水轮机结构介绍[1]

固定部分
顶盖、底环、座 环、支持环等
埋入部分
蜗壳、 座环等
蜗壳
在机组作水轮机运行时
蜗壳在座环圆周方向提供均匀的流速不变的
压力水流进入转轮
蜗壳收集转轮所泵出的水流并将水流的动能
转换成压能输入引水钢管
座环
座环的作用
是承受整个机组及其上部混凝土的重量
以及水泵水轮机的轴向水推力
以最小的水力损失将水流引入导水机构
主轴密封、大轴
转轮外观
主轴密封 上部止漏环 转轮上冠 叶片 转轮下环 下部止漏环
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。
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。
二. 水轮机基本参数
水轮机的基本参数直接代表了水轮机的
类型及其特性，如下：
水轮机参数
额定出力 N=45.36MW
额定水头 H=202.5m 额定流量 Q=24.24 额定转速 n=500r/min 额定效率 η=94.3% 吸出高度 Hs=-6m
水轮机型号及其含义
型号 HLA575c-LJ-188 ）
保护装置主要包括
主阀
剪断销
真空破坏阀
限位装置 事故配压阀
温度保护 振动保护 冷却水保护 过速保护 事故低油压保护

埋设管路
埋设管路主要包括 机组排水管路
机组测压管路
压水系统管路
回水排气管路
机组冷却润滑系统管路
水轮机保护装置

水轮机保护装置是当机组在启停和运 行过程中发生危及设备和人身安全的故 障时，自动采取保护或联锁措施，防止 事故产生和避免事故扩大，从而保证人 和设备的安全不受损害或将损害降到最 低限度。
水轮机结构介绍
1
一.简介
水轮机是水电厂将水轮转换为机械能的重要设备.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。
1、混流式：适用 于高中水头机组

轴流式：适用于低水头机组
冲击式：
适用于高水头、 且流量小的机组
成过流通道 安装导叶下轴 承
止漏环
止
漏 环 分 上 、 下 止 漏 环
基础环 （支持环）
作用 在机组安装时放座环
，成为座环的基础。 在水轮机安装及检修 时，用来放置转轮 。
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。 水泵水轮机作水轮机 运行时要求尾水管的 断面为缓慢扩散型
混流式 A575c 模型转轮 LJ 立式金属蜗壳 188 转轮直径
HL
水轮机主要部件
引水部件
密封装置 水导轴承 保护装置 埋设部件管路
导水部件
工作部件
泄水部件
水轮机结构示意
水轮机结构
将水轮机分成三 大部分：转动部分、 固定部分、埋入部 分

转动部分：转轮、
行不停的循环，来满足轴承的运行需要。
导水机构
导水机构由顶盖
、底环、导叶、 连杆机构和接力 器等组成。
导水机构
导叶安放在转
轮与座环之间 上下由顶盖和 底环上的轴套 固定
通过接力器和
连杆机构来操 纵导叶的开关
导水机构
作用：
是使水流进入转轮之前
形成旋转并改变水流的 入射角度
导水机构
水导轴承
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
水导轴承
水导轴承
圆筒式稀油轴
承油循环方式
筒式水导轴承循环方式
筒式瓦的油循环方式是采用自循环，润滑油的自循环工作原
理：当机组运行时，安装在大轴上的水导轴承旋转油盆与大 轴一起旋转，旋转时油盆中油也跟着旋转，由于离心力的作 用，油盆中的油位形成边缘高，中心低的状态，即形成一个 抛物面。在压差的作用下，油经固定不动的轴承体圆周外部 的进油孔进入瓦面的下环形油槽，由于大轴的转动使油沿轴 瓦面上的斜向油沟上移，并流经整个瓦面，使大轴与轴瓦之 间的润滑良好，同时带走热量，热油流到上环形油槽经排油 管流至冷却器，热油经冷却后通过进油管进入油盆，以上润 滑油的路径为一次工作过程。机组运行时润滑油如此往复进
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 。
顶盖
主要作用： 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
顶盖
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
底环
作用：
与顶盖一起形
主轴密封形式多种多样，如平板密封、端
面密封、螺旋（水泵）密封、滑动架密封 等。
我厂采用的是螺旋密封和平板密封两种
螺旋式主轴密封
基本原理：
检修密封
检修密封是当机组检修、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； 检修密封：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。
后由上方取出转轮。
水轮机主轴密封
Hale Waihona Puke Baidu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
主轴密封的作用
作用是：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。
主轴密封及检修密封
主轴密封
水轮机的转轮是将水能转
换成机械能。
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。
转轮拆卸方式
现在立式机组转轮的拆卸可以有三种方式： 下拆：将尾水锥管和底环以及转轮由下方取出；
中拆：即取出一段中间轴并拆除顶盖后，将转轮
由水车室取出；
上拆：用传统方式，吊出发电机转子并拆除顶盖