水轮发电机制动器的最新技术

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<水轮发动机制动器的问题与措施> 。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改造会带来改动制动器基础的麻烦，哈尔滨银河电机制造有限公司经过精心布置，设计出不增加高度的全部采用新技术的制动器（包括活塞行程为45mm）。

以ZL280为例的制动器布置图，制动器总高保持400mm。

水轮发电机结构

一、简介 （一）、简介 水轮机是水电厂将水轮转换为机械能的重要设备。 1、按能量方式转换的不同，它可分为反击式和冲击式两类。反击型 利用水流的压能和动能，冲击型利用水流动能。 2、反击式中又分为混流、轴流、斜流和贯流四种； 3、冲击式中又分为水斗、斜击和双击式三种。 1）、混流式： 水流从四周沿径向进入转轮，近似轴向流出 应用水头范围：30m~700m 特点：结构简单、运行稳定且效率高 2）、轴流式 水流在导叶与转轮之间由径向运动转变为轴向流动 应用水头：3~80m 特点：适用于中低水头，大流量水电站 分类：轴流定桨、轴流转桨 3）、冲击式 转轮始终处于大气中，来自压力钢管的高压水流在进入水轮机之前已经转变为高速射流，冲击转轮叶片作功。 水头范围：300~1700m 适用于高水头，小流量机组。 （二）、水轮机主要类型归类

二、水轮机主要基本参数 1、水轮机主要基本参数 水头：Hg、H、Hmax、Hmin、Hr（设计水头）流量：Q 转速:f=np/60 出力：N=9.81QHη（Kw） 效率：η 2、水轮机型式代号 混流式：HL 斜流式：XL 轴流转桨式：ZZ 轴流定桨式：ZD 冲击（水斗式）：CJ 双击式：SJ 斜击式：XJ 贯流转桨式：GZ 贯流定桨式：GD 对于可逆式，在其代号后增加N 3、混流式水轮机 型号：HL100—LJ—210 HL：代表混流式水轮机 100：转轮型号（也称比转速）

LJ：立式金属蜗壳 210：转轮直径（210厘米） 4、轴流式水轮机 ZZ560—LH—1130 ZZ：轴流转桨式水轮机 560：转轮型号 LH：立式混凝土蜗壳 1130：表示转轮直径为1130厘米 5、冲击式水轮机 CJ47—W—170/2X15.0 CJ：冲击式 W：卧轴 170：转轮直径170cm 2：2个喷嘴 15.0：射流直径 三、水轮机主要部件 （一）、组成 引水部件、导水部件、工作部件、泄水部件 1、引水部件 组成：引水室（蜗壳）、座环 作用：以较小的水力损失把水流均匀地、对称地引入导水部件，并在进入导叶前形成一定的环量。

水轮机的选型计算

一、水轮机选型计算的依据及其基本要求.....................................................................1 1 水轮机选型时需由水电勘测设计院提供下列原始数据.................................1 2 水轮机选型计算应满足下述基本要求......................................................1 二、反击式水轮机基本参数的选择计算..................................................................1 1 根据最大水头及水头变化范围初步选定水轮机的型号.................................1 2 按已选定的水轮机型号的主要综合特性曲线来计算转轮参数.................................1 3 效率修正..........................................................................................4 4 检查所选水轮机工作范围的合理性.........................................................4 5 飞逸转速计算....................................................................................5 6 轴向推力计算....................................................................................5 三、水斗式水轮机基本参数的选择计算......................................................10 1 水轮机流量.......................................................................................10 2 射流直径d 0.......................................................................................10 3 确定D1/d 0.......................................................................................10 4 水轮机转速n ....................................................................................10 5 功率与效率................................................................................................11 6 飞逸转速..........................................................................................12 7 水轮机的水平中心线至尾水位距离A ......................................................12 8 喷嘴数Z 0的确定....................................................................................12 9 水斗数目Z1的确定.................................................................................12 10 水斗和喷嘴的尺寸与射流直径的关系...................................................13 11 引水管、导水肘管及其曲率半径.........................................................13 12 转轮室的尺寸..............................................................................14 A 水机流量..........................................................................................17 B 射流直径.............................................................................................17 C 水斗宽度的选择..........................................................................................17 D D/B 的选择.............................................................................................17 E 水轮机转速的选择.......................................................................................17 F 单位流量的计算..........................................................................................17 G 水轮机效率................................................................................................18 H 飞逸转速................................................................................................18 I 转轮重量的计算..........................................................................................18 四、调速器的选择.............................................................................................20 1 反击式水轮机的调速功计算公式.....................................................................20 2 冲击式水轮机的调速功计算公式.....................................................................20 五、阀门型号、大小的选择.................................................................................21 1 球阀的选择................................................................................................21 2 蝴蝶阀的选择 (22) 目 录

水轮发电机制动器的问题与措施

水轮发电机制动器的问题与措施2 水电站水轮发电机用制动器一般指机械制动器或称风闸以区别电制动，制动器的功能1，气动刹车，在发电机停机过程中当转速降低到额定转速的30~40％时，对机组转动部分进行连续制动，以避免推力轴承因长时间低速运行油膜无法建立而烧瓦。功能2，锁定机组，推力轴承采用塑料瓦的机组，在停机后为防止水轮机导叶漏水的驱动力大于瓦面静摩擦力（塑料瓦对镜板的摩擦系数很小）而引起机组自转，制动器应一直投入直至下次开机。功能3，高压油顶转子，在机组检修时或机组停机时间长又无高压油顶起装置，开机前要顶转子，以便瓦面充油润滑。 我国制动器的制造技术在经历几十年的不断改进现在已相当成熟，现将发生问题和改进措施终结如下。 1,活塞憋卡不能复位 这是制动器采用O形橡胶密封结构后出现的最大问题，有的至今也没有彻底解决，早期制动器出厂就发生活塞憋卡，那时大多因为O形密封质量不过关，密封圈截面不圆是椭圆形，使用几次就拧麻花，密封摩擦力剧增，当时只采用弹簧复位，复位力比较小。之后，提高了O形圈质量，但制动器使用一段时间还是出现活塞憋卡，换了新的密封又可使用一段时间，使用周期越来越短，分析其原因是新制动器气缸内壁光滑，表面粗糙度达Ra0.4，这对密封的磨损较小，在使用过程中制动器活塞在气缸里滑动金属间产生摩擦，特别是机组制动

时，活塞受径向力作用，和气缸之间的摩擦力很大，渐渐气缸内壁被划伤拉毛，制动器使用越久，缸壁拉毛现象越严重，尤其是铸铁活塞无油润滑时对气缸的损伤更大，当气缸内壁不再光滑，橡胶密封受到的磨损也越来越快，橡胶磨损后表面变得粗糙增加了摩擦系数，橡胶密封和气缸内壁之间摩擦力大于弹簧和活塞自重的复位力时，活塞自然就憋卡不能复位。 解决的方式有以下两种，其一是应运而生的气压复位，气压复位的复位力一般按四倍于弹簧复位力来设计，巨大复位力使活塞不再憋卡，这也是现在最普遍采用的复位方式，如果在制动器结构上仅仅采用这种方式可以说是远远不够的，因为气缸内壁划伤拉毛问题没有解决，密封磨损快的问题也没有解决,以至于导致密封更换周期越来越短，若采用双活塞三腔（油腔、气腔、复位腔）气压复位结构，制动器的高度要比弹簧复位制动器高，给老电厂改造带来困难。要治本就要采用第二种方式，活塞镶嵌聚四氟乙烯导向带，活塞靠导向带与气缸内壁滑动配合接触，活塞与气缸金属部分永不接触，这样气缸内壁受到保护，不再被划伤，不再被拉毛，密封的磨损问题也得到解决。聚四氟乙烯滑动摩擦产生的微粒，还会在气缸内壁形成塑料薄膜，进一步减小摩擦系数，采用这种方式气压复位和弹簧复位都不是问题。哈尔滨银河电机制造有限公司向哈尔滨电机厂供货必须采用第二种方式。活塞镶嵌导向带应注意以下几点，考虑活塞径向力的作用，导向带宽应大于30mm,导向带厚度为1.3~2mm,导向带槽深为活塞受径向力作用导向带被弹性压缩但活塞金属部分不会与气缸接触，油气分

现场动平衡操作步骤201113

现场动平衡操作步骤 ?单面动平衡三步 ?传感器安装—准备工作 ?第一步：测量初始振动 ?第二步：加试重，测量试重振动，自动解算配重 ?第三步：加配重，去掉试重，测量残余振动，验证是否达到合格范围。 ?合格，出报表，不合格，二次配重！ ?动平衡操作过程 首先在做动平衡之前先要了解机械设备的构造与构成以及测点的选择： ?测点选择 测点就是机器上被测量的部位，它是获取振动信息的窗口。 所选测点在可能时要尽量靠近振源，避开或减少信号在传播通道上的界面、空腔或隔离物(如密封填料等)最好让信号成直线传播。这样可以减少信号在传播途的能量损失。

因为测量时，设备在运行，因此需要注意安全问题。 有足够的空间，有良好的接触，测点部位有足够的刚度等。 通常，轴承是监测振动最理想的部位，因为转子上的振动载荷直接作用在轴承上，并通过轴承把机器和基础联接成一个整体，因此轴承部位的振动信号还反映了基础的状况。所以，在无特殊要求的情况下，轴承是首选测点。如果条件不允许，也应使测点尽量靠近轴承，以减小测点和轴承之间的机械阻抗。此外，设备的地脚、机壳、缸体、进出口管道、阀门、基础等，也是测振的常设测点。 ?轴承位图示

3.振动分析过程 振动分析过程是一个简单的故障诊断过程，根据以往的历史经验以及仪器仪表的显示综合进行的一个分析，简单的判断出故障的所在，从而为进一步解决问题提供辅助判断。 打开软件主界面点击振动分析功能

点击振动分析功能进入振动分析界面： 在振动分析界面中有两个分项目：时域分析、频域分析

对设备进行故障诊断的时候需要提前设定参数，如图所示 在时域分析中有一个重要的技术参数：速度量 所有的机械设备都有振动标准，速度量是衡量振动大小的国际标 准，对于一些特殊的行业（比如电厂，科研单位等）也使用位移量为

水斗式水轮机选型实例

水斗式水轮机选型实例 水斗式水轮机选型实例(20080710修改) 2006年曾经写过一篇，方法不再累述，这次的就修改一下，简要说说这2年半来选型的趋势，与时俱进吧。 首先更改一下以前的实例5，最后的型号居然是186/4*12.5.，不好意思，东电哈电的业绩确实太难得到了。 下面是摘抄的各个水斗式生产厂家近2年比较典型的对外宣传业绩: 总的说来具有一下趋势: 1、A475被广泛的应用，基本在600米以下开始取代A237了。横比各个厂家的业绩看出A475成了首选，看来A475比A237的优势被广泛认同。 2、在600~800米水头出现了A870，有几个电站的实例了。 3、在1000米水头段出现了105，有5个以上电站的实例运行了。 4、出现了一些新的型线代号，很多是国外进口转轮的代号。如 A1085 244 520 K001 DF01 T5317 等(新型号有些是厂家自己取的名字，真实性不敢肯定) 5、选型出现了追求价格不计性能的趋势。这个不支持。比如325米 4250千瓦选择105/2*12.5 ;210米2500千瓦选择100/2*12 ;370米4000千瓦110/2*10等等。这样选型都不出问题，什么才会出问题呢,大厂都这样了，小厂是一直都有这种趋势。这2年来钢材上涨的价格吓人，而厂家也在增多，行业价不升反降，分蛋糕的越来越多，所以技术含量不高的厂家报的价格基本都是白菜价了～～～大厂也开始饥不择食了，小机器一样也做。 6、单位转速普遍在39.5~41之间。至于原因上文说到的新的理论已经出版了，名字是《水斗式水轮机基础理论与设计》，书里面有说明。至于485米60MW 选217.2/6*18.1有点太偏颇了。

动平衡实验.doc

实验八 零件设计专项能力训练 ——回转件的动平衡 一、实验目的 1． 熟悉运动平衡机的工作原理及转子动平衡的基本方法 2． 掌握用动平衡机测定回转件动平衡的实验方法。 二、设备和工具 简易动平衡试验机、药架天平。 三、原理和方法 T ?、 ? 内，回转半径分别为r o ?、r o ?的两个不平 G o ?、G o ?所产生，如图8-1所示。因 进行动平衡试验时，只需对G o ?、G o ?进 简易动平衡试验机可以分别测出上述 平衡重径积G o ?r o ?和 o ?r o ?的大小和方位，使回转件达到动平 图8-2是简易动平衡机的工作原理图。 图8-1 图8-2 如图所示，框架1经弹簧2与固定的底座3相联，它只能绕OX 轴线摆动，构成一个振动系统。框架上装有主轴4，由固定在底座上的电动机14通过带和带轮12驱动。主轴4上装有螺旋齿轮6，它与齿轮5齿数相等，并相互啮合，齿轮6可以沿主轴4移动。移动的距离和齿轮的轴向宽度相等，比齿轮5的节圆圆周要大，因此调节手轮18，使齿轮6从左端位置移到右端位置时，齿轮5及和它固定的轴9可以回转一周以上，借此调节φc ，φc 的大小由指针15指示。圆盘7固定在轴9上，通过调节手轮17可以使圆盘8沿轴向9上下移动，以调节两圆盘间的距离l c ，l c 由指针16指示。7、8两圆盘大小、重量完全相等，上面分别

装有一重量为G c的重块，其重心都与轴线相距r c，但相位差180°。 被平衡的回转件10架于两个滚动支承13上，通过挠性联轴器11由主轴4带动，因此回转件10与圆盘7、8转速相等，当选取T?和T?为平衡校正面后，回转件10的不平衡就可以看作平面T?和T?内向径为r o?和r o?的不平衡重量G o?和G o?所产生。平衡时可先令摆架的振摆轴线OX处于平面T?内（如图8-2所示）。当回转构件转动时，不平衡重量G o?的离心力P o?对轴线OX的力矩为零，不影响框架的振动，仅有G o?的离心力P o?对轴线OX形成的力矩M o，使框架发生振动，其大小为 M o＝P o??l?cosφ 这个力矩使整个框架产生振动。 为了测出T?面上的不平衡重量大小和相位，加上一个补偿重径积G c r c，使产生一个补偿力矩，即在圆盘7和8上各装上一个平衡重量G c。当电机工作时，带动主轴4并带动齿轮5、6，因而圆盘7、8也旋转，这时G c的离心力P c，就构成一个力偶矩M c，它也影响到框架绕OX轴的振摆，其大小为 M c＝P c?l c?cosφc 框架振动的合力矩为 M＝M o＝M c＝P o??l?cosφ－P c?l c?cosφc 如果合力为零，则框架静止不动。此时 M＝P o??l?cosφ－P c?l c?cosφc＝0 满足上式条件为 G o?r o?＝G c r c?l c／l（1） φo＝φc（2）在平衡机的补偿装置中G c、r c是已知的，试件的两平衡平面是预先选定的，因而两平衡平面间的距离l也是一定的，因此（1）式可以写成 G o?r o?＝A?l c（3）其中A＝G c?r c／l 为便于观察和提高测量精度，在框架上装有重块19，移动19，可改变整个振动系统的自振频率，使框架接近共振，即振幅放大。 通过调节手轮17和18，使框架静止不动，读出l c和φc的数值，由公式（3）即可计算出不平衡重量G o?的大小为 G o?＝A?l c?r o? 其相位可以这样确定，停车后，使指针15转到图8-2所示与OX轴垂直的虚线位置，此时G o?的位置就在平面T?内回转中心的铅直上方。 测量另一个平衡平面T?上的不平衡重径积，只需将试件调头，使平面T?通过OX轴，测量方法与上述相同。 四、实验步骤 1．在被平衡试件上机以前，先开动电机，调节手轮18，使圆盘8与7的重块G c产生的离心力在一直线上，这时力矩M c＝0，从主轴下的指针可看出框架是静止状态，此时标尺16所示的读数为l c的零点位置。 2．装上试件，试件的一端联轴节应与带轮接好，以免开动电机时发生冲击。 3．移动重块19以改变框架的自振频率，使框架接近共振状态，这时框架振幅放大，以提高平衡精度，调共振后锁紧。 4．先调节手轮17，即加一定的补偿力矩（将圆盘7、8分开一定距离），然后调节手轮18，即移动齿轮6，使齿轮5与圆盘7、8得到附加转动，当调节到框架振动的振幅最小时不平衡重量相位已找到。然后再调节手轮18，即调节l c，使框架最后振动消除，振动系统

水轮发电机结构

一、贯流式水轮机的特点 贯流式水轮机是开发低水头水力资源的一种机组，适用于25m以下的水头。这种机型流道呈直线状，是一种卧轴水轮机，转轮形状与轴流式相似，也有定桨和转桨之分，由于水 流在流道内基本上沿轴向运动不拐弯，因此较大的提高了机组的过水能力和水力效率。 此外，与其它机型相比，它还有其它一些显著特点： （1）从进水到出水方向轴向贯通形状简单，过流通道的水力损失减小，施工方便，另外它效率较高，其尾水管恢复功能可占总水头的40%以上。 （2）贯流式机组有较高的过流能力和比转速。 （3）贯流式水轮机适合作可逆式水泵水轮机运行，由于进出水流道没有急转弯，使水泵工况和水轮机工况均能获得较好的水力性能。如应用于潮汐电站上可具有双向发电，双向抽水和双向泄水等六种功能，很适合综合开发利用低水头水力资源，另外在一般平原地区的排灌站上可作为可逆式水泵水轮机运行，应用范围比较广泛。 （4）贯流式水电站一般比立轴的轴流式水电站建设周期短、投资小、收效快、淹没移民少，电站靠近城镇，有利于发挥地区兴建电站的积极性。 二、贯流式水轮机的分类 根据贯流式水轮机机组布置形式的不同可将其划分为以下几种形式： 1．轴伸贯流式 这种贯流式水轮发电机组基本上采用卧式布置，水流基本上沿轴向流经叶片的进出口， 出叶片后，经弯形（或称S形）尾水管流出，水轮机卧式轴穿出尾水管与发电机大轴连接，发电机水平布置在厂房内。 轴伸贯流式机组按主轴布置方式可分成前轴伸、后轴伸和斜轴伸等几种，如图7-1所示。这种贯流式机组与轴流式相比没有蜗壳、肘形尾水管，土建工程量小，发电机敞开布置，易于检修、运行和维护。但这种机组由于采用直弯尾水管，尾水能量回收效率较低，机组容量大时不仅效率差，而且轴线较长，轴封困难，厂房噪音大都将给运行检修带来不方便。所以一般只用于小型机组。 2．竖井贯流式 这种机组主要特点是将发电机布置在水轮机上游侧的一个混凝土竖井中，发电机与水轮机的连接通过齿轮或皮带等增速装置连在一起如图7-2所示。

简易找风机转子动平衡方法

简易找风机转子动平衡 方法 文稿归稿存档编号：[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-

简易找风机转子动平衡方作者：罗仁波 时间：2015年10月5日 摘要：引风机振动的原因很多，转子动不平衡是风机振动的原因之一。专业技术书籍中介绍的找风机转子动平衡的方法有多种，但在实际工作中使用这些方法都比较复杂，或需一些高精密仪器检测，但仪器昂贵，切操作困难，因此难以让检修人员所熟练掌握与应用。本人在此介绍一种在以往的长期工作实践中摸索总结得来的简易找风机转子动平衡方法。 论文主题： 风机动平衡的屈指可数。在冶金行业的各类风机中，除尘风机较多，外出做动平衡价格昂贵，且影响环保问题，检修量大，另外新叶轮在加工制造过程中由于各种因素，偶尔也会出现不平衡现象。这些不平衡通过找静平衡的方法是可以解决其中一部分的，而一些经过静平衡校验合格的风机转子在高速旋转时仍会发生试重测振动，这些转子的不平衡就必须通过找动平衡的方法才能加以彻底消除。在实际工作中，能够很好的解决设备各类疑难杂症的人员不是很多，能现场解决 一、常用风机找动平衡的几种方法 现场动平衡方法基本为：两点试重测量法、三点试重测法、闪光测相法、影响系数平衡法、计算法、简易平衡法。具体做法如下：两点法：

测出风机在工作转速下两轴承的振动振幅，若A侧振动大（振动值为Ao），则先平衡A侧，在转子上某一点（作记号1）加上试加质量M，测得振动值为A1，按相同半径将此试加质量M移动180°（作记号2），测得振动值为A2，根据测得的A0、A1、A2值，选适当的比例作图，求出应加平衡质量的位置和大小。做法下图： 作△ODM，使OM：OD：DM=A0：A1/2：A2/2，延长MD至C，使 CD=DM，并连接OC；以O为圆心，OC为半径作圆O；延长CO与O圆交于B，延长MO交圆于S，则OC为试加质量M引起的振动值（按比例放大后的振动值），平衡质量Ma为：Ma=M*OM/OC。由图中量得角∠COS为d，则平衡质量应加在第一次试加质量位置1的逆转向α角或顺转向d角处，具体方位由试验确定。 三点法 此法与两点法基本相同，只是用同一试加质量M按一定的加质量半 径依次加在互为120°的三个方向上，测得的三 个振动值为A1、A2、A3，作图如下： 以o为圆心，取适当的比例，以A1、A2、 A3为半径画三段弧A、B、C，在弧A、B、C上分 别取a、b、c点，使三点距离彼此相等，连接ab、bc、ca得等边三角形，并作三角形三个角的平分线交于s点，连接os，以s为圆心，sa（sa=sb=sc）为半径作圆，交os于s’点，s’点即平衡重量应加的位置，从图中看出，它在第一次与第二次加试块的位置

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水轮发电机 制动器 大唐岩滩发电机组制动器的作用、工作原理及检修作业指导书 大唐岩滩水力发电有限责任公司

目录 一、制动器的作用 二、制动器的形状结构 三、制动器的工作原理 四、制动器的检修作业及实物图示 1、制动器整体外形 2、制动器内部结构及检修重点

一、制动器的作用 1、当机组停机时，转速达到额定转速的25%时，使用0.7MPa的气源使 制动器投入，避免机组长间低速运转，当机组使用电制动，停机后制动器投入，以防机组突然转动。 2、当机组停机时间过长，再开机前制动器可作为支撑转子的油压千斤顶，顶起油压为10.5MPa，使镜板与推力瓦间形成油膜。 3、当机组大修时，可用制动器将转子顶出法兰止口，再用桥机起吊，而转子回装时可用制动器作为限位装置。 4、机组受力调整过程中，制动器可作为油压千斤顶使机组的转动部份起落。 5、虽是水电站水电机组运行中的一个辅件，但它起的作用十分重要，是保障水电厂安全运行的一个重要环节，就如同汽车刹车和自行车刹车一样。 二、制动器的形状结构 1、制动器为油气分离结构，气缸直径为280mm，最大行程度48mm, 共12组24个，制动气压为0.7MPa。制动器上装有复位信号器，以监视制动活塞的上升和复位情况。 2、制动器分为上腔、中腔和下腔，上腔为气压复位腔，中腔为气压制动腔，下腔为油压顶起腔。 3、制动器的主要组成部份有制动器瓦、制动器瓦座、制动器座、从动 活塞、连接杆、弹簧垫、压板、环键、衬套、制动活塞、顶起活塞、密封“O”圈。 三、制动器的工作原理 1、制动器作为刹车用时，使用气压为0.7MPa的气源从中腔进入，制动活塞顶起使制动器瓦与转子刹车板产生摩擦力让转子停止转动。 2、制动器作为油压顶起时，顶起油压为10.5MPa，从下腔进入，顶起活塞顶起使推力瓦与镜板分开。 3、制动器工作结束，为保证每个制动器都复位，使用气压为0.7MPa 的气源从上腔进入，让制动活塞、顶起活塞回位。

三点式动平衡方法

利用普通振动仪对离心式风机做现场动平衡（三点式） 使用工具： 1.振动仪 1台 2.M13梅花板手1只 3.电焊机1台 4.瓦斯切割器 1组 5.配重铁块 1只 6.劈灰刀 1把 7.电子天平(量程1000克,精度0.1克) 1台 8.记号笔(黄色或红色) 1支 操作步骤: 1.将风机断电; 2.用M13梅花板手将人孔打开,工作人员进入风机内,用劈灰刀将风机叶轮上污垢去除,再用抹布搽干净; 3.盖上人孔,开启风机,将振动仪固定于最能够反应风机振动的位置(如:风机侧轴承振动水平向),测出该点振动值A0; 4.将风机断电,开启人孔.将叶轮后盘(或前盘)圆周三等分,并用记号笔表识:1点,2点,3点; 5.取配重块mp(一般200g左右),将其点焊于点1处,然后关闭人孔,开启电源,待风机运转平稳后,记录下振动值A1; 6.将风机断电,取下点1处的配重块, 将其点焊于点2处,重复步骤5,记录下振动值A2;同样方法,测得振动值A3; 7.作图,步骤如下 以A0为半径作圆,圆心为O,将该圆3等分,分别记作O1点,O2点,O3点;以O1为圆心,A1为半径作弧;以O2为圆心,A2为半径作弧;以O3为圆心,A3为半径作弧.上述3条弧线分别交于B,C,D三点.作BCD的型心O4,O4 点即为轻点,连接OO4并延长交圆O于O5点,O5点即为加配重铁块的点.侧得OO4的长度为L,则O5点配重质量为m=mp×A0 /2L; 8.在风机叶轮后盘(或前盘)圆周上找出实际O5点位置,将配重块m焊牢即可; 9.将人孔螺栓锁紧,校正结束. 得到振动仪所测量的振动值後，进行作图时需注意，作BCD形心，均质的材料其形心即是重心 BCD三角形的中心线联线即为形心。

大型发电机结构说图解

大型发电机 一、发电机概述 发电机是将其他形式的能源转换成电能的机械设备，它由水轮机、汽轮机、柴油机或其他动力机械驱动，将水流，气流，燃料燃烧或原子核裂变产生的能量转化为机械能传给发电机，再由发电机转换为电能。发电机在工农业生产，国防，科技及日常生活中有广泛的用途。 发电机的形式很多，但其工作原理都基于电磁感应定律和电磁力定律。因此，其构造的一般原则是：用适当的导磁和导电材料构成互相进行电磁感应的磁路和电路，以产生电磁功率，达到能量转换的目的。 发电机可分为直流发电机和交流发电机，交流发电机又可分为同步发电机和异步发电机(很少采用) ，还可分为单相发电机与三相发电机。 发电机通常由定子、转子、端盖及轴承等部件构成。定子由定子铁芯、线包绕组、机座以及固定这些部分的其他结构件组成。转子由转子铁芯(或磁极、磁扼)绕组、护环、中心环、滑环、风扇及转轴等部件组成。 二、发电机的工作原理 按照电磁感应定律，导线切割磁力线感应出电动势，这是发电机的基本工作原理。图1为同步发电机的工作原理图。发电机转子与汽轮机转子为同轴连接，当蒸汽推动汽轮机高速旋转时，发电机转子随着转动。发电机转子绕组内通入直流电源后，便建立了一个磁场，这个磁场有一对主磁极，它随着汽轮机发电机转子旋转。磁通自转子的一个极（N级）出来，经过空气隙、定子铁芯、空气隙，进入转子另一个极（S极）构成回路。 图1 同步发电机工作原理图2 发电机出线的接线发电机转子具有一对磁极，转子旋转一周，定子绕组中感应电动势正好交变一次（假如发电机转子为P对磁极是，转子旋转一周，定子绕组中感应电动势交变P次）。当汽轮机以每分钟3000转旋转时，发电机转子每秒钟要旋转50周，磁极也要变化50次，那么在发电机定子绕组内感应电动势也变化50次。这样，发电机转子以每秒50周的恒速旋转，在定子三相绕组内感应出相位不同的三相交变电动势，即频率为50Hz的三相交变电动势。这时若将发电机定子三相绕组引出线的末端（即中心点）连在一起，绕组的首端引出线与用电设备相连，就会有电流流过，如图2所示。 三、发电机的结构 图3 大型发电机基本结构 目前我国热力发电厂的发电机皆采用二极、转速为3000r/m的卧式结构。如图4所示，发电机最基本的组成部件是定子和转子。 图4 300MW汽轮发电机组侧视图 1-发电机主体；2-主励磁机；3-永磁副励磁机；4-气体冷却器；5-励磁机轴承；6-碳刷架隔音罩；7-电机端盖；8-连接汽轮机背靠轮；9-电机接线盒；10-电路互感器；11-引出线；12测温引线盒；13-基座定子由铁芯和定子绕组构成，固定在机壳（座）上，转子由轴承支撑置于定子铁芯中央，

水轮机选择(经典)

第四章水轮机选择 §4.1 水轮机的标准系列 由于各开发河段的水力资源和开发利用的情况不同，水电站的工作水头和引用流量范围也不同，为了使水电站经济安全和高效率的运行，就必须有很多类型和型式的水轮机来适应各种水电站的要求。 一、反击式水轮机的系列型谱 表4—1、4—2、4—3、4—4中给出了轴流式、混流式水轮机转轮的参数。 1)、水轮机的使用型号规定一律采用统一的比转速代号。 2)、每一种型号水轮机规定了适用水头范围。水头上限是根据该型水轮机的强度和汽蚀条件限制的，原则上不允许超过；下限主要是考虑到使水轮机的运行效率不至于过低。 二、水斗式水轮机转轮参数 表4—5，系列型谱尚未形成 三、水轮机转轮尺寸系列表（表4—6） 四、水轮发电机标准同步转速（表4—7） 五、水轮机系列应用范围图 为纵座标绘制某一系列水轮机应用范围。 以H为横座标，N 单 1、根据H r、N r→范围→D1，n。 2、水轮机吸出高度的确定H s：根据h s~H的关系曲线确定。 由H r→h s，H s＝h s－▽／900

§4.2水轮机的选择 一、水轮机选择的意义、原则、内容 1、意义 水轮机是水电站中最主要动力设备之一，影响电站的投资、制造、运输、安装、安全运行、经济效益，因此根据H、N的范围选择水轮机是水电站中主要设计任务之一，使水电站充分利用水能，安全可靠运行。 2、原则 (1)、充分考虑电站特点（水文水能、电力系统技术条件，电站总体布置)。 (2)、有利于降低电站投资、运行费、缩短工期，提前发电 (3)、提高水电站总效率，多发电 (4)、便于管理、检修、维护，运行安全可靠，设备经久耐用 (5)、优先考虑套用机组 3、内容 (1)、确定机组台数及单机容量 (2)、选择水轮机型式（型号） (3)、确定水轮机转轮直径D1、n、H s、Z a；Z0、d0 (4)、绘制水轮机运转特性曲线

水轮发电机制动器的最新技术

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

《转子动平衡——原理、方法和标准》.pdf

技术讲课教案 主讲人：范经伟 技术职称（或技能等级）：高级工所在岗位：锅炉辅机点检员 讲课时间： 2011年 06月24日

培训题目：《转子动平衡——原理、方法和标准》 培训目的： 多种原因会引起转子某种程度的不平衡问题，分布在转子上的所有不平衡矢量的和可以认为是集中在“重点”上的一个矢量，动平衡就是确定不平衡转子重点的位置和大小的一门技术，然后在其相对应的位置处移去或添加一个相同大小的配重。 内容摘要： 动平衡前要确认的条件： 1.振动必须是因为动不平衡引起。并且要确认动不平衡力占 振动的主导。 2.转子可以启动和停止。 3.在转子上可以添加可去除重量。 培训教案： 第一章不平衡问题种类 为了以最少的启停次数，获得最佳的平衡效果，我们不仅要认识到动不平衡问题的类型（静不平衡、力偶不平衡、 动不平衡），而且还要知道转子的宽径比及转速决定了采 用单平面、双平面还是多平面进行动平衡操作。同时也要认识到转子是挠性的还是刚性的。

刚性转子与挠性转子 对于刚性转子，任何类型的不平衡问题都可以通过 任选的二个平面得以平衡。 对于挠性转子，当在一个转速下平衡好后，在另一 个转速下又会出现不平衡问题。当一个挠性转子首 先在低于它的70%第一监界转速下，在它的两端平 面内加配重平衡好后，这两个加好的配重将补偿掉 分布在整个转子上的不平衡质量，如果把这个转子 的转速提高到它的第一临界转速的70%以上，这个 转子由于位于转子中心处的不平衡质量所产生的离 心力的作用，而产生变形，如图10所示。由于转子的弯曲或变形，转子的重心会偏离转动中心线，而 产生新的不平衡问题，此时在新的转速下又有必要 在转子两端的平衡面内重新进行动平衡工作，而以 后当转子转速降下来后转子又会进入到不平衡状 态。为了能在一定的转速范围内，确保转子都能处 在平衡的工作状态下，唯一的解决办法是采用多平 面平衡法。 挠性转子平衡种类 1.如果转子只是在一个工作转速下运转，小量的变 形不会产生过快的磨损或影响产品的质量，那么

水轮发电机构造

水轮发电机的构造 本课件2012年8月重新编辑（将图片黑底色更换为白色） 水轮机的转速都比较低，特别是立式水轮机，为了能发出50Hz的交流电，水轮发电机采用多对磁极结构，对于每分钟120转的水轮发电机，需要25对磁极。由于过多磁极不易看清结构，本课件介绍一个有12对磁极的水轮机发电机模型。 水轮发电机的转子采用凸极式结构，图1是发电机的磁轭与磁极，磁极安装在磁轭上，磁轭是磁极磁力线的通路，发电机模型有南北相间的24个磁极，每个磁极上都绕有励磁线圈，励磁电源由安装在主轴端头的励磁发电机提供，或由外部的晶闸管励磁系统提供（由集电环向励磁线圈供电）。 图1 水轮发电机转子有多对磁极 磁轭安装在转子支架上，在转子支架中心安有发电机主轴，在主轴的上端头安装有励磁发电机或集电环。见图2。

图2 水轮发电机转子 发电机定子铁芯由导磁良好的硅钢片叠成，在铁芯内圆均匀分布着许多槽， 用来嵌放定子线圈，见图3。 图3 水轮发电机定子铁芯 定子线圈嵌放在定子槽内，组成三相绕组，每相绕组由多个线圈组成，按一定规律排列，

见图4。 图4 水轮发电机定子绕组 水轮发电机安装在由混凝土浇筑的机墩上，在机墩上安装机座，机座是定子铁芯的安装基座，也是水轮发电机的外壳，在机座外壳安装有散热装置，降低发电机冷却空气的温度；在机墩上还安装下机架，下机架有推力轴承，用来安装发电机转子，推力轴承可承受转子的重量与振动、冲击等力。见图5。

图5 水轮发电机机墩、机座、下机架 在机座上安装定子铁芯与定子线圈，见图6。 图6 水轮发电机的定子 转子插在定子中间，与定子有很小间隙，转子由下机架的推力轴承支撑，可以自由旋转，见图7。

水斗式水轮机的水力设计

2. 水斗式水轮机的水力设计 本章对冲击式水轮机水斗内的流动进行了经典的分析，在实验室的测量结果的例子中也提到了，包括现代CFD分析中对水斗内流动的可能出现的不确定性的讨论。 2.1. 水斗式水轮机水斗内流动的图形化分析 当下冲击式水轮机水斗的水力设计是基于非平稳自由面的CFD分析。此方法在不断改进中，但它仍然需要一段很长的路要走来得到正确的解决方案，而且模型试验仍是目前制造高效率的水斗的唯一的办法。值得感兴趣的是了解到94年前冲击式水轮机式水斗的非平稳流的流动分析是在图形分析方法的基础上进行的，并由挪威科技大学研发成功的。这是H.Christie在硕士期间开发的方法，他后来任上述的水轮机制造公司KVAERNER首席官。 这个分析的原理是基于一个表面微粒的加速度表面必须垂直于水斗内的水面，然后，此方法的使用者_必须首先绘制水斗内假定的移动表面符合假设的粒子路径，一步一步地及时使用小的增量得射流越过水斗，直至射流所切取的部分冲出水斗。 图7. 取自图形化分析的动态水面在某个时间点“冻结”，还显示出了水面上的粒子径。 此分析的目的是找到水斗的一个最优的水力形状如出口角度和水的射流进口部分，以免产生分流水和击中相邻水斗背面侧的水。关于冲击式水轮机水斗的CFD流动分析工作在[2]中有提到，但在本文中不会介绍。 2.2 . 冲击式水轮机模型试验测量结果 目前CFD分析得到广泛使用，但对受尖端引起的中心尾流和气流损失引起的打开面影响的喷嘴内的速度分布的分析是不正确的[3]。如图8所示，由挪威科技大学的微型毕托管测量喷嘴内的速度分布。因为射流的速度分布的改变取决于喷嘴的距离，没有正确的射流速度分布的CFD分析也将是不正确的。