大流量斜、卧式水泵机组的制动装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型属于水利工程栗站技术领域，具体涉及大流量斜、卧式水栗机组的制 动装置，主要用于大流量斜、卧式水栗机组停机过程中的制动，防止因水流倒灌造成水栗机 组的电动机转子飞逸转速过大而损坏。
【背景技术】
[0002] 大流量斜、卧式水栗机组广泛应用于我国平原地区，确保水栗机组的电动机转子 在停机过程中不发生飞逸损坏是大流量栗站的一项关键技术。大流量水栗机组停机后，在 栗站上、下游水头差的作用下水流倒灌，水栗机组电动机转子的转速、转向会发生一系列变 化：由刚停机时的正向额定转速迅速降低至零，紧接着开始发生反转，若用于断流的大型液 压闸门不能在规定时间内及时关闭，则其反向转速会快速达到最大值且持续长时间反转。 此时所述反向转速的最大值即为飞逸转速;如该飞逸转速超过所述电动机转子的结构强度 所允许的最大值，则将造成该电动机转子的损坏。近些年来，由于大流量斜、卧式水栗机组 配备的进、出水流道水力性能显著提高，大大提高了栗装置效率，但同时也带来了大流量 斜、卧式水栗机组的飞逸转速较大的问题。目前大流量斜、卧式水栗机组的飞逸转速大多达 到其额定转速的2倍以上，而国产大型电动机转子允许的最大反向转速普遍为电动机额定 转速的1.8倍，不能满足大流量水栗机组对飞逸转速的要求。为应对这种情况，常用的方法 是通过额外增加大型液压闸门的重量来加快用于断流的液压闸门的下落速度、缩短闭门时 间，但同时又可能因闸门下落速度较快而在其落到底时产生较大的撞击力。 【实用新型内容】
[0003] 本实用新型的目的就是针对上述方法的缺陷，提供了大流量斜、卧式水栗机组的 制动装置。本实用新型的特征是，采用对大流量斜、卧式水栗机组的电动机转子进行制动的 方法防止其在停机过程中因水流倒灌而发生飞逸;大流量斜、卧式水栗机组的制动装置由 停机制动器、编码式转速转向检测器和控制回路等3个部分组成，在水栗机组电动机的转速 对时间的变化率为负且转速小于其额定转速的0.05倍时对其进行制动。本实用新型的斜、 卧式水栗机组制动装置具有结构简单、使用方便、制动及时可靠和造价低等优点，可有效消 除水栗机组在停机过程中因发生飞逸而带来的安全隐患。
[0004] 为实现本实用新型的目的，采用如下技术方案：
[0005] 大流量斜、卧式水栗机组的制动装置，其特征是，由停机制动器、编码式转速转向 检测器和控制回路组成；
[0006] 所述停机制动器由铸铁制动轮和一对用于卡紧铸铁制动轮的卡钳活塞机构组成， 铸铁制动轮安装在水栗机组的电动机轴末端;所述一对卡钳活塞机构由左侧卡钳活塞机构 和右侧卡钳活塞机构组成，两卡钳活塞机构左右对称地安装在紧靠电动机轴两侧的地面 上；
[0007] 所述编码式转速转向检测器由编码齿盘、磁电传感器和转速转向测算仪组成；编 码齿盘设置在电动机轴上，沿编码齿盘的圆周布置两组矩形齿，每组矩形齿均按从水栗向 所述电动机方向看的逆时针方向布置单齿、双连齿和三连齿;磁电传感器紧靠编码齿盘安 装在电动机的端盖上，用于与编码齿盘的矩形齿配合，通过磁电感应产生脉冲信号;转速转 向测算仪用于接收磁电传感器所感应出的脉冲信号并对其进行整理、运算和判断；
[0008] 所述控制回路分为电路和气路两个部分，其中，电路主要由中间继电器、制动指令 输出触点、复位按钮和二位三通空气阀的励磁线圈组成;气路主要由二位三通空气阀、左侧 压力调节阀、右侧压力调压阀和压缩空气储气罐组成;压缩空气储气罐提供驱动两卡钳活 塞机构的动力;转速转向测算仪发出的制动指令通过制动指令输出触点与所述电路联系；
[0009] 所述控制回路的电路采用直流电源供电，当出现事故停电情况时，可自动切换至 备用应急电源以确保水栗机组停机过程中的安全；
[0010] 所述左侧卡钳活塞机构由左侧橡胶摩擦垫、左侧圆弧形卡钳、左侧弹性联轴器、左 侧活塞杆、左侧活塞、左侧复位弹簧、左侧气缸、左侧支座架和左侧压缩空气接管组成；
[0011] 左侧圆弧形卡钳通过左侧弹性联轴器与左侧活塞杆的一端联结，左侧活塞杆的另 一端与左侧活塞连接，左侧复位弹簧、左侧活塞位于左侧气缸内，左侧复位弹簧套在左侧活 塞杆上，左侧橡胶摩擦垫固定于左侧圆弧形卡钳的内表面；
[0012] 右侧卡钳活塞机构由右侧橡胶摩擦垫、右侧圆弧形卡钳、右侧弹性联轴器、右侧活 塞杆、右侧活塞、右侧复位弹簧、右侧气缸、右侧支座架和右侧压缩空气接管组成；
[0013] 右侧圆弧形卡钳通过右侧弹性联轴器与右侧活塞杆的一端联结，右侧活塞杆的另 一端与右侧活塞连接，右侧复位弹簧、右侧活塞位于右侧气缸内，右侧复位弹簧套在右侧活 塞杆上，右侧橡胶摩擦垫固定于右侧圆弧形卡钳的内表面；
[0014] 左侧气缸和右侧气缸分别通过左侧支座架和右侧支座架左右对称地安装在紧靠 电动机轴两侧的地面上；
[0015] 所述转速转向测算仪发出制动指令后，中间继电器和二位三通空气阀相继动作， 将压缩空气同时通入左侧气缸和右侧气缸；
[0016] 左侧活塞在压缩空气作用下克服左侧复位弹簧的弹力将左侧圆弧形卡钳推向铸 铁制动轮并将其卡紧;右侧活塞在压缩空气作用下克服右侧复位弹簧的弹力将右侧圆弧形 卡钳推向铸铁制动轮并将其卡紧；左侧圆弧形卡钳和右侧圆弧形卡钳同时卡紧铸铁制动 轮，实现对它的制动；
[0017] 所述水栗机组停机过程结束后，通过人工操作复位按钮使二位三通空气阀复位， 左侧气缸和右侧气缸内的压缩空气经二位三通空气阀的常闭通道进入大气；左侧圆弧形卡 钳和左侧活塞及左侧活塞杆在左侧复位弹簧的作用下复位，右侧圆弧形卡钳和右侧活塞及 右侧活塞杆在右侧复位弹簧的作用下复位，解除对电动机轴的制动；
[0018] 所述铸铁制动轮的直径和厚度分别为2D輸瞧和〇. 4DW/?，D輸瞧为电动机轴的直 径，单位为mm;
[0019]所述编码齿盘采用导磁率较高的钢板制作，其直径和厚度分别为1.5D_前由和 0 ? 02D輔細；
[0020] 所述各矩形齿的高度和宽度均为0.0523Dsa，DiSS为编码齿盘的直径，单位为mm;双 连齿和三连齿的齿间距均为0.0523DS盘，单齿、双连齿、三连齿之间均相距〇.3663Di纖；
[0021 ]所述编码式转速转向检测器的工作原理如下：
[0022] 在电动机运转过程中，编码齿盘随其转动，当编码齿盘上的矩形齿经过磁电传感 器附近时，由于所述矩形齿对磁电传感器的导磁作用，磁电传感器便产生脉冲信号送至转 速转向测算仪;单齿经过磁电传感器时，转速转向测算仪接收到单脉冲;双连齿经过磁电传 感器时，转速转向测算仪接收到双连脉冲;三连齿经过磁电传感器时，转速转向测算仪接收 到三连脉冲;转速转向测算仪对所接收的脉冲信号进行整理、运算和判断；约定：电动机正 转时，其转速n>0，反之，n<0 ;当电动机的转速对时间t的变化率
且转速0 <n< 0.05n〇 (no为所述电动机的额定转速)时，转速转向测算仪输出端的制动指令输出触点闭