内容发布更新时间 : 2024/5/16 3:03:02星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

毕业设计说明书

摘 要

本次毕业设计根据水电站的水力参数和要求，确定了水轮机的机型及型号

（HL240/D41-LJ-200）。通过选型计算及相应的运行工况分析，绘制出水轮机运转综合特性曲线。在满足选型设计的条件下,进行了导水机构运动图的绘制；进行了水轮机蜗壳水力设计；并绘制了蜗壳水力单线图、尾水管设计、水轮机结构设计，其中包括水轮机剖面图及导叶加工图，并且建立了活动导叶的三维模型。最后对蜗壳的强度进行了计算。

关键词：水轮机；选型设计；结构设计；强度计算

Abstract

Based on the actual request and hydraulic parameters provided of Songlinpo hydropower station , the type selection design and structure design were completed. The seleted type of turbine type is HL220/D41-LJ-200. Through the type selection design calculation as well as the corresponding operating situation analysis, designer draws the performance combined characteristic curve of turbine and carries out the corresponding feasibility analysis about the selected runner. After meeting the request of the type selection design, designer goes on guide mechanism motion diagram and the structure hydraulic turbine design, including the hydraulic design of the casing and design of the draft tube, then draws their hydraulic single line drawings, the hydraulic turbine’s assembly drawing and the guide vane drawing，and the author modeled the 3D model of guide vane. The final task of the design is the intensity calculation of the casing.

Key words: Hydraulic Turbine；Type Selection Design；Structure Design；Intensity Calculation

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目 录

0 前言………………………………………………………………1 1 水电站的水轮机选型设计……………………………………2 1.1 水轮机的选型设计概述……………………………………………2 1.2 水轮机选型的任务…………………………………………………2 1.3 水轮机选型的原则………………………………………………2 1.4 水轮机选型设计的主要参数………………………………………3 1.5 确定电站装机台数及单机功率……………………………………3 1.6 选择机组类型及模型转轮型号……………………………………3 1.7 初选设计（额定）工况点…………………………………………4 1.8 确定转轮直径D1…………………………………………………5 1.9 确定额定转速n…………………………………………………6 1.10 效率及单位参数的修正……………………………………………7 1.11 核对所选择的真机转轮直径D1…………………………………8 1.12 确定水轮机导叶的最大可能开度………………………………12 1.13 计算水轮机额定流量Qr…………………………………………13 1.14水轮机允许吸出高度H

s

…………………………………14

1.15 确定水轮机的安装高程…………………………………………17 1.16 计算水轮机的飞逸转速…………………………………………18 1.17 计算轴向水推力Poc……………………………………………18 1.18 估算水轮机的质量………………………………………………18 1.19 绘制水轮机运转综合特性曲线…………………………………19 2 水轮机导水机构运动图的绘制……………………………………24 2.1 导水机构的基本类型……………………………………………24 2.2 导水机构的作用…………………………………………………24 2.3 导水机构结构设计的基本要求…………………………………25 2.4 导水机构运动图绘制的目的……………………………………25 2.5 导水机构运动图的绘制步骤……………………………………26 3 水轮机金属蜗壳水力设计…………………………………………28 3.1 蜗壳类型的选择………………………………………………28 3.2 金属蜗壳的水力设计计算………………………………………29 4 尾水管设计…………………………………………………………33

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4.1 尾水管概述………………………………………………………33 4.2 尾水管的基本类型………………………………………………33 4.3 弯肘形尾水管中的水流运动……………………………………33 5 水轮机结构设计……………………………………………………34 5.1 概述……………………………………………………………43 5.2 水轮机主轴的设计………………………………………………34 5.3 水轮机金属蜗壳的设计…………………………………………35 5.4 水轮机转轮的设计……………………………………………35 5.5 导水机构设计……………………………………………………37 5.6 水轮机导轴承结构设计…………………………………………39 5.7 水轮机的辅助装置……………………………………………41 6 活动导叶的零件设计与三维模型…………………………………………43 6.1 活动导叶的零件设计…………………………………………………43 6.2 活动导叶的三维模型…………………………………………………43 7 金属蜗壳强度计算……………………………………………44 7.1 金属蜗壳受力分析………………………………………………44 7.2 蜗壳强度计算……………………………………………………44 7.3 计算程序及结果……………………………………………………46 8 结论……………………………………………………………………50 总结与体会……………………………………………………………51 谢辞……………………………………………………………………51 参考文献………………………………………………………………52