water guide mechanism;distri-butor
简介
引导水流和调节水轮机流量的机构。混流式水轮机和轴流式水轮机导水机构引导水流径向流入水轮机，灯泡式和斜流式水轮机导水机构引导水流斜向流入水轮机，全贯流式水轮机导水机构引导水流轴向流入水轮机。导水机构包括导叶、导叶传动机构(包括拐臂、联杆等)、控制环、底环、顶盖以及接力器等，见图1。
图1 径向导水机构
1—导叶;2—拐臂;3—联杆;4—剪断销;5—连接板;6—控制环;7—推拉杆;8—底环;9—顶盖
导叶 由流线形导叶体及上、中、下轴颈组成(见图2)，在高水头中小型机组上有取消下轴颈的，以便于装拆和调整。导叶体过流表面应有足够的光洁度，以减少水力损失。标准导叶有对称型和非对称型两种，高比转速(例如n≥400 m·kW)轴流式水轮机流速低，使用对称导叶体，中、低比转速水轮机流速高，使用非对称导叶体。导叶全关时应有可靠的封水性能。中高水头水轮机的导叶立面间隙用金属接触密封，低水头的用橡胶带密封。导叶材料应有良好的抗空蚀和泥沙磨损性能，一般采用铸钢整铸，也有用钢板压成中空导叶体后再和轴颈组焊的。为提高导叶的抗磨蚀性能，必要时用不锈钢制造，或在密封面和轴颈处堆焊不锈钢。导叶轴承过去用铸锡青铜制造，黄油润滑，近来用有自润滑性能的钢背复合工程塑料轴瓦。
导叶传动机构 由拐臂、联杆、剪断销、连接板等组成，控制环通过连杆拐臂等带动导叶转动，开关导叶。为了保护传动机构不受损坏，设有保护装置，常用的有剪断销、破断螺丝、摩擦传动拐臂或塑性易弯拐臂等几种，当导叶之间卡有异物时，它们首先破断或变形。后面两种还具有防止导叶自由摆动引起连锁反应的性能。
图2 焊接导叶
1—上轴颈;2—中轴颈;3—下轴颈; 4—导叶体
控制环 把接力器的操作力传递给导叶传动机构的环形部件，见图3。它有和接力器推拉杆连接的耳环及和联杆连接的销子孔。常用铸钢铸造或钢板焊接，受运输限制可设计成分瓣结构。
图3 控制环
(a)焊接结构;(b)铸造结构
接力器 将调速器输出的压力油能转变为操作导叶传动机构的机械能。小型水轮机由调速器内的接力器直接驱动调速轴操作导叶传动机构。大中型水轮机配有专门的接力器操作导叶传动机构。接力器有直缸、环形、摇摆几种型式。多数机组用两个，也有用一个的，少数机组每个导叶配一个接力器。典型的直缸接力器见图4。它由接力器缸、后缸盖、前缸盖、导管、锁锭、活塞、活塞杆等组成，分别用铸铁、铸钢或锻钢制造。额定操作油压一般用2.5 MPa、4.0 MPa及6.4 MPa等。
图4 直缸接力器
1—后缸盖;2—接力器缸;3—前缸盖;4—导管;5—活塞;6—锁锭;7—活塞杆