理论教育 水轮机部分的设计与许用应力、位移相关的因素

水轮机部分的设计与许用应力、位移相关的因素

时间:2023-06-22 理论教育 版权反馈
【摘要】:导叶最大许用应力150MPa,最大位移4.17mm。主轴最大许用应力为63.75 MPa,小于该材料屈服强度225 MPa的1/3。

水轮机部分的设计与许用应力、位移相关的因素

5.1.1 转轮

限于运输条件,在工地设置转轮加工专用车间,避免采用分半转轮造成的变形、错位和组焊时较大的残余应力

转轮的叶片、上冠及下环全部进口,铸件采用脱氧精炼技术,叶片采用数控加工来保证叶形。

上冠和下环不分半,整体运到工地。转轮的上、下止漏环将在转轮上直接加工,这样加工工序简化,定位更准确、可靠。泄水锥由上冠的延伸段形成,避免了泄水锥可能脱落的危险。转轮采用扭转型叶片,转轮最大局部应力降低至120 MPa。

5.1.2 导水机构

导叶材料为不锈钢,整体铸造。

导叶上下端面设有铜合金弹性端面密封,导叶立面采用金属接触密封,保证导叶有较小的漏水量。

导叶最大许用应力150MPa,最大位移4.17mm。

顶盖和底环的过流面均设有不锈钢抗磨板,与转轮上冠及下环接触面均设有固定止漏环,固定止漏环亦为不锈钢,硬度较低(HB180),可更换。

每个导叶设有摩擦限位装置,以防止导叶在剪断销破断后反复摆动。(www.daowen.com)

顶盖需要有足够的刚、强度,正常工况下其最大应力为84.9MPa,最大位移为0.73mm。

5.1.3 水导轴承

水导采用分块瓦斜楔式调整装置和外置式冷却器结构,这种冷却系统的传热效率比常规的冷却系统约高4~5倍。

5.1.4 主轴密封

采用伏依特公司特有的动态恒压密封结构。其特点是漏水量小,使用寿命长。主轴密封的密封环、压紧弹簧及恒压式水力旋流器等由伏依特德国公司供货。工作密封环材料为合成树脂,在运行中能对磨损可进行自动调节和补偿,磨损裕量为12mm,制造厂保证运行5年不用更换。

5.1.5 主轴

主轴为中空结构,外径为φ2400mm,内径为φ1770mm,与转轮连接采用内法兰,与发电机大轴连接采用外法兰,连接方法均采用销钉螺栓,螺孔采用镗模加工。

主轴最大许用应力为63.75 MPa,小于该材料屈服强度225 MPa的1/3。

主轴临界转速355r/min,大于最大飞逸转速220r/min的1.5倍。

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