華龍一號核電技術(shù)用上充泵的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種立式離心泵設(shè)備，尤其是一種適用于采用華龍一號核電技術(shù)的上充泵。華龍一號核電技術(shù)用上充泵，包括筒體、泵蓋及內(nèi)芯，所述內(nèi)芯包括機(jī)械密封、葉輪，吐出段、驅(qū)動端軸承、非驅(qū)動端軸承及葉輪，所述上充泵為立式雙筒體式多級離心泵，葉輪按數(shù)量均分為兩組，兩組葉輪沿軸向背對背設(shè)置，吐出段位于兩組葉輪之間，吐出段上、下兩側(cè)的兩個葉輪上均設(shè)置有軸向無阻礙流道式導(dǎo)葉。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)緊湊，安裝、維修方便，可靠性高，水力效率高，設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)滿足華龍一號核電技術(shù)的上充泵使用要求。
【專利說明】
華龍一號核電技術(shù)用上充泵
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種立式離心栗設(shè)備，尤其是一種適用于采用華龍一號核電技術(shù)的上充栗。
【背景技術(shù)】
[0002]采用華龍一號核電技術(shù)的上充栗是核島關(guān)鍵性設(shè)備。上充栗的功能是將經(jīng)處理后的反應(yīng)堆冷卻劑上充注入RCP系統(tǒng)、為三臺反應(yīng)堆冷卻劑栗提供一號軸封注入水、為加氫站的噴射器提供推進(jìn)流。
[0003]目前國內(nèi)普通水栗技術(shù)上的不足:
[0004]第一:上充栗達(dá)到高揚(yáng)程主要靠升速的方法實(shí)現(xiàn)；
[0005]第二:上充栗采用臥式結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)子受自身撓度的影響，運(yùn)轉(zhuǎn)可靠性低；
[0006]第三:栗在60°C及100%濕度下工作，無法保證軸承平穩(wěn)可靠的長期運(yùn)行；
[0007]第四:劇烈的地震后或飛機(jī)撞擊核島后，不能保證壓力邊界的完整性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本實(shí)用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)安全、可靠、高效的上充栗，該栗能夠滿足華龍一號核電技術(shù)上充栗的各項(xiàng)要求。
[0009]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:提出了華龍一號核電技術(shù)用上充栗，包括筒體、栗蓋及內(nèi)芯，所述內(nèi)芯包括機(jī)械密封、葉輪，吐出段、驅(qū)動端軸承、非驅(qū)動端軸承及葉輪，所述上充栗為立式雙筒體式多級離心栗，葉輪按數(shù)量均分為兩組，兩組葉輪沿軸向背對背設(shè)置，吐出段位于兩組葉輪之間，吐出段上、下兩側(cè)的兩個葉輪上均設(shè)置有軸向無阻礙流道式導(dǎo)葉。
[0010]所述葉輪有22級，1-11級葉輪為一組，12-22級葉輪為一組，兩組葉輪沿軸向背對背設(shè)置，吐出段兩側(cè)的第11級葉輪和第22級葉輪上均設(shè)置有軸向無阻礙導(dǎo)葉。
[0011]所述機(jī)械密封的下端設(shè)置有平衡腔，平衡腔和栗體吸入口之間通過位于筒體與栗蓋內(nèi)的平衡管路連通。
[0012]所述驅(qū)動端軸承為一對背對背的角接觸球軸承，角接觸球軸承采用風(fēng)扇冷卻，風(fēng)扇設(shè)置于軸承箱體外部的風(fēng)扇罩內(nèi)，軸承箱體上設(shè)置有與風(fēng)扇罩連通的引風(fēng)槽。
[0013]所述角接觸球軸承采用效應(yīng)環(huán)潤滑，效應(yīng)環(huán)設(shè)置于軸承箱體內(nèi)的栗軸上，潤滑油路設(shè)置于軸承箱體上。
[0014]所述內(nèi)芯下端首級葉輪位置處設(shè)置有水導(dǎo)軸承，水導(dǎo)軸承包括水導(dǎo)軸承襯及水導(dǎo)軸承套，水導(dǎo)軸承襯安裝于首級吸入函體上，水導(dǎo)軸承套安裝于首級葉輪上，水導(dǎo)軸承套表面堆焊有鎳基合金層，水導(dǎo)軸承襯與水導(dǎo)軸承套采用H7/h6配合。
[0015]所述內(nèi)芯中部設(shè)置有由級間襯套與級間軸套組成的摩擦副，級間襯套和級間軸套上均加工有反向螺旋槽。
[0016]所述內(nèi)芯上部設(shè)置有由驅(qū)動端軸套及驅(qū)動端襯套組成的摩擦副，驅(qū)動端軸套及驅(qū)動端襯套上均加工有反向螺旋槽。
[0017]所述吐出段與筒體之間設(shè)置有O型密封圈。
[0018]所述筒體與栗蓋均采用整體鍛造結(jié)構(gòu)。
[0019]本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，相比于常規(guī)的上充栗具有以下幾方面顯著的特點(diǎn):
[0020]1.本實(shí)用新型為了達(dá)到高揚(yáng)程，葉輪設(shè)計(jì)22級葉輪，栗采用立式結(jié)構(gòu)布置，避免因葉輪級數(shù)的增多而造成轉(zhuǎn)子撓度增大的影響，I?11級葉輪與12?22級葉輪沿軸向背對背布置可平衡絕大部分水力軸向力；吐出段位于11級葉輪與22級葉輪之間，第11級葉輪與第22級葉輪上均設(shè)置軸向無阻礙導(dǎo)流導(dǎo)葉，將流體導(dǎo)入吐出段內(nèi)導(dǎo)流孔中，實(shí)現(xiàn)流體在吐出段兩側(cè)的穿越。
[0021]2.本實(shí)用新型的機(jī)械密封的下端設(shè)置有平衡腔，通過內(nèi)置平衡管路與栗入口端相連，筒體與栗蓋內(nèi)設(shè)置平衡管路將密封腔與吸入口相連，平衡密封腔內(nèi)壓力，保證密封工作壓力在允許壓力范圍內(nèi)；
[0022]3.本實(shí)用新型的驅(qū)動端設(shè)置有角接觸球軸承，用于承受徑向力及殘余軸向力，軸承由風(fēng)扇進(jìn)行強(qiáng)制冷卻，并配置風(fēng)扇罩及引風(fēng)槽。軸承由效應(yīng)環(huán)進(jìn)行循環(huán)潤滑，潤滑油路設(shè)計(jì)在軸承箱體上，不采用普通設(shè)計(jì)在軸承套上，改進(jìn)后的潤滑方式可減小軸承內(nèi)徑尺寸，從而極大減小因軸承滾珠線速度較大引起的軸承發(fā)熱。栗非驅(qū)動端首級葉輪位置設(shè)置水導(dǎo)軸承，水導(dǎo)軸承由自身介質(zhì)進(jìn)行沖洗潤滑。水導(dǎo)軸承與首級葉輪口環(huán)組成摩擦副，首級葉輪采用堆焊鎳基合金的方法提高口環(huán)表面硬度；
[0023]4.本實(shí)用新型的吐出段與筒體間設(shè)置兩道O形圈，可以有效阻止吐出段因兩側(cè)壓差產(chǎn)生的級間泄漏；
[0024]5.本實(shí)用新型的筒體、栗蓋均采用鍛件成型，承壓能力強(qiáng)，經(jīng)過仿真分析滿足抗震剛性要求。筒體進(jìn)出口管與現(xiàn)場管路采用焊接形式連接減少泄漏點(diǎn)，筒體設(shè)計(jì)壽命60年，維修及更換內(nèi)芯可不對筒體及進(jìn)出口管路進(jìn)行拆卸，該栗在拆卸電機(jī)及筒體與栗蓋間緊固件后，可將整個轉(zhuǎn)子及內(nèi)芯由驅(qū)動端一同拆卸，方便工作人員進(jìn)行維修或更換；
[0025]綜上，本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)緊湊，安裝、維修方便，可靠性高，水力效率高，設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)滿足華龍一號核電技術(shù)的上充栗使用要求。
【附圖說明】
[0026]圖1為本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)不意圖；
[0027]圖2為本實(shí)用新型的軸承結(jié)構(gòu)潤滑冷卻示意圖；
[0028]圖3為本實(shí)用新型的軸向無阻礙流道式導(dǎo)葉示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明:
[0030]如圖1所示，本實(shí)用新型華龍一號核電技術(shù)用上充栗主要零件及結(jié)構(gòu)包括:筒體1、水導(dǎo)軸承襯2、水導(dǎo)軸承套3、首級葉輪4、導(dǎo)管5、卡環(huán)6、栗軸7、無阻礙式導(dǎo)葉8、中段9、軸向無阻礙流道式導(dǎo)葉10、0形圈11、導(dǎo)流孔12、吐出段13、級間襯套14、級間軸套15、平衡孔16、軸套(驅(qū))17、襯套(驅(qū))18、吸入函體(十二級)19、纏繞墊組20、栗蓋21、托架22、密封部件23、軸承箱體24、擋油套(外)25、折油臺階26、油孔27、擋油套(內(nèi))28、效應(yīng)環(huán)29、角接觸球軸承30、調(diào)整螺母(I)31、調(diào)整螺母(Π )32、風(fēng)扇33、軸承箱蓋34、風(fēng)扇罩35、引風(fēng)槽36、螺柱37、螺母38。
[0031]內(nèi)芯部件:首級葉輪4及其他葉輪靠卡環(huán)6逐級定位到栗軸7上。葉輪共有22級，1_11級葉輪為一組，12-22級葉輪為一組，兩組葉輪沿軸向背對背設(shè)置在吐出段的兩側(cè)用來平衡水力軸向力。為了提高裝配及拆卸效率，栗由中間(吐出段13)向兩側(cè)進(jìn)行裝配，中段9與中段9間靠內(nèi)六角螺釘把緊定位。吐出段兩側(cè)的11級葉輪與22級葉輪設(shè)置軸向無阻礙流道式導(dǎo)葉10(如圖3所示)，將流體導(dǎo)入吐出段內(nèi)導(dǎo)流孔12中，實(shí)現(xiàn)流體在吐出段13兩側(cè)的穿越。吐出段13與筒體I間設(shè)置兩道O形圈11，阻止吐出段13因兩側(cè)壓差產(chǎn)生的級間泄漏。內(nèi)芯包括機(jī)械密封、葉輪，吐出段、驅(qū)動端軸承、非驅(qū)動端軸承及葉輪等部件，內(nèi)芯裝配到筒體內(nèi)部后由纏繞墊組20進(jìn)行內(nèi)芯軸向定位。
[0032]水力支撐:栗內(nèi)芯依靠三組摩擦副對轉(zhuǎn)子進(jìn)行水力支撐，提高轉(zhuǎn)子支撐剛性。設(shè)置與內(nèi)芯下端的水導(dǎo)軸承襯2與水導(dǎo)軸承套3形成摩擦副，固定在葉輪上的水導(dǎo)軸承套表面堆焊鎳基合金，水導(dǎo)軸承襯由導(dǎo)管5連接到二級揚(yáng)程進(jìn)行強(qiáng)制沖洗。設(shè)置與內(nèi)芯中部的級間襯套14與級間軸套15形成摩擦副，靠級間自然泄漏對摩擦面進(jìn)行沖洗。級間襯套14和級間軸套15上均加工有反向螺旋槽控制級間泄漏提高栗運(yùn)行效率。設(shè)置于內(nèi)芯上部的軸套(驅(qū))
17、襯套(驅(qū))18形成摩擦副，靠級間自然泄漏對摩擦面進(jìn)行沖洗。軸套(驅(qū))17和襯套(驅(qū))18上均加工有反向螺旋槽控制級間泄漏提高栗運(yùn)行效率。
[0033]承壓部件:筒體1、栗蓋21均采用整體鍛造結(jié)構(gòu)，承壓性能滿足25MPa設(shè)計(jì)要求。筒體I與栗蓋21靠螺柱37與螺母38進(jìn)行把合。筒體及栗蓋上設(shè)計(jì)內(nèi)置平衡孔16，減少平衡管空間尺寸占用。筒體進(jìn)出口管同現(xiàn)場管路通過焊接形式進(jìn)行連接減少泄露。筒體設(shè)計(jì)壽命60年，在維修時無需拆卸進(jìn)出口管路及筒體可將內(nèi)芯整體同驅(qū)動端拆卸。
[0034]軸承部件:栗驅(qū)動端設(shè)計(jì)一對角接觸球軸承30承受徑向力及殘余軸向力。角接觸球軸承30靠效應(yīng)環(huán)29進(jìn)行循環(huán)潤滑及冷卻。如圖2所示，軸承套29旋轉(zhuǎn)為周圍潤滑油提供動力，在油孔27前圓周方向設(shè)置折油臺階26將旋轉(zhuǎn)的潤滑油折入油孔中?？恐亓ψ饔脻櫥徒?jīng)過兩對角接觸球軸承對軸承進(jìn)行潤滑。潤滑后的熱油落回油池中，為了避免熱油掉落后重新被軸承套29吸入，設(shè)計(jì)擋油環(huán)套(外)25，油經(jīng)過緊貼軸承箱體內(nèi)壁的導(dǎo)流孔重新在擋油環(huán)套(外)25底部被吸入。潤滑后的熱油流經(jīng)軸承箱體內(nèi)壁時，與軸承箱體進(jìn)行換熱，為了增大換熱面積設(shè)計(jì)引風(fēng)槽36。為了防止風(fēng)扇33產(chǎn)生風(fēng)量向四周擴(kuò)散設(shè)計(jì)風(fēng)扇罩35，使風(fēng)量對準(zhǔn)引風(fēng)槽進(jìn)行強(qiáng)制冷卻。栗軸向調(diào)整及定位由調(diào)整螺母(031與調(diào)整螺母(Π)32配合完成，調(diào)整螺母(1)31可實(shí)現(xiàn)角接觸球軸承內(nèi)環(huán)的定位，調(diào)整螺母(Π)32可使整個轉(zhuǎn)子的上下移動實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子對中。在對中位置調(diào)整螺母(031與調(diào)整螺母(Π)32通過內(nèi)六角螺釘進(jìn)行把合。為了避免兩螺母由于栗旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生松動，兩螺母采用螺距不同、螺旋向也不同的設(shè)計(jì)方式。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.華龍一號核電技術(shù)用上充栗，包括筒體、栗蓋及內(nèi)芯，所述內(nèi)芯包括機(jī)械密封、葉輪，吐出段、驅(qū)動端軸承、非驅(qū)動端軸承及葉輪，其特征在于:所述上充栗為立式雙筒體式多級離心栗，葉輪按數(shù)量均分為兩組，兩組葉輪沿軸向背對背設(shè)置，吐出段位于兩組葉輪之間，吐出段上、下兩側(cè)的兩個葉輪上均設(shè)置有軸向無阻礙流道式導(dǎo)葉。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的華龍一號核電技術(shù)用上充栗，其特征在于:所述葉輪有22級，1-11級葉輪為一組，12-22級葉輪為一組，兩組葉輪沿軸向背對背設(shè)置，吐出段兩側(cè)的第11級葉輪和第22級葉輪上均設(shè)置有軸向無阻礙導(dǎo)葉。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的華龍一號核電技術(shù)用上充栗，其特征在于:所述機(jī)械密封的下端設(shè)置有平衡腔，平衡腔和栗體吸入口之間通過位于筒體與栗蓋內(nèi)的平衡管路連通。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的華龍一號核電技術(shù)用上充栗，其特征在于:所述驅(qū)動端軸承為一對背對背的角接觸球軸承，角接觸球軸承采用風(fēng)扇冷卻，風(fēng)扇設(shè)置于軸承箱體外部的風(fēng)扇罩內(nèi)，軸承箱體上設(shè)置有與風(fēng)扇罩連通的引風(fēng)槽。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的華龍一號核電技術(shù)用上充栗，其特征在于:所述角接觸球軸承采用效應(yīng)環(huán)潤滑，效應(yīng)環(huán)設(shè)置于軸承箱體內(nèi)的栗軸上，潤滑油路設(shè)置于軸承箱體上。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的華龍一號核電技術(shù)用上充栗，其特征在于:所述內(nèi)芯下端首級葉輪位置處設(shè)置有水導(dǎo)軸承，水導(dǎo)軸承包括水導(dǎo)軸承襯及水導(dǎo)軸承套，水導(dǎo)軸承襯安裝于首級吸入函體上，水導(dǎo)軸承套安裝于首級葉輪上，水導(dǎo)軸承套表面堆焊有鎳基合金層，水導(dǎo)軸承襯與水導(dǎo)軸承套采用H7/h6配合。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的華龍一號核電技術(shù)用上充栗，其特征在于:所述內(nèi)芯中部設(shè)置有由級間襯套與級間軸套組成的摩擦副，級間襯套和級間軸套上均加工有反向螺旋槽。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的華龍一號核電技術(shù)用上充栗，其特征在于:所述內(nèi)芯上部設(shè)置有由驅(qū)動端軸套及驅(qū)動端襯套組成的摩擦副，驅(qū)動端軸套及驅(qū)動端襯套上均加工有反向螺旋槽。9.根據(jù)權(quán)利要求1-8任一所述的華龍一號核電技術(shù)用上充栗，其特征在于:所述吐出段與筒體之間設(shè)置有O型密封圈。10.根據(jù)權(quán)利要求1-8任一所述的華龍一號核電技術(shù)用上充栗，其特征在于:所述筒體與栗蓋均采用整體鍛造結(jié)構(gòu)。
【文檔編號】F04D29/66GK205618369SQ201620219973
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2016年3月22日
【發(fā)明人】嚴(yán)巖, 王吉慶, 陳躍, 吉力根, 陳志遠(yuǎn)
【申請人】大連深藍(lán)泵業(yè)有限公司