一种笼式升降阀芯型汽轮机冷油器六通切换装置
技术领域
本发明涉及汽轮机冷油器的切换设备制造领域，具体涉及的是一种笼式升降阀芯型汽轮机冷油器六通切换装置。
背景技术
汽轮机润滑油系统的作用是给汽轮发电机的支持轴承、推力轴承和盘车装置提供润滑油。是保证汽轮机安全运行的重要系统，一旦发生故障，造成汽轮机轴承供油不足(润滑油压过低)或供油中断，将造成机组跳闸甚至发生断油烧瓦事故，可能会引起轴承损坏、动静摩擦、大轴弯曲甚至汽轮发电机组损坏等严重后果。汽轮机润滑油冷油器作为汽轮机润滑油系统的主要设备，其主要作用是在设备内部实现冷却水与润滑油的换热，将润滑油温度降低到厂家要求的轴承供油温度。因此，冷油器在汽轮机润滑油系统中处于十分重要的位置。为提高设备可靠性，润滑油系统设2台互为备用的冷油器，由六通切换装置实现运行与备用切换。
目前，常用的冷油器六通切换装置，有四个可平移阀芯，分成两组，每组两个相互联动的平移阀芯由穿过阀芯的四根螺栓连接。两组互联平移阀芯依靠阀杆转动凸轮来完成冷油器的切换。设计不合理，在运行中经常带来如下问题：
六通切换装置内部流道复杂，润滑油流场不顺。润滑油流过螺栓时会产生漩涡，引起螺栓振动；润滑油流过阀芯时会产生更严重的扰流，引起阀芯振动。振动会损伤阀芯与阀座(阀套)，阀芯对中性变差，容易发生卡涩现象，影响冷油器的切换运行。
螺栓与阀芯的持续振动会松动并振掉螺母，甚至振断螺栓，导致冷油器进油侧的阀芯脱落，切断润滑油供油管路，汽轮机轴承发生烧瓦的严重事故事故。
按照国家能源局印发的《防止电力生产事故的二十五项重点要求》中8.4.2条中“润滑油冷油器制造时，冷油器切换阀用有可靠的防止阀芯脱落的措施，避免阀芯脱落堵塞润滑油通道导致断油、烧瓦”。另外GB/T 5578-2007《固定式发电用汽轮机规范》中10.1条g款及DL/T 892-2004《电站汽轮机技术条件》10.1条也有相似的规定，国标、行标及能源局颁发的反事故措施中均格外强调冷油器切换装置正常工作的重要性。虽然各种标准规范已经颁布多年，但从事故统计来说，近年来仍多次发生由冷油器六通切换装置故障引起的汽轮机断油烧瓦事故，根源是常规汽轮机冷油器六通切换装置的内部结构设计并不合理，因此研发新型的笼式升降阀芯型汽轮机冷油器六通切换装置，以彻底消除汽轮机轴承因阀芯脱落而造成的润滑油断油及烧瓦事故，以避免烧瓦事故产生的直接损失以及间接损失，具有重大的经济效益和社会效益。
发明内容：
为了解决上述现有冷油器六通切换装置设计上存在的问题，本实用新型提供一种笼式升降阀芯型汽轮机冷油器六通切换装置，安装拆卸方便，减少设备及管道震动，实现自密封，切换安全可靠。
为了解决上述技术问题本发明的所采用的技术方案为：
一种笼式升降阀芯型汽轮机冷油器六通切换装置，阀芯的第一面的下部设有切换装置进油口，上部设有切换装置回油口；切换装置进油口和切换装置回油口之间设有隔板，阀外筒的顶部设有支座，隔板通过杆件连接传动杆，阀杆连接传动杆和支座的形成连杆结构；阀芯第一面相邻的两面分别为第二面和第三面，第二面和第三面沿阀芯中心线对称，第二面的下部设有冷油器一进油口，第二面的上部设有冷油器一回油口，第三面的下部设有冷油器二进油口，第二面的上部设有冷油器二回油口；外筒上设有与切换装置进油口和切换装置回油口纵向位置对应的外筒进油口和外筒回油口。
较佳地，切换装置进油口和切换装置回油口为设置在阀芯上下两端的半敞开式开口，靠近阀芯中部的一侧均为半圆形。
较佳地，阀芯的总长度为A+2*B，其中，A为切换装置进油口半圆和切换装置回油口半圆圆心之间的直线距离，切换装置进油口半圆与阀芯下端面之间的距离以及切换装置回油口半圆圆心与上端面之间的距离均为B。
较佳地，阀芯上的切换装置进油口和切换装置回油口的中心距，与外筒上的外筒进油口和外筒回油口中心距相同。
较佳地，冷油器一进油口和冷油器二进油口的高差等于B。
较佳地，外筒长度为A+3*B。
本实用新型的有益效果在于：本实用新型切换装置的阀芯为笼式升降型，仅在对应装置进出油口和2台冷油器进出油口的区域开孔，结构简单，通过开孔位置的特殊设计使1台冷油器运行时，另1台冷油器处于封闭状态，阀芯是唯一的活动部件。
本实用新型切换装置的内阀芯和阀杆之间的传动依靠杠杆连接传动，无螺栓连接部件，可以避免因螺栓脱落造成切换故障，导致润滑油管路断油。另外操作杆(阀杆)与阀芯之间的非刚性连接，可以充分利用润滑油压力来实现对备用冷油器的密封，在备用冷油器侧内外筒之间形成可靠的密封油膜。
本实用新型切换装置的内阀芯和外筒上的开孔位置经过特别设计，一方面在阀芯升降时，依靠阀芯的长度与外筒之间的长度之差形成天然的限位装置，避免切换过盈或切换不足的问题，两位式操作，可靠性高。另一方面在阀芯升降操作时，一侧冷油器进出口开始关闭，另一侧冷油器进出油口即开始打开，始终保持油路通畅，根本上杜绝断油可能。
新型切换装置对内部阀芯进行重新研发，可以替代现有传统切换装置内部阀芯，现场安装拆卸极为方便。可以有效改善冷油器切换装置内部润滑油流场，减少因流场不均引起的设备及管道振动，并且内部不存在螺栓连接件，因此不会发生螺栓脱落或断裂而引发汽轮机轴承断油烧瓦的事故。采用笼式升降阀芯，阀芯与外筒之间依靠润滑油压与油膜的粘性实现自密封，切换安全可靠。
附图说明
图1为本实用新型实施例笼式升降阀芯第一面的结构示意图，
图2为本实用新型实施例笼式升降阀芯第三面的结构示意图，
图3为本实用新型实施例笼式升降阀芯第二面的结构示意图，
图4为本实用新型实施例切换装置正常工作位示意图，
图5为本实用新型实施例切换装置切换工作位示意图。
图中：1-切换装置进油口，2-切换装置回油口，3-隔板，4-支座，5-传动杆，6-杆件，7-阀杆，8-冷油器一进油口，9-冷油器一回油口，10-冷油器二进油口，11-冷油器二回油口，12-外筒进油口，13-外筒回油口。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明。
一种笼式升降阀芯型汽轮机冷油器六通切换装置，阀芯的第一面的下部设有切换装置进油口1，上部设有切换装置回油口2；切换装置进油口1和切换装置回油口2之间设有隔板3，阀外筒的顶部设有支座4，隔板3通过杆件6连接传动杆5，阀杆7连接传动杆5和支座4的形成连杆结构；阀芯第一面相邻的两面分别为第二面和第三面，第二面和第三面沿阀芯中心线对称，第二面的下部设有冷油器一进油口8，第二面的上部设有冷油器一回油口9，第三面的下部设有冷油器二进油口10，第二面的上部设有冷油器二回油口11；外筒上设有与切换装置进油口1和切换装置回油口2纵向位置对应的外筒进油口12和外筒回油口13。
切换装置进油口1和切换装置回油口2为设置在阀芯上下两端的半敞开式开口，靠近阀芯中部的一侧均为半圆形。
阀芯的总长度为A+2*B，其中，A为切换装置进油口1半圆和切换装置回油口2半圆圆心之间的直线距离，切换装置进油口1半圆与阀芯下端面之间的距离以及切换装置回油口2半圆圆心与上端面之间的距离均为B。
阀芯上的切换装置进油口1和切换装置回油口2的中心距，与外筒上的外筒进油口12和外筒回油口13中心距相同。
冷油器一进油口8和冷油器二进油口10的高差等于B。
外筒长度为A+3*B。
本实用新型实施例的一种笼式升降阀芯型汽轮机冷油器六通切换装置，与常规切换装置相比，可以采用更为灵活的接口设置，且内部阀芯为全新研发，采用笼式升降阀芯，通过阀芯上特殊设计的开孔完成冷油器的流道接通与关闭，阀芯与阀杆7之间传动依靠杠杆连接传动。
如图1～图5所示，本发明提供的一种笼式升降阀芯型汽轮机冷油器六通切换装置，所述的切换装置采用笼式升降圆筒型内阀芯，阀芯圆筒上设计有开孔，依靠旋转阀芯的升降实现两台冷油器的工作与备用切换。阀芯的转动依靠杠杆传动机构实现，阀芯内部无螺栓连接部件，可靠性高。由于阀芯与阀杆7之间并非刚性连接，因此依靠润滑油油压可在阀芯和外筒之间形成密封油膜，对备用冷油器密封。此外在阀芯内部对冷油器总进油和总出油的区域，中间设施隔板3，隔板3上连接至阀杆7的传动杆5，隔板3两侧形成进油室和回油室。
笼式升降阀芯结构示意图如图1～3所示，图1为笼式升降阀芯的正视图，在阀芯圆筒正面上下分别开有半敞开的进回油孔，进回油孔半圆形中心距为A，两侧至阀芯圆筒边缘距离为B，阀芯总长度为A+2xB。笼式升降阀芯圆筒内部设置有进回油室隔板3，隔板3一方面起到加强阀芯圆筒的作用，另一方面连接至隔板3的杆件6可以传递来自阀杆7的力矩，来实现笼式阀芯在外筒内的升降操作。图3和图4分别是笼式升降阀芯的左视图和右视图，左视图中，阀芯圆筒上针对冷油器二设计有不同标高的进出油孔，进出油孔的中心距与外筒上进出油接口的中心距C相同，右视图中，阀芯圆筒则针对冷油器一设计有不同标高的进出油孔，进出油孔的中心距也与外筒上进出油接口的中心距C相同，但左右侧进油孔并不处于同一标高，存在一个高差，高差的数值等于B，两侧出油孔中心标高存在同样的标高差B，B即为笼式阀芯内容和外筒之间的长度差，也是杠杆传动阀杆7的操作行程，实施中B一般等于阀芯进出油口直径。因此，阀芯外筒总长度为A+3xB。同时根据图4和图5，阀芯顶部杆件6与阀杆7连接配合，是作为杠杆传动的受力点，阀杆7中部与外筒上的支座4连接作为杠杆传动支点，阀杆7末端为操作端，为杠杆传动的输入端，依靠杠杆原理完成阀芯的升降操作。同时由于阀芯阀杆7为间隙配合，可以依靠润滑油油压实现阀芯和外筒之间的密封。图4为设备正常工作位示意图，润滑油从总进油口进入，经进油室流入冷油器1进油口，在冷油器1内完成与冷却水的换热降温，从总出油口离开冷油器，整个工作过程中冷油器二的进出口处于封闭状态。图5则为设备切换工作位示意图，此时阀芯完成升降，阀芯圆筒底部已经于外筒底部接出，冷油器二进出油口被打开，冷油器一进出油口封闭，此时润滑油经由冷油器二完成与冷却水的换热降温。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
