等开度线
等叶片转角线
5o ...0 .o ...1 ..o 0 .
导叶开度增大
水
头
增 大
a o1.0 ..2...0 ...3 ..0 ..
Q11
三、水轮机的轴向水推力
• 水推力的成因：作用在水轮机转轮上的各种力的 轴向分量之和称作水轮机的轴向水推力。
• 水推力的影响：水轮机推力轴承的主要负荷。 • 水推力的计算:
F2
F4
F1
F3
Ft
Ft9.811034D12Hma(xN)
K4D12Hma(x104)(N) --------教材P157
转轮型号 HL310
HL240
K
0.37-0.45 0.30-0.41
HL100 0.08-0.14
四、轴流式水轮机飞逸转速的计算
1、轴流定桨式水轮机：同混流式水轮机
nR n11R. Hmax/D1 n11R:单位飞逸转速， 特由 性飞 曲逸 线查出。
定桨、转桨比较
n11
等开度线
等叶片转角线
Q11
3）转桨式水轮机桨叶与导叶的协联 导叶开度增大时叶片角度增大
ao ao
转桨式水轮机桨叶与水头的协联 水头增大时叶片角度增大
H H
4) 桨叶与导叶、水头的协联
水头不变时， n11
ao ao
导叶开度不变时，
H H
（１）水轮机的特性
1）轴流定桨式水轮机的特性
n11
a
Q
１、效率线窄长，负荷变化适应性差。 ２、等开度线为上升曲线，单位转速增大时流量增大。
Q11
２）转桨式水n 50
90%
85% 80%
Q11
50 00 50
Q11
２）转桨式水轮机的特性
特点：高效区宽；叶片与水头、导叶双协联
或由型谱查出
2、转桨式水轮机按协联工况保持计算 取Hmin、 Hr 、Hmax等数个水头，计算对应单位转速，
查协联保持飞逸特性曲线，分别查出各自的最大单位飞逸 转速，计算各水头的飞逸转速，再取其中最大值。 如ZZ440水轮机教材P382
瑞典语:Tack
２或经验公式计算（经验系数） T zkπ 4D 1 2H m(a14 xN 0 )
叶片数 ４
Ｋ
0.85
教材P206
５
６
７
８
0.87 0.90 0.93 0.95
３由单位轴向水推力曲线换算：教材P207
TzTZ11D12Hmax(N) TZ11:单位轴向水推力， 验查 曲实 线
2) 混流式水轮机的轴向水推力
转轮体内部结构
缸体 护盖
轮叶密封 轮叶
注：
1.图中没有安装轮叶 操作架；
2.图中没有标出所有 的连接螺钉和轴套。
轮叶连杆转壁
轮叶操作机构
铜瓦
枢轴
转臂
铸铁瓦
操作架连接处
连杆 图中尚缺乏轮叶操作架
二、轴流式水轮机的性能特点
１）比转速高，过流能力强，同样条件下， 出力大。 2）定桨式高效率区窄长，不适合负荷变化。 3）转桨式可随水头与负荷的变化自动调整叶 片角度，有宽广的高效率区。 ３）单位流量大，空化系数大，同样工作条 件下比混流式空化严重。 水轮机安装高程一 般低于混流式。
4）桨叶操作系统
回油 压力油
漏油 水轮机大轴 桨叶接力器
转轮体 操作架
桨叶反馈信号 去调速器
操作油管
叶片
泄水锥
受油器结构与工作原理
操作油管及连接法兰
操作油管
外形图
上操作油管
连接轮叶接 力器上腔
中操作油管 下操作油管
连接轮叶接 力器下腔
端面图
转轮体内部结构
导轴 活塞环 活塞 轮毂
枢轴
转臂 连杆 连接体 下盖 放油阀 泄水锥
* 用经验公式或经验系数计算； * 用实验参数确定：轴向水推力系数；单位轴向 水推力。
1) 转桨式水轮机的轴向水推力
Do
bo Vm
Ru
R RzF
Pz
F : 转轮体的水压力、 浮力等力之和；
Rz : 叶片升力的轴向分量； Tz : 转轮的轴向水推力。
Tz F Rz
轴向水推力的计算
１一般由实验确定水推力系数: 教材P382（水轮机型 谱或模型 特性曲线）例：ZZ440,K=0.71 Tz=KD12Hmax(104)N