混流式水轮机亦称辐轴流式水轮机、法兰西斯（Francis）式水轮机。对转轮而言水流径向流入轴向流出，故称之为混流式水轮机。其应用水头范围很广，从20～700m 水头均可使用。它结构简单，制造安装方便，运行可靠，且有较高的效率和较低的空蚀系数。其主要过流部件一般为蜗壳、座环、导水机构、转轮及尾水管，但因其比转速不同结构上各有特点。以特征比转速200的混流式水轮机为例介绍其结构，见图5-1。座环支柱具有坚固的上环a 和下环b，蜗壳和上下环焊接在一起。导叶轴颈用衬套（钢或尼龙材料）支承在底环3和固定于顶盖4的套筒5上。底环固定于座环的下环上面。顶盖用螺钉6与座环的上环连接。导水机构的传动机构是由安置在导水叶上轴颈的转臂12，连杆13和控制环14组成。导叶的开度a0（从导叶出口边到相邻导叶背部的最短距离）的改变是通过导水机构的两个接力器16 和控制环连接的推拉杆15 传动控制环来实现的。
由于混流式水轮机应用水头较高，导叶承受的弯曲载荷大，因此导叶的相对高度
与轴流式水轮机比较起来做得短一些，以减小跨度。此外，随着水头增高，相同功率下水轮机的过流量减小，这样有可能减小流道的过流载面。
一般随水头增加而减小。
导叶和水轮机顶盖4及底环3之间的间隙及相邻导叶在关机时的接合面都会有漏水现象。一般采用橡胶的或金属制成的密封件，可使导水机构关闭时的漏水量最小。在高水头的水轮机中，有时采用专门的管状密封装置（空气围带），在关机时其内腔充以压缩空气，能使端面完全密封。
转轮是水轮机将水流能量转换为机械能的工作部件。水流通过导水机构进入转轮。转轮由上冠9、下环10和叶片11组成。一般混流式水轮机有14～19个叶片。叶片、上冠和下环组成坚固的整体刚性结构。转轮上冠与主轴8的下法兰连接。泄水锥18与上冠连接，用于消除水流旋涡。
转轮密封19a、19b是安置在转轮上冠和下环上的密封环。水轮机工作时，转轮前后的水流分别为高压流与低压流，转轮后常形成真空。因此，水轮机工作时有部分水流经过转动与不转动部件之间的间隙无益地漏掉，从而使水轮机效率降低。密封环就是为了减少流量漏损而设置的。当水经过密封环空间时，受到突然扩大和缩小的局部水力阻挡，产生水力损失，从而减小流速，使通过缝隙的流量减小。
减压孔连通转轮上腔和转轮下面的低压区，从而减小由推力轴承承受的轴向水推力，当有减压孔（图5-1上的20）时，转轮上冠必须设置密封装置。图5-2为混流式水轮机水平剖面图，座环的固定导叶数量通常为导叶数1/2。(www.xing528.com)
图5-1 HL200—LJ—550水轮机剖面图（高程单位：m，尺寸单位：mm）
1—固定导叶；2—导叶；3—底环；4—顶盖；5—套筒；6—螺钉；7—主轴法兰；8—主轴；9—上冠；10—下环；11—叶片；12—转臂；13—连杆；14—控制环；15—推拉杆；16—接力器；17—导轴承；18—泄水锥；19a，19b—上、下迷宫环；20—连接螺栓；a—座环上环；b—座环下环
图5-2 混流式水轮机水平剖面图
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