一、引言

到西北某风电项目现场近一个月，期间发生了多台风机转子刹车止动销切削刹车盘的现象。切削产生的铁屑进入发电机定子与转子间隙中，将会造成定、转子磨损，使定子绕组、转子防护绝缘下降。如果处理不当，或维护不到位，会发生电机振动增大、刹车制动器损坏、铁芯过热变形、定子绕组短路烧毁事故，严重的会造成发电机报废。本人对转子止动销切削刹车盘的原因进行分析，提出相应的改造方案和整改措施，减少转子止动销切削刹车盘的可能性。同时，通过改进，还可缩短叶轮锁定时间，提高工作效率。

二、问题的提出

2010年11月10日起，西北某风电场项目现场对33台风机例行检查。在检查78#、83#、84#风机时，发现三台风机转子止动销将刹车盘切削下大量铁屑。78#风机清理出的最长一根铁屑长44cm，直径达2cm，转子刹车盘损坏严重。
在现场锁定叶轮，看似简单的工作，但有时却需要近两个小时的时间，浪费了很多时间，影响了后续工作的进行。
 

三、原因分析

（一）设计原因分析
1、转子侧虽标有红色线表示止动销插孔位置，却没有止动销与止动销插孔是否对准的参照线。在锁定叶轮时，操作止动销手柄的人员从观察孔无法观察到止动销是否与止动销插孔对准。需要安排另一人打开人孔门，将头伸入人孔门从内侧观察止动销是否与止动销插孔对准。在机舱未上电的情况下，由第三人负责液压制动系统手动建压，刹住叶轮。如果三人配合不当，很难顺利锁定叶轮，同时也极易造成止动销端部切削刹车盘。既不便于操作，延长了转子锁定时间，又增加了止动销切削刹车盘的可能性。
同时，公司风力发电机组运行手册中明确规定“严禁在叶轮锁定完成前打开人孔口门进行叶轮锁定的观察、操作”。转子未锁定前，打开人孔门从内部观察叶轮止动销是否与止动销插孔对齐本身就是违章行为。
2、转子止动销端部与止动销插孔两边间隙为2mm，由于间隙过小，现场操作不容易控制，在止动销与止动销插孔未完全对齐的情况下，止动销B处极易吃入刹车盘A处，造成转子止动销切削刹车盘。
 
（二）操作原因分析
1、在风机吊装、接线、验收三个阶段，由于机舱未上电，叶轮锁定需要手动建压，由三人配合操作方能锁住叶轮。安装方为节省人力，往往是由两人进行叶轮锁定操作，在止动销还未完全对准止动销插孔时，就旋入止动销，使止动销与刹车盘咬合，加之操作人员使用铁件强行敲击操作手轮，造成止动销严重切削刹车盘。
2、在叶轮未完全制动，还处在转动的情况下，操作人员就急于插入止动销，锁定叶轮，造成止动销切削刹车盘。
3、在风机吊装现场，松叶轮往往是在工作接近结束，操作人员急于收工，经常是在止动销未完全退出插孔前，就松开叶轮刹车，拉动风绳，致使止动销切削刹车盘。
4、安装方由于人员变动，未及时对叶轮锁定人员进行专门培训，操作人员操作不熟练或误操作，造成止动销切削刹车盘。

四、改进建议和措施

（一）增加规范的叶轮锁定定位标示
在锁定叶轮时，操作止动销手柄的人员从观察孔无法观察到止动销是否与止动销插孔对准，增加了叶轮锁定难度。建议在叶轮止动销支架正上方标注与转子红色指示标记相同宽度的红色标记。当转子红色标示线与止动销支架上方标示线两边均对齐时，说明止动销与止动销插孔已对准，做到心中有数。手柄操作人员发现止动销与止动销插孔对准，立即通知负责液压制动系统建压的人员迅速建压，使发电机转子处于制动状态，迅速旋进止动销，将转子锁定。改进后，叶轮锁定可由三人配合操作，改为两人配合操作，减少了配合难度，同时也可减小止动销切削刹车盘的可能性。
（二）改进止动销和止动销插孔
为从源头避免止动销切削刹车盘，降低叶轮锁定难度，提高叶轮锁定速度，建议对止动销和止动销插孔进行改进。具体方案是：
将止动销的A、B分别倒角，增大止动销插孔的开度和止动销端部与止动销插孔之间的间隙，使止动销更容易旋入止动销插孔。考虑转子惯性较大，当止动销未完全对准止动销插孔时，一方面会难于旋入，另一方面会使止动销继续切削刹车盘，所以A、B倒角不宜过大，且止动销端部应避免有棱角。
综合考虑，将A、B分别倒15×5的角，C面制作成弧面。改进后，止动销端部与止动销插孔之间的间隙大于10mm，且平面A｀与平面B｀平行。当止动销未完全对准止动销插孔而旋入止动销时，是平面A｀与平面B｀接触，继续旋转止动销手轮，可以将止动销旋入止动销插孔，从而避免切削刹车盘，降低了叶轮锁定难度，提高叶轮锁定速度。当止动销与止动销插孔偏差较大时，是平面A｀、弧面C｀接触，即使止动销不能旋入止动销插孔，也可大大减轻止动销切削刹车盘的程度。
 
（三）加大吊装作业现场监督指导和培训力度
1、不断提高吊装现场指导人员的技术素质，使之熟练掌握叶轮锁定的操作方法和要领，能够正确指导风机吊装工作。
2、加强吊装现场巡查力度。对吊装关键环节检查到位，特别是叶轮锁定和锁定解除环节，要对各吊装小组进行检查、指导，发现问题及时指导整改，杜绝野蛮操作和误操作。
3、对吊装现场新安排从事叶轮锁定的人员进行叶轮锁定操作方法的培训指导，培训合格后，方可进行叶轮锁定工作。
4、重新梳理吊装、验收流程，合理优化现场工作程序。例如在锁住叶轮进入轮毂后，争取一次性将轮毂内的力矩验收、齿形带检查、滑环检查等工作全部做完，验收合格后再松叶轮，避免反复锁定叶轮进入轮毂工作。
（四）组织开展隐患排查，完善风机吊装、调试、运行和维护规程
1、逐一对已吊装风机的叶轮锁定装置进行隐患排查，检查叶轮锁定装置损坏情况，清理刹车盘处的铁屑和其他杂物。
2、对风机吊装、调试、运行和维护等工艺手册进行梳理，将转子止动销与刹车盘的检查列为定期检查项目。要求每次叶轮锁定解除前，必须检查转子止动销与转子刹车盘上有无铁屑，并用磁力棒检查刹车盘下有无铁屑，发现铁屑，及时清理，防止铁屑落入电机内。

五、结束语

叶轮锁定是风机吊装、调试、运行和维护工作中很重要的一个环节。通过优化改进风机锁定装置，提高操作人员的技术水平，完善风机吊装、调试、运行和维护规程，防止转子止动销切削刹车盘，确保风机安全运行。本文是在现场一个月对这类问题的一些看法，如有不当之处请多指正。

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文章名称： 发电机刹车止动销切削刹车盘的原因分析及改进

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