水轮机

水轮机复习题（200题）

一、问答题： 1、混流式水轮机的结构，按水流流径的路径主要有几部分组成？答：混流式水轮机的结构，

按水流流径的路径主要有引水机构、导水机构、转动机构、泄水机构四大部分组成。 2、引水机构的主要作用是什么？答：压力钢管引进的水流首先进入水轮机室，主要作用是

使引进的水流以尽可能小的水头损失且较均匀地从四周进入水轮机的转轮。 3、导水机构的主要作用是什么？答导水机构的主要作用是调节进入转轮的流量，以适应负

荷变化的需要；当发电机负荷减少时，要求水轮机的进入流量相应减少，这时关水导叶开度，减少流量，反之当负荷增大时，打开导叶开度加大流量。停机时，导叶全部关闭，将水流截断。当机组发生故障而紧急停机时，导叶可迅速关闭。一般在5-10s内导叶可从全部开启状态至全关闭状态。

4、座环的作用是什么？答：座环是水轮机的承重部件。水轮机的轴向推力，发电机的重量

及座环上混凝土的重量，均由座环承受。座环是水轮机零部件安装中的重量基准面。座环由上环、下环、固定导叶组成。固定导叶的断面为机翼型，以减少水流阻力。固定导叶的叶片数为活动导叶的1/2。水流通过蜗壳经固定导叶活动导叶按辐向均匀地进入转轮。

5、转轮由几部分组成，叶片是什么形状？答：转轮由叶片、上冠、下环和泄水锥组成，泄

水锥装在上冠的中心下方。用来引导水流，避免水流经叶片流出后相互撞击，减少水力损失，提高水轮机效率。转轮叶片安置在上冠和下环之间，按圆周均匀分布。叶片是一个三向的空间扭曲面。上部较直，扭曲较小，而下部扭曲较大。转轮叶片数目通常为14-15片，我厂是14片。

6、尾水管的作用主要是什么？答：尾水管的作用主要是①将转轮出口的水流引向下游。②

利用下游水位至转轮出口处所形成的静力真空（吸出高度值）。③利用转轮出口的水流动能，将其转换为转轮出口处的附加动力真空，使动能恢复并加以利用。

7、立式混流式水轮机从作用和安装上划分，它由那几部分组成？答：①埋设部分，包括尾

水管里衬、基础环、座环、蜗壳和机坑里衬；②转动部分包括主轴、转轮和它们的附件。③导水机构包括座环、底环、顶盖、活动导叶、导叶拐臂、双连臂控制环、推拉杆等；④水轮机导轴承包括轴瓦、轴承体等；⑤主轴密封；⑥水轮机附属装置包括紧急真空破坏阀、尾水管十字补气架或补气管各种测压管路，测温装置、信号装置等。

8、水轮机安装的基本程序是什么？答：①埋设件的安装；②主轴与转轮的组合检查；③导

水机构的预装配；④水轮机正式安装；⑤与发电机连轴并进行轴线检查、调整；⑥主轴密封、导轴承的安装、调整；⑦附属装置安装；⑧机组的起动试运行。

9、水轮机转动部分组装应达到的基本要求是什么？答：①主轴与转轮连接紧密，螺栓压

紧力均匀、一致且符合设计要求；两法兰的结合面应良好、贴合，用塞尺检查时局部缝隙0.05mm的塞尺不得插入；②主轴与转轮的同轴度符合要求，以轴为准测量上、下止漏环各半径与平均半径之差不得大于设计间隙的±10%。

10、水轮机转动部分的组装工作一般程序是什么？答：①安装泄水锥；②吊装主轴并与转轮

体连接；③组装法兰护罩等附件；④测圆及修磨。

11、转轮与主轴连接前的准备工作有那些要求？答：①清扫及修整，对主轴、转轮连接螺

栓、螺母以及转动附件进行彻底清扫，检查加工面有无毛刺、损伤等，必要时予以修磨；②检查法兰及止口的尺寸，表面不平直度等；结合面的不平直度应该用标准平面去研磨显示，如有局部凸出可用油石修磨；③检查连轴螺栓与孔的尺寸，对精制螺栓应经过选配，然后对号入座并在法兰上预装；④检查螺母与螺栓的配合情况，连轴螺栓多用细牙

螺纹，如果存在缺陷可用油石或什锦锉刀进行修整，螺母螺栓应能灵活旋入，但不允许松动；⑤结合面设有径向水平键的，还应检查并预装水平键。

12、吊装主轴的要求是什么？答：①将转轮支撑成水平状态；②在转轮体上对称地装入两

根边轴螺栓，用为吊装主轴时的导向杆；③用厂家配给的专用吊具吊起主轴，对正方向后落在转轮上；④在法兰止口装入后，对号入座地装入其它连轴螺栓。

13、主轴与转轮连接和固定有那些要求？答：①主轴吊与转轮上后，拧紧连轴螺栓，使各

螺栓压紧力均匀一致，而且达到设计要求；②用塞尺检查结合面的贴合，但0.05mm的塞尺不能插入；③将螺栓头及螺母用点焊方法固定在法兰上。 14、立式深井泵的主要部件有哪些？答：滤网、吸水管、泵壳、叶轮、锥形套、橡胶轴承、

泵轴、出水管、连轴法兰、泵座、注水管、电动机。

15、水轮机主轴密封分哪几类？各有哪些结构形式？答：有两大类：一类是运行密封，一般

称主轴密封，其结构形式有盘根密封，橡胶平板密封，端面密封，径向密封和水泵密封；另一类是检修密封，其结构形式有机械式、围带式、抬机式密封。

16、开度限制机构的作用是什么？答：开度限制机构用来操作开机、停机和控制导叶开度，

实现手动运行。

17、水轮机顶盖的作用是什么？答：作用是与底环一起构成过流通道，防止水流上溢，支

撑导叶、传动机构以及有的机组的操纵机构；支撑导轴承以及其它附属装置。

18、我国对水轮机转轮的标称直径是如何规定的？答：混凝土流式水轮机转轮标称直径指

叶片进口边的最大直径。轴流式和斜式水轮机转轮标称直径系指转轮叶片轴线与转轮室相交处的转轮室直径。水头式水轮机的标称直径系指转轮与射流中心线相切处的节圆直径。

19、我国水轮机型号主要由哪三部分组成？答：第一部分为水轮机型式和转轮型号；第二

部分为水轮机主轴的布置形式和引水室的特征；第三部分为水轮机转轮的标称直径及其它必要的数据。 20、水轮机转轮下环的作用是什么？答：水轮机转轮下环的作用是将转轮叶片连成整体，以增加转轮的强度和刚度，并与上冠一起形成过流通道。

21、混流式水轮机主轴的作用是什么？答：主轴是水轮机重要部件之一，其作用是承受水

轮机转动部分重量及轴向水推力所产生的拉力，同时传递转轮所产生扭矩，所以水轮机主轴要同时承受拉、扭及径向力综合作用 22、我厂水轮机导轴承的工作原理是什么？答：由于下油盒旋转，离心力所形成的油柱高度，

使轴承间隙上下端存在压差，再加上主轴与瓦面的斜面沟之间相对运动有螺泵作用，所以使润滑油能产生自循环。

23、何谓水轮机轴向水推力？答：水轮机轴向水推力是作用在上冠表面和下环外表面向下

的水压，以及由于水流对叶片反作用力引起的向下和水压力和转轮的上浮力等几个轴向力的合力。

24、混流式水轮机转轮上冠的主要作用是什么？答：上部连接水轮机主轴，下部支撑叶片

并与下环一起构成过流通道，上冠的型线变化可对水轮机的过流量产生影响。

25、水轮机主轴密封的作用是什么？答：水轮机主轴密封的作用是有效地阻挡水流从主轴

与顶盖之间间隙上溢，防止水轮机导轴承及顶盖被淹，维持轴承和机组的正常运行。 26、试述机械传动的几种类型？答：机械传动包括磨擦轮传动、皮带传动、齿轮传动、蜗

轮蜗杆传动、螺杆传动。

27、反击型水轮机能量损失按其产生原因分为哪几种？答：反击型水轮机能量损失按其产

生原因分为水力损失、容积损失、机械损失三种。

28、何谓水轮机发电机组的最大飞逸转速？答：当水轮机处于最大工作水头，最大开度下运

行时，机组甩满负荷又逢调速系统失灵时，机组所能达到的最高转速。称为最大飞逸转

速。

29、深井水泵运行时出水，但流量减小的原因有哪些？答：①轴向间隙过大；②叶轮磨损严

重；③水泵吸水部分被杂物堵塞；④输水管联接不严漏水。

30、水轮机泥沙磨损有哪些危害？答：水轮机泥沙磨损，使水轮机的过流部件尤其转轮严

重磨损，线型恶化，叶片等部件减薄，止漏环间隙增大，导致汽蚀和振动加剧，效率降低，出力下降，寿命缩短，并缩短检修周期，延长检修工期，增加检修费用。 31、筒式轴承的主要优缺点是什么？答：主要优点是：结构简单、布置紧凑、承载能力强。

主要缺点是：检修安装中刮瓦和间隙调整比较困难，甩油问题较普遍，检修空间狭窄，维修不便，体内冷却在技术上存在明显缺陷。

32、反击式水轮机水力损失按部位分为哪些？答：分为：①在蜗壳、座环中的水力损失；②

在导水机构中的水力损失；③在转轮中的水力损失；④在尾水管中的水力损失。 33、泄水锥的主要作用是什么？答：引导径叶片流道流出的水流迅速而顺畅的向下渲泄，防止水流相互撞击，以减少水力损失，提高水轮机效率。

34、水轮机汽蚀侵蚀的特征是什么？答：①侵蚀区的金属表面呈海绵状针孔，表面有呈灰

暗无光泽的大小蜂窝及透孔；②金属疏松脱落，若表面覆盖有抗蚀材料，汽蚀侵蚀会绕过表面抗蚀覆盖层，而在底层母材上深入发展；③侵蚀破坏一般在叶片背面发生。 35、产生水头损失的根源是什么？答：水流在运行时，流层间就会产生阻止相对运动的内摩

擦力，即水流的切应力，液体为保持流动，必须克服这种阻力而做功，因而就消耗了水能。

36、水轮机转轮静平衡试验的目的是什么？答：由于水轮机转轮在铸造加工，尤其是经过多

次汽蚀补焊，很可能造成质量偏心，机组运行产生一个附加离心力，若该力较大，很可能导致水轮机的出力不平衡造成主轴摆度过大，机组振动等不利于机组安全运行的状况，通过静试验就可以了解转轮的实际情况，不满足要求时，采取措施加以消除。

37、立式机组盘车的目的是什么？答：通过盘车，利用百分表测出有关部位的摆度值，借以

分析产生摆度的原因、大小和方向，并通过刮削有关组合面，使镜板摩擦与轴线、法兰连接面与轴线的不垂直度得以纠正，使摆度减小到允许范围。

38、什么是机组扩大性大修？答：机组扩大性大修是一种有计划的全面的机组修复工作，

在机组运行过程中，由于一些大型机构和部件的严重磨损损坏已导致整个机组降能和技术经济指标严重下降，且大修无法消除，扩大性大修的目的就是消除这些大型机构部件的严重缺陷。

39、水轮机比转速的含义是什么？答：比转速表示水轮机在水头为1米，出力为1马力时所

具有的转速。

40、什么叫水轮机的转速特性曲线？答：在水轮机工作水头和导水叶开度保持不变的情况

下，其转速由零变至最大，反映主要工作参数，各自随转速变化的曲线关系，称水轮机转速特性曲线。

41、影响水轮机汽蚀破坏程度的因素有哪些？答：主要因素有：①吸出高度；②出力；③

工作水头；④转轮区域补气；⑤水的理化性能；⑥材质和加工精度。

42、什么叫水轮机的净水头？答：净水头也就是有效水头，是设计水头减去水轮机进出口

断面间水流的总水头损失而真正对转轮作功的水头。

43、转轮叶片出口背面为什么容易产生汽蚀？答：因为叶片背面经常处于负压力下，而且

背面靠近出口处负压最大，当负压处的压力下降到当时水温下的汽化压力时，便产生汽蚀破坏，而负压处产生的汽蚀破坏最严重。

44、水轮机座环水平偏差太大，有哪些不良的影响？答：①导水叶端面间隙的灵活性和严

密性；②水导轴承垂直度和间隙；③转轮止漏环间隙；④导水叶轴承间隙。

45、水轮机有哪些保护装置？答：水轮机一般装设事故配压阀、主阀（或快速阀），剪断销

和真空破坏阀等保护装置。

46、止漏装置的作用是什么，它由哪几部分组成？答：止漏装置的作用是减少转轮上下转

动间隙的漏水量，它由转动固定止漏环两部分组成。

47、机组产生飞逸有何危害？答：机组运行中出现飞逸，容易造成烧瓦，特别是发电机转

子容易造成连接件的松动，断裂及塑变，如果再有强烈振动，很可能造成较严惩的机械损坏事故，降低机组的使用寿命。

48、机组的振动根据干扰力的不同可分为几种？答：①机械振动；②水力振动；③电磁振

动。

49、什么叫导叶的压紧行程？为何有压紧行程？答：当导叶全关闭后，接力器活塞仍能关

闭侧的移动量称为导叶的压紧行程，当导叶关闭时，来自蜗壳的水压力，连杆变形，各销轴的间隙等因素的影响，使导叶有向开侧运动的趋势，为避免由此而引起的漏水，所以要有压紧行程。

50、水轮机主轴常做成空心的，这是为什么？答：首先空心轴可以满足强度要求，同时比

实心轴节约大量的钢材，减轻了水轮机的重量，其次中心孔还可以用于转轮补气。 51．导叶漏水量大，可能造成哪些后果？答：漏水量大，会增加水能损失，使停机困难，而且在机组调相运行是，还会使漏气量增加。 52．检修人员应做到“三熟”“三能”是什么？答：1.熟悉装艺，工序和质量标准。2.熟悉

设备构造和系统布置。3.熟悉常用工具器，仪器，材料的规格，性能及使用范围。三能：1.能掌握装配钳工工艺2.能掌握专责范围内的安全知识和设备缺陷：3.能掌握设备图纸和绘制简单的零件图纸。

53.什么是水轮机的设计水头？答：水轮机的设计水头是水轮机在额定流量时发出额定出力

的最低水头。

54.水电厂排水系统的任务是什么？答：排除厂房内的渗漏水与机组漏水，检修时排除涡壳

及尾水管内的积水。

55.什么叫深井水泵叶轮的轴向间隙？答：叶轮上叶片的前边缘和导水壳之间的间隙称为叶

轮的轴向间隙。

56.对透平油的要求如何？答：1.黏度符合要求2.抗氧化作用稳定3.有较高的抗乳化度4.灰

分，机械杂质少5.酸价符合要求。

57.水轮机基本工作参数包括哪些主要参数？答：1.工作水头H 2.流量Q 3.出力N 4.效

率n 5.转速n

58.什么叫水轮机的比转速？答：当有效工作水头为1米时，出力为1KM时，水轮机所具有

的转速定义为水轮机的单位比转速简称比转速。 59.什么叫尾水管的恢复系数？答：指水轮机装设尾水管内形成的动力真空与转轮出动能之

比，称尾水管的恢复系统。

60.机组轴线处理的主要方法有哪些？答：1.刮削推力头与镜板之间的绝缘垫2.刮削或处理

推力头底面3.处理法兰接合面。

61.水轮机发出额定出力时的最底水头是什么水头？答：水轮机发出额定出力时的最底水头

称为水轮机的设计水头。

62.水轮机的净水头如何解释？答：水轮机的净水头就是水轮机的有效水头，是水轮机的工

作水头减去水轮机进出口断面间水流的总水头损失面真正对转轮做功的水头。

63.什么叫水锤？答：在管道中，由于启动，停机阀门突然关闭或突然换向等原因，使管内

流速发生突然变化，从而导致管内压力急剧变化，这种现象称为水锤。

64.蝴蝶阀动作试验的目的是什么？答：1.测定蝴蝶阀和旁通阀的启闭时间是否符合要求2.