專利名稱：核主泵用機(jī)械密封試驗(yàn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及核主泵用機(jī)械密封試驗(yàn)裝置，更具體地說(shuō)，涉及一種模擬核電站
反應(yīng)堆冷卻劑泵軸密封工作條件進(jìn)行機(jī)械密封性能試驗(yàn)的裝置。
背景技術(shù)：
機(jī)械密封是流體旋轉(zhuǎn)機(jī)械中不可缺少的零部件，它的質(zhì)量和性能直接影響并決定 著主機(jī)的工作性能。由于機(jī)械密封機(jī)理涉及到摩擦學(xué)、材料學(xué)、流體力學(xué)、固體力學(xué)、傳熱 學(xué)、潤(rùn)滑理論等多個(gè)學(xué)科，至今尚未形成完整的設(shè)計(jì)理論，許多數(shù)據(jù)依靠試驗(yàn)取得。因此，機(jī) 械密封的試驗(yàn)技術(shù)相當(dāng)重要。 核主泵用機(jī)械密封是用來(lái)控制反應(yīng)堆冷卻劑沿泵軸的泄漏，它是主泵的關(guān)鍵部 件，與主泵的安全、可靠運(yùn)行密切相關(guān)。目前，國(guó)際上的核主泵機(jī)械密封有兩大類，一類是流 體靜壓式核主泵機(jī)械密封；另一類是流體動(dòng)壓式核主泵機(jī)械密封。 就核主泵用機(jī)械密封試驗(yàn)裝置而言，核主泵用機(jī)械密封的生產(chǎn)廠家均根據(jù)自身密 封產(chǎn)品特點(diǎn)，建立專門的核主泵機(jī)械密封試驗(yàn)裝置，或?yàn)榱黧w靜壓式核主泵機(jī)械密封試驗(yàn) 裝置，或?yàn)榱黧w動(dòng)壓式核主泵機(jī)械密封試驗(yàn)裝置。迄今還未見(jiàn)有關(guān)既能模擬流體靜壓式核 主泵用機(jī)械密封試驗(yàn)，又能模擬流體動(dòng)壓式核主泵用機(jī)械密封試驗(yàn)，同時(shí)還能模擬流體動(dòng)、 靜壓組合式核主泵用機(jī)械密封試驗(yàn)的裝置。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型是為避免上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足之處，提供一種核主泵機(jī)械密封 試驗(yàn)裝置，使其既能模擬流體靜壓式核主泵用機(jī)械密封試驗(yàn)，又能模擬流體動(dòng)壓式核主泵 用機(jī)械密封試驗(yàn)，同時(shí)還能模擬流體動(dòng)、靜壓組合式核主泵用機(jī)械密封試驗(yàn)。 本實(shí)用新型解決技術(shù)問(wèn)題采用如下技術(shù)方案 本實(shí)用新型核主泵用機(jī)械密封試驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是采用底部傳動(dòng)的立式結(jié)構(gòu)， 由電機(jī)驅(qū)動(dòng)，電機(jī)軸和主軸之間通過(guò)柔性聯(lián)軸器聯(lián)接轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器；所述主軸由安裝在 上機(jī)架中的下支承和上支承支撐，主軸向上伸出，主軸的伸出部分套裝試驗(yàn)用軸套，用于安 裝臺(tái)架密封和被試核主泵用機(jī)械密封，臺(tái)架密封設(shè)置在下密封腔體的底部，被試核主泵用 機(jī)械密封設(shè)置在上腔體的頂部，試驗(yàn)用軸套為可更換構(gòu)件；所述下密封腔體中設(shè)置導(dǎo)流套， 在下密封腔體的密封液出口處設(shè)置長(zhǎng)管節(jié)流冷卻器和背壓閥。 本實(shí)用新型核主泵用機(jī)械密封試驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)也在于在主軸的頂端，配套設(shè) 置輔助支承。 與已有技術(shù)相比，本實(shí)用新型有益效果體現(xiàn)在 1、本實(shí)用新型被試核主泵用機(jī)械密封可以為單極或多級(jí)，密封的結(jié)構(gòu)形式可以為 流體靜壓式、流體動(dòng)壓式、或?yàn)榱黧w動(dòng)壓和流體靜壓的組合式結(jié)構(gòu)。 2、本實(shí)用新型采用底部傳動(dòng)的立式結(jié)構(gòu)，便于被試核主泵用機(jī)械密封的安裝和拆 卸。
3[0012] 4、本實(shí)用新型的試驗(yàn)用軸套可以更換，以滿足不同尺寸的機(jī)械密封試驗(yàn)要求。 5、本實(shí)用新型的密封液出口設(shè)置長(zhǎng)管節(jié)流冷卻器，既能通過(guò)背壓閥形成穩(wěn)定壓 差，又能控制出水流量，同時(shí)進(jìn)行冷卻。 6、本實(shí)用新型主軸頂端配套設(shè)置有輔助軸承，可使試驗(yàn)軸系的臨界轉(zhuǎn)速更高。 7、本實(shí)用新型在試驗(yàn)用軸套上同時(shí)布置被試核主泵用機(jī)械密封和臺(tái)架密封可以 有效地消除軸向力。 8、本實(shí)用新型同樣適用于類似工況的高參數(shù)機(jī)械密封的性能試驗(yàn)。
圖1為本實(shí)用新型試驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖中標(biāo)號(hào)A1試驗(yàn)裝置下端、A2試驗(yàn)裝置上端、8主軸、9上機(jī)架。 圖2為本實(shí)用新型試驗(yàn)裝置上端部分結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。 圖中標(biāo)號(hào)8主軸、9上機(jī)架、10上支承、11背壓閥、12長(zhǎng)管節(jié)流冷卻器、13密封液 出口 、 14臺(tái)架密封、15下密封腔體、16上密封腔體、17泄漏口 、 18試驗(yàn)用軸套、19輔助支承、 20鎖緊螺母、21鍵、22被試核主泵用機(jī)械密封、23溫度傳感器接口 、24密封液進(jìn)口 、25導(dǎo)流 套、26接漏盤。 圖3為本實(shí)用新型試驗(yàn)裝置下端部分結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。 圖中標(biāo)號(hào)1電動(dòng)機(jī)、2機(jī)座、3定位板、4聯(lián)軸器、5轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器、6下機(jī)架、7下 支承、8主軸、9上機(jī)架。 以下通過(guò)具體實(shí)施方式
，并結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。
具體實(shí)施方式
參見(jiàn)圖1、圖2和圖3，本實(shí)施例采用底部傳動(dòng)的立式結(jié)構(gòu)，可用電機(jī)1直聯(lián)驅(qū)動(dòng)， 或者用帶傳動(dòng)方式進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，通過(guò)變頻器實(shí)現(xiàn)無(wú)極調(diào)速，用柔性聯(lián)軸器4連接轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳 感器5和主軸8。主軸8由安裝在上機(jī)架9上的下支承7和上支承10支撐，并在主軸8頂 端配套設(shè)置輔助支承19。在主軸8的試驗(yàn)端上設(shè)有可變直徑的試驗(yàn)用軸套18，試驗(yàn)用軸套 18與主軸8通過(guò)鍵21連接傳動(dòng)，并在主軸8的上端用鎖緊螺母20壓緊，并進(jìn)行軸向定位。 試驗(yàn)機(jī)架采用分段式的圓臺(tái)型結(jié)構(gòu)，由上機(jī)架9和下機(jī)架6組成，下機(jī)架6固定安 置在機(jī)座2上，上機(jī)架9為雙支點(diǎn)機(jī)架，用于安放下支承7和上支承10。 密封腔體由上密封腔體16和下密封腔體15組成，在下密封腔體15上分別設(shè)置有 密封液進(jìn)口 24、密封液出口 13、溫度傳感器接口 23 ;在上密封腔體16上分別設(shè)置有泄漏口 17和導(dǎo)流套25 ;在密封腔體的下部設(shè)有接漏盤26，密封液出口 13設(shè)置長(zhǎng)管節(jié)流冷卻器12 和背壓閥11。 下密封腔體15內(nèi)裝有與被試核主泵用機(jī)械密封22配做的密封臺(tái)架密封14，以消 除軸向力。 密封腔體安裝的被試核主泵用機(jī)械密封可為單極或多級(jí)密封，其結(jié)構(gòu)型式可為流 體靜壓式、流體動(dòng)壓式，或?yàn)榱黧w動(dòng)壓和流體靜壓的組合式。 本實(shí)用新型試驗(yàn)裝置的主要參數(shù)設(shè)計(jì)壓力19. 5MPa ;溫度0 80°C ;轉(zhuǎn)速0 1500r/min。[0030] 試驗(yàn)時(shí)，通過(guò)下密封腔體15的密封液進(jìn)口 24注入高壓水， 一部分水經(jīng)由被試核主 泵用機(jī)械密封22和臺(tái)架密封14泄漏，另一部分水由密封液出口 13流出，經(jīng)長(zhǎng)管節(jié)流冷卻 器12節(jié)流和背壓閥ll調(diào)節(jié)后形成穩(wěn)定壓差，并控制出水流量，冷卻后流至水箱。通過(guò)配置 的密封試驗(yàn)系統(tǒng)，確保能進(jìn)行流體靜壓式或流體動(dòng)壓式，或流體動(dòng)、靜壓組合式核主泵用機(jī) 械密封的模擬試驗(yàn)。
權(quán)利要求核主泵用機(jī)械密封試驗(yàn)裝置，其特征是采用底部傳動(dòng)的立式結(jié)構(gòu)，由電機(jī)(1)驅(qū)動(dòng)，電機(jī)軸和主軸(8)之間通過(guò)柔性聯(lián)軸器(4)聯(lián)接轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器(5)；所述主軸(8)由安裝在上機(jī)架(9)中的下支承(7)和上支承(10)支撐，主軸(8)向上伸出，主軸(8)的伸出部分套裝試驗(yàn)用軸套(18)，用于安裝臺(tái)架密封(14)和被試核主泵用機(jī)械密封(22)，臺(tái)架密封(14)設(shè)置在下密封腔體(15)的底部，被試核主泵用機(jī)械密封(22)設(shè)置在上腔體(16)的頂部，試驗(yàn)用軸套(18)為可更換構(gòu)件；所述下密封腔體(15)中設(shè)置導(dǎo)流套(25)，在下密封腔體(15)的密封液出口處設(shè)置長(zhǎng)管節(jié)流冷卻器(12)和背壓閥(11)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的核主泵用機(jī)械密封試驗(yàn)裝置，其特征是在所述主軸(8)的頂 端，配套設(shè)置輔助支承(19)。
專利摘要核主泵用機(jī)械密封試驗(yàn)裝置，其特征是采用底部傳動(dòng)的立式結(jié)構(gòu)，由電機(jī)驅(qū)動(dòng)，電機(jī)軸和主軸之間通過(guò)柔性聯(lián)軸器聯(lián)接轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器；主軸由安裝在上機(jī)架中的下支承和上支承支撐，主軸向上伸出，主軸的伸出部分套裝試驗(yàn)用軸套，用于安裝臺(tái)架密封和被試核主泵用機(jī)械密封，臺(tái)架密封設(shè)置在下密封腔體的底部，被試核主泵用機(jī)械密封設(shè)置在上腔體的頂部，試驗(yàn)用軸套為可更換構(gòu)件；下密封腔體中設(shè)置導(dǎo)流套，在下密封腔體的密封液出口處設(shè)置長(zhǎng)管節(jié)流冷卻器和背壓閥；在所述主軸的頂端，配套設(shè)置輔助支承。本實(shí)用新型既能模擬核主泵用流體靜壓式機(jī)械密封試驗(yàn)，又能模擬核主泵用流體動(dòng)壓式機(jī)械密封試驗(yàn)，同時(shí)還能模擬核主泵用流體靜、動(dòng)壓組合式機(jī)械密封試驗(yàn)。
文檔編號(hào)F04B51/00GK201521430SQ20092018742
公開(kāi)日2010年7月7日 申請(qǐng)日期2009年9月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月8日
發(fā)明者丁思云, 吳兆山, 姚黎明, 李香, 李鯤, 楊博峰, 沈宗沼, 蔡粵華, 鄭國(guó)運(yùn), 陳學(xué)東 申請(qǐng)人:合肥通用機(jī)械研究院