霍克锂电池发电机内护板固定方法的改进

摘要：本文重点针对，300MW QSFN - 300 - 2发电机，内护板下沉这一情况的原因给出详细剖析，我公司机组当处于A级检修期间，发现发电机汽侧内护板发生松动现象，进而出现下沉状况，由此导致导风环与转子风扇叶片之间发生碰磨。风扇跟导风环通过摩擦产生金属粉末，金属粉末被吹入发电机定子膛内，其中一部分附着于定子端部线圈表面，而另一部分则被吹入转子端部以及线圈风道之内。我公司凭借自身力量进行设计，而后实施了内护板固定方法的改进，此改进有效解决了该类型机组在内护板固定方面所存在的安全隐患，具备一定的推广价值以及借鉴意义，能够有效提升发电机的可靠性 。

关键字：内护板 、 环氧树脂板、镶嵌

1 选题背景

1.1 故障情况简介

我公司#12机组发电机的型号是QSFN - 300 - 2，其冷却方式为水氢氢，到2019年的时候，已经运行了150000小时。机组在进行A级检修时，发现发电机汽侧的内护板出现了松动、下沉的情况，进而造成了导风环和转子风扇叶片之间出现碰磨。风扇与导风环摩擦产生的金属粉末被吹入到发电机定子膛内，其中一部分附着在了定子端部线圈的表面，另一部分则吹入到了转子端部和线圈风道内。由于发现得及时，所以没有造成风扇叶片断裂以及产生定子线圈端部放电，从而致使故障扩大进而演变成事故 。

1.2 故障原因分析

进一步检查后，我们察觉到，固定内护板的螺丝并未出现松动情况，止动锁片是完好无损的。那存在于内护板固定孔与固定螺丝之间，因磨损而形成的黑色油泥，经过X-RD衍射定性分析，被判定为磨擦粉末与端部油污的混合物。关于内护板之所以会下沉，初步分析是由以下三点原因致使的：

1.2.1 内护板材质问题

内护板的材质是玻璃丝布环氧树脂板，它和发电机本体的金属部分通过螺丝连接，进而固定成一体。因为材质存在差异，所以它跟紧固螺丝的热胀冷缩特性不一样，在运行中受到温度的影响，就有可能致使固定的紧力出现变化；玻璃布环氧树脂板具有较大弹性，但刚性不足，螺丝的紧固效果难以得到有效控制，机组在运行过程中的振动，或许会导致内护板产生位移。

1.2.2 内护板固定孔洞尺寸偏差问题

该形式的内护板是电机厂的改型产品，它依据图纸来加工制造，然而到现场实施改造时，因为各个厂的发电机定、转子间隙均不相同，所以务必让内护板上的导风环与转子风扇间隙契合标准，也就是允许误差在1mm以内，通常就得对内护板上的固定孔洞予以打磨扩孔，以此满足安装的需求，与此同时，再加之各机组的固定丝孔以及内护板孔洞自身存在加工误差，进而扩孔打磨的量会更多，具体是80%的孔洞都需要打磨扩孔，这样一来，就致使内护板固定孔洞的直径远远大于设计孔径，这极大程度地削减了紧固螺丝与内护板之间的接触面，使得紧固摩擦力降低，容易在振动当中因摩擦而出现松动，最终引发位移。

1.2.3 检修中中心调整方法不当

历次检修时，汽轮机的转子轴系中心会出现变化，发电机的转子轴系中心同样会发生改变，为此得进行调整。要确保发电机定、转子间隙相对维持不变，那就得对发电机定子位置予以调整，先前进行检修时，我们基本是针对转子位置做调整，如此一来，致使发电机定、转子间隙产生变化，内护板固定位置也必须跟着作调整，内护板部分固定孔洞需要通过打磨扩孔去满足风扇间隙尺寸要求。这使得内护板固定接触面进一步缩减，进而在运行过程中内护板出现位移下沉现象。

2 问题的解决

2.1 解决思路

2.1.1 内护板原孔洞部位镶嵌方铁

若购置新的内护板，于时间方面不能够契合机组检修时间的规定，并且在安装之际仍旧要针对固定孔开展扩孔打磨操作从而去满足安装尺寸的要求，并未从本质上化解内护板固定的问题。

原内护板固定孔洞查检时，打磨量已然极大，有的尺寸甚至超了固定螺帽，只能以加大垫圈方式处置。因固定螺丝保险片安装所需，大垫圈只能置于保险片下方，运行里振动致大垫圈与内护板固定孔洞间磨损，固定螺丝紧固效果缺如。若不处理，内护板可靠固定没戏；经讨论，我们提出在汽、励两侧下内护板所有固定孔处镶方铁解决内护板固定问题 。

2.1.2 内护板底部加装顶块

我们觉得，仅仅只是在内护板固定孔那儿做改进处理，这是不够可靠的。所以呢，我们做出决定，要在内护板下方原本有的顶块固定点那边寻找办法。我们要自己做一个安装的东西，这个东西既可以调整高矮，又能够对内护板发挥起可靠支撑作用的效能，这样能致使内护板就算出现松脱的情况，也不会往下沉，进而实现内护板固定的双重保险。

2.2 改进措施的实施

2.2.1 方铁材质和大小尺寸的选择

经测定内护板固定孔洞处大概30mm，为保障方铁强度且确保内护板原本强度，我们设计方铁为12mm。为最大化降低端部漏磁对于连接部位的作用，我们挑选方铁为1Cr18Ni9Ti材质。为了增大螺丝固定成效，我们尽可能把方铁尺寸弄大（长80mm、宽40mm），方铁上固定孔直径减小（螺丝直径16mm，孔直径16.8mm）。

2.2.2 内护板上镶嵌部位的加工

怎么确保镶嵌部位的位置精准无误呢？首先，我们在抽转子之前，对发电机定、转子间隙做了复核，还跟上次检修完毕后的间隙数据作了比对，发现定、转子间隙的尺寸几乎没有变化，如此一来，就确定了内护板安装位置跟上次修理后安装位置是一样的。在方铁制作完成后，我们把方铁当个垫片安装于内护板表面，把内护板位置调整到上次修理后的位置并加以紧固，接着依照内护板上方铁的对应位置来进行划线定位。最后，把内护板拆卸下来，依据划线尺寸展开加工，加工的深度是10mm，每边都额外留出2mm来用作加工误差调整。

2.2.3 方铁的安装

正式实施安装操作之际，首先要把内护板调节到相应位置，让螺丝稳固地拧紧，接着运用由石英粉与环氧树脂调配而成的环氧泥来填充缝隙。处于常温环境下，其固化所需时间为48小时，以此促使方铁与内护板粘连成为一个整体。

2.2.4 顶块的制作和安装

各个环氧树脂顶块，在原发电机底部每侧各布置两个，处5点钟以及7点钟方向，结构相对简单，高矮无法调整，在内护板安装进程里，主要用作托垫与调整，利于内护板快速定位、安装。内护板进行安装之后，其下方与顶块上方基本上存在3mm左右间隙，为了能够发挥防止内护板松动下沉功能，我们运用塞环氧垫条办法，并且还用粘胶予以粘合固定，防止垫条脱落，然而从此次故障发生状况而言，无法达成防止内护板下沉作用。一方面，垫条会跟着内护板的振动而脱出，另一方面，垫块顶部是平面结构，它与弧形内护板边缘是点（或线）接触，经过长时间的振动摩擦就会很快被磨损，进而内护板也会随之往下沉。

新采用不锈钢材质加工的顶块，顶部被做成弧面，该弧面与内护板的边缘弧度保持一致，其厚度尽可能等于内护板的厚度，借此增加其受力面。顶块的固定孔被做成长形，能够依据内护板实际高度予以调整，顶部托住内护板边缘。垫条夹在顶块与其固定底座之间，调整顶块高度，从斜上方（4点钟和8点钟方向）插入直至对侧，在对侧（靠6点钟方向）焊接不锈钢板，以此防止垫条从斜下方脱出。

3 结论

3.1 改造的成效

新增了加工之后进行镶嵌操作的方铁，这一行为极大程度加大了内护板的受力接触面积，此做法不单单对原孔洞开展扩孔打磨所导致的紧固接触面欠缺的状况予以了弥补，并且对固定螺丝针对内护板的紧固作用进行了提升。

用镶嵌方铁的直边去替代原内护板边缘那样的弧形边，如此一来，止动垫片翻边固定能变得更为可靠，不会由于多次进行翻边就致使内护板边缘破损，进而影响翻边固定的效果，原内护板丝孔边缘大多都有破损，就在止动垫片翻边之后进行紧固螺丝时，存在部分止动垫片会随着螺丝转动的情形。

在3.1.3下方的那个顶块，真切地发挥出了对内护板的支撑效能，并且，它能够依据实际情形对支撑的高度予以调节。这样一来，这顶块就起到了内护板固定具备双保险功能的作用。

3.2 推广价值

哈尔滨所产的300MW机组，其内护板大体上是这样的一种结构形态，一旦察觉到出现了类似的故障情况，或者是出于预防类似故障出现的目的，便能够采用此种方法，针对内护板的固定方式予以改进，以此来避免发电机事故的发生。

3.3 注意事项

一旦实施这种内护板固定改进方法，就很难再对内护板固定的位子进行调整，所以改进工作必须在发电机定、转子间隙（包含风扇间隙）调整合格的基础之上予以实施　并且整改之后 机组中心调整时 要通过调整发电机定子位置 来让发电机定、转子以及风扇间隙与标准要求相符 ，。