Изготовление рабочих колес ковшовых гидротурбин

Конструкция рабочего колеса и требования, предъявляемые к его изготовлению

Рабочее колесо ковшовой турбины является наиболее ответственным узлом, находящимся в условиях воздействия значительной динамической нагрузки. Поэтому точность изготовления как отдельных ковшей, так и рабочего колеса в целом существенно влияет на энергетические характеристики машины. Рабочее колесо (рис. 6.1) состоит из ковшей (количество их определяется гидродинамическим и прочностным расчетом), связанных с массивной ступицей. Применяют рабочие колеса с ковшами, крепящимися к ободу болтами, цельнолитые, сварные.

Рис. 6.1. Рабочее колесо.

Стремление к повышению быстроходности ковшовых турбин и связанное с этим увеличение удельных нагрузок приводит к значительным усложнениям и снижению надежности механического крепления ковшей. Поэтому в настоящее время преимущественное распространение получили цельнолитые и сварные рабочие колеса. Ниже приведены требования к точности изготовления для рабочих колес с максимальным диаметром в пределах 2000—2500 мм:
1)     отклонение выходных кромок ковшей от номинального расположения допускается в пределах ±1 мм;
2)     допустимое смещение ножей ковшей относительно их общей плоскости — ±1 мм;
3)     допустимое смещение ковшей в радиальном направлении — ±1,5 мм;
4)     отклонение контура и профиля входных кромок, профиля выходных кромок со стороны внутренней поверхности ковша и профиля ножа, контролируемое шаблонами, —±1 мм;
5)     отклонение внутренней поверхности обеих чаш ковша от шаблона (контролируется одновременно общим пространственным шаблоном) — в пределах 2 мм при обеспечении плавных переходов от сечения к сечению;
6)     допускаемое отклонение профиля наружной поверхности ковша между ребрами и наружных боковых поверхностей чаш в зоне шириной 100 мм от выходной кромки — 3 мм (контролируется шаблонами);
7)     отклонение толщины тела ковша по сечениям — ±2 мм;
8)     шероховатость внутренней поверхности ковша — не более 0,63 мкм (по ГОСТ 2783—73);
9)     качество всей внутренней поверхности ковша и радиусных переходов тыльной поверхности к ребрам должно контролироваться травлением, а хвостовики ковшей — УЗД.
В качестве материала для рабочих колес ковшовых турбин применяют нержавеющие стали марок 0Х12НДЛ и 00Х12НЗДЛ. Для сварных рабочих колес предпочтительным является использование стали марки 00Х12НЗДЛ, обладающей лучшей свариваемостью.


Гидротурбостроение