刘 敏

大唐衡阳发电股份有限公司，湖南衡阳 421001

0 引言

水轮机属于流体机械中的透平机械一类，它的主要工作是将水流的能量转换成为旋转机械能的动力机械。早在2000多年前，中国古人就发明了水轮，用于灌溉以及加工粮食，这就是水轮机的最早模型。现代水轮机则安装在水电站内，用来带动发电机进行发电。

而对于水轮机而言，其核心部件就是转轮。通过转轮的工作，可以把水流的能量转化为人类需要的机械能，完成能量之间的转换；可以说转轮的质量好坏决定着水轮机工作性能的优劣。转轮的叶型、尺寸精度、表面粗糙度和材料质量直接影响机组的效率和使用寿命。目前，国际上都是以转轮的质量来衡量一个国家水轮机制造工艺的优良。

1 水轮机转轮裂纹的产生原因

水轮机运转时间长了，其转轮会不可避免地产生一些小的裂纹，这样将会给水轮机组的安全运行带来极大的隐患，一旦发生安全事故，对水电厂来说将是不可挽回的重大损失。水轮机的转轮轮毂与叶片间过渡区是容易发生裂纹的区域，从力学结构上来分析，它是整个转轮最薄弱的环节。经过多年的理论分析和实践证明，此区域造成裂纹的原因主要有以下几种情况：

1.1 受力过于集中

在离心力和水压力的共同作用下，在转轮叶片周边作为转轮工作时的主要应力区。相当应力沿叶片周边的分布可以通过第三强度理论可以计算得出，通过分析计算我们找到了转轮叶片的四个主要应力区，其位置分别为：