水泵水轮机简介

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1、水泵水轮机简介一、水轮机分类二、水轮机结构三、水泵水轮机各部件的配合四、水泵水轮机五、问题及补充1、水轮机分类根据转轮内水流运动的特征和转轮转换水流能量形式的不同，水轮机可分为冲击式和反击式。1.1冲击式又分水斗式、斜击式、双击式。将水的动能转换为机械动能。借助特殊的导水装置（如喷嘴），把高压水流变为高速的自由射流，通过射流与转轮的相互作用，将水流能量传递给转轮。转轮不是整周进水，因此过流量较小。1.2反击式又分混流式、轴流式、斜流式、贯流式。将水的压能、势能转换为机械动能。水流充满整个水轮机的流道，整个流道是有压封

2、闭系统，水流是有压流动，水流沿着转轮外圆整周进水，从转轮的进口至出口水流压力逐渐减小。冲击式混流式1.2.1混流式：水流由径向进入转轮，然后沿轴向流出。由美国人法兰西斯发明，所以又称法兰西斯式。11混流式水轮机的转轮由上冠、下环、叶片和泄水锥组成，混流式转轮叶片是固定不动的，混流式结构紧湊，运行可靠，效率高，能适应很宽的水头范围，是目前应用最广泛的水轮机之一。轴流式水流在导叶与转轮之间的流动方向由径向转为轴向，经过转轮区域时水流是轴向流进又轴向流出。轴流转桨式由捷克人卡普兰在1916年提出的，所以又称卡普兰式。1.2

3、.2轴流式水轮机的转轮由转轮体（即轮毂）、叶片和泄水锥组成，叶片数少于混流式，叶片轴线与水轮机轴线垂直。在同样直径与水头时，它的过流能力比混流式大，气蚀性能较混流式差。轴流转桨式适用于水头变化较大，特别是出力变化较大的电站。广泛用于低水头、大容量的电站。2、水泵水轮机结构以混流式水轮机为例有以下主要部件：蜗壳、座环、导水机构、转轮、尾水管、主轴、水导轴承。2.1蜗壳：以最小的水力损失把水流引向转轮前的导水机构，并使水流能均匀而轴对称地进入导水机构，同时让水流具有一定的速度环量。根据使用水头和单机容量不同，蜗壳的制作材

4、料有金属和混凝土，金属蜗壳的截面形状为圆形，蜗壳的外形像蜗牛壳，从蜗壳进口到鼻端又像一个断面逐渐收缩的管子。蜗壳内侧是敞开的，由座环支承。水流在蜗壳内一方面沿着导水机构作圆周运动，另一方面又向着水轮机轴心作径向运动，使得水流能够均匀而轴对称地进入导水机构。蜗壳见下图112.2座环：用来承受发电机组的轴向载荷，并把载荷传递给混凝土基础。混流式水轮机的座环一般由上环、下环和固定导叶组成，固定导叶横截面形状与活动导叶一样为翼型，从而保证水流绕支柱流动时水力损失最小。座环2.3导水机构：导水机构主要作用：1、使水流进入转轮之

5、前形成旋转并改变水流的入射角度；2、通过改变导叶的位置，改变水轮机流量来调整水轮机出力；3、停机时（包括正常情况与事故情况），用来截断水流。导水机构由顶盖、底环、导叶、导叶轴套、导叶接力器、连杆机构等组成。2.3.1顶盖用螺栓把合在座环上方，覆盖导叶和转轮的上方。主要作用有：1、与底环一起形成过水流道并承受相应的流体压力；2、固定和支撑活动导叶及其连杆机构；3、支撑水导轴承、主轴密封等。11顶盖2.3.2底环用螺栓把合在座环上，用来安装导叶的下轴套，并与顶盖一起形成过水流道。底环2.3.3导叶均匀布置在座环与转轮之间

6、的环形空间内，导叶的轴颈通过轴套支承在顶盖和底环上，并能绕自身的轴线旋转。当电网负荷变化时，通过传动机构转动导叶，即改变了导叶的开度，使得水轮机的流量和出力发生相应的变化。当导叶首尾相接时，此时导叶开度为零，关闭了水流进入转轮的通道。导叶2.4转轮：将水的压能与势能转换成转轮的旋转机械动能，通过水轮机主轴传递给发电机主轴。转轮通过上冠与水轮机轴连接，上冠下部装有泄水锥，用来引导水流均匀流出转轮，减少水力漩涡，提高水轮机效率。112.5尾水管：尾水管位于转轮的下方，作用是引导进出转轮的水流，改善水流形态，提高水轮机效率

7、。水流从转轮出来，经过尾水管排至下游。尾水管由锥管段、肘管段和扩散段组成。尾水管2.6主轴：将水轮机转轮的旋转机械能传递给发电机。2.7水导轴承的作用：1、承受机组在各种工况下运行时通过水轮机轴传过来的径向力；2、维持已调好的轴线。3、水轮机各部件的配合3.1各部件的配合座环：座环与蜗壳连接，重量全部作用于混凝土顶盖：位于座环上方，与座环连接，重量全部靠座环支撑底环：位于座环下方，与座环连接，重量全部靠座环拉吊，与底环下方的混凝土不存在受力关系，此混凝土为二期填充用混凝土水轮机：与水轮机轴用螺栓把合，水轮机轴与中间轴

8、连接，层层递进，重量传至下机架，最后作用于混凝土水导轴承：固定于顶盖内上部主轴密封：固定于顶盖内下部。主轴密封的抗磨环与水轮机轴固定，随机组旋转。主轴密封其他部件固定，与顶盖连接。主轴密封的活动环并不活动，不随机组旋转，只是可以上下调节。导叶：导叶穿过整个顶盖，上轴套位于顶盖内上部，中轴套位于顶盖内下部，下轴套位于底环内接力器：连接于导叶上部，