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。
为了使工装产生应有的效果,需要精准的调试。取高度一样的两支撑,分别放在导叶下轴段和中轴段的位置,将导叶瓣体头部向下,吊放在两支撑上,且处于自由状态。然后在裙边法兰端面分别放置4个百分表,如图5中所示的安放位置,固定百分表在支撑上,仅表的测头与法兰接触,并使得表的指针都处在0位。调整8个微调螺杆,使得螺杆端部刚好与法兰表面接触,观察百分表,要求8个表的指针都在0位,如若不是,则需重新调整微调螺杆,直到满足要求为止。在调整螺杆时,不能对裙边法兰作用太大的力,以防止法兰产生变形,导致卸下工装后导叶回弹,水轮机,影响导叶Zui终的加工精度。
由导叶特点和工装结构可以看出,该工装增强导叶的刚性是通过8个微调螺杆对裙边法兰作用而实现的。在加工活动导叶轴段时,影响导叶刚性Zui薄弱的方向为瓣体厚度方向,在此方向导叶Zui容易产生变形,增加工装的目的是抵抗该方向产生的变形,从而增加导叶整体刚性,提高导叶的加工精度。
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。
相对于轴颈,水轮机厂,瓣体厚度较小,水轮机厂家,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。
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