| 斜流式水轮机 |
| Diagonal Flow Turbine |
斜流式水轮机是瑞士P.德里亚于1956年发明的，故又称为德里亚水轮机。 斜流式水轮机是轴流式水轮机的变种，属于反击式水轮机，主要由转轮、转轮室、导水机构、引水系统组成。图1是主要部分结构示意图，其转轮室是圆锥状，通过叶片的水流与转轮轴呈一定角度，水通过叶片后转为轴向排出。 |
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| 图1--斜流式水轮机示意图 |
在水轮机概述一节提到进入轴流式水轮机的水要转90度变为轴向再进入转轮室，转向的阻力会影响水的流速，减小水的能量，而斜流式水轮机的水进入转轮室是倾斜进入的，遇到阻力相对较小，减小了水能的损失。斜流式水轮机转轮室入口直径较大，转轮受推力也较大，转轮叶片多，通过调节能适应较大的水头变化。 |
| 转轮的结构与工作原理 |
斜流式水轮机的转轮与轴流式水轮机有些相似，由转轮体（轮毂）、叶片、转轮缸盖、主轴、泄水锥组成。 轴流式水轮机的转轮体安装叶片部位是圆柱形，叶片本身的轴线与转轮轴线垂直，斜流式水轮机的转轮体安装叶片部位是圆锥形，叶片本身的轴线与转轮轴线成一定角度（45度左右），图2是一个斜流式水轮机的转轮模型，该转轮有10个叶片。 |
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| 图2--斜流式水轮机转轮 |
叶片转角变化由刮板接力器驱动，转轮缸盖就是刮板接力器的液压缸，在油压作用下，刮板接力器轴可以正向与反向转动。在轮毂内有控制叶片转角的机构，接力器轴通过操作环、叶片转臂、滑块等驱动叶片转动。可按水头和负荷变化改变转轮叶片的攻角。 图3是轴流转桨式水轮机转轮叶片不同转角的示意图，左图是叶片在关闭状态；中间是叶片正常运转时的位置；右图是叶片全开位置。 |
| 图3--斜流式水轮机转轮叶片转动角度示意图 |
下面请看斜流式水轮机转轮叶片角度变化动画。 |
| 斜流式水轮机转轮叶片角度变化动画 |
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斜流式水轮机的引水与导水 |
与其他反击式水轮机一样，斜流式水轮机的引水系统由蜗壳与座环组成。有关蜗壳与座环的介绍见“水轮机的引水”课件。图4是斜流式水轮机的蜗壳与座环剖视图。 |
| 图4--水轮机的蜗壳与座环剖视图 |
斜流式水轮机的导水机构也与其他反击式水轮机一样，由导叶、控制环、接力器等组成，有关介绍见“水轮机的导水机构”，图5是斜流式水轮机的导水机构组成图。 |
| 图5--水轮机的导水机构组成图 |
| 斜流式水轮机的结构 |
斜流式水轮机的主要结构见图6，在座环上端有顶盖，座环下内侧有底环，底环下侧有转轮室，转轮室下方连接尾水管。转轮安装在转轮室中，水流从座环进入，从顶盖与底环之间进入转轮室推动转轮旋转做功，然后再从尾水管排出，浅蓝色箭头线表示水流走向。水流在进入转轮室之前要通过导叶，控制导叶转角就可控制水流量与走向，同时控制转轮叶片角度使水轮机工作在最佳状态。 |
| 图6--斜流式水轮机水流走向 |
水轮机转轮的主轴通过导轴承与导轴承支架安装在顶盖上，在导轴承下方有密封装置防止高压的水通过轴进入顶盖上部的设备空间。导轴承与密封装置参见“轴流水轮机安装”课件。 套筒安装在顶盖边沿，内有轴承与密封件，导叶轴从套筒中穿过，见图7。 |
| 图7--斜流式水轮机结构图 |
图8是有蜗壳的斜流式水轮机结构图。 |
| 图8--斜流式水轮机有蜗壳结构图 |
图9是斜流式水轮机整机外观图。 |
| 图9--斜流式水轮机整机外观图 |
斜流式水轮机的效率略低于混流式水轮机最高效率，但混流式水轮机仅在设计的水头与负荷范围内才有高效率，而斜流式水轮机通过转轮叶片攻角的调节可在较宽的水头与负荷变化范围内都有高效率，总体效率要高于混流式水轮机。 由于斜流式水轮机结构复杂，加工工艺复杂，设计理论也不够成熟，至今尚未普及，但仍是一种有前途的水轮机型。 目前世界上最大的斜流式水轮机在前苏联的捷雅水电站，转轮直径6m，容量22MW。 我国云南以礼河发电厂毛家村水电站安装2台单机容量为8MW的斜流式水轮发电机。
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