
Ключевой рабочий элемент поворотно-лопастной осевой гидротурбины — рабочее колесо, отличительной особенностью которого является возможность регулирования угла установки лопастей в реальном времени в зависимости от режима работы.
Ключевой рабочий элемент поворотно-лопастной осевой гидротурбины — рабочее колесо, отличительной особенностью которого является возможность регулирования угла установки лопастей в реальном времени в зависимости от режима работы. Такое рабочее колесо обычно состоит из ступицы, лопастей, механизма поворота и уплотнительных устройств; лопасти устанавливаются на ступице посредством цапф, а внутри предусмотрены тяги или кривошипно-шатунный механизм, соединённый с распределительным диском, расположенным в ступице, что обеспечивает синхронный поворот лопастей.
Благодаря регулируемости угла установки лопастей поворотно-лопастное рабочее колесо способно сохранять высокий гидравлический КПД в широком диапазоне изменения нагрузки и напора, что эффективно улучшает работу агрегата при низких нагрузках и расширяет зону высокого КПД. Эта особенность делает его особенно пригодным для гидроэлектростанций со средними и низкими напорами, большими расходами и частыми колебаниями нагрузки. В конструктивном отношении рабочее колесо должно воспринимать значительные осевые усилия воды и центробежные силы, поэтому к прочности ступицы, кавитационной стойкости лопастей и надёжности динамических уплотнений предъявляются чрезвычайно высокие требования. Современные крупные поворотно-лопастные рабочие колёса изготавливаются преимущественно методом литья и сварки из нержавеющей стали или высокопрочной легированной стали и оснащаются современными эрозионно-износостойкими покрытиями для продления срока службы и снижения затрат на техническое обслуживание.