吳志超

一、轉(zhuǎn)輪分類

轉(zhuǎn)輪，作為水力發(fā)電設備的核心部件，根據(jù)其受力形式，主要分為沖擊式和反擊式兩種（分類依據(jù)：沖擊式是受水的沖擊作用，轉(zhuǎn)動過程中壓力不變；反擊是受水的反作用力，轉(zhuǎn)動過程中壓力和動能均有變化）。其中反擊式轉(zhuǎn)輪主要包括混流式、軸流式、貫流式幾種形式，分類依據(jù)是根據(jù)水流進出導葉和轉(zhuǎn)輪的方向來確定的（徑向流入軸向流出為混流、軸向流入軸向流出為軸流）；而軸流式轉(zhuǎn)輪根據(jù)葉片是否可以轉(zhuǎn)動分為定槳式和轉(zhuǎn)槳式兩類。

二、軸流轉(zhuǎn)槳式轉(zhuǎn)輪進一步介紹

軸流轉(zhuǎn)槳式轉(zhuǎn)輪目前主要分為兩種類型：一種是缸動式轉(zhuǎn)輪，一種是盤動式轉(zhuǎn)輪。其分類依據(jù)為：壓力活塞結構，活塞缸——活塞盤，缸動盤不動就是缸動式，盤動缸不動就是盤動式。但無論哪種，均是通過壓力活塞結構，以此帶動耳柄、連桿、轉(zhuǎn)臂、直至葉片進行轉(zhuǎn)動，從而改變機組出力。而耳柄、連桿、轉(zhuǎn)臂，特別是后續(xù)將介紹到的耳柄調(diào)整墊片，是軸流轉(zhuǎn)槳轉(zhuǎn)輪裝配中的重要部件，是帶動葉片轉(zhuǎn)動的傳動元件；而上述傳動元件相接觸部位的尺寸和形位公差，是保證其滿足使用性能的關鍵參數(shù)，如若無法滿足，將影響傳動效果，從而影響轉(zhuǎn)輪的整體性能。

三、關于葉片安放角的調(diào)整

1、軸流轉(zhuǎn)槳轉(zhuǎn)輪的葉片在全開和全關之間動作，完成出力最大和最小的轉(zhuǎn)換。但動作時的特定要求是：①活塞盤在活塞缸中的特定位置時，葉片角度相對固定；②同一轉(zhuǎn)輪的各個葉片葉片角度誤差最小。葉片的角度我們通過葉片安放角來定義，葉片安放角：葉片處于某一位置時，葉片上特定兩點高度差與兩點直線距離的arcsin值。

2、耳柄調(diào)整墊片的作用 受制造累計誤差（各連接件如連桿、轉(zhuǎn)臂、耳柄等），特別是葉片加工誤差（先銑葉片后加工法蘭、先加工法蘭后加工葉片）的影響，造成單個安放角和協(xié)聯(lián)安放角均有誤差，因此需要在某一特定位置采用某種方式加以糾正，在設計上，通常是通過耳柄調(diào)整墊片來完成。換句話說，正是耳柄墊片通過調(diào)整轉(zhuǎn)臂轉(zhuǎn)角，借以糾正葉片轉(zhuǎn)角。

3、結構原理 葉片、樞軸、轉(zhuǎn)臂三大件通過同鉸聯(lián)為一體，缸動式和盤動式均是最后帶動耳柄動作、耳柄帶動連桿動作、連桿帶動轉(zhuǎn)臂動作、轉(zhuǎn)臂帶動葉片動作。

四、采用制圖的方法精確配車軸流轉(zhuǎn)輪耳柄調(diào)整墊片

以往的耳柄墊片調(diào)整方式。通常我們以葉片全開、全關位置的葉片安放角為檢查對象，滿足單件和協(xié)聯(lián)要求。以往是通過計算出葉片實際位置和理論位置的差值，轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)臂需轉(zhuǎn)動的角度，換算成轉(zhuǎn)臂的高度差，以此為墊片的厚度。上述方法忽略了在傳動過程中，耳柄始終為軸向方向、而連桿是扭曲動作、轉(zhuǎn)臂的圓周動作，以此耳柄上下串動值并未有效轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)臂的高度差（全開或全關時，連桿是傾斜的），反言之，轉(zhuǎn)臂的高度差也不是耳柄應該的串動值。

如要精確計算耳柄調(diào)整墊片的厚度，可采用如下方法：以全關狀態(tài)為例；葉片理論和實際的安放角角度差，也即是轉(zhuǎn)臂的轉(zhuǎn)角差。通過做圖的方法，以轉(zhuǎn)臂中心和轉(zhuǎn)臂半徑做圓，并通過理論和實際安放角來確定好轉(zhuǎn)臂小耳孔在圓周上的各自位置（黃色）；以轉(zhuǎn)臂小耳孔理論和實際位置為圓心，以連桿為半徑做圓（藍色），和耳柄動作軌跡的交點之間的距離（紅色），就是耳柄墊片的實際配車值。全關狀態(tài)配車和全開狀態(tài)配車原理一致。

五、小結

通過上述采用制圖的方法，可以精確的配車軸流轉(zhuǎn)輪耳柄調(diào)整墊片，且近乎為理論值，已在某臺份轉(zhuǎn)輪上應用且效果良好。此方法特別適用于耳柄連桿在中間狀態(tài)時、連桿不與轉(zhuǎn)臂連心線垂直的一類軸流轉(zhuǎn)輪。

雖然采用原有配車方法，在以往的轉(zhuǎn)輪裝配過程中，也滿足了偏差的公差要求，但按上述方法，更接近真實值。

題外話：

三大件同鉸時，轉(zhuǎn)臂和葉片之間的距離要大于轉(zhuǎn)輪體正背面的距離，三大件在轉(zhuǎn)輪啟停是存在串動。因此，在車葉片外圓時，應使葉片處于最外狀態(tài)，采取里挑外撅的方式；同時，在自由狀態(tài)下的軸流轉(zhuǎn)輪，其各個葉片外圓不一定處于統(tǒng)一狀態(tài)。