大型轴伸贯流式水轮发电机组的设计与开发

《大型轴伸贯流式水轮发电机组的设计与开发》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、大型轴伸贯流式水轮发电机组的设计与开发摘要：国内目前转轮直径最大的带增速器的轴伸贯流式水轮发电机组已投入发电。介绍这方面的代表——东风电机公司开发大型轴伸贯流式水轮发电机组的设计思路、结构特点等。关键词：轴伸贯流水轮发电机组结构设计1　概述　　大型轴伸贯流式水轮发电机组是东风电机公司开发的一种结构简单、性能优良、安装维护方便的机型，它适用于低水头、大流量电站的装机，一般使用水头在2.5～18m，直径等级在D1≤3m以及单机额定出力N=5MsoNormalstyle="LAYOUT-GRID-MODE:both;TEXT-INDENT:0cm;LINE-HEIGHT:130%;TEXT-ALIG

2、N:center;punctuation-alstyle="LAYOUT-GRID-MODE:both;TEXT-INDENT:0cm;LINE-HEIGHT:130%;TEXT-ALIGN:left;punctuation-的副厂房内，回油箱及增速器的液压站布置于水轮机机坑内。总体布置见图。结构简单方便，加工制作能完全保证密封的严密性，同时贯流机组水头低、渗漏不大，金属密封形式也便于导水机构的安装与调整。　　随着新材料的应用，在导叶密封面喷涂防腐、耐磨的复合密封材料也在增多，有着良好的发展前景。　　导叶外环外壳斜向均布着16个搭子孔，用以装设导叶的上支点。导叶外环为薄壳焊接件，刚性差，为了增

3、大导水机构的整体刚度，在结构设计上适当地布置环向或纵向筋板是必要的。但为解决整体吊装的变形给安装带来的麻烦，设计专用的整体吊装和翻身定位支撑工具则更为重要。　　控制环为滚动摩擦环轴承结构。在控制环的滑动面上设有钢球，钢球之间装有尼龙隔球柱，可减少钢球之间的摩擦，使控制环具有小的摩擦力矩，保证控制环动作灵活。　　导水机构设有控制摆式接力器。控制环大耳孔与接力器推拉杆相连，小孔与导叶连板的叉头铰接。另外，控制环上还设有装回复钢丝的圆槽。控制环在接力器的作用下作圆周往复运动时，带动连板，连板再将操作力传递给与之铰接的导叶臂，从而实现对导叶的控制。另外，在空间导水机构传动的运动和力学分析的基础上，控制

4、环采用了单耳孔、单导叶接力器的结构，这种系统结构紧凑，布置清晰，安装调试方便。机组停机时，需对导水机构进行锁锭，该功能由接力器实现。锁锭有两方面的内容，即从原理上对控制油管路进行锁锭和从机构上对接力器推拉杆进行硬锁锭。接力器设计时无自动锁锭，只在导叶全关位置设有人工锁锭，这是一道十分可靠的防护措施。　　连板球铰采用了标准关节轴承。为防止灰尘等进入轴承内，轴承装有轴承压盖及密封铜片。轴承压盖装有油杯，通过定期加注润滑油，以保证连板拐臂动作灵活。采用关节轴承，使连扳球铰具有一定的自调心作用，可对导水机构在制造、安装过程中产生的偏差进行一定的补偿。　　工地安装时，导水机构应整体吊装。整体吊装前，应将

5、导叶全部置于全关位置，然后用拉筋将相邻两导叶互相搭焊，这样16只导叶形成一个整体的支撑环，具有足够的刚度。3.3　主轴密封　　主轴密封共3道，第1道为梳齿密封，第2道为水压活塞式工作密封，第3道为检修密封。　　梳齿密封主要起降压和防止大颗粒杂质进入，对第2道密封起保护减量作用。为减小磨损，梳齿密封采用不锈钢材料制成。　　工作密封采用水压活塞式密封，密封环采用性能好的中硬橡胶。特点：可储存润滑水，利于接触面润滑；凹槽式储水保证通水孔不会因磨损而堵塞；密封活塞上布置大小合适的进水孔，以使活塞上腔与内腔形成适量的压差；使寿命长，安装、调整、维护方便。设计、加工时为控制漏水量，凹槽及导向孔、进水孔尺寸

6、应严格控制。对于多泥沙水电站，使用活塞式端面橡胶密封应注意密封水压一定要大于漏水压力。为了保证活塞自由运动，在安装时，应使活塞与活塞体之间有0.05mm间隙。　　停机检修密封根据机组的大小分别采用填料密封或空气围带密封。采用填料密封时，填料为发辫编织式聚四氟乙烯浸渍碳纤维填料，它由多股碳纤维丝呈人字形编织而成，断面呈方形。其特点是：松软，容易浸渍润滑剂，对轴的振动和偏心有浮动弹性，致密性好，能满足主轴密封对填料的性能要求。同时与之相对应，转轴的粗糙度要高，这样摩擦损失就小，通常密封面的粗糙度应高于3.2μm，轴表面有足够的硬度，并能长时间维持这种粗糙度，采用喷涂或堆焊不锈钢可以满足此要求。采用

7、空气围带，在机组正常时，围带不充压缩空气呈自由状态，与小轴圆柱面有1.5～2.0mm的间隙；停机时，围带充以0.5～0.7MPa的压缩空气，膨胀抱住小轴密封面，起到密封作用。空气围带只在机组停机时使用，因此对轴的要求要低些。　　主轴密封是控制漏水量而不是绝对封水，为了确保密封的安全可靠，须对漏出的水作有效处理。因此在检修密封位置之后，设计时在转动部分设置甩水环，尾水罩上设集水管，甩水环将漏出的水封