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,工业水轮机,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,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。










水轮机可分为反击式和冲击式两大类。
反击式水轮机包括混流式水轮机(HL)、轴流定桨式水轮机(ZD)、轴流转桨式水轮机(ZZ)、斜流式水轮机(XL)、贯流定奖式本轮机(GD)和贯流转桨式水轮机(GZ)六种型式。
冲击式水轮机包括水斗式(切击式)水轮机(CJ)、斜击式水轮机(XJ)和双击式水轮机(SJ)三种形式。
水轮机的导水机构一般由控制环、导叶臂、顶盖、活动导叶(见图2)和底环等组成。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。导叶臂一动作,则会传递动力给活动导叶,然后活动导叶会绕着顶盖、底环上的导叶轴孔的轴线来回转动。当活动导叶转到一定角度,相邻导叶的头部和尾部搭接,导水机构关闭,当往回转动到一定角度,则导水机构完全打开,通过这种方式,导水机构可起调节或截断水流的作用。为了保证活动导叶能在顶盖和底环的导叶轴孔中灵活回转,同时保证导水机构在全关时相邻导叶瓣体的头部与尾部之间的立面间隙,以及在各种开度下导叶瓣体的端部与顶盖、底环之间的端面间隙满足设计要求,则在加工活动导叶时,导叶轴的上、中、下三段轴颈的圆柱度和同轴度必须得到保证,同时也必须保证导叶瓣体的形线轮廓尺寸,以及它与导叶轴线的位置度。
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