水轮机结构简介

水轮机的原理及结构
4.5 水导轴承
水导轴瓦
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水轮机的原理及结构
4.6 导水机构
组成 导水机构由顶 盖、底环、导 叶、连杆机构 和接力器等组 成 作用
使水流进入转轮之 前形成旋转并改变水 流的入射角度 当机组出力发生变 化时，用来调节流量
正常与事故停机时， 用来截断水流
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2.1 水轮机主要参数
水头 流量 转速 出力 效率
Hg、H、Hmax、Hmin、Hr（设计水头） Q
f=np/60 N=9.81QHη（Kw） η
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2.2 水轮机型式代号
混流式
斜流式
XL
轴流转桨 式
ZZ
轴流定桨 冲击 （水斗式） 式
ZD
HL
CJ
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2.3 混流式水轮机
代号：HLN255—LJ—203
HL 混流式 水轮机 N255 转轮型号 （也称比 转速） LJ 立式金属 蜗壳 203 转轮直径
（203厘米）
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3 水轮机主要部件
3.3工作部件
3.2导水部件
主要部件
3.4泄水部件
3.1引水部件
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4 水轮机主要结构
4.1 混流式水轮机
导轴承
主要 部件 尾水 主轴 座环 管 密封
主轴 转轮 蜗壳 顶盖
止漏 机坑 机坑内 抗磨 环形吊 环 里衬 车 板 泄流 操作 导叶 底环 环 机构
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4.1 混流式水轮机
转动部分 固定部分 埋入部分
三大部分
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4.1 混流式水轮机
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4.2 转动部分
转动部分
转动部分是机组的核心组成部分，是水能转换
成机械能/电能的关键。
转动部分及其相关部件主要包括：转轮、主轴、
主轴密封等。
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4.2 转动部分
转 轮
转轮是实现水能转换的主要部 件，它将大部分水能转换成转轮 的旋转机械能，并通过水轮机主 轴传递给发电机 水轮机的转轮是将水能转换成 机械能
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4.2 转动部分
检修密封
当机组检修、检查或由于主轴密封损 坏时投入的一种密封，又称空气围带。 当投入时压缩空气进入空气围带，使 空气围带的凸出部位抱紧水导旋转油盆 与之配合的加工面或大轴法兰，切断尾 水以防水淹水车室
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4.2 转动部分 检 修 密 封
主轴密封是水轮机 关键部件之一，水
轮机在运行过程中，
其主轴密封的安全 可靠运行，直接关 系到水轮机是否安 全运行
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4.2 转动部分
主轴密封的作用
有效地阻挡尾水管中的水从 主轴与顶盖之间的间隙上溢， 防止水轮机导轴承及顶盖被 淹，维持轴承和机组的正常 运行。
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主要内容
1 3 2
水轮机 分类及典型水轮机简介
水轮机主要参数及代码含义 水轮机主要部件 水轮机组主要结构
3
4 3
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水轮机的原理及结构
1 水轮机分类及典型水轮机简介
1.1 水轮机概述
水轮机是水电厂将水轮转换为机械能的重要
设备。
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水轮机的原理及结构
4.6 导水机构 顶盖主要作用
1
2 3 4
形成流道并承受相应的流体压力 固定和支撑活动导叶及其连杆机构 支撑水导轴承
支撑并组成机组的密封，包括主轴密封、检修密封 上迷宫环等
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顶 盖
4.6 导水机构
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底 环
4.6 导水机构
3.1 引水部件 组 成 作 用
以较小的水力损失 把水流均匀地、对 称地引入导水部件， 并在进入导叶前形 成一定的环量
引水室（蜗壳） 座环
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3.2 导水部件
组成 作用 调节进入转 轮的流量和 形成转轮所 需的环量
导叶及其操 作机构、顶 盖、底环
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作用： 与顶 盖一起 形成过 流通道 安装 导叶下 轴承
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4.7 止漏环
止 漏 环 分 上 、 下 止 漏 环
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4.9 尾水管
尾水管位于
转轮的下方
是主要的通 流部件 ， 作用是引导 进出转轮的
水流。
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4.3 固定部分
顶盖、底环、座环等
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4.4 埋入部分
蜗 壳 、 座 环 等
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4.4 水轮机导轴承 作 用
一是承受机组在各种 工况下运行时通过主轴 传过来的径向力 二是维持已调好的轴 线位置
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3.4 泄水部件 组 成 作 用
引导水流进入下游， 尾水管同时还在转 轮后形成真空，利 用转轮出口到下游 尾水之间的位能， 恢复转轮出口处的 部分动能损失，以 提高效率
泄水锥 尾水管
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3.4 泄水部件
泄 水 部 分 结 构 图
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4.6 导水机构
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4.6 导水机构
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4.6 导水机构
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4.6 导水机构
导叶接力器
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4.6 导水机构
导叶的转动最终通过接力器和连杆机构 来操纵导叶的开关
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4.2 转动部分
转轮外观
主轴密封
上部止漏环
减压装置 转轮上冠
叶片 转轮下环 下部止漏环
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4.2 转动部分
主轴
主轴是承受水轮机转动部分的重 量及轴向水推力所产生的拉力， 同时传递转轮产生的扭矩。
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4.2 转动部分 主轴密封
3.2 导水部件
导 水 部 分 结 构 图
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3.2 导水部件
导 水 部 分 实 物 图
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3.3 工作部件
组成 作用 直接将水流 能量转化为 旋转的机械 能 转轮
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3.3 工作部件
工 作 部 分 结 构 图
1.2 水轮机分类
按能量方式转换的不同，它可分为反击式和冲击 式两类。反击型利用水流的压能和动能，冲击型 利用水流动能。
反击式中又分为混流、轴流、斜流和贯流四种；冲 击式中又分为水斗、斜击和双击式三种。
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1.2 水轮机分类
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1.3 混流式水轮机简介
其他
真空阀：消除抬机现象
补气装置：尾水管十字架补气、尾水短管补气、轴心孔
补气
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吐站水轮机结构图说明
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水轮机的原理及结构
水流从四周沿径向进入转轮，近似轴向流出 应用水头范围：30m~700m 特点：结构简单、运行稳定且效率高
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1.3 混流式水轮机简介 结构图
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1.3 混流式水轮机简介 实 体
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2 水轮机主要参数及代码含义