Устройство рабочего колеса
Рабочее колесо (рис. 5.1) состоит из корпуса 1 с вмонтированными в него лопастями 11, их количество определяется типом рабочего колеса, крышки 5, поршня 8, штока 6, днища 14, обтекателя 15 и механизма поворота лопастей. Последний состоит из стакана 2, серьги 16 и рычага 9 и представляет собой кривошипно-шатунный механизм, серьга (шатун) которого шарнирно связана с пальцем рычага и стаканом, закрепленным на поршне гайкой 4. Лопасти выполнены с отъемными цапфами 10, которые направляются в бронзовых втулках 17 и 18, воспринимающих действие потока воды на лопасти, а торцовая поверхность втулки 18 — развиваемую лопастью центробежную силу.
Верхняя часть корпуса — между диафрагмой и крышкой — образует сервомотор, в котором поршень перемещается под давлением масла, подаваемого через шток в верхнюю или нижнюю полости сервомотора. Шток направляется во втулке, запрессованной в крышку. Вертикальное перемещение поршня преобразуется механизмом поворота во вращательное движение рычага. Для передачи вращающего момента рычаг неподвижно соединен с цапфой лопасти и самой лопастью болтами 19 и шпонками 12 и 13. Крышка рабочего колеса крепится к корпусу болтами 7 и закладными шпонками 3 и может быть выполнена как отдельной деталью, так и заодно с валом турбины в виде развитого его фланца. Для предотвращения протечек масла и попадания воды в полость рабочего колеса между корпусом и фланцем лопасти установлено уплотнение, состоящее из блока резиновых манжет 20 и нажимного кольца 21.
Тяжелые условия работы и большая ответственность рабочего колеса — основного узла турбины — требуют особо тщательного подхода к выбору материалов, способов формообразования заготовок, технологии механической обработки, методик и средств контроля качества наиболее ответственных деталей. В табл. 5.1 приведены технические характеристики некоторых гидротурбин и основных деталей рабочих колес этих турбин.
Рис. 5.1. Продольный и поперечный разрезы рабочего колеса.
Таблица 5.1 Техническая характеристика некоторых гидротурбин и основных деталей их рабочих колес