溪洛渡水电站大坝表孔工作闸门为露顶弧形闸门,采用2×1000kN液压启闭机操作。为适应油缸在闸门启闭过程中的空间运动,启闭机的油缸支铰设计为十字铰型式。该油缸支铰由内外钢筒与外伸支架组成,内外钢筒轴线与外伸支架的轴承座孔轴线为空间垂直关系。应用传统力学方法对该支铰结构计算时,力学模型的简化存在较大的误差与困难。本文采用三维有限元方法对该支铰的结构强度进行了验算分析。

为有效解决大型水轮发电机组推力轴承普遍存在的油雾污染问题,基于“疏”代替“堵”的理念,提出了一种离心式气密封结构,并在溪洛渡电站某台机组上安装应用。该结构在机组大轴上安装了离心式叶片,叶片随轴转动,在流道内形成高速高压的气流,外溢的油雾则随气流进入蜗壳流道,最后被油雾吸收系统带走,阻止了油雾被转子支臂下方的负压吸走,油雾治理效果良好。此外还采用计算流体力学软件对该结构的内部流场进行了三维数值模拟,分析了叶片的气动性能及内部流场规律,计算结果与现场试验结果一致,验证了计算方法的可靠性。研究结果为大型水轮机组轴承油雾治理提供了一种新的解决思路,也为气密封的研究及优化设计提供了一种参考。