水轮机导水机构设计的优化技术

李萃

摘 要：伴随着科技的飞速发展，在人们的日常生活中已经越来越离不开电能了。所以，经过使用各式各样的方法措施改善发电体系，让发电体系可以展现出最大发电性能，是人们现在急需处理的主要问题之一。水轮设备导水构造是发电体系中最关键的构成部分，是发电体系可以正常运转的基本条件，因此为了提升发电体系的发电情况，一定要适当改善水轮设备。文章对水轮设备导水设施进行了深入的探索，同时提出了一些个人建议，希望能够在水轮设备导水设施改进中带来帮助。

关键词：水轮机；导水机构；设计；优化

引言

水轮设备的导水构造在发电体系中有着重要的地位，它可以对流进水轮设备的水流量进行调控，同时对保护水轮设备稳定有着关键作用。随着时代的前进，人们对电能的需要越来越多，为了能够达到人们日常生活所需的电能，提升发电能力，是解决供电以及需电矛盾的最佳方式。在发电体系中，导水构造对水轮设备可以正常的工作起着举足轻重的用途，所以，为了能够促进发电设备稳定、高速度的发电，要先改善水轮设备中的导水构造。文章首先对水轮设备导水部分的构造原理进行研究，然后具体的讲述了导水部分中存在的问题，同时提出了有关的改善措施。

1 水轮机导水机的结构原理和作用

一般来讲，水电所中使用的水轮设备导水部分是圆柱型的导水设施。圆柱样式的导水设施包含顶盖、撑持盖、底环、掌控环、连接杆、简洁版等配件组成。水轮设备导水设施在水电所中有着举足轻重的作用，其主要用途有：水轮设备导水设施可以根据水轮设备的工作需要调整进水大小；同时对水轮设备还有制止运转的作用，进而能够有效的避免水轮设备出现故障情况。

2 水轮机导水机构导叶漏水的危害及因素

2.1 经济效益损失

出现漏水现象，直接损失就是电能损失，电能损失也即是经济效益损失，但是这通常很容易被人忽视，从而随着时间越久，所造成的经济损失也就越大。

2.2 停机困难

停机时漏水所形成的射流速度将导致机组转速难以控制到额定转速，从而无法加闸制动。特别是在广泛采用弹性塑料推力瓦，其摩擦系数仅为钨金瓦的五分之一成四分之一，更无法停机。

2.3 可能导致烧瓦

水轮机导水机构的大量漏水，极有可能使机组运行缓慢，并且很容易出现烧瓦现象。在水电站中，由于水轮机导水机构漏水而导致推力瓦和导轴瓦被烧毁的事故屡见不鲜，出现这种情况不仅对人们的正常用电造成了影响，还给社会带来了严重的经济损失和能源损失。

2.4 导叶漏水因素

2.4.1 分析导叶关闭后存在以下几种间隙漏水

（1）导叶和导叶之间相互连接的立面缝隙。导叶之间连接的缝隙要在零点零五毫米以下才算是符合标准，但是在实际的操作中，很少有导叶距离在零点零五以下。据调查，导叶之间的缝隙最大的有两毫米，普遍在零点五到一毫米之间。（2）导叶上端面、下端面和顶盖底环间的缝隙。（3）导叶各个轴颈位置的缝隙。

2.4.2 导叶和顶盖在单侧水压作用下产生间隙

导叶和顶盖在单侧水压作用下，如果导叶本体刚度不够，则会产生弯曲，增大立面间隙顶盖上加大端面间隙，这些均使漏水增加也加速导叶磨蚀破坏。

3 水轮机导水机构设计改进

导水设施传递部分的各个配件已经具有标准的大小尺寸。直到现在，水轮设备策划工作者不过是根据水轮设备策划手册中要求的导水设施装置的配件标准挑选适宜的配件。按照这种设计制作出的成品是否符合标准，需相关部门进行检验。在编制同时还能够成功调试一有束缚的改进直接破解电脑程序之后，其计算结果证实了程序是不能够使用，这项程序对改善水轮设备导水设施的策划进行了可行性的试验。

3.1 导叶立面间隙处理

导叶立面密封，直接依靠相邻导叶头尾搭接封水，借助刚性平面接触构成密封，这种结构要求导叶本身特别是尾部应具有较高的刚性、耐磨性。接触面加工精度和光洁度高，波浪度小，才能保证闭合时接触良好达到较好的封水效果。实际上，由于尾部单薄易变形，锈蚀，光洁度差，波浪度大，导叶纵向接合面的接触点不均匀，导叶从上到下受力不均，上小下大，变形量不一致，造成间隙也不一致。为了减少磨损和间隙空蚀，相邻两导叶接触面的两个立面应采用抗磨性能好的材料，如堆焊耐磨不锈钢焊条或铺焊不锈钢钢板。在检修中立面间隙处理主要有以下三种方法：（1）补焊法：个别导叶立面存在局部较大，在间隙处补焊，然后磨平，达到平面接触间隙合格。（2）连杆调整法：个别导叶立面间隙过大，可以根据周围导叶立面间隙的情况，通过调整连杆长度，将不合格的间隙向周围几个导叶依次分配。（3）捆绑法：当导叶立面间隙多处不合格时，可将导叶传动部分拆除，使各导叶均处于自由状态，然后用钢丝绳加导链在导叶的中部进行捆绑，捆绑中用铜锤敲击导叶进行调整。

3.2 导叶端面间隙处理

导叶的端面缝隙情况和水电所作业水头，导叶高度以及转轮大小有直接的关系。普遍来讲，为了避免工作中导叶向上浮动被卡住，上部端面缝隙最好是总缝隙的百分之六十到百分之七十，下端面的缝隙最好是总缝隙的百分之四十到百分之三十。假如水头超出两百米时，下端面缝隙能够达到零点零五毫米，剩下的全都在上端面。假如导叶端面之间缝隙都超过标准，可以在底环的位置加衬垫，假如缝隙都在标准缝隙以下，可以在顶盖的位置加衬垫，如果上下两处的缝隙分布不匀称导致端面缝隙不达标，经过调整螺钉抑或停止推压板再次对缝隙进行分配。

4 减少导叶漏水的新技术发展

4.1 解决导叶漏水的新结构

在水电所中，经常会因为导叶出现漏水情况而引发了很多安全事故的发生，并且这些故障在高水头多泥沙水电所中出现的次数频繁，所以为了避免导叶渗漏水而导致一些故障发生，就必要在水轮设备停止转动后才能够把进水阀门关闭，进而加重了工作人员的作业量。但伴随着科技的前进，在水电所的导水设施中研究开发了很多降低导叶漏水的新构造以及新措施。在导叶运动以及稳固导叶之间装置当做降低导叶渗漏水的新构造，能够在很大的程度上降低导叶渗漏水的情况，同时在发电设备出现故障的情况时，还可以把它当做故障阀，进而有效的阻止设备故障现象的出现。

4.2 解决立面间隙漏水的新方法

就现在的水电所对立面缝隙渗漏水的维修工艺来讲，也只能是在表面上处理了这件事情。所以在使用水轮设备时，肯定会对立面缝隙渗漏水情况反复的进行检查维修，进而导致水电厂的维修费用变多。为了能够在根本上处理好立面缝隙渗漏水情况，有关专家提出了采用纵向和横向造斜技术。纵向造斜技术，指导叶尾部接触面自下而上减薄的造型技术，造斜量时止水效果显著。

5 结束语

伴随着社会的持续发展，在现代化中，因为人们生活对电能的依靠越来越重，所以要尽可能的提升电所的发电情况以及降低电能的损耗。对水轮设备导水设施进行改进，一方面能够确保发电所发电的安全稳固性；另一方面还可以降低电能的损耗。总之，对水轮设备导水设施的改进策划，不仅能够推动电力行业的发展，还可以给人们带来经济利益，所以对水轮设备导水设施的改善要全力以赴。