水輪機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及其主要部件的作用

1、水輪機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及其主要部件的作用水輪機(jī)總體由引水、導(dǎo)水、工作和排水四大部分組成。1、水輪機(jī)的引水部件：主要指蝸殼及座環(huán)等，水流由蝸殼引進(jìn)，經(jīng)過座環(huán)后才進(jìn)入導(dǎo)水機(jī)構(gòu)。蝸殼的作用是使進(jìn)入導(dǎo)葉以前的水流形成一定的旋轉(zhuǎn)，并軸對稱地、均勻地將水流引入導(dǎo)水機(jī)構(gòu)；座環(huán)的作用是：承受整個機(jī)組及其上部混凝土的重量以及水輪機(jī)的軸向水推力；以最小的水力損失將水流引入導(dǎo)水機(jī)構(gòu)；機(jī)組安裝時以它為基準(zhǔn)。所以，座環(huán)既是承重件，又是過流件，也是基準(zhǔn)件。因此，要求座環(huán)必須有足夠的強(qiáng)度、剛度和良好的水力性能。2、水輪機(jī)的導(dǎo)水機(jī)構(gòu)：導(dǎo)水機(jī)構(gòu)主要由操縱機(jī)構(gòu)（推拉桿、接力器及其鎖錠裝置）、導(dǎo)葉傳動機(jī)構(gòu)（包括控制環(huán)、拐臂、連桿和連接板

2、等）、執(zhí)行機(jī)構(gòu)（導(dǎo)葉及其軸套等）和支撐機(jī)構(gòu)（頂蓋、底環(huán)等）四大部分組成。其作用使進(jìn)入轉(zhuǎn)輪前的水流形成旋轉(zhuǎn)，并可改變水流的入射角度，當(dāng)發(fā)電機(jī)負(fù)荷發(fā)生變化時，用它來調(diào)節(jié)流量，正常與事故停機(jī)時，用它來截?cái)嗨鳌?dǎo)水機(jī)構(gòu)的操縱機(jī)構(gòu)導(dǎo)水機(jī)構(gòu)的操縱機(jī)構(gòu)的作用是：在壓力油的作用下，克服導(dǎo)葉的水力矩及傳動機(jī)構(gòu)的摩擦力矩，形成對導(dǎo)葉在各種開度下的操作力矩。導(dǎo)水機(jī)構(gòu)的操縱機(jī)構(gòu)分為直缸式和環(huán)形接力器兩大類。調(diào)速環(huán)或接力器鎖錠裝置鎖錠裝置的作用是：當(dāng)導(dǎo)葉全關(guān)閉后，鎖錠投入，可阻止接力器活塞向開側(cè)移動；一旦關(guān)側(cè)油壓消失，又可防止導(dǎo)葉被水沖開。導(dǎo)水機(jī)構(gòu)的傳動機(jī)構(gòu)導(dǎo)水機(jī)構(gòu)的傳動機(jī)構(gòu)的作用：是將操縱機(jī)構(gòu)的操作力矩傳遞給導(dǎo)葉軸

3、并使之發(fā)生轉(zhuǎn)動。其型式主要有叉頭式和耳柄式兩種。太站為耳柄式，長站為叉頭式。正常運(yùn)行時應(yīng)著重檢查控制環(huán)、拐臂、連桿和連接板之間的連接銷有無串出或脫落。剪斷銷及引線是否完好。導(dǎo)水機(jī)構(gòu)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)導(dǎo)水機(jī)構(gòu)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括導(dǎo)葉和軸套，為了操作導(dǎo)葉使其轉(zhuǎn)動，既減少摩擦阻力又不擺動，在水輪機(jī)導(dǎo)葉上均裝有三個滑動軸承。下軸套裝在底環(huán)上，上、中軸套裝在導(dǎo)葉套筒內(nèi)，套筒固定在頂蓋上。為了減少沿軸頸的漏水量和減輕泥沙對軸頸的磨損，導(dǎo)葉軸頸均裝有密封，當(dāng)密封損壞時可能造成頂蓋水位升高。導(dǎo)葉的出口邊與相鄰導(dǎo)葉間的最小距離稱為導(dǎo)葉開度。導(dǎo)水機(jī)構(gòu)的支撐機(jī)構(gòu)頂蓋是水輪機(jī)的重要大部件之一，要求有足夠的強(qiáng)度和剛度。其作用是：與底

4、環(huán)一起構(gòu)成過流通道；防止水流上溢；支撐導(dǎo)葉、傳動機(jī)構(gòu)，支撐導(dǎo)葉軸承以及其它附屬裝置；底環(huán)的作用是：與頂蓋一起形成過流通道；安裝導(dǎo)葉下軸套，用螺栓將其把合在座環(huán)的下環(huán)上。3、水輪機(jī)的工作部件水輪機(jī)的轉(zhuǎn)輪是直接把水能轉(zhuǎn)變?yōu)樾D(zhuǎn)機(jī)械能的重要部件。當(dāng)具有一定流速和壓力的水流，流過轉(zhuǎn)輪之間所形成的流道時，水流對葉片表面有一個作用力，迫使轉(zhuǎn)輪向規(guī)定的方向旋轉(zhuǎn)，并通過水輪機(jī)主軸傳遞給發(fā)電機(jī)主軸及其轉(zhuǎn)子。4、泄水部件主要指轉(zhuǎn)輪室、尾水管等，其作用是將水流平穩(wěn)地引到下游，可減少水頭損失，并提高水輪機(jī)的效率。5、主軸主軸與轉(zhuǎn)輪連成一整體構(gòu)成水輪機(jī)轉(zhuǎn)動部分，它的作用是將水輪機(jī)所獲得的轉(zhuǎn)矩傳遞給發(fā)電機(jī)軸，使發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)

5、而發(fā)電。同時承受軸向水推力和轉(zhuǎn)動部分的重量。6、補(bǔ)氣裝置補(bǔ)氣裝置包括軸心補(bǔ)氣閥、真空破壞閥、尾水管十字架和短管補(bǔ)氣等。軸心補(bǔ)氣閥是當(dāng)轉(zhuǎn)輪下部出現(xiàn)部分真空時，利用主軸中心孔經(jīng)補(bǔ)氣閥自行補(bǔ)氣。它是經(jīng)常動作的一個補(bǔ)氣閥。其安裝位置通常有發(fā)電機(jī)軸頂、水輪機(jī)主軸上法蘭和下法蘭三處。真空破壞閥補(bǔ)氣真空破壞閥也叫緊急真空破壞閥，其作用是：當(dāng)水輪機(jī)導(dǎo)水機(jī)構(gòu)緊急關(guān)閉時，上游的水流突然停止進(jìn)入轉(zhuǎn)輪室，轉(zhuǎn)輪室的水流因慣性作用繼續(xù)向下游流去，形成真空，在很大的壓差下，下游水流返回來形成很大速度撞擊轉(zhuǎn)輪及過流部件，為此設(shè)置了真空破壞閥，當(dāng)出現(xiàn)上述情況時，向轉(zhuǎn)輪室內(nèi)迅速補(bǔ)氣，以減輕尾水反沖力所引起的危害，即減少反水錘，對機(jī)組安全運(yùn)行起到一定的保護(hù)作用。 有的電站除在水輪機(jī)頂蓋上安裝真空破壞閥外，還裝有軸心補(bǔ)氣閥和尾水管十字架補(bǔ)氣裝置。分段關(guān)閉裝置的組成、作用及動作過程分段關(guān)閉裝置主要由凸輪、配壓閥、節(jié)流閥、導(dǎo)葉反饋機(jī)構(gòu)及管路等組成。導(dǎo)葉的分段關(guān)閉是導(dǎo)葉的一種合理關(guān)閉規(guī)律。改變導(dǎo)葉關(guān)閉規(guī)律是降低水錘壓力和速率上升值的措施之一，將導(dǎo)葉關(guān)閉的過程分段進(jìn)行，它既能在滿足