要機構(gòu)的組裝圖和零部件圖。 原始資料本次畢業(yè)設(shè)計的基本參數(shù)如下：水輪機型號： ZZ440LH450 額定轉(zhuǎn)速： 150（rpm） 設(shè)計流量： 153（ｍ179?！?0176。 主軸直徑根據(jù)機組的扭力矩初選主軸的外尺寸，扭力矩公式：（公斤 厘米）??? 7根據(jù)扭力矩與主軸外徑的關(guān)系曲線查得 D=748（mm） ，根據(jù)薄壁軸的標(biāo)準(zhǔn)外徑系列，取標(biāo)準(zhǔn)值 D=750（mm）主軸內(nèi)孔直徑按《水輪機設(shè)計手冊》上的公式計算： 4max96102?nNDd??式中 ：D——主軸外徑（厘米） N——主軸傳遞的功率（千瓦） n——主軸轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分） τmax——最大許用應(yīng)力（公斤/厘米 2）初選主軸的材料為 ZG20MnSi,其 τmax=550 公斤/厘米 2所以根據(jù)主軸內(nèi)孔直徑公式計算得： （厘米）3????d但為了保證主軸有足夠的剛強度，將主軸內(nèi)徑按標(biāo)準(zhǔn)直徑系列取為450mm。（1）葉片葉片由本體和樞軸構(gòu)成。一種是用分別整體鑄造；一種是采用分開鑄造，加工后用螺釘或銷釘?shù)葯C械零件組合。（2）轉(zhuǎn)輪體轉(zhuǎn)輪體上裝有全部葉片和操作機構(gòu)，上部與主軸聯(lián)接，下部接泄水錐，形狀較為復(fù)雜。轉(zhuǎn)輪體外圓采用球形結(jié)構(gòu)，以減少容積損失。（3）葉片操作機構(gòu)與接力器 8葉片操作機構(gòu)的型式很多，本次畢業(yè)設(shè)計采用的是無操作架的結(jié)構(gòu)。葉片操作機構(gòu)接力器的活塞直徑根據(jù)操作油壓確定。活塞桿的具體尺寸由表 23 給出，表中參數(shù)符號所代表的意義如圖 23 和圖 24 所示。 表 23 活塞桿的尺寸參數(shù)符號 數(shù)值（mm） 參數(shù)符號 數(shù)值（mm）d1Dd2t2d3t3d4Zd5d6d7d8d9d10d11d12d131591654251145652130146401‘/4”直管牙4394M10102D22d14h1h2h3h4h5h6h7bRkk1δs=s1s243020102570104061283515 9圖 23 活塞與活塞桿圖 24 油管連接法蘭表 24 活塞尺寸參數(shù)符號 數(shù)值（mm）dpHH12322485353 10圖 25 活塞環(huán)（4）葉片密封葉片密封采用“λ”型密封，因其結(jié)構(gòu)簡單，裝拆方便。 11 接力器本次畢業(yè)設(shè)計所選轉(zhuǎn)輪直徑為 米，屬于大中型機組，故本次畢業(yè)設(shè)計采用單導(dǎo)管直缸接力器，其將布置在水輪機機墩內(nèi)，操作油壓采用 =25 公斤 /厘米 2。表 26 接力器尺寸參數(shù)符號 數(shù)值（mm） 參數(shù)符號 數(shù)值（mm）dcdd1Ф1Ф2Z2d2Ф3550140140107098012ф46190Z3d3d4ddHKSdc8M20M1403220430275 12圖 26 單導(dǎo)管型式的直缸接力器 葉片操作系統(tǒng)葉片操作系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)型式有很多種，它們隨著接力器的布置方式的不同而不同，比較常用的有三種。這三種結(jié)構(gòu)型式各有特點。（2）轉(zhuǎn)臂與葉片用圓柱銷傳遞轉(zhuǎn)矩，徑向位置由卡環(huán)定位，轉(zhuǎn)臂下部開口，用螺釘夾緊，便于裝拆和緊固卡環(huán)。（4）操作架上帶有耳柄，便于裝配中調(diào)整，耳柄與操作架配合端面有限位銷，防止耳柄固定時與夾板產(chǎn)生偏卡。這種帶操作架的直連桿機構(gòu)的運動簡圖如圖 27 所示。其結(jié)構(gòu)特點如下：（1）取消操作架，連桿和轉(zhuǎn)臂由接力器活塞直接帶動。（3）采用耳柄式的整體連桿。根據(jù)《水輪機設(shè)計手冊》要求，故采用這種結(jié)構(gòu)，且采用這種結(jié)構(gòu)可以減少維修的工作量和轉(zhuǎn)輪體的重量，符合現(xiàn)代轉(zhuǎn)槳式轉(zhuǎn)輪的發(fā)展要求。限制操作架的導(dǎo)向鍵的數(shù)量和接觸面積都比直連桿多。（3）耳柄與操作架在固定螺帽處有卡板限位。φmax+ax圖 28 運動簡圖在轉(zhuǎn)槳式轉(zhuǎn)輪設(shè)計應(yīng)力求減少輪轂比，即縮小轉(zhuǎn)輪體的相對尺寸，同時減少轉(zhuǎn)輪的重量。 15 座環(huán)與混凝土蝸殼連接的座環(huán)型式很多，本設(shè)計中采用的是整體結(jié)構(gòu)的座環(huán)，其鑄造應(yīng)符合一般大部件的鑄造技術(shù)條件，材料為 ZG30,其制造質(zhì)量要求為：a) 所有過流表面打磨光滑，相當(dāng)于光潔度▽3；b) 固定導(dǎo)葉進口端節(jié)距誤差不超過 ；c) 頂蓋與底環(huán)把合面平行度誤差不超過 毫米；d) 分瓣結(jié)構(gòu)的合縫面光潔度為▽5，合縫面間隙一般不超過 毫米，局部允許有 ～ 毫米間隙（深度小于接合縫的1/3，長度不超過接合縫總長的 1/5） 。其結(jié)構(gòu)尺寸見下表 28，表中參數(shù)符號所代表的意義如下圖 210 所示。小耳環(huán)的結(jié)構(gòu)如圖 212 所示，表 210給出了小耳環(huán)處的尺寸。支持蓋和頂蓋分別見下 18圖圖 213 和圖 214。底環(huán)都采用 ZG30 鑄造，而且由于本次設(shè)計對象所處的流域?qū)儆诙嗄嗌澈恿鳎试诘篆h(huán)的過流表面應(yīng)鋪設(shè)抗磨板。底環(huán)結(jié)構(gòu)見下圖： 19圖 215 底環(huán) 主軸主軸是水輪機的主要部件，它的毛坯采用 ZG20MnSi 整鍛而成。主軸與轉(zhuǎn)輪連接結(jié)構(gòu)采用轉(zhuǎn)輪上蓋與主軸法蘭分開結(jié)構(gòu)，主軸一端與發(fā)電機相連，另一端與轉(zhuǎn)輪相連。D3Dφ2DPDφD3dh1m45176。d260176。 R160176。b Z圖 216 主軸 21（2） 聯(lián)軸螺釘?shù)慕Y(jié)構(gòu)：根據(jù)主軸的外徑選取連軸螺釘?shù)某叽缛绫?212，其符號所代表的意義如圖 217 所示：表 212 聯(lián)軸螺釘參數(shù)符號 數(shù)值（mm） 參數(shù)符號 數(shù)值（mm） D l l′l0l1l2l3l5 l5′dbDhd1d2SM804400375200809090 32029585120557472105d3d4d5d6d7RR1EK1K2mm1C C1L26M161017853208126208245dbC145176。hR S D圖 217 聯(lián)軸螺釘 22 主軸密封主軸部分的密封裝置分兩種，一種是機組正常運行中，橡膠軸承壓力水箱的密封，稀油軸承下部防止機組漏水的主軸密封。在本次設(shè)計中采用的是水壓式端面密封，其結(jié)構(gòu)見下圖 218。這種密封的結(jié)構(gòu)形式有空氣圍帶式、機械操作式或抬機密封等多種。排 水 壓 力 水圖 218 水壓式端面密封 23250.圖 219 空氣圍帶式密封 水導(dǎo)軸承水輪機導(dǎo)軸承型式很多，目前比較常用的有水潤滑的橡膠軸承,實踐表明軸瓦與軸徑都有不同程度的磨損，不如油軸承運行穩(wěn)定、振擺小。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。本電站水質(zhì)不干凈，清潔水源少，所以采用了稀油