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摘要：本文对某水电厂水轮发电机组发生的机械制动故障展开论述。该机组承担的任务十分关键，两台2*3MW机组，每台机组拥有风闸4个，对称安装在下机架的支腿上，其中的5个风闸出现了密封元件老化磨损的情况，需要进行更换，方能保障机组安全稳定运行。但是在更换后，依然在1号机组上发生了加闸后不能正常回落复位的情况，因此，针对这一故障进行了集中讨论和分析，结论如下。
关键词：风闸；正常复位故障；原因分析
某水电厂的水轮发电机组的制动采用的机械制动方式，承担制动任务的风闸，该结构为双缸结构，除了停机的时候，进行通气加闸的制动处理之外，还要将机组转动部分的油压加以支撑和顶起，经过长期的运行之后，风闸的部分的密封元件发生了老化和磨损，导致风闸制动的位置出现了漏气，继而发生了漏油，影响了机组的安全稳定运行。采用了风闸密封元件更换的方式，对其中的1号机组进行了更换，最终消除了风闸的加闸漏气的现象。但是其中的2号机组出现了自动回落不能复位的现象。这种不正常的现象，必须对原因加以查明，包括缺陷、处理的方法以及影响因素。
1风闸不能下落
由于发电机在小修之后，就立即投入了生产，因此，出现发电机制动器不能正常下落的现象是必然的。在发现了发电机制动器不能正常下落的情况后，采用了辅助工具施以外力，经过震动后，制动器自行落下。这种缺陷在机组投入运行后，是较为普遍的，在下機架的支腿上的制动器中出现国瓷类似的缺陷，每次经过人为的捅压之后都得以回落和复位，不能复位的经过反复的捅压，也恢复了正常，但是相对来说，出现在支腿外侧中部的制动器发生缺陷的频次是比较高的。
2风闸结构的介绍
经过对风闸的内部结构的分析，风闸的下部单向进气，弹簧复位后，形成双杠结构，结构是非常简单的。在风闸的活塞提上设置有U型密封，用于组织活塞下腔截至进入上腔，材料为丁氰橡胶，而活塞地步的密封为静密封，形势为O型，是为了防止活塞内的介质向外发生泄漏。活塞的缸上部压板内部的孔安装有抗磨环，内部装有防尘圈，材料为软毛毡，主要是为了防止外部粉尘等异物进入活塞的上腔[1]。为了保证上腔的气体经过呼吸器排入和排出，确保活塞动作顺畅，在其上部安装弹簧，能够进行预压紧，并且，在活塞的下腔撤压后在回复力的作用下，将活塞下压。在起落导致风闸过度倾斜后，在倾覆力作用下，限制轧板发生了顶部的螺栓的不同步的摩擦后，调整螺栓的闸瓦的托班，紧密联结活塞，使得风闸的对焦位置的安装的导向柱在起落引导中，不断得到同步的调整，顶部的螺栓与活塞同步上下活动，使得风闸在下落的驱动力的作用下能够产生自重，与受压弹簧恢复下落的驱动力联合作用，形成了起落的轨迹。
3处理检查
对于风闸经常出现不能自动复位的情况，安排了操作人员，为了维护机组的稳定，进行了故障原因的查找，经过多次的检查，分别采取了分解检查等方法，检查的部位为下机架的制动器，检查的故障针对的是风闸回落不能自动复位的问题。最终的结果是对风闸的回落复位的异常情况。经过跟踪观察和分析，并且其中的兩个机组的小修工作，配合尺寸进行了测量。包括对制动器进行捅压的捅条。经过对制动器的分解检查以及投退试验，没有发现现场的明显异常。对于外侧的第二个制动器的反复多次的试验之后，发现在X方向的外侧的制动器出现了两次自动下咯的故障。因此，申请了停机检查之后，又进行了投退试验，包括开机停机的检查。停机状态下，采用顺时针俯视的方式，对制动器不正常下落的情况进行了检验，最终的结果表明所有的制动器的动作均属正常[2]。
为了查清楚缺陷产生的原因，又进行了若干项目工作，包括：
3.1弹簧的性能测试。测量了更换下来的分解后的制动器，以及活塞和导向柱等零部件，在攀研院检测中心进行了弹簧的测试。测试的过程是：将备品制动器进行了拆除，然后进行了性能的对比测试。分别进行了三个等级的试验荷载，196N、394N、578N试验台上的弹簧的会谈回程位移量以及压缩进程都进行了位移量的对比，最终的显示结果，弹簧力学的性能是一致的[3]。
3.2进行该制动器的活塞以及导向柱的测量之后，对比了两个机组的制动器的零部件尺寸，包括导向孔、导向柱、制动器的活塞缸等，对这些尺寸进行了对比，结果如下：
4原因分析
经过对旧的制动器的密封元件进行更换后，发现了不能正常复位的原因，主要是由于局部的表面粗糙、活塞密封损坏、油缸内的机械杂质出现了异常等。而且多数出现在1号机组，通过拆卸检查后，发现了制动器的活塞的动密封中的组合型的U型密封圈，口部是朝下安装的。当机组发生了停机的制动后，制动器的通压缩气体，顶起了制动器的闸瓦实施制动，活塞缸的壁上没有发生压缩气体泄漏[4]。新换的密封圈在活塞下落复位过程中产生的摩擦阻力较大，将密封圈外圈表面与活塞缸内壁表面之间的气体挤尽，密封圈在气压作用下，造成活塞下落复位开始时的初始摩擦阻力增大，另一方面，活塞在预压弹簧及自重的作用下，由于紧密贴在活塞缸壁上，停机流程结束后，制动器气压撤除，该制动器活塞缸与活塞之间，克服各种摩擦阻力，机组制动器出现了真空状态，使得结合更加紧密。另外，在制动偏转力的作用下，活塞与缸体间摩擦阻力增大，使得密封圈受到更大的压缩，在密封圈被施加更大的挤压作用下，活塞配合间隙小，发生发生微量偏转和倾斜，出现了活塞缸内存有的细小的杂质。
5 结语：
经过多次对机组制动器的起落试验，对制动器出现自动复位障碍的原因，不外乎卡阻不落、漏气漏油等。随着技术和材料的发展，这些问题正在不一一攻克。今后在进行同类问题的原因分析和解决策略的制定的时候，可以借鉴成功的案例，进行其他水电站同类问题的解决方案的实施。
参考文献：
[1] 杨存勇，柴世强，余齐齐等.发电机风闸不能正常复位的原因分析及讨论[J].水电站机电技术，2015，（6）：57-59.
[2] 陶迎新，丛文博.蒲石河电站2号机制动风闸未退出致工况转换失败实例[J].水电站机电技术，2016，39（6）：55-56.
[3] 邹斌，李冬.基于有效容量分布的含风电场电力系统随机生产模拟[J].中国电机工程学报，2012，32（7）：23-31.
关键词：风闸；正常复位故障；原因分析
某水电厂的水轮发电机组的制动采用的机械制动方式，承担制动任务的风闸，该结构为双缸结构，除了停机的时候，进行通气加闸的制动处理之外，还要将机组转动部分的油压加以支撑和顶起，经过长期的运行之后，风闸的部分的密封元件发生了老化和磨损，导致风闸制动的位置出现了漏气，继而发生了漏油，影响了机组的安全稳定运行。采用了风闸密封元件更换的方式，对其中的1号机组进行了更换，最终消除了风闸的加闸漏气的现象。但是其中的2号机组出现了自动回落不能复位的现象。这种不正常的现象，必须对原因加以查明，包括缺陷、处理的方法以及影响因素。
1风闸不能下落
由于发电机在小修之后，就立即投入了生产，因此，出现发电机制动器不能正常下落的现象是必然的。在发现了发电机制动器不能正常下落的情况后，采用了辅助工具施以外力，经过震动后，制动器自行落下。这种缺陷在机组投入运行后，是较为普遍的，在下機架的支腿上的制动器中出现国瓷类似的缺陷，每次经过人为的捅压之后都得以回落和复位，不能复位的经过反复的捅压，也恢复了正常，但是相对来说，出现在支腿外侧中部的制动器发生缺陷的频次是比较高的。
2风闸结构的介绍
经过对风闸的内部结构的分析，风闸的下部单向进气，弹簧复位后，形成双杠结构，结构是非常简单的。在风闸的活塞提上设置有U型密封，用于组织活塞下腔截至进入上腔，材料为丁氰橡胶，而活塞地步的密封为静密封，形势为O型，是为了防止活塞内的介质向外发生泄漏。活塞的缸上部压板内部的孔安装有抗磨环，内部装有防尘圈，材料为软毛毡，主要是为了防止外部粉尘等异物进入活塞的上腔[1]。为了保证上腔的气体经过呼吸器排入和排出，确保活塞动作顺畅，在其上部安装弹簧，能够进行预压紧，并且，在活塞的下腔撤压后在回复力的作用下，将活塞下压。在起落导致风闸过度倾斜后，在倾覆力作用下，限制轧板发生了顶部的螺栓的不同步的摩擦后，调整螺栓的闸瓦的托班，紧密联结活塞，使得风闸的对焦位置的安装的导向柱在起落引导中，不断得到同步的调整，顶部的螺栓与活塞同步上下活动，使得风闸在下落的驱动力的作用下能够产生自重，与受压弹簧恢复下落的驱动力联合作用，形成了起落的轨迹。
3处理检查
对于风闸经常出现不能自动复位的情况，安排了操作人员，为了维护机组的稳定，进行了故障原因的查找，经过多次的检查，分别采取了分解检查等方法，检查的部位为下机架的制动器，检查的故障针对的是风闸回落不能自动复位的问题。最终的结果是对风闸的回落复位的异常情况。经过跟踪观察和分析，并且其中的兩个机组的小修工作，配合尺寸进行了测量。包括对制动器进行捅压的捅条。经过对制动器的分解检查以及投退试验，没有发现现场的明显异常。对于外侧的第二个制动器的反复多次的试验之后，发现在X方向的外侧的制动器出现了两次自动下咯的故障。因此，申请了停机检查之后，又进行了投退试验，包括开机停机的检查。停机状态下，采用顺时针俯视的方式，对制动器不正常下落的情况进行了检验，最终的结果表明所有的制动器的动作均属正常[2]。
为了查清楚缺陷产生的原因，又进行了若干项目工作，包括：
3.1弹簧的性能测试。测量了更换下来的分解后的制动器，以及活塞和导向柱等零部件，在攀研院检测中心进行了弹簧的测试。测试的过程是：将备品制动器进行了拆除，然后进行了性能的对比测试。分别进行了三个等级的试验荷载，196N、394N、578N试验台上的弹簧的会谈回程位移量以及压缩进程都进行了位移量的对比，最终的显示结果，弹簧力学的性能是一致的[3]。
3.2进行该制动器的活塞以及导向柱的测量之后，对比了两个机组的制动器的零部件尺寸，包括导向孔、导向柱、制动器的活塞缸等，对这些尺寸进行了对比，结果如下：
4原因分析
经过对旧的制动器的密封元件进行更换后，发现了不能正常复位的原因，主要是由于局部的表面粗糙、活塞密封损坏、油缸内的机械杂质出现了异常等。而且多数出现在1号机组，通过拆卸检查后，发现了制动器的活塞的动密封中的组合型的U型密封圈，口部是朝下安装的。当机组发生了停机的制动后，制动器的通压缩气体，顶起了制动器的闸瓦实施制动，活塞缸的壁上没有发生压缩气体泄漏[4]。新换的密封圈在活塞下落复位过程中产生的摩擦阻力较大，将密封圈外圈表面与活塞缸内壁表面之间的气体挤尽，密封圈在气压作用下，造成活塞下落复位开始时的初始摩擦阻力增大，另一方面，活塞在预压弹簧及自重的作用下，由于紧密贴在活塞缸壁上，停机流程结束后，制动器气压撤除，该制动器活塞缸与活塞之间，克服各种摩擦阻力，机组制动器出现了真空状态，使得结合更加紧密。另外，在制动偏转力的作用下，活塞与缸体间摩擦阻力增大，使得密封圈受到更大的压缩，在密封圈被施加更大的挤压作用下，活塞配合间隙小，发生发生微量偏转和倾斜，出现了活塞缸内存有的细小的杂质。
5 结语：
经过多次对机组制动器的起落试验，对制动器出现自动复位障碍的原因，不外乎卡阻不落、漏气漏油等。随着技术和材料的发展，这些问题正在不一一攻克。今后在进行同类问题的原因分析和解决策略的制定的时候，可以借鉴成功的案例，进行其他水电站同类问题的解决方案的实施。
参考文献：
[1] 杨存勇，柴世强，余齐齐等.发电机风闸不能正常复位的原因分析及讨论[J].水电站机电技术，2015，（6）：57-59.
[2] 陶迎新，丛文博.蒲石河电站2号机制动风闸未退出致工况转换失败实例[J].水电站机电技术，2016，39（6）：55-56.
[3] 邹斌，李冬.基于有效容量分布的含风电场电力系统随机生产模拟[J].中国电机工程学报，2012，32（7）：23-31.