浅谈混流式水轮机转轮裂纹原因分析及预防措施.pdf

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1、２０１５年第１１期（总第１６４期）江西建材水利工程浅谈混流式水轮机转轮裂纹原因分析及预防措施■李伟君■兴国县长冈水库工程管理局，江西兴国３４２４００摘要：随着我国经济的发展，资源消耗的速度也在加快，水电站的发展越发普轮出现裂纹的原因主要由以下几点：及。就目前而言大多数水电站均选用混流式水轮机组进行发电，而且多（１）转轮焊接质量存在风险。由于混流式水轮机的转轮应用水头采用焊接技术，然而水轮机机组的运行却不断暴露出一些弊端让机组的型号不同，那么他们的构造也就存在区别，制作的材料以及加工的手法整体运作效益大打折扣。本文从水轮机转轮的重要性入手，以某

2、水电站也大相径庭。在此水电站的转轮主要采取的是焊接结构，即转轮的上为例浅析了该水电站水轮机运行过程中转轮叶片出现的原因，并针对此冠、叶片以及下环均采用单独铸造，然后加工焊接而成。虽然此举具有问题提出了几点相关的预防措施。良好的技术经济效果，节省了铸造材料，但是由于铸件小，形状简单，降关键词：混流式水轮机转轮裂纹原因分析预防措施低了对铸造能力的要求，如此焊接的工作量就会加大，确保每条焊缝的质量以及消除焊接温度的应力等处理可能就不会很精细。混流式水轮机作为反击式水轮机的一种类型，其应用水头的范围（２）转轮变形所致。转轮叶片强度最弱的地方在于出水边

3、，而分瓣极其广泛，从２０ｍ－７００ｍ的水头均可使用。混流式水轮机的结构较为转轮一直会在出水边不断运转并对出水边产生难以负荷的压力，加之简单，其制造以及安装过程也十分方便，运行的过程也较为可靠和安出水边的汽蚀能力最差，所以在压力和汽蚀的双重影响下转轮叶片很全，此外混流式水轮机具有较好的运转效率以及比较低的汽蚀系数。容易出现裂纹现象。这种水轮机的进水部件是具有钢板里衬的蜗壳，座环支柱也称为固定（３）超负荷运行的影响。水轮机组投入运行之后，一般为了追求经导叶并在转轮四周布置导水机构导叶，座环支柱具有两个非常坚固的济效益而忽视其正常的运转时间和定期维

4、护，那么整个机组的运转时上环和下环且这两个环和蜗壳焊接在一起。导叶轴颈利用衬套支撑在间就很容易超出其自身所能承载的负荷量，进而导致转轮叶片的受损，底环以及固定在顶盖的套筒之上，衬套一般选用钢材质或者是尼龙材甚至出现裂纹。质。导叶开度通过导水机构的两个接力器进行改变，此外还可以通过（４）尾水管压力的影响。水轮机在整体运行的过程中，尾水管必然会控制环连接的推拉杆传动来实现。出现涡带，其出现一定会对水流产生影响并产生一定的脉动压力，这种压力１混流式水轮机之转轮概述［１］会传到转轮叶片上进而对叶片引发共振导致转轮叶片出现裂纹。转轮是各种类型水轮机正常

5、运行不可缺少的核心部件，其主要功能３混流式水轮机转轮裂纹的预防措施就是将水能转换为机械能。而且转轮也在一定程度上直接决定着水轮转轮的良好运转对水轮机机组的整体运转意义显著，因此必须要机的过流能力强弱、水力效率高低、运转工况的稳定与否以及汽蚀性能尽力保证转轮的平滑，出现裂纹之后也应该及时进行修复或者是更换，是否良好的关键因素。在实际操作中，转轮的各个部分设计和制造必须在今后的定期检修和维护中可以从以下几个方面进行努力：要充分满足水力设计的型线要求，必须要具有高强度且具备较强的抗汽（１）在最初的选用材质上就要小心谨慎，应尽量选择不锈钢材质的蚀的能

6、力以及耐磨损的性能。根据水轮机转轮所转换水流能量的形式材料进行焊接，因为不锈钢的焊接具有高塑性。不同，可以将水轮机分为反击式和冲击式水轮机两大类。将水流的位（２）随着科学技术的发展，混流式水轮机也进行了技术方面的改进能、压能和动能转换成固体机械能的水轮机称为反击式水轮机。根据转和创新，使得水轮机中的水流运转较为稳定，但是还是不能准确预测脉轮区域水流运动方向的特征，反击式水轮机又可分为轴流式水轮机、混动压力幅值，因此在今后的水轮机改善之中应该结合本地水电站的运流式水轮机、斜流式水轮机以及贯流式水轮机。其中混流式水轮机由于转特征，具体问题具体分析

7、，选取合理且科学的设计方案和运行规划。水头型号和流量大小的不同，其配备的转轮形状也存在区别。一般而（３）超负荷的工作运转会对转轮叶片造成极大的损害，因此，在今言，水头越高的话转轮的叶片高度就要适当减小且长度要相应增加，水后的运行中应按照正常且合理的运转方式和运行时间进行控制，不要流的流动在转轮中越加趋于幅向流动。随着水头高度的降低，转轮的叶让转轮的叶片受到自身所不能承载的压力和工作负荷。片长度要相应变短且高度要逐渐增加，如此水流流动的方向就越来越趋（４）发现转轮出现裂纹予以及时解决固然重要，但是当前并没有十于轴流方向。然而，不论是什么形状的转

8、轮一般都是由转轮上冠、转轮分有效的监测手段，因此最为重要的是日常的预防，也就是说要十分重下环、转轮叶片、上下止漏装置以及泄水锥和减压装置组成。视对水轮机的定期监测和