[发明专利]一种下插入式水轮发电机用扇形油冷却器

说明书

技术领域：本发明涉及一种下插入式水轮发电机用扇形油冷却器。

背景技术：水轮发电机的轴承均采用油润滑，轴承工作时产生的热量由轴承油槽内润滑油带走，润滑油通过与油冷却器进行热交换将热量传递给油冷却器内的冷却水，冷却水流出冷却器将热量带走，实现对轴承油槽内润滑油的冷却。目前国内外水轮发电机轴承大多数采用设置在油槽内部靠近油槽底部的油冷却器实现对润滑油的冷却。中小型水轮发电机由于油槽内空间限制，通常设置两瓣半环形的冷却器或若干个小的箱式冷却器，冷却器布置在油槽底盘上，安装时随油槽底盘一起向上托起，固定在发电机的机架下部。冷却器之间采用水管连接，连接水管、冷却器的水箱都布置在油槽内部，由于油槽内空间狭小，连接水管和冷却器安装布置困难，容易发生冷却器或连接水管漏水，污染润滑油。发电机轴承的油槽底盘通常为两瓣组合结构，为检修油槽内的油冷却器必须将油槽底盘整体拆卸并沿水轮发电机轴下移，将油槽打开，然后才能取出油冷却器。由于发电机轴承下面空间狭小，油槽底盘及冷却器的总重量较大，电站检修冷却器、清洗水箱、更换密封等操作非常困难，一直是困扰电站检修人员的一个难题。因此迫切需要一种拆装方便、水箱外露、重量轻、结构紧凑的油冷却器。

发明内容：本发明的目的是公开一种下插入式水轮发电机用扇形油冷却器结构，其具有拆装维护操作简便、整体结构紧凑、重量轻、扇形结构充分利用空间、水箱外露清洗方便等特点。该结构即使水箱漏水亦不会造成油槽内润滑油的污染，可极大地方便电站对轴承油冷却器的日常检修拆装。本发明的技术方案是：下插入式水轮发电机用扇形油冷却器由内侧水箱、外侧水箱、管板、冷却水管、支持架、密封垫、排水丝堵、排油丝堵、水箱安装螺栓、冷却器安装螺栓、进水法兰、出水法兰、隔板、O型密封条组成，内侧水箱和外侧水箱中间连接成一体，呈扇形结构，中间连接位置及水箱的扇形周边用水箱安装螺栓固定在管板的下表面，将密封垫充分压紧在水箱和管板之间，保证良好的密封效果。内侧水箱盖和外侧水箱盖内部均由隔板根据水路布置要求隔断成若干个隔舱，供冷却水折返流动，以充分利用冷却水。内、外侧水箱对应每个隔舱处均自外向内设置排水丝堵用于拆卸水箱前排水，外侧水箱两端分别设置进水法兰和出水法兰用于冷却器的进出水，外侧水箱上设置进水法兰和出水法兰的隔舱不再设置排水丝堵，该处隔舱拆卸前排水分别通过进、出水法兰完成。管板为扇形结构，周边形状与水箱周边相同。管板上表面中间按径向辐射形布置多排完成U型的冷却水管，冷却水管最小间距按：相邻冷却水管中心距与冷却水管直径之比不小于1.2布置，以减小油冷却器工作时润滑油流过冷却水管之间间隙的局部摩阻。冷却水管采用铜管以提高冷却效率，并以胀管方式与管板连接。管板中间自下向上设置了排油丝堵，用于拆卸油冷却器前排出水轮发电机油槽内的残余润滑油。管板上表面在冷却水管周边设置支持架以便运输、储存、维护时保护冷却水管不受伤害。沿扇形管板上表面周边开设了环形密封槽，密封槽内设置了O型密封条用于油冷却器安装在水轮发电机油槽底盘下部时密封润滑油，密封槽与管板的外边缘之间设置了安装通孔，用冷却器安装螺栓将油冷却器整体自下而上插入水轮发电机油槽后固定在水轮发电机的油槽底盘上。该处管板上的通孔与管板和水箱连接的螺纹盲孔在管板上交错布置。本发明结构的下插入式扇形油冷却器整体为扇形结构，充分利用了水轮发电机轴承油槽内的环形空间，在安装时先单独装配成整体，待水轮发电机轴承部分所有零件都安装完毕后再由下向上将本发明结构的油冷却器插入发电机轴承的油槽内，并用冷却器安装螺栓固定在发电机轴承的油槽底盘下表面，然后将发电机的外部水管路分别与油冷却器的进水法兰和出水法兰连接，向发电机轴承油槽内充入润滑油后即可正常使用。当需要清洗油冷却器水箱时，仅需断开发电机的外部水管路，打开水箱上各个隔舱的排水丝堵，将水箱内的水排净，即可单独拆下水箱清洗，不需要将油冷却器从发电机轴承上拆下来。当需要检修维护油冷却器时，可先将油冷却器的水箱拆下，然后将轴承油槽内的润滑油排空，并通过油冷却器管板上的排油丝堵将残油排净，最后拆除冷却器安装螺栓，将油冷却器从发电机轴承油槽内向下抽出。本发明的有益效果是：下插入式水轮发电机用扇形油冷却器整体为扇形结构，充分利用了水轮发电机轴承油槽内的环形空间；当水电站需要对油冷却器检修维护时不需要拆卸轴承的油槽底盘，直接向下拆卸抽出油冷却器，回装时仅需将油冷却器自下而上插入轴承油槽，并固定在油槽底盘上，整个过程利于在狭小的空间操作；油冷却器的结构紧凑重量较轻，维护更安全；当需要清洗油冷却器水箱或更换密封垫时可以只拆卸水箱，无需将轴承油槽内的润滑油排空及拆卸油冷却器，操作简便；油冷却器水箱处于发电机油槽的外侧，根本上消除了因水箱漏水而造成油槽内润滑油污染的隐患。油冷却器工作状态时，水箱位于油冷却器的下面，冷却水中的污垢、杂质会先沉积在水箱的各个隔舱内，减少了因污垢、杂质淤积堵塞冷却水管而影响冷却效果的情况。上述有益效果非常适合水电站轴承油冷却器的使用、日常检修维护，降低了劳动强度，提高了使用和维护的安全性。