带圆筒阀的水轮机顶盖轴向刚度主要影响因素分析

庞立军, 钟 苏

（哈尔滨大电机研究所，哈尔滨 150040）

带圆筒阀的水轮机顶盖轴向刚度主要影响因素分析

庞立军, 钟 苏

（哈尔滨大电机研究所，哈尔滨 150040）

本文从板厚配置、拓扑结构、几何尺寸三个方面系统地阐述了带圆筒阀的水轮机顶盖轴向刚度主要影响因素。了解和掌握这些因素，对于有效控制带圆筒阀的水轮机顶盖的轴向变形具有重要的指导意义。

圆筒阀; 顶盖; 轴向刚度

1 前言

水轮机采用圆筒阀结构可以在停机过程中有效地保护导水机构和减少电站的漏水损失，目前，我国已有大潮山、漫湾、小湾、光照等水电站采用了圆筒阀结构。在建的瀑布沟、锦屏一级、锦屏二级、糯扎渡和溪洛渡等大型水电站均将采用这种结构。由于圆筒阀设置在顶盖与座环上环形成的空腔内，顶盖需要采用上法兰结构，法兰外径与普通上法兰结构的顶盖相比尺寸要大得多，而且顶盖的外环板直到法兰密封处要承受上游侧的水压力，使箱式结构的顶盖受力成悬臂梁结构，在一定程度上加大了顶盖的轴向变形。因此，保证带圆筒阀的水轮机顶盖的轴向刚度成为设计过程中的一个突出问题。

本文以某水电站带圆筒阀的水轮机顶盖为例，从板厚配置、拓扑结构和几何尺寸三个方面系统地分析了带圆筒阀的水轮机顶盖轴向刚度的主要影响因素。

2 顶盖结构

某水电站带圆筒阀的水轮机顶盖有限元模型如图1所示，从整体结构上看基本属于箱式结构。……