专利名称：一种用于主给水泵的机械密封的制作方法
技术领域：
本发明涉及核电装备领域的一种用于主给水泵的机械密封。
背景技术：
主给水泵为非核级泵，其在压水堆核电站中主给水泵的主要功能是:对除氧器的来水进行加压，然后除氧器的来水进入高压加热器和蒸汽发生器，使蒸汽发生器生成蒸汽去驱动核电站的主汽轮机发电。而在一回路反应堆停堆的时期阶段，堆内的多余热量也可使主给水泵的给水产生蒸汽，将一回路介质的热量导出，起到冷却一回路的作用。再则是当主汽轮机突然甩负荷或发生蒸汽管道破裂等事故工况时，主给水泵也可起到将多余的热量导出的作用。因此，主给水泵的运行可靠性极为重要。主给水泵上设有机械密封。由于主给水泵是在高压状态下运行的，因此主给水泵所输送的高压液态水，其温度近180°C。为了保证机械密封的有效性，对机械密封中轴封装置的轴封端面进行自冲洗时，高压液态水的温度不能大于80°C，因此如何在对轴封装置的轴封端面进行自冲洗前，充分降低高压液态水的温度也是主给水泵设计中的一个技术难点问题。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种用于主给水泵的机械密封，其能够在主给水泵对机械密封的轴封装置进行自冲洗前，充分降低高压液态水的温度至80°c以下，保证机械密封的有效性。实现上述目的的一种技术方案是:一种用于主给水泵的机械密封，该机械密封套接主给水泵的泵轴上，包括泵盖和固定在所述泵盖径向内侧的轴封装置，所述轴封装置内设有一个机封腔，所述泵盖的前端面上固定有一个与所述泵轴套接的冷却腔，所述冷却腔内充满处于循环状态的冷却水；所述冷却腔与所述机封腔之间设有一个回流腔；所述回流腔和所述机封腔对应连接第一热交换器的进水口和出水口；所述机封腔与所述回流腔是连通的。进一步的，所述泵盖的前端面上固定有冷却腔压盖，所述冷却腔压盖的径向内侧设有一个冷却套，所述冷却套的内圆周与所述泵轴套接，所述冷却套的外圆周与所述冷却腔压盖的内圆周以及所述泵盖的内圆周同时固定，所述冷却腔压盖的内圆周、所述冷却套的外圆周和所述泵盖的前端面之间形成所述的冷却腔，所述冷却腔通过位于所述泵盖顶部的第二进水通孔和第二出水通孔与第二热交换器连接。进一步的，所述冷却套的内圆周与所述泵轴的径向之间设有套接在所述泵轴上的节流衬套。进一步的，所述冷却套的外圆周上设有若干环形的阻流槽，所述阻流槽沿所述冷却套的轴向依次排列。
进一步的，所述回流腔通过位于所述泵盖上的第一进水通孔连接第一热交换器的进水口。进一步的，所述轴封装置包括:动环座、动环、静环座、静环、机封压盖和密封函体；所述动环座固定在所述泵轴上，所述机封压盖在所述动环座的后部与所述动环座套接，所述密封函体与所述泵盖固定，并与所述动环座的外圆周和所述机封压盖的外圆周套接；所述动环座、所述密封函体和所述机封压盖围成所述的机封腔；所述动环座与所述密封函体之间留有径向间隙；所述机封腔与所述回流腔通过该径向间隙连通；所述密封函体的顶部设有冷却通孔，所述泵盖上设有第一进水通孔；所述冷却通孔接所述第一进水通孔，所述第一进水通孔连接所述第一热交换器的出水口。再进一步的，所述机封腔内，所述动环固定在所述动环座上，所述静环固定在所述静环座上，所述静环座固定在所述机封压盖上，并通过若干处于压缩状态的弹簧与所述机封压盖轴向连接，使所述动环的后端面和所述静环的前端面受力接触。再进一步的，所述机封压盖的后端面上设有将所述机封压盖和所述密封函体轴向固定的挡板。采用了本发明的一种用于主给水泵的机械密封的技术方案，即在轴封装置前增加了冷却腔和回流腔，使得对轴封装置进行自冲洗的高压液态水充分冷却。其技术效果是:主给水泵所传输的高压液态水，在对轴封装置的轴封端面进行自冲洗前，先通过与冷却腔内的冷却水进行热交换，再通过回流腔，回流到第一热交换器内进行冷却，即进行了两次冷却，充分降低用来对轴封装置进行自冲洗的高压液态水的温度至80°C以下。
图1为本发明的一种用于主给水泵的机械密封的结构示意图。图2为本发明的一种用于主给水泵的机械密封中轴封装置的结构示意图。
具体实施例方式请参阅图1和图2，本发明的发明人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1和图2，本发明的一种用于主给水泵的机械密封，该机械密封套接在主给水泵的泵轴10上，包括泵盖1、冷却腔压盖2、冷却套3和轴封装置4。此外，该机械密封还外接了与该机械密封配套的第一热交换器(图中未显示)和第二热交换器(图中未显示)。冷却腔压盖2通过螺栓固定在泵盖I的前端面上，冷却套3位于冷却腔压盖2的径向内侧。冷却套3的外圆周与冷却腔压盖2的内圆周和泵盖I的内圆周同时固定。冷却套3的内圆周套接在泵轴10上。泵轴10和冷却套3径向之间留有径向间隙，主给水泵中用来对轴封装置4进行自冲洗的高压液态水从该径向间隙中流过。因此，泵盖I的前端面、冷却腔压盖2的内圆周和冷却套3的外圆周之间形成了一个冷却腔100，冷却腔100内充满处于循环状态的冷却水。本实施例中，为了能将冷却套3与冷却腔压盖2固定，保证冷却腔100内的冷却水不泄漏，冷却套2的前端面上设有一个冷却套螺母21。为了实现冷却腔100内的冷却水的循环，泵盖I上设有第二进水通孔(图中未显示)和第二出水通孔(图中未显示)，将冷却腔100与外接的所述第二热交换器(图中未显示)连通，并通过所述的第二热交换器对冷却腔100内的冷却水进行冷却和循环。泵轴10和冷却套3径向之间的径向间隙中，泵轴10上套接有节流衬套5，以对泵轴10进行保护，使泵轴10不因为高压液态水的高温而造成热变形，另外一方面，减缓高压液态水在泵轴10和冷却套3之间的径向间隙中的流速，使高压液态水有充足的时间与冷却腔100内的冷却水进行热交换，使高压液态水在对轴封装置4进行自冲洗前，温度充分降低。同时，冷却套3的外圆周上设置若干环形的阻流槽31，增加冷却套3的换热面积，使泵轴10和冷却套3之间的径向间隙中的高压液态水与冷却腔100内的冷却水进行充分的热交换，以进一步降低高压液态水在对轴封装置4进行自冲洗时的温度。轴封装置4位于泵轴10和泵盖I径向之间。在轴封装置4和冷却腔100之间，还设有一个回流腔200。回流腔200通过位于泵盖I上的第一出水通孔(图中未显示)连接所述的第一热交换器的进水口。轴封装置4包括动环座41、动环42、静环座43、静环44、机封压盖45、密封函体46和挡板47。动环座41套接在泵轴10上，并与泵轴10固定，机封压盖45在动环座41的后部与动环座41套接，密封函体46与泵盖I通过螺钉固定，并与动环座41的外圆周和机封压盖45的外圆周套接；动环座41、密封函体46和机封压盖45围成机封腔40。密封函体46的顶端设有冷却通孔461，泵盖I上设有第一进水通孔11，冷却通孔461连接第一进水通孔11，第一进水通孔11连接所述的第一热交换器的出水口，使机封腔40与所述的第一热交换器的出水口连通。同时，密封函体46与动环座41径向之间留有径向间隙，将回流腔200与机封腔40连通。动环42、静环座43和静环44均位于机封腔40内。机封腔40内，动环42的外圆周以及前端面与动环座41固定。静环44的外圆周与后端面与静环座43固定。静环座43的外圆周与机封压盖45的内圆周固定，同时，静环座43的后端面与机封压盖45的前端面通过若干处于压缩状态的弹簧48轴向连接，使动环42的后端面和静环44的前端面之间轴向受力接触，形成轴封装置4的轴封端面。为了防止机封腔40内的高压液态水泄漏。机封压盖45的后端面设有挡板47，将动环座44和密封函体46固定。为了保证轴封装置4的密封性，动环座41与泵轴10之间，动环座41与动环42之间、静环44与静环座43之间、静环座43与机封压盖45之间、以及机封压盖45与密封函体46之间均设有O形密封圈。这样从泵轴10与冷却套3之间的径向间隙中过流的高压液态水，在流入回流腔200后，先通过泵盖I上的第一出水通孔进入所述的第一热交换器进行冷却，再经过第一进水通孔11和冷却通孔461，进入机封腔40，对轴封装置4的轴封端面进行自冲洗，高压液态水在对轴封装置4的轴封端面进行自冲洗时的温度可以进一步降低至80°C以下。这样，在对轴封装置4的轴封端面进行自冲洗前，主给水泵所输送的高压液态水经过了两次降温处理，从而保证了在对轴封装置4的轴封端面进行冲洗时，高压液态水的温度在80°C以下，保证了轴封装置4的有效性。在对轴封装置4的轴封端面进行冲洗后，高压液态水从密封函体46和动环座41之间的径向间隙回流到回流腔200，再从回流腔200回流到所述的第一热交换器进行再次冷却。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
1.一种用于主给水泵的机械密封，该机械密封套接主给水泵的泵轴(10)上，包括泵盖(I)和固定在所述泵盖(I)径向内侧的轴封装置(4)，所述轴封装置(4)内设有一个机封腔(40)，其特征在于: 所述泵盖(I)的前端面上固定有一个与所述泵轴(10)套接的冷却腔(100)，所述冷却腔(100)内充满处于循环状态的冷却水； 所述冷却腔(100)与所述机封腔(40)之间设有一个回流腔(200);所述回流腔(200)和所述机封腔(40)对应连接第一热交换器的进水口和出水口 ； 所述机封腔(40)与所述回流腔(200)是连通的。
2.根据权利要求1所述的一种用于主给水泵的机械密封，其特征在于:所述泵盖(I)的前端面上固定有冷却腔压盖(2)，所述冷却腔压盖(2)的径向内侧设有一个冷却套(3)，所述冷却套(3)的内圆周与所述泵轴(10)套接，所述冷却套(3)的外圆周与所述冷却腔压盖(2)的内圆周以及所述泵盖(I)的内圆周同时固定，所述冷却腔压盖(2)的内圆周、所述冷却套(3)的外圆周和所述泵盖(I)的前端面之间形成所述的冷却腔(100)，所述冷却腔(100)通过位于所述泵盖(I)顶部的第二进水通孔和第二出水通孔与第二热交换器连接。
3.根据权利要求1或2所述的一种用于主给水泵的机械密封，其特征在于:所述冷却套(3)的内圆周与所述泵轴(10)的径向之间设有套接在所述泵轴(10)上的节流衬套(5)。
4.根据权利要求1或2所述的一种用于主给水泵的机械密封，其特征在于:所述冷却套(3)的外圆周上设有若干 环形的阻流槽(31)，所述阻流槽(31)沿所述冷却套(3)的轴向依次排列。
5.根据权利要求1或2 所述的一种用于主给水泵的机械密封，其特征在于:所述回流腔(200)通过位于所述泵盖(2)上的第一进水通孔连接第一热交换器的进水口。
6.根据权利要求1或2所述的一种用于主给水泵的机械密封，其特征在于:所述轴封装置(4)包括:动环座(41)、动环(42)、静环座(43)、静环(44)、机封压盖(45)和密封函体(46)； 所述动环座(41)固定在所述泵轴(10 )上，所述机封压盖(45 )在所述动环座(41)的后部与所述动环座(41)套接，所述密封函体(46)与所述泵盖(I)固定，并与所述动环座(41)的外圆周和所述机封压盖(45 )的外圆周套接；所述动环座(41)、所述密封函体(46 )和所述机封压盖(45)围成所述的机封腔(40)； 所述动环座(41)与所述密封函体(46)之间留有径向间隙；所述机封腔(40)与所述回流腔(200 )通过该径向间隙连通； 所述密封函体(46)的顶部设有冷却通孔(461)，所述泵盖(I)上设有第一进水通孔(II)；所述冷却通孔(461)接所述第一进水通孔(11)，所述第一进水通孔(11)连接所述第一热交换器的出水口。
7.根据权利要求6所述的一种用于主给水泵的机械密封，其特征在于:所述机封腔(40)内，所述动环(42)固定在所述动环座(41)上,所述静环(44)固定在所述静环座(43)上，所述静环座(43 )固定在所述机封压盖(45 )上，并通过若干处于压缩状态的弹簧(48 )与所述机封压盖(45)轴向连接，使所述动环(42)的后端面和所述静环(44)的前端面受力接触。
8.根据权利要求6所述的一种用于主给水泵的机械密封，其特征在于:所述机封压盖(45)的后 端面上设有将所述机封压盖(45)和所述密封函体(46)轴向固定的挡板(47)。
全文摘要
本发明公开了核电装备领域的一种用于主给水泵的机械密封，该机械密封套接主给水泵的泵轴上，包括泵盖和固定在所述泵盖径向内侧的轴封装置，所述轴封装置内设有一个机封腔，所述泵盖的前端面上固定有一个与所述泵轴套接的冷却腔，所述冷却腔内充满处于循环状态的冷却水；所述冷却腔与所述机封腔之间形成一个回流腔；所述回流腔和所述机封腔对应连接第一热交换器的进水口和出水口；所述机封腔与所述回流腔是连通的。其技术效果是在主给水泵输送的高压液态水对轴封装置进行自冲洗前，进行了两次冷却，充分降低用来对轴封装置进行自冲洗的高压液态水的温度至80℃以下。
文档编号F04D29/58GK103206413SQ20131012590
公开日2013年7月17日 申请日期2013年4月12日 优先权日2013年4月12日
发明者陆金琪 申请人:上海阿波罗机械股份有限公司