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水轮机导叶的加工

（1）活动导叶的刚性分析。在机械结构中，零部件都具有一定的刚性，刚性是零部件固有的特性，导水机构中的活动导叶也不例外。根据导叶的结构特点，其刚性一般取决于导叶轴的大小和长短，以及导叶瓣体的高度和厚度。导叶的轴颈大、长度小，导叶瓣体高度小、厚度大（因瓣体轮廓是曲线，这里所说的瓣体厚度是在轴颈尺寸范围内的瓣体的各厚度），则活动导叶的刚度好，改变其中一项，其刚性随之变弱。为了节约材料和减轻活动导叶质量，特别是为了增加导水机构的过流量，通常所设计的导叶瓣体的厚度要比导叶轴颈小（见图1），D大于T，从而导致导叶瓣体厚度方向的刚性差，这将影响到导叶的加工精度，特别是中段轴颈的加工精度。（7）轴流式机组安装时，转轮室内应有安全防护平台，混流式机组应在基础下搭设平台，防止作业人员坠落。

相对于轴颈，瓣体厚度较小，在加工导叶轴颈时，由于导叶自重和车刀径向切削力的作用，在瓣体厚度方向中段轴颈产生的挠度比其他方向的挠度大，从而可能导致该处导叶轴段的加工精度超过设计要求。

1.提升水泵的扬程

在设计中，从热水池把水提升到冷却塔配水系统所需要的扬程，是按计算所得理论值再加4～6m的富余水头确定的。常用的富余水头为4m左右。按表8-4的计算，此水头做功是达不到水轮机所需要的轴功率的，则转速、风量、冷却都无法达到设计的要求。通常，顶盖和底环固定不动，控制环能相对于顶盖绕着水轮机轴线来回转动，再带动与之相连的导叶臂动作。因此提升水泵的扬程必须满足水轮机所需要的水头（H）值，那么水泵的扬程如何确定，可分以下两种情况讨论：

（1）不考虑设计需要的富余水头

不考虑设计需要的富余水头就是不另增加4～6m的水压，对水轮机来说，这4～6m的水头也用来推动水轮机做功了，则水泵需要的扬程用公式表示为：H扬=h净+Σh1+Σhf+h机（m）（8-23）

式中H扬———水泵扬程（m）；

h净———水泵吸水池水位到冷却塔配水系统高度（m）；

Σh1———从水泵吸水管到塔配水系统管道中的沿程水头损失总和（m）；

Σhf———从水泵吸水管到塔配水系统的喇叭口、阀门、弯头等局部水头损失之和（m）；

h机———水轮机轴功率所需要的水头H（m）。

设计考虑的4～6m富余水头是因考虑可能产生的计算误差和今后管道粗糙度增加与沉淀物结垢，水头损失增加而设的安全系数。现选泵扬程中未考虑该因素（注：改造塔中原有多余水头全部利用了，也未考虑该因素）。从能量消耗来说，虽是节能了，但从运行、长期保持设计风量和水冷却效果来说，欠较安全。中型活动导叶的大小介于小型和大型之间，通常都有较大的裙边法兰，其整体刚性也介于两者之间。

（2）考虑设计需要的富余水头

考虑设计的富余水头是指水泵扬程达到水轮机轴功率所需要的水头之后，还需增加4～6m扬程。用公式表示为：H扬=h净+Σh1+Σhf+h机+（4～6）（m）（8-24）

水泵扬程比式（8-23）多了4～6m，考虑了可能产生的计算误差和今后的阻力增加，故是偏安全的。

以上两种选泵扬程方式中采用哪种方式为妥，要视具体情况而定。例如，基本不大会产生多大误差的情况下，如果水泵提升系统的管道和配件采用的是塑料管和配件（PVC、UPVC、PE、ABS等）、钢塑、铝塑等复合管、玻璃钢管等，这可考虑采用前一种选择水泵扬程的方式。原因是上述水管内壁非常光滑，光洁度好，阻力很小，而且耐酸碱腐蚀、不易粗糙，也不易沉淀结垢而缩小过水断面，故基本上可不考虑富余水头或略考虑些即可。但如果管道系统采用的是铸铁管、钢管，甚至钢筋混凝管等，则要考虑今后阻力增大而消耗的水头损失，选择第二种水泵扬程的方式为妥。外置式水轮机转速根据系统流量的增减而增减，该系统三台外置式水轮机冷却塔，水轮机出水管三台塔贯通，通过旁通阀调整流量和便于维护。

　　图1是发电机的定子和转子置于双轴水轮机两侧的双轴水轮发电机的原理结构图。旧式发电机的转子与发电机轴固联，此种双轴水轮发电机的转子B与链索(联轴带)D固联，并且使用隔水材料C密封。E为此种双轴水轮发电机的定子，A为此种水轮发电机的动力轴。此种双轴水轮发电机的定子E也可以使用隔水材料C密封。外置式水轮机如何能达到电机驱动效率的关键是：了解冷却塔循环水系统设计中的富余能量，同时水轮机的叶轮设计也是关键，富余能量的组成主要由以下6个部分：1）循环水系统设计时必须考虑的余量值。

　　毫无疑问，双轴水轮发电机的双轴可以脱离水面，用来带动双轴发电机。图2是双轴发电机的原理结构图。虚线框内是双轴水轮机W，它向虚线框外的双轴发电机提供双轴动力。此双轴发电机可使用1动力轴或2动力轴G，它的转子B固定在双轴发电机的链索(联轴带)F上，它的定子E可以另外使用机架。H是此种双轴发电机的密封层。其具体内容和步骤在***ISO4405中已作了具体说明和规定。

　　水轮发电机作为水轮机和发电机的组合，转子和定子的密封技术较为复杂，双轴水轮发电机的转子和定子的密封，显然不需要复杂的技术。关键在于，使用双轴电动机和双轴水轮发电机，不需要很高的成本，就能制造组合成具有超级发电能力的水轮发电机。我国长江上游有很多流水急深的地方，在那些地方建造千米级长度的双轴水轮发电机，应该能得到数倍甚至数十倍于葛洲坝发电站的电量。利用高能电子束在试样上扫描而激发出各种物理信息通过对这些信息的接收、放大和显示以进行试样的分析。

      水轮机是把水流的能量转换为旋转机械能的动力机械，它属于流体机械中的透平机械。

　　早在公元前100年前后，中国就出现了水轮机的雏形——水轮，用于提灌和驱动粮食加工器械。

　　现代水轮机则大多数安装在水电站内，用来驱动发电机发电。在水电站中，上游水库中的水经引水管引向水轮机，推动水轮机转轮旋转，带动发电机发电。作完功的水则通过尾水管道排向下游。水头越高、流量越大，水轮机的输出功率也就越大。