发布时间 : 星期一 文章2013本科毕业设计 - 热能与动力工程 - 设计说明书更新完毕开始阅读
两端封闭
以减少内孔氧化
轴颈下部开有成一定角度或径向的通油孔 当主轴旋转时
此孔起着油泵的作用
将经过冷却器冷却后的润滑油输送到轴瓦面及轴承体空腔内 工作后的热油经轴承体上部油孔和顶部流向冷却器 形成油循环
轴领下部通油孔数目在24~32范围内 孔直径取30mm
挡油箱以上的轴领处 开有数个通气孔
以平衡轴领内外侧压力 防止油和油雾外溢
轴领处的结构如下图2-26：
图2-26轴颈处结构 本次设计中
油盆选择用A3钢板焊接
并在制造过程中进行煤油渗漏试验
分块轴瓦采用ZG30、滑动面浇注ChSnSb11-6锡基轴承合金 垫板采用30Cr
并有以下制造要求：本体铸成整圈 分割成若干块 合金浇注前挂纯锡 不许脱壳
瓦面粗糙度为8
瓦背面支顶垫板与背面贴紧不许有间隙 垫片热处理HRC35~40 支顶螺丝材料为锻钢35 热处理HRC40
细牙螺纹与螺帽选配
分块瓦轴承体材料为ZG30
支顶螺丝孔中心线与轴心线垂直 轴承体法兰面与分块瓦承托面平行 误差不超过0.03~0.05毫米
2.5.4主轴密封
主轴部分的密封装置分两种 一种是机组正常运行中 橡胶轴承压力水箱的密封
稀油轴承下部防止机组漏水的主轴密封 这一种密封的结构形式很多 如盘根、垫料式密封
单层或双层橡胶密封
径向式端面碳精块（尼龙块）密封 水泵密封等等
本次设计中采用的是水压式端面密封 这种密封方式检修维护方便 结构简单 工作寿命长
其结构见图2-30
另一种是机组停机检修轴承和轴承下部主轴密封时防止尾水往机坑内泄漏的检修密封 这种密封的结构形式有空气围带式、机械操作式或抬机密封等多种 在本次设计中采用的是空气围带式密封 采用的压缩空气压力是4～7 公斤/厘米2 其所采用的围带的剖面尺寸见下图2-27：
图2-27水压式主轴密封 2.6 操作油管
转桨式水轮机转轮的接力器操作油管装于主轴中心孔内 通常
操作油管用两根无缝钢管组成内外两个压力油腔 上部接至受油器
下部与转轮接力器的活塞杆连接
操作油管的外油腔与转轮接力器活塞上部油腔联通 内腔则与活塞下部油腔联通 本次设计中操作油管被分为数段 用法兰连接
这主要是考虑到电站布置 主轴和接力器结构的变化 为满足动作灵活 加工、装卸方便
根据《水轮机设计手册》中的要求 参照已有电站资料
本水电站操作油管水轮机段得结构如图2-28所示：
图2-28 操作油管示意图 2.7 转轮部分 2.7.1 叶片
叶片由本体和枢轴构成
叶片本体与枢轴的连接方式有两种
一种是用分别整体铸造；一种是采用分开铸造 加工后用螺钉或销钉等机械零件组合 由于本机组属于大型机组 所以叶片和枢轴采用分别铸造
然后用螺钉连接
叶片材料为ZG20SiMn 由于该材料抗汽蚀性能差 因此根据电站的运行条件 在表面堆焊不锈钢层 以提高转轮的抗汽蚀性能 叶片枢轴支承在转轮体上 采用滑动轴承结构 轴承衬为青铜
2.7.2 转轮体
转轮体外表面是过流通道的一部分 其内部则装有全部叶片和操作机构 上部与主轴联接 下部接泄水锥 形状较为复杂
在本次设计中转轮体采用ZG20MnSi 整铸而成 转轮体外圆采用球形结构
球形轮毂能使叶片和转轮体表面配合良好 在各种叶片转角下它们之间的间隙可以很小 从而减小容积损失 在本次毕业设计中 转轮体与主轴联接时
采用的是转轮上盖与主轴法兰合一的结构
图2-29转轮结构图 2.7.3 叶片操作机构与接力器 叶片操作机构的型式很多
本次设计采用的是带直连杆的操作架的结构 由于其零件数少 结构简单
转轮体高度可降低
故其在水轮机中应用较多 其具体结构如图2-30所示：
图2-30带操作架的直连杆机构 2.7.4 泄油阀
轴流转桨式水轮机转轮在泄水锥和转轮体之间的底盖上装有泄油阀 图2-31本次设计中所用到的泄油阀结构 其特点是卸掉底部螺塞后油不会泄出
必须拧入排油管顶起止油阀后才能排出积油
图2-31泄油阀结构图 2.7.5 叶片密封装置
转轮体内充满低压油用以润滑转桨机构 机组运转时
接力器下腔的高压油会沿着活塞杆和转轮体衬套之间的间隙漏入转轮体内 为降低转轮体内腔的漏油压力
调节和补偿活塞推拉杆上下移动时引起的转轮体内腔油体积的变化 在推拉杆中心开设连通管
连通管与主轴中心孔内第一层环形空间相通
溢油由此上升至发电机转子顶上的受油器的回油腔 这样
连通管能起到溢油和补充回油的作用
为了防止转轮体内润滑油沿着叶片法兰的转动间隙露出 特别是因为叶片背面的压力常是真空 其法兰周边处更易露出
也为了防止转轮体外高压水渗漏入体内 在叶片和转轮体之间设有双向的密封装置 其具体结构如下图2-32所示：
图2-32\λ\型密封 2.8 底环
底环是一个环形部件 固定于座环上
作为导叶安放的基座
在设计时应当主要考虑刚度 可以不作强度计算
本水轮机底环采用ZG30铸造 由于该水轮机底环属于大型部件 受运输条件的限制
本次设计中的底环应分四瓣铸造 底环的结构见下图2-33：
图2-33 水轮机底环 2.9 顶盖和支持盖
顶盖是水轮机的主要部件之一 需要有足够的强度和刚度
由于本水电站为大型轴流式水轮机 因此采用焊接顶盖 顶盖的材料采用ZG30 基本厚度为140mm钢板
本水轮机的顶盖最大直径为4.7米