1.4 转轮结构、材料和加工工艺
2025年09月26日
1.4 转轮结构、材料和加工工艺
(1)转轮结构。向家坝水电站水运条件优越,转轮的整体运输对有能力制造的国内外厂家均不是问题,而且有三峡转轮整体运输的成功经验。分瓣转轮不但加工周期长,额外投资增加大,而且加工质量也无法保证,影响转轮的水力性能。因此,本电站采用整体转轮方案。
(2)转轮材料。为了提高转轮的抗空蚀能力,20世纪90年代以前制造的大中型水轮机在易发生空蚀区堆焊不锈钢保护层,近期投运的大中型水轮机多采用全不锈钢。为了提高转轮的抗空蚀水平、避免异种钢焊接及残余应力问题,向家坝转轮推荐上冠、叶片及下环均采用性能优良的全不锈钢材料。
(3)叶片的加工。目前叶片常用的加工方法为VOD精练后一次性整体铸件作为坯料,然后进行数控加工。另外一种为模压成型,数控加工的方法。模压叶片最早由俄罗斯的LMZ公司使用,即选用优质钢板放在特制的模具内,利用水压机压制成叶片坯料,再进行数控加工。这种方法可以选用优质钢板,通过高压,钢板的晶体组织更加致密,缺陷少,机械性能和焊接性能提高,机加工量减少。经过萨扬舒斯克等电站使用证明,对防止叶片发生裂纹很有效。国内的碗米坡、三板溪及紫坪铺电站均采用了这种加工方法,但对于像向家坝这样的大型转轮叶片模压成型工艺,目前国内外厂商都没有成熟的经验。国内哈尔滨电机厂及东方电机厂也都推荐向家坝转轮使用铸造叶片。因此,向家坝转轮叶片目前仍推荐VOD精练铸造数控加工叶片。模压叶片成型有待下一阶段通过进一步调查研究决定。