水轮发电机制动器的最新技术.doc

水轮发电机用制动器的最新技术说明：国内当今水轮发电机用制动器技术已相当成熟，本文就先进的制动器本体结构和合理的管路布置等简单介绍，可供用户和设计参考。 水轮发电机用制动器新标准JB/T3334.1-2013与老标准基本一致，唯一变更是新标准在3,1结构型式的条款中增加了“为了避免油气混合容易污染工作环境，本部分规定采用油气分离式制动器”，不是建议而是规定，那么要执行新标准只能生产油气分离式制动器。 我们知道产品的质量主要取决于先进技术，合理结构和精准的工艺，结构是产品质量的基础，工艺过程是保证产品可以淋漓尽致发挥其功能。 标准中不予规定的结构型式恰恰决定了制动器的产品质量，以下就哈尔滨银河电机制造有限公司近几年为国内大中型水电站水轮发电机和出口国外水轮发电机的制动器所采用的新技术总结如下：1，采用双活塞（油活塞和气活塞）油气分离结构 该项符合新标准的采用油气分离式制动器，其实新标准如此规定是总结国内油气合一结构制动器，不采取任何措施给机坑内部造成的环境污染不得已而为之。国外制动器例如德国西门子公司仍然采用油气合一结构，防止污染的措施是所有管路布置成与水平有3-5度倾斜，制动器排油口高程最高，倾斜的管路布置保证管路内的润滑油基本回流到油箱，残存油在管路末端由旋风油气分离器将油雾中的油分离回到油箱，这样的措施会增加产品和安装成本，在国内招标往往重价格轻质量的管理模式下，没有厂家愿意增加产品成本，产品越简单，成本越低，越可以中标,强制采用油气分离结构可以避免取巧投标。 油气分离结构是基本而不是彻底解决污染问题，如果油密封破损漏油至气压腔，还会污染环境，所以应该在气管路加装除油器。另外，制动器气管路中制动器活塞O形密封圈需要油雾润滑，减少密封滑动阻力和增加密封使用寿命，制动器控制柜里的二位三通或三位五通电磁换向阀的密封同样需要油雾润滑，所以在控制柜进气管路要加装油雾器 ，在排气管路末端加装除油器，以确保不会污染环境。2，采用三腔（高压油腔气压制动腔气压复位腔）气压复位结构 当活塞密封与气缸内壁之间的摩擦阻力大于活塞复位力时，活塞会被憋卡而不能自行复位，需要人工撬动使之复位。加大复位力是解决活塞不憋卡最有效方法之一，首先由哈尔滨电机厂生产出气压复位制动器，气压复位腔是在气活塞和气缸衬套之间留出的空腔，衬套的壁厚决定了气压复位力大小，气压复位力一般设计成大于采用弹簧复位力的4倍，活塞将不会再憋卡。气压复位耗气量和制动耗气量相当，如果采用储气罐供气，就要相应增加储气罐的容积，笔者在百度文库发表文章水轮发电机制动器利用制动气压复位方法提出可以不增加耗气量的具体方法。3，活塞外圆镶嵌聚四氟乙烯导向带 这项技术国外已经用了几十年而在国内也有使用将近二十年，只是最近几年才开始推广，其原理是是活塞和气缸内壁金属部分不接触，确保气缸内壁不被刮伤拉毛，橡胶密封可以延长使用寿命。聚四氟乙烯和金属之间的摩擦系数非常小，活塞导向带滑动时，聚四氟乙烯还会在气缸内壁上留下薄膜，更加减小摩擦系数。采用活塞外圆镶嵌聚四氟乙烯导向带结构，一般用弹簧复位即可，再采用气压复位可谓锦上添花，但是采用气压复位结构制动器不可以舍弃聚四氟乙烯导向带，因为没有导向带保护，气缸容易被刮伤拉毛，巨大的气压复位力会加速密封破损，所以，活塞外圆镶嵌聚四氟乙烯导向带技术比气压复位更具里程碑意义。油活塞导向带较窄，只是上下滑动，气活塞的导向带较宽，因为制动时要承受径向力。4，单向旋转发电机制动器的制动块采用偏心支撑 制动块的万向节支点在活塞顶端，距摩擦表面有个距离h,就是制动块厚度加制动托板厚度，制动时产生前倾力矩会使制动块表面摩擦受力不均，磨损程度不同，只要将支点前移一个距离e，使之产生的后倾力矩等于前倾力矩，制动块的表面摩擦受力均匀磨损程度就会相同。计算方法见笔者百度文库 。偏心距e=h*f,式中f为制动块与制动环的摩擦系数，由于制动块要磨损，摩擦系数为0.35-0.4，所以偏心距只能是个估值，该项技术国外首先采用，国外制动块是铆接在钢板结构，制动块和托板的固定有方向性，国内制动块非铆接结构，不采用偏心支撑也可以，只要将制动块与托板固定结构设计成无方向性，在每次机组检修时把制动块调转180度即可。将上述所有技术全部采用的制动器需设置三腔四条密封和四段导向带，活塞行程由35-40mm一律加长到45mm,以适应制动块允许磨损量从10mm提高到15mm， 生产厂为了便于结构布置，往往要增加制动器的高度，比行业标准要高100-200mm，对于新建机组加高制动器不存在问题，但对于老机组更新换代