一种用于核电站的启动给水泵的制作方法

专利名称：一种用于核电站的启动给水泵的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于核电站的启动给水泵。
背景技术：
核电站用启动给水泵用于在反应堆启动和正常停堆期间向蒸汽发生器供水，不需要动用辅助给水系统的水源，并给启动时二回路冲洗提供便利。现有的启动给水泵存在以下不足I)采用的是双筒体、整体抽芯的结构，因此泵体的结构复杂，需要检修转子部件时拆装麻烦，使维护工作量加大；2)由于启动给水泵为水平向的多级泵，而现有的多级泵多采用平衡盘或平衡鼓来平衡转子部件的轴向力。因此使转子部件的结构复杂；3)机械密封采用的是散装式机械密封。维修机械密封时，不仅需要拆除轴承部件， 还要移动泵和电机，使机械密封更换不能在短时间内完成；4)轴承采用的是强制润滑，并配有外部供油系统对轴承供油，外部供油系统包括外部油泵、油箱、冷却器及管路等，因此增加了系统的复杂性和故障源并增加了运行费用。

发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种用于核电站的启动给水泵， 它能实现转子部件轴向力的平衡及泵体的径向力的平衡，有效延长启动给水泵的使用寿命并且使泵的结构更加简单紧凑。实现上述目的的技术方案是一种用于核电站的启动给水泵，包括定子部件、转子部件、两套机械密封、机封冲洗管及轴承部件，所述定子部件包括泵体及平衡水管，所述转子部件包括泵轴、套装在泵轴上的叶轮、中间密封轴套、后密封轴套及轴套螺母，所述轴承部件包括前轴承、后轴承、中间节流衬套及后节流衬套，其中，所述泵体为轴向剖分结构并通过水平中分面分为下部的下泵体和上部上的上泵盖，所述下泵体和上泵盖的水平中分面上设有密封垫圈并通过多个压紧螺栓连接成一整体；所述泵体的内腔设有低压区的第一级至第五级压水室及高压区的第六级至第九级压水室，低压区的第一级至第五级压水室自前至后依次间隔设置，高压区的第六级至第九级压水室自后至前依次间隔设置；所述第一级至第八级压水室分别由所述下泵体和上泵盖上开设的二分之一蜗室并且分别为180°对称布置后构成，所述第九级压水室为螺旋形并且由所述下泵体和上泵盖配做后构成；所述平衡水管设置在所述泵体的外部并连接在位于所述泵体的前后部的进、出口之间；所述叶轮由九级叶轮构成，该九级叶轮包括一一布置在所述第一级至第五级压水室的第一至第五级叶轮及一一布置在所述第六级至第九级压水室的第六至第九级叶轮，低压区的五级叶轮的进口指向所述启动给水泵的驱动端，高压区的四级叶轮与低压区的后四
5级叶轮背靠背对称布置；所述九级叶轮的后轮毂的外径相同；低压区的首级叶轮的进口直径大于其它八级叶轮的进口直径，并且其它八级叶轮的外形与尺寸相同；所述中间密封轴套设在所述第五级叶轮与第九级叶轮之间；所述后密封轴套设在所述第六级叶轮的后端，该后密封轴套的外径大于所述九级叶轮的后轮毂的外径；所述轴套螺母固定在所述后密封轴套的后端；所述两套机械密封分别安装在所述泵轴上并分别位于所述泵体的前后两端；所述机封冲洗管从所述第一级压水室的吐出口引出分别连接在所述两套机械密封上。上述的用于核电站的启动给水泵，其中，所述两套机械密封均为集装式单端面机械密封并分别包括机封压盖、机封连接环、机封轴套、静环、套环、动环、动环座及若干螺旋弹簧，所述机封压盖套装在所述泵轴上；所述机封连接环连接在所述机封压盖的内端面上， 该机封连接环的外端面设有一凹槽，该凹槽所述机封压盖的内腔共同构成机封腔；所述机封轴套固定在位于所述机封腔及所述机封压盖外端的泵轴上；所述静环嵌装在所述机封压盖的内周面的内端部；所述套环通过止动螺钉固定地套装在所述机封轴套的内端头部；所述动环座可轴向移动地卡合在所述套环上；所述动环可轴向移动地套装在所述机封轴套的中部，该动环的外端面与所述静环的内端面相对，该动环的内端部嵌置在所述动环座与所述套环之间，以使所述动环随所述泵轴一起旋转；所述若干螺旋弹簧周周向地设在所述动环座与所述套环之间，以使所述静环的内端面始终与所述动环的外端面可滑动地贴合。上述的用于核电站的启动给水泵，其中，所述机封压盖上还在外周面上设有一用于连接所述机封冲洗管的注入口、在内端面设有一用于排出冲洗液的冲洗口以及从注入口连接到冲洗口的冲洗液流路。上述的用于核电站的启动给水泵，其中，所述机械密封还包括一卡合在所述机封压盖的内周面的外端的节流环，该节流环通过挡板和定位块固定在机封压盖上。上述的用于核电站的启动给水泵，其中，所述前轴承安装在所述泵轴的驱动端并包括前轴承体、前端前、后压盖、一圆柱滚子轴承、一甩油环及两个防尘盘，前轴承体具有位于上部的前轴承腔及位于下部的与前轴承腔连通的前油池；所述前端前、后压盖的内侧面上分别向内凸设一挡套，所述前端后压盖的挡套上开设一进油孔，所述前端前、后压盖套装在所述泵轴上并连接在所述前轴承体的上部前、后端；所述圆柱滚子轴承直接安装在泵轴上并位于所述前轴承腔内，该圆柱滚子轴承的内圈通过第一前轴套和第二前轴套轴向定位，所述圆柱滚子轴承的外圈通过所述前端前、后压盖上的挡套轴向定位；所述甩油环分别悬挂在所述第一前轴套上并分别通过一限位螺钉连接在所述前轴承体上，该甩油环的下部浸没在所述前油池中；所述两个防尘盘分别固定在位于所述前端前、后压盖外侧的所述泵轴上；所述后轴承安装在所述泵轴的非驱动端并包括后轴承体及后端前、后压盖、一圆柱滚子轴承及一对角接触球轴承、一轴承盒体和一对分别连接在轴承盒体两端的轴承盒盖、两个甩油环及一防尘盘，所述后轴承体具有位于上部的后轴承腔及位于下部的与后轴承腔连通的后油池；所述后端前、后压盖的内侧面上分别向内凸设一挡套，所述后端前、后压盖的挡套上分别开设一进油孔，所述后端前压盖套装在所述泵轴上并连接在所述后轴承体的上部前端，所述后端后压盖连接在所述后轴承体的上部后端；所述圆柱滚子轴承直接安装在位于所述后轴承腔前部的泵轴上，所述圆柱滚子轴承的内圈通过第一后轴套和第二后轴套轴向定位，所述圆柱滚子轴承的外圈通过所述后轴承体和后端前压盖轴向定位；所述一对角接触球轴承背靠背地安装在所述轴承盒体中并通过第三后轴套套装在位于所述后轴承腔后部的泵轴上，所述一对角接触球轴承的内圈通过设在所述第三后轴套头部的凸环及一轴头螺母轴向定位，所述一对角接触球轴承的外圈通过一对分别位于所述轴承盒盖内侧的挡圈轴向定位；所述两个甩油环分别悬挂在所述轴头螺母及所述第二后轴套上并分别通过一限位螺钉连接在所述轴承盒体上，该两个甩油环的下部浸没在所述后油池中；所述防尘盘固定在位于所述后端前压盖外侧的所述泵轴上。上述的用于核电站的启动给水泵，其中，所述前端前、后压盖的内圆面上及所述后端前压盖的内圆面上分别开设一集油环，并在所述前端前、后压盖的内侧面上分别开设一与所述集油环连通的回油孔。上述的用于核电站的启动给水泵，其中，所述中间节流衬套安装在所述第五压水室及第九压水室之间的泵体内腔中，所述后节流衬套安装在位于所述第六压水室后部的泵体内腔中；所述中间节流衬套包括外套及内嵌在外套的内圆面上的内套，所述外套的外圆面的两头分别设有外凸环，外套的外圆面的中间设有一径向销孔，外套的内圆面的一头设有内凸环，外套的外圆与所述泵壳的内腔面间隙配合并通过止转销与所述泵体连接；所述内套的外圆面的一头设有与外套的内凸环匹配的缩颈，内套的内圆面上均布地设有若干环槽，该内套的外圆面与所述外套的内圆面通过过盈配合连接在一起。上述的用于启动给水泵的泵体结构，其中，所述内套的材料为工程橡胶，所述外套的材料为钢材，所述内套和外套之间还设有一止动螺钉。上述的用于启动给水泵的泵体结构，其中，所述下泵体的一侧对应所述第一级压水室设有一吸入口，所述下泵体的另一侧对应所述第九级压水室设有一吐出口，所述吸入口外连接一进口法兰，所述吐出口外连接一出口法兰。上述的用于启动给水泵的泵体结构，其中，所述第五级压水室的出口与第六级压水室的进口通过过渡流道连通，该过渡流道以180°对称布置在所述下泵体与上泵盖上。本发明的用于核电站的启动给水泵的技术方案具有以下优点I)定子部件中泵体具有结构简单、水力性能优良、径向力能够自动平衡、制造费用低等优点。泵体采用轴向剖分的单壳体结构并且过渡流道180°旋转对称布置，吸入口和吐出口均位于下泵体上并分布在泵体的两侧，检修时，松开压紧螺栓，打开上泵盖，就能够对内腔中的整个转子部件进行维修，不必拆卸管路，而且减少了维修时需要的维修空间；2)转子部件中将叶轮定为九级，在低压区设有五级叶轮，高压区设有四级叶轮，低压区的首级叶轮的进口端尺寸比后四级叶轮的进口端尺寸大，而后密封轴套的外径大于九级叶轮的后轮毂的外径，低压区首级叶轮的轴向力由后密封轴套来平衡，低压区的后四级叶轮与高压区的四级叶轮的外形及尺寸相同，并背靠背对称布置，所以它们产生的轴向力就自动平衡，因此不需平衡盘或平衡鼓就能实现转子部件轴向力的平衡，进而确保转动效率，有效延长启动给水泵的使用寿命并且使泵的结构更加简单紧凑；3)机械密封采用集装式机械密封并带有机封连接环；机封连接环与机封压盖形成一个机封腔，能防止泵启动时叶轮超强的吸附力把机封腔的水形成压力真空，使机封的动环和静环之间的密封面维持一层级薄的液体膜从而达到密封的目的并延长机械密封的寿命，能满足泵相关的运行工况要求，并且使用寿命能够满足16000小时，保证了泵长期可靠的运行能力；集装式机械密封拆装方便，且泵组联轴器带中间节，维修机械密封时，只需拆除轴承部件，而不必移动泵和电机，确保轴封的更换能在短时间内完成；4)轴承采用稀油润滑，即在轴承体上设置油池，在油池中注入有效液位的润滑稀油，并通过甩油环连续给轴承供油，使整个泵组无需任何外部供油系统，因此大大减少了运行费用、系统的复杂性和故障源，提高了系统的可靠性；另外采用自然冷却，即在轴承体上设置散热片，以增加散热面积。


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I为本发明的用于核电站的启动给水泵的结构示意2为图I的俯视3为本发明的用于核电站的启动给水泵的泵体的结构示意4为图3的俯视5为本发明的用于核电站的启动给水泵的转子部件的结构示意6为本发明的用于核电站的启动给水泵的机械密封的结构示意7为本发明的用于核电站的启动给水泵的前轴承的结构示意8为本发明的用于核电站的启动给水泵的后轴承的结构示意9为本发明的用于核电站的启动给水泵的中间节流衬套的结构示意图。
具体实施例方式为了能更好地对本发明的技术方案进行理解，下面通过具体地实施例并结合附图进行详细地说明请参阅图I和图2，本发明的一种用于核电站的启动给水泵，包括定子部件I、转子部件2、两套机械密封3、机封冲洗管30及轴承部件，其中，两套机械密封3均为结构相同的集装式单端面机械密封，它们相背地安装在泵轴21上并分别位于泵体的前后两端，主要用来防止流体介质沿泵体与高速旋转的泵轴21之间的间隙向外泄漏；轴承部件包括前轴承
4、后轴承5、中间节流衬套6及后节流衬套7。再请参阅图3和图4，定子部件I包括泵体10及平衡水管19，其中泵体10为卧式单壳体结构，泵体10为轴向剖分结构并通过水平中分面分为下部的下泵体11和上部上的上泵盖12，下泵体11和上泵盖12的中分面上设有密封垫圈13并通过多个压紧螺栓14连接成一整体；泵体10的内腔设有低压区的第一级至第五级压水室111 115及高压区的第六级至第九级压水室116 119，低压区的第一级至第五级压水室111 115自前至后依次间隔设置，高压区的第六级至第九级压水室116 119自后至前依次间隔设置。由于泵体10为轴向剖分结构，第一级至第八级压水室111 118均为蜗室，它们分别由下泵体11和上泵盖12上开设的二分之一蜗室并且分别为180°对称布置后构成，第九级压水室119为螺旋形并且由下泵体11和上泵盖12配做后构成。第五级压水室115的出口与第六级压水室116的进口通过两个过渡流道100连通，该两个过渡流道100以180°对称布置在下泵体11与上泵盖12上，使泵体10的径向力
自动平衡。下泵体11的一侧对应第一级压水室111设有一吸入口并在该吸入口外连接一进口法兰15，下泵体11的另一侧对应第九级压水室119设有一吐出口并在该吐出口外连接一出口法兰16。下泵体11的前后部还分别开设一进口 17和出口 18。平衡水管19设置在泵体的外部，平衡水管19的两端分别通过一弯头连接在下泵体11的进口 17和出口 18。本发明的泵体由于将吸入口和吐出口均位于下壳体11上，并分布在泵体的两侧， 检修时，直接将上泵盖12揭开，就能够对转子部件进行检修，不必拆卸管路，因此简化了维护程序和降低了维护的工作量。泵体具有结构简单、水力性能优良、径向力能够自动平衡、 制造费用低等优点。再请参阅图5，转子部件2包括泵轴12、套装在泵轴21上的叶轮、中间密封轴套 23、后密封轴套24及轴套螺母25，其中叶轮由九级叶轮21 29构成并分别通过传动键20固定在泵轴21上，该九级叶轮均为单吸、闭式叶轮，该九级叶轮包括一一布置在所述第一级至第五级压水室的第一至第五级叶轮221 225及一一布置在所述第六级至第九级压水室的第六至第九级叶轮226 229，低压区的五级叶轮221 225的进口指向上充泵的驱动端，高压区的四级叶轮226 229与低压区的后四级叶轮222 225背靠背对称布置；九级叶轮221 229的后轮毂的外径L2相同；低压区的首级叶轮221的进口直径LI大于其它八级叶轮222 229的进口直径，并且其它八级叶轮222 229的外形与尺寸相同；中间密封轴套23设在第五级叶轮225与第九级叶轮29之间并通过传动键固定在泵轴21上；中间密封轴套23与泵轴21之间设有O形密封圈231 ；后密封轴套24设在第六级叶轮226的后端并通过传动键210固定在泵轴I上，该后密封轴套24与泵轴21之间设有O形密封圈241，该后密封轴套24的外径H大于九级叶轮221 229的后轮毂的外径L2 ；轴套螺母25固定在后密封轴套24的后端并通过螺纹连接在泵轴21上。由于每级叶轮的前口环的外径与后轮毂的外径不同，叶轮将产生轴向力，方向指向叶轮进口。而低压区的后四级222 225与高压区的四级叶轮226 229外形尺寸相同， 并背靠背对称布置，所以它们产生的轴向力就自动平衡。另外由于首级叶轮221产生的轴向力方向指向驱动端，而后密封轴套24的外径大于所有叶轮的后轮毂的外径，并且后密封轴套24与第六级叶轮226连接侧的压力为低压区的五级叶轮221 225产生的扬程，后密封轴套24与轴套螺母25侧的压力由平衡水管10与泵体进口连通，该压力为进口压力，所以后密封轴套24将产生轴向力，方向指向非驱动端，因此利用后密封轴套24的外径所产生的轴向力来平衡首级叶轮221产生的轴向力。本发明的转子部件2不需平衡盘或平衡鼓就能实现轴向力的平衡，进而确保转动效率，有效延长启动给水泵的使用寿命。再请参阅图6，两套机械密封3分别包括机封压盖31、机封连接环32、机封轴套 33、静环34、套环35、动环座36、动环37、若干螺旋弹簧38及节流环39，其中
机封压盖31套装在泵轴21上，该机封压盖31上还在外周面上设有一用于注入冲洗液的注入口 311，在内端面设有一用于排出冲洗液的冲洗口 312以及从注入口 311连接到冲洗口 312的冲洗液流路313 ;机封连接环32连接在机封压盖31的内端面上并固定在泵体10上，该机封连接环 32的外端面设有一凹槽，该凹槽与机封压盖31的内腔共同构成机封腔，该机封腔能防止泵启动时叶轮超强的吸附力把机封腔的水形成压力真空，使动、静环处于干摩擦，影响机械密封的寿命，机封连接环32与泵轴21之间的间隙能够保证机封腔的压力和机械密封产生的热量不聚集；机封轴套33通过O形圈30固定在位于机封腔及机封压盖I外端的泵轴10上；静环34嵌装在机封压盖31的内周面的内端部并通过定位销341固定在机封压盖 31上，静环34与机封压盖31之间设有O形圈340 ；套环35通过止动螺钉351固定地套装在机封轴套33的内端头部，该套环35的外端面设有凹槽，并在该凹槽的底面沿周周均布地设有若干弹簧孔；动环座36可轴向移动地卡合在套环35的凹槽中，该动环座36为一 L形环；动环37通过O形圈370可轴向移动地套装在机封轴套33的中部，该动环37的外端面与静环34的内端面相对，该动环37的内端部嵌置在动环座36的外周面与套环35的凹槽的内周面之间，以使动环37随泵轴21 —起旋转；若干螺旋弹簧38 —一地设在套环35的弹簧孔中并且这些螺旋弹簧38的外端连接在动环座36的内端面上，以使动环36的前端面始终与静环34的后端面可滑动地贴合；节流环39卡合在机封压盖31的内周面的外端,该节流环39通过挡板391和定位块392固定在机封压盖31上。本发明的机械密封的工作原理是在泵运转过程中，在机封连接环32和机封压盖 31构成的密封腔内会形成充满具有一定压力输送介质，由于动环37受压力的两端面面积不等，会形成向静环36的压紧力，而动环37通过螺旋弹簧38使动环37和静环34之间形成的接触面适度贴合，使该接触面之间维持一层级薄的液体膜从而达到密封的目的。另外， 在动环37与静环34失效后，节流环39能有效限制介质的泄露量，而不影响泵继续运行的水平。本发明的机械密封的冲洗方式为自冲洗方式，将机封冲洗管30从泵体10的第一级压水室111的吐出口引出并分别连接在两套机械密封上的机封压盖31的注入口 311，引人冲洗水对机械密封进行冲洗，不需要外接冷却水。再请参阅图7，前轴承4安装在泵轴21的驱动端并包括前轴承体42及前端前、后压盖43、44、一圆柱滚子轴承45、一甩油环46及两个防尘盘471、472，其中前轴承体42具有位于上部的前轴承腔421及位于下部的与前轴承腔421连通的前油池422 ；前端前、后压盖43、44的套装在泵轴21上并连接在前轴承体42的上部前、后端， 前端前、后压盖43、44与前轴承体42的接触面上设置O形密封圈423、424 ;前端前、后压盖 43、44的内圆面上分别开设一集油环431、441，并在前端前、后压盖43的内侧面上分别开设一与该集油环431、441连通的回油孔432、442 ;前端前、后压盖43、44的外侧面上分别开设一凹环，内侧面上分别向内凸设一挡套；CN 102606485 A

前端后压盖44的挡套上开设一与油池422连通的进油孔440 ；圆柱滚子轴承45直接安装在位于前轴承腔421前部的泵轴21上，该圆柱滚子轴承45的内圈与泵轴21过盈配合并通过第一前轴套411和第二前轴套412轴向定位，圆柱滚子轴承45的外圈与轴承腔421过盈配合并通过前端前、后压盖43、44上的挡套轴向定位；甩油环46为偏心环并悬挂在第一前轴套411上并通过一限位螺钉460连接在前轴承体42上，该甩油环46的下部浸没在前油池422中；两个防尘盘471、472的内侧面上设有与前端前、后压盖43、44外侧面上的凹环对应的密封凸环，该两个防尘盘471、472以其防止凸环嵌在前端前、后压盖43、44的凹环内的方式并通过紧定螺钉470固定在位于前端前、后压盖43、44外侧的泵轴21上。在泵运行时，由于泵轴21的转动带动第一前轴套411转动，通过摩擦力使甩油环 46自由地偏心旋转，带动前油池422中的润滑油连续供到前轴承腔421中，达到给圆柱滚子轴承45充分润滑的功效，即使前油池422的油位较低，甩油环46也能提供润滑油给轴承润滑，限位螺钉460可以限制甩油环46在前轴承体42内无规则的旋转，使润滑油向外飞溅。 当润滑油沿泵轴21轴向漏出时，前端前、后压盖43、44内表面上的集油环431、441能够拦截即将漏出前端前、后压盖43、44的润滑油，并使润滑油通过回油孔432、442流回到前轴承腔421中。由于前端前、后压盖43、44的内圆面与泵轴21之间为间隙配合，会产生一些泄漏， 而防尘盘471、472能增加前端前、后压盖43、44的密封性。由于防尘盘471、472固定在泵轴21上随泵轴21 —起转动，防尘盘471、472转动不仅可以防止润滑油泄漏，同时还可以防止灰尘进入前轴承腔421内，而且可以对前轴承腔421进行冷却，改善轴承的工作环境，提高轴承的使用寿命。另外在前轴承体42的下端面、外侧面及上端面上分别均布地设有多片散热片 420，以增加散热面积，有利于润滑油及前轴承腔的散热。再请参阅图8,后轴承5安装在泵轴21的驱动端并包括后轴承体52及后端前、后压盖53、54、一圆柱滚子轴承55、一对角接触球轴承56、轴承盒体571、一对轴承盒盖572、两个甩油环581、582及一防尘盘59，其中后轴承体52具有位于上部的后轴承腔521及位于下部的与后轴承腔521连通的后油池522 ；后端前压盖53的套装在泵轴21上并连接在后轴承体52的上部前端,后端前压盖 53与后轴承体52的接触面上设置O形密封圈523 ;该后端前压盖53的内圆面上开设一集油环531，并在该后端前压盖53的内侧面上开设一与该集油环531连通的回油孔532 ;后端前压盖53的外侧面上开设一凹环，内侧面上向内凸设一挡套；后端后压盖54为闭式压盖并连接在后轴承体2的上部后端,后端后压盖54与后轴承体52的接触面上设置O形密封圈524 ;该后端后压盖54的内侧面上向内凸设一挡套；后端前、后压盖53、54的挡套上分别开设一与后油池522连通的进油孔530、540 ；圆柱滚子轴承55直接安装在位于后轴承腔521前部的泵轴21上，该圆柱滚子轴承55的内圈与泵轴21过盈配合并通过第一后轴套511和第二后轴套512轴向定位，圆柱滚子轴承55的外圈与后轴承腔521过盈配合并通过后轴承体52和后端前压盖53上的挡套轴向定位；
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一对角接触球轴承56通过一隔套560背靠背地安装在轴承盒体571中并通过第三轴套513套装在位于后轴承腔521后部的泵轴21上；一对轴承盒盖572分别连接在轴承盒体571的两端，该轴承盒体571通过键570固定在后轴承腔521的内壁面上；一对角接触球轴承56的内圈与第三后轴套513过盈配合并通过设在第三后轴套513头部的凸环及一轴头螺母510轴向定位,一对角接触球轴承56的外圈与轴承盒体571过盈配合并通过一对分别位于轴承盒盖572内侧的挡圈561轴向定位；挡圈561与轴承盒盖572之间还设有垫圈 562 ；两个甩油环581、582均为偏心环并分别悬挂在轴头螺母510及第二后轴套512 上，两个甩油环581、582分别通过一限位螺钉580连接在轴承盒体571上，该两个甩油环 581,582的下部浸没在后油池522中；防尘盘59的内侧面上设有与后端前压盖53外侧面上的凹环对应的密封凸环，该防尘盘59以其防止凸环嵌在后端前压盖53的凹环内的方式并通过紧定螺钉590固定在位于后端前压盖53外侧的泵轴21上。在泵运行时，由于泵轴21的转动带动轴头螺母510和第二后轴套512转动，通过摩擦力使甩油环581、582自由地偏心旋转，带动后油池522中的润滑油通过后端前、后端后压盖53、54的进油孔530、540连续供到轴承腔521中，达到给一对角接触球轴承56和圆柱滚子轴承55充分润滑的功效，即使后油池522的油位较低，甩油环581、582也能提供润滑油给轴承润滑，限位螺钉580可以限制甩油环581、582在后轴承体52内无规则的旋转，使润滑油向外飞溅。当润滑油沿泵轴21轴向漏出时，后端前压盖53内表面上的集油环531能够拦截即将漏出后端前压盖53的润滑油，并使润滑油通过回油孔532流回到后轴承腔521 中。由于后端前压盖53的内圆面与泵轴21之间为间隙配合，会产生一些泄漏，而防尘盘59能增加后端前压盖53的密封性。由于防尘盘59固定在泵轴21上随泵轴21 —起转动，防尘盘59转动不仅可以防止润滑油泄漏，同时还可以防止灰尘进入后轴承体腔521内， 而且可以对后轴承体腔521进行冷却，改善轴承的工作环境，提高轴承的使用寿命。另外在后轴承体52的下端面、外侧面及上端面上分别均布地设有多片散热片 520，在后端后压盖54的外侧面上也均布地设有多片散热片541，以增加散热面积，有利于润滑油及后轴承腔的散热。再请参阅图9，中间节流衬套6安装在泵体10内腔中并位于第五压水室115及第九压水室119之间的中间密封轴套23上，不但能够起到很好的密封介质的作用，而且可以在中间起到很好的水润滑轴承作用并作为泵体的辅助支撑。该中间节流衬套6包括外套61 及内嵌在外套61的内圆面上的内套62，其中外套61的外圆面的两头分别设有外凸环611、612，外套61的外圆面的中间设有一径向销孔613，外套61的内圆面的一头设有内凸环614，外套61的外圆与泵体10的内腔面间隙配合并通过止转销与泵体10连接；外套61为整体锻造的钢材制作的,外圆及内圆均为圆形,方便加工制造；外圆与泵壳间隙配合，通过两边的外凸环611、612轴向定位，外圆上配有圆柱销起到防止外套I旋转的作用；内套62的外圆面的一头设有与外套61的内凸环614匹配的缩颈，内套62的内圆面上均布地设有若干环槽620，能够很好的起到润滑和密封作用；该内套62的外圆面与外套61的内圆面通过过盈配合连接在一起。内套62通过压力装入到外套61中，并在结合处装有止动螺钉63，防止内套62与外套61发生相对运动。内套62的材料为工程材料，是美国Greene Tweed公司的WR300工程橡胶，该工程材料是一种长碳纤维添加到聚醚醚酮树脂强化压模所制成的。聚醚醚酮树脂添加了长碳纤维后加强了材料的强度、稳定性及散热性，且超越了其它种类的热塑性工程塑料，使内套的耐磨性增强，使泵在运行中不会发生抱轴而导致泵轴断裂的现象。后节流衬套7安装在泵体10内腔中并位于第六压水室116的后部的后密封轴套 24上，作为泵体的辅助支撑。本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明， 而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。
权利要求
1.一种用于核电站的启动给水泵，包括定子部件、转子部件、两套机械密封、机封冲洗管及轴承部件，所述定子部件包括泵体及平衡水管，所述转子部件包括泵轴、套装在泵轴上的叶轮、中间密封轴套、后密封轴套及轴套螺母，所述轴承部件包括前轴承、后轴承、中间节流衬套及后节流衬套，其特征在于，所述泵体为轴向剖分结构并通过水平中分面分为下部的下泵体和上部上的上泵盖，所述下泵体和上泵盖的水平中分面上设有密封垫圈并通过多个压紧螺栓连接成一整体； 所述泵体的内腔设有低压区的第一级至第五级压水室及高压区的第六级至第九级压水室，低压区的第一级至第五级压水室自前至后依次间隔设置，高压区的第六级至第九级压水室自后至前依次间隔设置；所述第一级至第八级压水室分别由所述下泵体和上泵盖上开设的二分之一蜗室并且分别为180°对称布置后构成，所述第九级压水室为螺旋形并且由所述下泵体和上泵盖配做后构成；所述平衡水管设置在所述泵体的外部并连接在位于所述泵体的前后部的进、出口之间；所述叶轮由九级叶轮构成，该九级叶轮包括一一布置在所述第一级至第五级压水室的第一至第五级叶轮及一一布置在所述第六级至第九级压水室的第六至第九级叶轮，低压区的五级叶轮的进口指向所述启动给水泵的驱动端，高压区的四级叶轮与低压区的后四级叶轮背靠背对称布置；所述九级叶轮的后轮毂的外径相同；低压区的首级叶轮的进口直径大于其它八级叶轮的进口直径，并且其它八级叶轮的外形与尺寸相同；所述中间密封轴套设在所述第五级叶轮与第九级叶轮之间；所述后密封轴套设在所述第六级叶轮的后端，该后密封轴套的外径大于所述九级叶轮的后轮毂的外径；所述轴套螺母固定在所述后密封轴套的后端；所述两套机械密封分别安装在所述泵轴上并分别位于所述泵体的前后两端；所述机封冲洗管从所述第一级压水室的吐出口引出分别连接在所述两套机械密封上。
2.根据权利要求I所述的用于核电站的启动给水泵，其特征在于，所述两套机械密封均为集装式单端面机械密封并分别包括机封压盖、机封连接环、机封轴套、静环、套环、动环、动环座及若干螺旋弹簧，所述机封压盖套装在所述泵轴上；所述机封连接环连接在所述机封压盖的内端面上，该机封连接环的外端面设有一凹槽，该凹槽所述机封压盖的内腔共同构成机封腔；所述机封轴套固定在位于所述机封腔及所述机封压盖外端的泵轴上；所述静环嵌装在所述机封压盖的内周面的内端部；所述套环通过止动螺钉固定地套装在所述机封轴套的内端头部；所述动环座可轴向移动地卡合在所述套环上；所述动环可轴向移动地套装在所述机封轴套的中部，该动环的外端面与所述静环的内端面相对，该动环的内端部嵌置在所述动环座与所述套环之间，以使所述动环随所述泵轴一起旋转；所述若干螺旋弹簧周周向地设在所述动环座与所述套环之间，以使所述静环的内端面始终与所述动环的外端面可滑动地贴合。
3.根据权利要求2所述的用于核电站的启动给水泵，其特征在于，所述机封压盖上还在外周面上设有一用于连接所述机封冲洗管的注入口、在内端面设有一用于排出冲洗液的冲洗口以及从注入口连接到冲洗口的冲洗液流路。
4.根据权利要求2所述的用于核电站的启动给水泵，其特征在于，所述机械密封还包括一卡合在所述机封压盖的内周面的外端的节流环，该节流环通过挡板和定位块固定在机封压盖上。
5.根据权利要求I所述的用于核电站的启动给水泵，其特征在于，所述前轴承安装在所述泵轴的驱动端并包括前轴承体及前端前、后压盖、一圆柱滚子轴承、一甩油环及两个防尘盘，前轴承体具有位于上部的前轴承腔及位于下部的与前轴承腔连通的前油池；所述前端前、后压盖的内侧面上分别向内凸设一挡套，所述前端后压盖的挡套上开设一进油孔，所述前端前、后压盖套装在所述泵轴上并连接在所述前轴承体的上部前、后端； 所述圆柱滚子轴承直接安装在泵轴上并位于所述前轴承腔内，该圆柱滚子轴承的内圈通过第一前轴套和第二前轴套轴向定位，所述圆柱滚子轴承的外圈通过所述前端前、后压盖上的挡套轴向定位；所述甩油环分别悬挂在所述第一前轴套上并分别通过一限位螺钉连接在所述前轴承体上，该甩油环的下部浸没在所述前油池中；所述两个防尘盘分别固定在位于所述前端前、后压盖外侧的所述泵轴上；所述后轴承安装在所述泵轴的非驱动端并包括后轴承体及后端前、后压盖、一圆柱滚子轴承及一对角接触球轴承、一轴承盒体和一对分别连接在轴承盒体两端的轴承盒盖、两个甩油环及一防尘盘，所述后轴承体具有位于上部的后轴承腔及位于下部的与后轴承腔连通的后油池；所述后端前、后压盖的内侧面上分别向内凸设一挡套，所述后端前、后压盖的挡套上分别开设一进油孔，所述后端前压盖套装在所述泵轴上并连接在所述后轴承体的上部前端， 所述后端后压盖连接在所述后轴承体的上部后端；所述圆柱滚子轴承直接安装在位于所述后轴承腔前部的泵轴上，所述圆柱滚子轴承的内圈通过第一后轴套和第二后轴套轴向定位，所述圆柱滚子轴承的外圈通过所述后轴承体和后端前压盖轴向定位；所述一对角接触球轴承背靠背地安装在所述轴承盒体中并通过第三后轴套套装在位于所述后轴承腔后部的泵轴上，所述一对角接触球轴承的内圈通过设在所述第三后轴套头部的凸环及一轴头螺母轴向定位，所述一对角接触球轴承的外圈通过一对分别位于所述轴承盒盖内侧的挡圈轴向定位；所述两个甩油环分别悬挂在所述轴头螺母及所述第二后轴套上并分别通过一限位螺钉连接在所述轴承盒体上，该两个甩油环的下部浸没在所述后油池中；所述防尘盘固定在位于所述后端前压盖外侧的所述泵轴上。
6.根据权利要求5所述的用于核电站的启动给水泵，其特征在于，所述前端前、后压盖的内圆面上及所述后端前压盖的内圆面上分别开设一集油环，并在所述前端前、后压盖的内侧面上分别开设一与所述集油环连通的回油孔。
7.根据权利要求I所述的用于核电站的启动给水泵，其特征在于，所述中间节流衬套安装在所述第五压水室及第九压水室之间的泵体内腔中，所述后节流衬套安装在位于所述第六压水室后部的泵体内腔中；所述中间节流衬套包括外套及内嵌在外套的内圆面上的内套，所述外套的外圆面的两头分别设有外凸环，外套的外圆面的中间设有一径向销孔，外套的内圆面的一头设有内凸环，外套的外圆与所述泵壳的内腔面间隙配合并通过止转销与所述泵体连接；所述内套的外圆面的一头设有与外套的内凸环匹配的缩颈，内套的内圆面上均布地设有若干环槽，该内套的外圆面与所述外套的内圆面通过过盈配合连接在一起。
8.根据权利要求7所述的用于启动给水泵的泵体结构，其特征在于，所述内套的材料为工程橡胶，所述外套的材料为钢材，所述内套和外套之间还设有一止动螺钉。
9.根据权利要求I所述的用于启动给水泵的泵体结构，其特征在于，所述下泵体的一侧对应所述第一级压水室设有一吸入口，所述下泵体的另一侧对应所述第九级压水室设有一吐出口，所述吸入口外连接一进口法兰，所述吐出口外连接一出口法兰。
10.根据权利要求I所述的用于启动给水泵的泵体结构，其特征在于，所述第五级压水室的出口与第六级压水室的进口通过过渡流道连通，该过渡流道以180°对称布置在所述下泵体与上泵盖上。
全文摘要
本发明公开了一种用于核电站的启动给水泵，包括定子部件、转子部件、两套机械密封、机封冲洗管及轴承部件。定子部件包括泵体及平衡水管，转子部件包括泵轴、叶轮、中间密封轴套、后密封轴套及轴套螺母。轴承部件包括前轴承、后轴承、中间节流衬套及后节流衬套。泵体为轴向剖分结构并通过水平中分面分为下部的下泵体和上部上的上泵盖，下泵体和上泵盖通过多个压紧螺栓连接成一整体；泵体的内腔设有低压区的第一级至第五级压水室及高压区的第六级至第九级压水室。平衡水管连接在位于泵体的前后部的进、出口之间；叶轮由九级叶轮构成，两套机械密封分别安装泵体的前后两端；机封冲洗管从第一级压水室的吐出口引出分别连接在两套机械密封上。
文档编号F04D29/10GK102606485SQ20121008335
公开日2012年7月25日 申请日期2012年3月27日 优先权日2012年3月27日
发明者毛燕萍, 陆金琪 申请人:上海阿波罗机械股份有限公司