在轴伸贯流式水轮机的设计开发方面，消化吸收国内先进的设计思想，不断的创新与发展，在结构设计方面具有一些特点。

1.主轴密封装配的改进

主轴密封采用聚四氟乙稀盘根工作密封和空气围带停机密封结构。聚四氟乙稀盘根的特点是：松软，容易浸渍润滑剂，对轴的振动和偏心有浮动弹性，致密性好，能满足主轴密封对填料的性能要求。同时与之相对应，转轴的粗糙度要高，这样摩擦损失就小，我们在主轴上塞焊一段不锈钢护套，这样主轴表面既有足够的耐磨度和硬度，又能长时间维持这种粗糙度，可以满足这种密封结构的要求。

这种密封结构简单，安装调整方便，且具有良好的封水性能，使用寿命长。它主要由密封座、压环、工字环、甩水罩及锥形罩等组成，在工字环内通以0.15~0.2MPa的清洁水，当密封润滑水接通后，水压使盘根与主轴不锈钢护套表面接触，起到封水作用。这样既不会因摩擦而烧坏主轴，又能达到很好的密封效果，经过多个电站使用，发现这种密封效果好。

2.导叶保护装置的创新设计

轴伸贯流水轮机采用锥向锥形导水机构，其导叶传动机构是空间运动的，剪断销除了承受剪切力外还受到扭矩的作用，容易疲劳断裂。剪断销被剪断，导叶可能会失控，与相邻导叶相碰，诱发相邻剪断销被剪断的连锁反应，而且剪断销被剪断后，机组的振动非常大，破坏性很强。

早期的轴伸贯流式水轮机采用常规的剪断销装置，更新为剪断销加摩擦副保护结构，导叶间隔布置剪断销，这样可以在剪断销被剪断后，由于摩擦副对导叶臂有阻力，使导叶不会转动到与相邻导叶相碰。从而保证机组的安全稳定运行。这一结构在电站的实际运用中证明是十分可靠的。

3.轴承的内循环结构的创新设计

在设计陕西洛河下桃电站时，我们使用前导轴承采用赛龙材料的水润滑轴承，水轮机的推力轴承为φ250双向推力轴承，是内循环结构，因而取消了传统设计中采用的外循环润滑油供油装置。这样就省去了集油供油装置、重力油箱以及油管路控制系统，这不仅降低了机组的造价，方便了机组的安装维护，使机组布置简单清晰，同时也避免了由于辅助设施及控制元件会发生的事故隐患，增加了机组运行的安全稳定。

4.转轮及主轴的装卸方法

轴伸贯流式水轮机主轴特长，其主轴、转轮的安装是一个重要问题。以前设计的轴伸贯流式水轮机，主轴有的设计成从肘管出轴处拉出，这会增加厂房的宽度，同时要移动推力轴承、发电机等。也有采用转轮室、直锥管、肘管按轴线水平分开的，这样虽然解决了主轴的吊装问题，但又增加了机组安装的难度，也提高了机组的制造成本。进行如下设计：采取转轮室、直锥管进行分半，伸缩节设在直锥管与S形肘管之间。这样，主轴及转轮可以直接从分半转轮室、分半直锥管处吊出吊进，这样降低了制造成本，又方便装拆，也缩短了厂房宽度，降低了厂房造价。

5.增速器结构的应用

在低水头电站中，如设计水头低于5m，水轮机的转速一般都不超过250r/min，如果采用常规的直连方式，会造成发电机的尺寸很大，带来价格增高、效率降低、吊车容量和土建投资增大等一系列问题。

利用行星齿轮增速器取代常规的水轮机与发电机直连的方案，能使发电机尺寸成倍减小，上述问题便迎刃而解。

其次，采用增速技术可以使水轮机的转速选择不受发电机同步转速的限制，可以根据水电站的水头、流量、出力等参数，最合理地选择水轮机最高效率相对应的转速，使水轮机在最佳转速即最优工况下运行，发挥应有的高效率。

国内增速器的专业制造厂家的设计水平、制造精度和工艺、材料性能等方面都有了显著的提高，已研制出了性能优良的增速器系列。根据电站的使用情况，当轴伸贯流式机组的设计水头低于5m，转速低于214.3r/min时，我们推荐采用加增速器的方案 。