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鈉冷快堆核主泵用雙端面流體動靜壓機械密封的制作方法

文檔序號:11150144閱讀:來源:國知局

技術特征:

1.一種鈉冷快堆核主泵用雙端面流體動靜壓機械密封,設置于鈉泵的殼體和泵軸(2)之間,由動環(huán)(10)、動環(huán)用O形圈(9)、靜環(huán)(8、12)、靜環(huán)用O形圈(7、13)、彈簧(6、15)、彈簧座(5、14)、密封外殼(16)、軸套(1)、軸套用O形圈(17)、限位器(4)、銷釘(11)和緊定螺釘(3)等組成,其特征是:

動環(huán)(10)及其兩側的靜環(huán)(8、12)、彈簧座(5、14)均穿套在軸套(1)上;動環(huán)(10)與軸套(1)之間用O形圈(9)密封連接;動環(huán)(10)上下兩端為動環(huán)密封端面,每一動環(huán)密封端面與1個靜環(huán)配合,靜環(huán)(8、12)的外圓面與密封外殼(16)之間用O形圈(7、13)密封連接;靜環(huán)的另一端面分別支撐有3個以上的彈簧,彈簧的另一端作用在彈簧座(5、14)上,彈簧座(5、14)連接于密封外殼,使動環(huán)密封端面和靜環(huán)端面之間獲得一定的端面比壓;動環(huán)(10)通過位于動環(huán)下部的徑向封閉軸向開口的銷孔與軸套上的銷釘(11)配合,實現(xiàn)對動環(huán)(10)周向定位,并保持銷釘(11)與銷孔底部接觸同時實現(xiàn)對動環(huán)(10)的軸向定位;設置在軸套上的緊定螺釘(3)用于軸套(1)與泵軸(2)相對位置的固定;限位器(4)可拆卸地設置在密封外殼(16)或彈簧座(5、14)與軸套(1)之間,用于限定軸套(1)與密封外殼(16)或彈簧座(5、14)的軸向相對位置,以改變支撐兩個靜環(huán)的彈簧的彈力,使得動環(huán)兩端的密封端面與兩個靜環(huán)之間的壓力相同;

靜環(huán)用O形圈(7、13)、動環(huán)(10)、密封外殼(16)圍成外密封空間,外密封空間內充入阻塞流體;

與靜環(huán)(8、12)配合的動環(huán)密封端面分為槽區(qū)和密封壩(37),槽區(qū)分布在端面的外側部分,密封壩(37)分布在端面的內側部分;槽區(qū)開設3組以上的后彎型流體型槽(39),后彎型流體型槽(39)之間的密封端面構成密封堰;動環(huán)(10)上下兩端的動環(huán)密封端面上的槽區(qū)和密封壩(37)以動環(huán)中截面(M-M)對稱布置;

所述后彎型流體型槽(39)包括坡槽(32)和平槽(33)兩個部分,坡槽(32)處于動環(huán)端面的大半徑部位,平槽(33)處于動環(huán)端面的小半徑部位;

所述后彎型流體型槽(39)的出口位于動環(huán)密封端面的外徑處,進口(31)位于動環(huán)(3)密封面的中部,所述后彎型流體型槽(39)的進口(31)通過動環(huán)(10)上的軸向徑向組合孔道(30)與外密封空間連通;

所述后彎型流體型槽(39)的兩側槽壁,一側為工作面(34),另一側為非工作面(35);

所述后彎型流體型槽(39)中的阻塞流體,在動環(huán)旋轉時,被后彎型流體型槽(39)的工作面加速成高速流體,在離心力作用下,沿非工作面(35)向動環(huán)(10)外徑側流動而泵送至外密封空間內,并在后彎型流體型槽(39)的進口(31)處形成低壓區(qū),外密封空間內的阻塞流體在壓差作用下通過動環(huán)(10)上與外密封空間連通的軸向徑向組合孔道(30)流進后彎型流體型槽(39)中,形成一次次自泵送循環(huán);

所述被后彎型流體型槽(39)工作面(34)加速成高速的阻塞流體,在被泵出后彎型流體型槽(39)的過程中,隨著后彎型流體型槽(39)的流通截面積的逐漸增大,流速降低,壓力增大,形成分離動環(huán)(10)和靜環(huán)(8、12)的開啟力。

2.如權利要求1所述的鈉冷快堆核主泵用雙端面流體動靜壓機械密封,其特征是:軸套用O形圈(17)、軸套(1)、下部的靜環(huán)(12)及靜環(huán)用O形圈(13)、動環(huán)(10)、鈉泵的殼體、泵軸(2)圍成的工質腔,工質腔內下部是高溫金屬鈉液,上部是保護氬氣;外密封空間內阻塞流體也為氬氣,且阻塞流體的壓力不小于工質腔內氬氣的壓力。

3.如權利要求1所述的鈉冷快堆核主泵用雙端面流體動靜壓機械密封,其特征是:支撐兩個靜環(huán)的彈簧數(shù)量、結構相同,彈簧剛度為K;兩個靜環(huán)結構相同,重量為GJ;支撐位于動環(huán)下部靜環(huán)的彈簧的壓縮長度△x2與支撐位于動環(huán)上部靜環(huán)的彈簧的壓縮長度△x1滿足:△x2-△x1=2GJ/K,以使得動環(huán)兩端的密封端面與兩個靜環(huán)之間的壓力相同。

4.如權利要求1所述的鈉冷快堆核主泵用雙端面流體動靜壓機械密封,其特征是:所述后彎型流體型槽(39)的兩側槽壁型線均為螺旋線。

5.如權利要求4所述的鈉冷快堆核主泵用雙端面流體動靜壓機械密封,其特征是:所述后彎型流體型槽(39)的兩側槽壁型線的螺旋線具有相同的螺旋角。

6.如權利要求4所述的鈉冷快堆核主泵用雙端面流體動靜壓機械密封,其特征是:所述后彎型流體型槽(39)的兩側槽壁型線的螺旋線的螺旋角不等,工作面(34)的螺旋角小于非工作面(35)的螺旋角。

7.如權利要求4所述的鈉冷快堆核主泵用雙端面流體動靜壓機械密封,其特征是:所述后彎型流體型槽(39)的兩側槽壁型線的螺旋線與進口(31)圓孔相切。

8.如權利要求5所述的鈉冷快堆核主泵用雙端面流體動靜壓機械密封,其特征是:所述動環(huán)(10)上的軸向徑向組合孔道(30)與動環(huán)(10)外圓面的連接處的橫截面為楔狀開口(38)。

9.如權利要求1所述的鈉冷快堆核主泵用雙端面流體動靜壓機械密封,其特征是:所述后彎型流體型槽(39)的進口(31)與設置在動環(huán)(10)或靜環(huán)(8、12)密封面中部的圓形環(huán)槽(36)連通,所述圓形環(huán)槽(36)至少通過位于靜環(huán)上的與外密封空間連通;在動環(huán)旋轉時,外密封空間內的阻塞流體在壓差作用下通過靜環(huán)上與外密封空間連通的軸向徑向組合孔道(30)、圓形環(huán)槽(36)流進后彎型流體型槽(39)中,形成一次次自泵送循環(huán)。

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