CN115026070A - 一种集约化一体式发电机制动除尘装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种集约化一体式发电机制动除尘装置，属于大型水轮发电机领域，本发明由吸尘器、制动器支墩、风道管箍接头、金属阻燃软管组成，通过紧固装置将制动器支墩固定在上机架或基础板等辅助受力承托结构上，吸尘器通过固定紧固件机械锁定在制动器支墩底板，放置在制动器支墩内腔。本发明避免了冗长的吸尘管路，提高了吸尘效果，延长了机组检修维护的周期；集约化地整合了制动器和制动除尘装置，优化了水轮发电机组内部的空间结构，单一制动器支墩作为一个子系统，可以独立运行，也可彼此建立联系，电站运行维护人员可以同时观测到制动器、吸尘器的状态数据，对于不同结构和尺寸的大型水轮发电机组、抽水蓄能机组皆适用。

Description

一种集约化一体式发电机制动除尘装置

技术领域

本发明涉及大型水轮发电机领域，具体涉及一种集约化一体式发电机制动除尘装置。

背景技术

国家标准在设计和制造水轮发电机时规定：必须配有机械制动装置。在水轮发电机处于停机工况过程中，当转速逐渐降低至额定转速的30%~40%时，机械制动装置介入，进行制动刹车，连续制动直至机组停转，目前绝大多数水轮发电机组所应用的是机械制动的方式，依靠制动器的制动块与磁轭下部的制动环摩擦，达到使机组停机的目的。大型水轮发电机组其转动部分拥有较大惯量，制动时制动刹车片与制动环产生机械应力和热能，制动刹车片极易磨损，制动环也会造成磨损、变形乃至龟裂，从而影响制动效果，更换和维修极不方便，推力轴承因低速下油膜破裂导致烧瓦事故时有发生。粉尘、铁屑以及油雾粘合附着在定子线圈定子铁芯上，阻塞通风沟，从而影响电机散热能力，破坏线棒绝缘能力。因此，给机械制动及顶起装置配备制动吸尘装置是抑制以上缺陷的有效做法，然而，目前在运行甚至在建的绝大多数水轮发电机组均采用吸尘装置连接冗长的管路，穿过预埋管道，连接并放置在下机架或基坑基础旁边的吸尘柜里。一旦冗长的吸尘管路产生漏点，不仅不易被发现和维修，而且影响吸尘效果。随着发电机容量以及转速的提升，增加了对制动器数量的需求，传统吸尘装置往往同时负责多个制动器的除尘任务，距离吸尘管路远端的制动器吸尘效果不理想；检修人员无法同时监测制动器和吸尘装置的运行状态；随着吸尘柜数量和体积的增大，挤占了水轮发电机内部寸土寸金的检修空间。因此亟需一种全新结构的制动吸尘装置。

发明内容

鉴于此，本发明亟需公开一种结构稳定，能同时监测和维修且便于现场安装和维护的集约化一体式发电机制动除尘装置，本发明的技术方案具体描述如下：由吸尘器、制动器支墩、风道管箍接头、金属阻燃软管、制动器吸尘接头组成，通过螺栓及单耳止动垫圈将制动器支墩固定在水轮发电机上机架或基础板辅助受力承托结构上，吸尘器通过固定紧固件机械锁定在制动器支墩底板并放置在制动器支墩内腔，吸尘器吸风口连接风道管箍接头后连接金属阻燃软管和制动器吸尘接头构成闭合风量通道，制动器支墩上端连接制动器，下端固定在下机架上。

在上述集约化一体式发电机制动除尘装置中，所述吸尘器由驱动电机、静音吸音棉、吸力风扇、杂质滤筒、风压表、风量表、接线盒组成，静音吸音棉附着在吸尘器内壁，驱动电机连接吸力风扇通过杂质滤筒吸取制动器表面的粉尘和杂质，外接电源穿过接线盒给驱动电机供电，风压表、风量表置于吸尘器外部。

在上述集约化一体式发电机制动除尘装置中，所述驱动电机驱动吸力风扇，风压表、风量表显示风压以及风量数据。

在上述集约化一体式发电机制动除尘装置中，所述静音吸音棉紧密包裹在吸尘器内腔侧壁上，构成多介质降噪壁。

在上述集约化一体式发电机制动除尘装置中，所述制动器支墩由顶板、立板、筋板、检修门、底板组成，顶板与底板夹住立板，在立板内侧焊接筋板，检修门封住制动器支墩后侧，构成封闭空间。

在上述集约化一体式发电机制动除尘装置中，所述顶板、立板、筋板、检修门、底板材料均采用高强度复合钢板，所述立板由高强度钢板交错焊接而成，焊接筋板加固制动器支墩的机械强度。

在上述集约化一体式发电机制动除尘装置中，所述顶板根据发电机所选用的制动器底板尺寸配钻向心或非向心螺纹孔。

在上述集约化一体式发电机制动除尘装置中，所述检修门采用密封折页及密封胶条。

在上述集约化一体式发电机制动除尘装置中，所述底板上开有贯通孔，所述底板通过螺栓及锁定垫片穿过通孔固定在下机架支架板或基础板上。

在上述集约化一体式发电机制动除尘装置中，所述制动器支墩连带所固定的制动器及吸尘器形成一个子系统，多个子系统并联分布在水轮发电机内部。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1. 本发明制动器支墩上端连接制动器，下端固定在下机架上，本发明结构强度大，可承接制动力并传导给下机架。结构稳定，有利于制动力的保持，提高了机组运行的稳定性。

2. 本发明制动器支墩内腔放置吸尘器，吸尘管路直接连接制动器支墩上固定的制动器，避免了冗长的吸尘管路，提高了吸尘效果，延长了机组检修维护的周期。

3. 本发明集约化地整合了制动器和制动除尘装置，优化了水轮发电机组内部的空间结构。为水轮发电机组其他设备的安装以及维修通道挤压出了空间。

4. 本发明一体化的制动器支墩连带所固定的制动器及吸尘器作为一个子系统，可以独立运行，也可彼此建立联系，电站运行维护人员通过对风压和风量的实时数据监控，可掌握除尘系统的运行状态，有利于针对性地采取相应的运行维护策略。而且可以在观测到制动器及吸尘器的状态数据的同时进行制动器耗材、吸尘管路、吸尘盒清理等维护保养工作。

5. 本发明适用于不同结构和尺寸的大型水轮发电机组，本发明可以除去由于频繁启停抽水蓄能机组制动时产生的烟雾和异味。提高了吸尘效果，延长了机组检修维护的周期，集约化地整合了制动器和制动除尘装置，本发明结构灵活，具有广泛的工程应用和推广价值。

附图说明

下面对实施例所需使用的附图做简单介绍：

图1为集约化一体式发电机制动除尘装置结构布局图；

图2为集约化一体式发电机制动除尘装置制动器支墩及吸尘器结构详图；

图3为集约化一体式发电机制动除尘装置开孔示意图。

图中部件标号说明：

1-吸尘器；2-制动器支墩；3-风道管箍接头；4-金属阻燃软管；5-制动器吸尘接头；6-驱动电机；7-静音吸音棉；8-吸力风扇；9-杂质滤筒；10-风压表；11-风量表；12-接线盒；13-顶板；14-立板；15-筋板；16-检修门；17-底板；18-螺纹孔；19-贯通孔。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明的简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或部件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1所示，一种集约化一体式发电机制动除尘装置，由吸尘器1、制动器支墩2、风道管箍接头3、金属阻燃软管4、制动器吸尘接头5组成，通过螺栓及单耳止动垫圈将制动器支墩2固定在水轮发电机上机架或基础板等辅助受力承托结构上，吸尘器通过固定紧固件机械锁定在制动器支墩底板，放置在制动器支墩2内腔。吸尘器1吸风口连接风道管箍接头3再连接金属阻燃软管4、制动器吸尘接头5构成闭合风量通道。

如图2所示，所述吸尘器1由驱动电机6、静音吸音棉7、吸力风扇8、杂质滤筒9、风压表10、风量表11、接线盒12组成，所述制动器支墩2由顶板13、立板14、筋板15、检修门16、底板17组成，均由高强度复合钢板焊接而成。

如图3所示，所述顶板13根据发电机所选用的制动器底板尺寸配钻向心或非向心螺纹孔18；底板17上开有贯通孔19，通过螺栓及锁定垫片穿过通孔固定在下机架支架板或基础板上。

具体而言，由于空间尺寸的限制，采用驱动电机6驱动吸力风扇8弥补和区别于传统大尺寸吸尘器额定空气流量的吸力缺口，通过增加吸尘器1的数量，增加吸尘系统冗余度，提高制动吸尘系统的容错能力，延长吸尘器1的维修及养护周期。

所述静音吸音棉7由多种复合材质组成，构成多介质降噪壁，能有效抑制吸尘器1所产生的风噪及其他工作噪音，改善机组运行维护环境。

所述杂质滤筒9通过增大过滤桶面积，延长过滤网的有效面积，降低杂质对吸尘系统的冲击，延长制动除尘装置的更换维修周期。

所述风压表10、风量表11通过风压和风量的实时数据，反映除尘系统的运行状态，多系统模块化的数据分析，有利于针对性地采取相应的运行维护策略。

作为水轮大电机组轴承辅助部分的延伸，制动器支墩2本身连接下机架，承受制动器本身重力，同时主要在机组制动刹车工况下承受巨大的制动力。

所述立板14由高强度钢板交错焊接而成，为发电机制动力的主要承接结构，制动器支墩2内腔由于为放置吸尘器占用了支撑空间，通过焊接筋板15改善和加强支墩的机械强度。

所述检修门16采用密封折页及密封胶条，检修门16与制动器支墩2的内腔构成密闭空间，增强制动除尘装置的吸力。

本发明很好地解决了一直困扰水轮发电机组制动器吸尘系统占用空间大，吸尘管道冗长交错复杂，吸尘效果差，维护保养状态监测相互割裂的难题，本发明结构稳定，有利于制动力的保持，提高了机组运行的稳定性；避免了冗长的吸尘管路，提高了吸尘效果，延长了机组检修维护的周期；集约化地整合了制动器和制动除尘装置，优化了水轮发电机组内部的空间结构，为水轮发电机组其他设备的安装以及维修通道挤压出了空间；制动器支墩连带制动器及吸尘器作为一个子系统，可以独立运行，也可彼此建立联系，电站运行维护人员在观测到制动器、吸尘器的状态数据的同时，可以进行制动器耗材、吸尘管路、吸尘盒清理等维护保养工作；对于不同结构和尺寸的大型水轮发电机组、抽水蓄能机组皆适用。

最后，本发明的保护范围并不限于上述的实施例。显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变形而不脱离本发明的范围和精神。倘若这些改动和变形属于本发明权利要求及其等同技术的范围内，则本发明也意图包含这些改动和变形在内。

Claims (10)

1.一种集约化一体式发电机制动除尘装置，其特征在于：由吸尘器（1）、制动器支墩（2）、风道管箍接头（3）、金属阻燃软管（4）、制动器吸尘接头（5）组成，通过螺栓及单耳止动垫圈将制动器支墩（2）固定在水轮发电机上机架或基础板辅助受力承托结构上，吸尘器（1）通过固定紧固件机械锁定在制动器支墩（2）底板并放置在制动器支墩（2）内腔，吸尘器（1）吸风口连接风道管箍接头（3）后连接金属阻燃软管（4）和制动器吸尘接头（5）构成闭合风量通道，制动器支墩（2）上端连接制动器，下端固定在下机架上。

2.根据权利要求1所述的一种集约化一体式发电机制动除尘装置，其特征在于：所述吸尘器（1）由驱动电机（6）、静音吸音棉（7）、吸力风扇（8）、杂质滤筒（9）、风压表（10）、风量表（11）、接线盒（12）组成，静音吸音棉（7）附着在吸尘器（1）内壁，驱动电机（6）连接吸力风扇（8），通过杂质滤筒（9）吸取制动器表面的粉尘和杂质，外接电源穿过接线盒（12）给驱动电机（6）供电，风压表（10）、风量表（11）置于吸尘器（1）外部。

3.根据权利要求2所述的一种集约化一体式发电机制动除尘装置，其特征在于：所述驱动电机（6）驱动吸力风扇（8），风压表（10）、风量表（11）显示风压以及风量数据。

4.根据权利要求2所述的一种集约化一体式发电机制动除尘装置，其特征在于：所述静音吸音棉（7）紧密包裹在吸尘器（1）内腔侧壁上，构成多介质降噪壁。

5.根据权利要求1所述的一种集约化一体式发电机制动除尘装置，其特征在于，所述制动器支墩（2）由顶板（13）、立板（14）、筋板（15）、检修门（16）、底板（17）组成，顶板（13）与底板（17）夹住立板（14），在立板（14）内侧焊接筋板（15），检修门（16）封住制动器支墩（2）后侧，构成封闭空间。

6.根据权利要求5所述的一种集约化一体式发电机制动除尘装置，其特征在于，所述顶板（13）、立板（14）、筋板（15）、检修门（16）、底板（17）材料均采用高强度复合钢板，所述立板（14）由高强度钢板交错焊接而成，焊接筋板（15）加固制动器支墩（2）的机械强度。

7.根据权利要求5所述的一种集约化一体式发电机制动除尘装置，其特征在于，所述顶板（13）根据发电机所选用的制动器底板尺寸配钻向心或非向心螺纹孔（18）。

8.根据权利要求5所述的一种集约化一体式发电机制动除尘装置，其特征在于，所述检修门（16）采用密封折页及密封胶条。

9.根据权利要求5所述的一种集约化一体式发电机制动除尘装置，其特征在于，所述底板（17）上开有贯通孔（19），所述底板（17）通过螺栓及锁定垫片穿过通孔固定在下机架支架板或基础板上。

10.根据权利要求1所述的一种集约化一体式发电机制动除尘装置，其特征在于：所述制动器支墩（2）连带所固定的制动器及吸尘器（1）形成一个子系统，多个子系统并联分布在水轮发电机内部。

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