軸流定槳式水輪機是反擊式水輪機的一種形式，主要部件有轉輪、導水機構、引水部件（水輪機室與座環）和泄水部件（尾水管）。此外，還有主軸、軸承和聯軸器等非過水部件。軸流定槳式水輪機的輪葉是固定的，即輪葉被剛性聯接於輪轂上。這種水輪機結構比較簡單，造價便宜，但它只能利用導水機構調節出力，當水頭及出力變化時，水輪機效率降低很多。
基本介紹
- 中文名：軸流定槳式水輪機
- 外文名：Axial constant paddle turbine
- 類別：反擊式
- 作用：水力發電
工作過程,結構,類型,
工作過程
反擊式水輪機大致的工作過程如下：來自上游的壓力水通過引水管道，首先進入引水機構，引水機構把本來直線運動的壓力水改變成環繞導水機構具有一定旋轉量的運動水流。這些壓力水一面旋轉，一面流進導水機構，導水機構根據機組所帶的負荷來控制進入水輪機的水量，並根據需要開機、停機。導水機構出來的水從四周流進工作機構，推動水輪機轉動，從而輸出機械力矩。經能量轉換後從工作機構流出的低能水流再由泄水機構引入下游排走。
結構
引水機構
水輪機要利用水能做功，需要有一套良好的引水裝置，保證水流以最小的水流損失均勻地、軸對稱地流入導水機構，引水機構還必須使水流產生一定的旋轉量以滿足轉輪的需要。引水機構也稱引水室。引水室主要有四種型式：明槽引水室、罐式引水室、貫流式引水室和蝸殼引水室。
導水機構
導水機構是水流進入水輪機的第二個部件，它位於引水機構與工作機構之間。主要作用是當機組出力發生變化時，用來調節流量；正常與事故停機時，用來截斷水流。在非蝸殼引水室中，導水機構還須使水流進入轉輪之前形成旋轉並改變水流的入射角度，以保證在主要工況下，水流對轉輪葉片的沖角儘量小。
混流式水輪機和軸流式水輪機導水機構引導水流徑向流入水輪機；燈泡式和斜流式水輪機導水機構引導水流斜向流入水輪機；全貫流式水輪機導水機構引導水流軸向流入水輪機。
工作機構
水輪機的工作機構亦稱轉輪，是水輪機中最重要的部件。水流流出導水機構後就進入轉輪，在轉輪內水流的動能和壓能都將發生變化，從而使水流的大部分水能轉換成機械能，以轉輪旋轉力矩的形式輸出。
泄水機構
泄水機構是水輪機中水流運動的最後一段流通，它的性能好壞對水輪機的效率和汽蝕狀況仍有一定影響。反擊式水輪機的泄水機構就是尾水管。
類型
軸流式轉輪可分為定槳式和轉槳式兩種，它們的主要區別是轉槳式轉輪的葉片隨導葉開度和水頭的變化能自動調整葉片安放角，與導葉保持最佳的協聯關係。在水輪機運行中，導葉必須按負荷調整開度，而轉輪一邊旋轉一邊調整葉片角度保持與導葉的最佳協聯關係，即所謂“雙重調節”，使水輪機在較大的出力範圍內均保持較高的效率。定槳式轉輪由於在運行中葉片不能調整，當機組負荷發生變化，導葉開度改變時，葉片安放角不能及時調整，水流對葉片沖角增大，所以在整個出力範圍內水輪機的高效區很窄，但它的結構簡單，在中小型電站中仍較多被採用。
定槳式一般有3—6片葉片。中小型轉輪葉片和轉輪體整體鑄造或葉片鑄造後焊在轉輪體上。大中型轉輪的葉片多數為單獨鑄造，加工後用螺栓固定在轉輪體上，在轉輪體與葉片連線法蘭面上設有定位銷固定在一個安放角。有的停機後可以人工調整葉片定位銷改變葉片的安放角。轉輪上部和主軸相連，下部固定泄水錐，結構簡單，製造容易，造價便宜，適用於水頭、出力變化小的情況。
轉槳式轉輪葉片安放角能自動地隨工況而變，並和導水葉開度相匹配。為了轉動葉片，轉輪體內裝有活塞、油缸、活塞桿、操作架、連桿、拐臂等，上部和帶壓力油管的主軸相連，下部固定泄水錐，結構複雜，造價貴，運行範圍廣，平均效率高。低水頭電站的貫流式水輪機上常採用這種轉輪，其主軸多數為水平布置，少數為傾斜布置。
