轴流式水轮机支撑部件的结构选型与优化设计.pdf

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1、摘要：支撑部件是轴流式水轮机组的重要部件，设计时要充分考虑支撑部件对轴流式水轮机机组安全运行的影响。运用ANSYS软件对支撑部件进行刚强度分析，从支撑结构型式的选型、支撑部件间的把合方式以及顶盖拓扑结构等3方面进行研究。分析表明：对于推力支架置于顶盖上的支撑型式，顶盖宜采用上双法兰结构，并在与支持盖的连接方式上采用上把合方式为最优化的支撑结构；而对于选择下机架支撑型式，其最优化的支撑结构为顶盖采用下双法兰结构，并在与支持盖的连接方式上采用上把合方式。关键词：轴流式水轮机组；推力支撑结构；顶盖；轴向刚度中图分类号：TK73文献标识码：A文章编号：1001-9006(201

2、5)04—0016-06StudyonThrustSupportTypesofAxisHydraulicTurbineUnitsandOptimizationDesignJIAWei，PANGLijun，LIJianwei，WANGYan，LIUJingshi(StateKeyLaboratoryofHydropowerEquipment，150040，Harbin，China)Abstract：Thrustsupportisoneofthemostimportantcomponentsofaxishydraulicturbineunits，andinthedesign

3、ofsafetyperformanceoftheaxishydraulicturbineunitsitshouldbegivenenoughconsideration．Thispaperintroducestheselectionoftypeofsupportstructure，theconnectionbetweenthesupportcomponentsandtopologicalheadcoverstructure，andthestrengthandstifnessanalysisofthrustsupport，carriedoutbyusingANSYSsoft

4、ware．Thestudyresuhsshowsthat：forthestructureofthethrustsupportstandingontopofheadcover，thesupporttype，headcoverusingtopdoubleflangesandtopconnectionbetweenthethrustsupportcomponents，isthemostoptimizedsupportstructure；while，forthestructureoflowerbracket，themostoptimizedsupportstructureish

5、eadcoverusingbottomdoubleflangesandtopconnectionbetweenthethrustsupportcomponents．Keywords：axialflowturbineunits；thrustsupportstructure；headcover；axialstiffness在轴流式水电机组的推力支撑系统中，支撑人的研究。JacquesBR6MOND等通过比较推力部件不仅承担着转动部件的重量，机组运行过程轴承在上机架上、下机架上和顶盖上以及阶式4种中所产生的轴向推力载荷也将通过支撑部件向周布置方式，系统阐述了不同布置方式的优缺

6、点。围混凝土基础传递，支撑部件作为流道的组成部阎永忠比较了推力轴承支架安置在发电机机架分，其过流面还承受着水压力的作用。因此，对上和顶盖的推力锥上2种布置方式的主要优缺点，于整个支撑系统而言，支撑部件的刚强度性能将且从稳定性、经济性、方便安装维修拆卸几个重直接影响到机组的安全运行。为了能够准确掌要的方面论述了大型立式水电机组推力轴承安置握轴流式水轮机组支撑型式的布置方式，目前国在顶盖上的优势。张杰英通过对推力轴承置于内外许多专家学者和专业生产企业对此展开了深下机架上和推力轴承支架放在顶盖或支持盖上的收稿日期：2015—06—26基金项目：国家科技支撑计划项目(2012B

7、AF12B16—1)作者简介：贾伟(1985一)，男，2012年3月毕业于北京理1_大学工程力学专业，丁学硕士，T程师。现在哈尔滨水力发电设备闰家重点实验窀T作，主要研究方向为强度分析与振动测试。16两种支撑方式进行受力分析和轴向刚度的综合对比，从降低轴向力、减小基础受力、缩短轴系以及优化设计的角度出发，系统阐述了轴流式水电机组选择推力轴承支架置于顶盖或支持盖上的支撑方式，不仅可以对支撑部件进行合理优化，还可以适当降低厂房高度，实现巨大的经济效益。本文针对支撑方式为推力轴承置于顶盖上的某大型轴流式水电机组(示意图如图1所示)，运用ANSY