斜流式水轮机

斜流式水轮机为反击式水轮机的一种。水流经过桨叶的方向与主轴线呈45～60度的倾斜角，故名。在结构上介于混流式与轴流式之间。倾角45度的桨叶和导叶协联调节。桨叶和导叶由于双重调节，高效率区的流量和出力范围较宽广，但结构复杂，加工工艺要求高，造价昂贵，实际应用不多。

产品介绍

斜流式水轮机转轮布置在与主轴同心的圆锥面上，叶片轴线与水轮机主轴中心线形成交角，随水头不同而异。一般水头在40到80m时交角取60°，在60到130m时取45°，在120到200m时取30°。因此，在斜流式转轮上能比轴流式转轮布置更多的叶片，降低了叶片单位面积上所承受的压力，提高了适用水头。在斜流式转轮体内布置有叶片转动机构，也能随着外负荷变化进行双重调节，因此它的平均效率比混流式高，高效区比混流式宽。由于它的轴面投影图中水流是斜向流进转轮，又斜向流出的，所以又称其为对角流转浆式水轮机。它的适用水头在轴流式与混流式水轮机之间，约为40到200米。

但由于其倾斜浆叶操作机构的结构特别复杂，加工工艺要求和造价均较高，所以一般只在大中型水电站中运用，现这种水轮机的应用还不普遍。

产品结构

斜流式水轮机与轴流转桨式水轮机的差别是，转轮叶片相对于机组轴线是倾斜布置的。因而在转轮区域内，水流沿相对于机组轴线倾斜的方向流动。

倾斜布置的蜗壳焊接在铸焊结构的座环上，十二个座环支柱与水平线的倾角为35°。具有45°倾角的斜向导水机构由二十四个导叶、导叶传动机构、水轮机顶盖4和导水机构底环组成。双支承结构的导叶具有沿高度变化的对称翼型。导叶轴承为木质轴瓦，由过流部分的水自动润滑。为了防止水漏出，在上轴颈装有橡皮碗。导叶传动机构由转臂、与转臂用球销铰接的连杆以及与连杆用球销铰接的控制环组成。控制环靠特殊的铰链与两只环形接力器连接。

由模锻成型的不锈钢板焊接而成的转轮室，具有精加工的内表面。转轮的十个由不锈钢铸成的叶片与主轴的轴线呈45°倾角。刮板式接力器，通过操作轴驱动转叶机构，从而使叶片转动。叶片转角为30°。

这种结构的斜流式水轮机，由于蜗壳与座环也是倾斜布置的，自蜗壳至尾水管的过流通道比较平直，因此，不仅能提高水轮机的效率，而且还减小了机组的平面尺寸。

结构特点

斜流式水轮机的转轮叶片与机组轴线成一定角蛮，一般为15°～60°角。叶片随导叶开度的变化而协联地转动，因此在较宽广的运行范围内效率都较高。由于转轮叶片数介于轴流式水轮机和混流式水轮机之间，其应用水头也在这两种机组之间。广泛应用在水头变化幅度大，流量变化剧烈的电站，特别适合作为抽水蓄能电站的可逆式机组。

为了更有效地利用水利资源，提高电网供电的经济性与可靠性。抽水蓄能电站得到广泛重视，发展非常迅速。我国近年来也非常重视抽水蓄能电站的建设；尤其是配合原子能电站和大型火电站的兴建，抽水蓄能电站更加显得重要和不可缺少。而斜流式水泵一水轮机具有运行性能稳定，起动力矩小；可以直接起动，不需向转轮室内充气压水；反向推力小，这样，紧急关机时抬机现象较其他机组好等优点。特别适合抽水蓄能电站。

斜流式水轮机在预理件、导水机构，水导轴承等部件基本上与混流式水轮机相应的设备差不多。主要不同之处在转轮结构上。

斜流式水轮机转轮结构如图1所示。由于转轮叶片与机组轴线成45～60°角，其转动叶片的机构较轴流转浆式水轮机复杂。国内一般采用刮板接力器结构。

从受油器引来的压力油进入刮板接力器的一侧，使得接力器转轴旋转，带动操作盘转动；通过转臂带动叶片转动。为了适应受油器油管的上下移动，刮板接力器转轴的回转，带动凸轮换向机构动作，将转轮叶片的旋转角度转换成操作油管和受油器油管的垂直移动量，与导水机构协联。在叶片枢轴和转轮体之间，采用“入”型橡皮圈密封，其效果还是比较好的。一个好的“入”型密封，其寿命可达10年。

产品的检修

现投入运行的斜流式水轮机还不多，从所发现的故障与问题中，论述其修理项目和方法。

1.刮板接力器漏油

刮板式接力器存在漏油现象，有的甚至很严重；有的电站设计要求漏油量小于6升/秒，实测达到56升/秒，大大超过允许值。

检修时，对密封条与缸内壁或转轴外圆弧进行研磨，使密封条与各摩擦面接触良好；对u型密封圈与横向密封条交接处应认真检查，使其间隙尽可能的小；并对横向密封条与轴向密封条的接头进行研刮，使其接触处无缝隙。最好在密封条上开止漏槽，这样可以大大减少漏油量。

2.转轮测圆与处理

转轮叶片的圆度对水轮机效率和运行稳定性有很大影响，同时对机组的安全比其他类型机组要严重得多。

检修时要测量其圆度。测量时，对叶片外缘上、中、下三点都要测量，还是采用测圆架进行测圆．以中间点的圆度为准。考虑到离心力的影响，测量前在所有叶片根部用楔子板打紧，这样叶片就是处于向外伸至最大直径位置。然后测量最大直径时的圆度。

若叶片长短误差超过3mm时，就应进行圆度处理。处理时以长叶片为准，如图2所示。把短叶片的卡环5和夹环6取下，将短叶片调至与长叶片～致后，重新配卡环和夹环的厚度。由于叶片向外伸出一点，会造成轴肩与十字头支持孔端面间产生间隙，运行时就会发生叶片窜动现象，这是不允许的。所以应在间隙处加垫(零件7)，并点焊在转轮体上。

3.叶片外缘弧度检查与处理

转轮叶片外缘弧度应与转轮室的弧度一致，不然会引起水轮机的振动。运行不稳定。

斜流式水轮机转轮室的刚度相对来说是很大的，运行时变形很小，所以应以转轮室表面为基准，来测量叶片外缘的弧度。由于叶片处于全关位置时，是运行的最小间隙值。将转轮吊入转轮室内应，使叶片处于全关位置，每隔一个叶片，用等厚垫片支承着转轮，并将转轮找正调水平。

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