一种用于辅助给水汽动泵的轴向力平衡装置的制作方法

本实用新型涉及一种用于辅助给水汽动泵的轴向力平衡装置。

背景技术：

核电站辅助给水汽动泵的功能是主给水系统不能利用时，向蒸汽发生器的二回路提供足够的给水流量。辅助给水汽动泵属于核安全三级设备,核电站每台机组配备两台辅助给水汽动泵。

该泵组主要包括泵本体、转速调控系统、超速保护装置、公共底座、滤水器、稳压阀、就地控制柜、接线盒等。

泵为卧式两级离心泵，由单级背压式汽轮机驱动；壳体为整体铸造，汽轮机叶轮与泵叶轮安装在同一根轴上；转子主要包括：诱导轮、首级叶轮、次级叶轮、平衡盘、汽轮机叶轮、机械飞锤等。传统的多级泵上采用推力轴承或采用推力轴承加平衡盘(平衡鼓)结构，运行时产生的轴向力由推力轴承承受，叶轮在不同工况下会产生不同轴向力，推力轴承无法适应各种工况要求。

技术实现要素：

本实用新型的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种用于辅助给水汽动泵的轴向力平衡装置，不需要设置推力轴承，优化了结构，运行时产生的轴向力直接由平衡装置承受，可适应泵组运行的各种工况要求。

实现上述目的的技术方案是：一种用于辅助给水汽动泵的轴向力平衡装置，所述辅助给水汽动泵包括泵轴和转子，所述转子主要包括诱导轮、首级叶轮和次级叶轮；所述诱导轮套置在所述首级叶轮内，所述首级叶轮套设在所述泵轴上，所述次级叶轮套设在所述泵轴上，且所述次级叶轮位于所述首级叶轮的后方，所述轴向力平衡装置包括平衡盘、平衡板和推力环，其中：

所述平衡板、平衡盘和推力环从前至后依次同轴设置，所述平衡盘设置在所述泵轴上，所述平衡板和推力环分别固定在所述辅助给水汽动泵的壳体上；

所述平衡板位于所述次级叶轮的后方；

所述平衡盘呈圆锥状，所述平衡板的后表面呈与圆锥状的平衡盘的相适配的凹陷结构；

所述平衡盘和平衡板之间存在间隙，所述平衡盘和平衡板之间设置有环状的堆焊层，所述堆焊层位于所述平衡盘和平衡板之间间隙的外围；

所述推力环通过螺栓固定在所述平衡盘的后表面；

所述平衡盘的后部通过平衡回水管与所述辅助给水汽动泵的进口连通。

上述的一种用于辅助给水汽动泵的轴向力平衡装置，其中，所述推力环采用非金属材料制成，所述平衡盘和平衡板之间的堆焊层采用司太立合金堆焊。

本实用新型的用于辅助给水汽动泵的轴向力平衡装置，平衡盘与平衡板存在轴向间隙，平衡盘前后存在压力差，该压力差所对应力称为平衡力，平衡力的方向正好与轴向力的方向相反，通过间隙的变化和平衡力来平衡泵叶轮运行时所产生的轴向力；这样不需要设置推力轴承，优化了结构，运行时产生的轴向力直接由平衡装置承受，可适应泵组运行的各种工况要求。

附图说明

图1为本实用新型的用于辅助给水汽动泵的轴向力平衡装置的结构图；

图2为平衡盘和平衡板之间间隙的放大示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的技术人员能更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图对其具体实施方式进行详细地说明：

请参阅图1和图2，本实用新型的最佳实施例，辅助给水汽动泵包括泵轴10及转子，转子主要包括诱导轮11、首级叶轮12和次级叶轮13，诱导轮11套置在首级叶轮12内，首级叶轮12套设在泵轴10上，次级叶轮13套设在泵轴10上，且次级叶轮13位于首级叶轮12的后方(以泵进口端为顺序基准)。

一种用于辅助给水汽动泵的轴向力平衡装置，包括平衡盘1、平衡板2和推力环3。

平衡板2、平衡盘1和推力环3从前至后依次同轴设置，平衡盘2设置在泵轴10上，平衡板2和推力环3分别固定在辅助给水汽动泵的壳体上。

平衡板2位于次级叶轮13的后方；平衡盘1呈圆锥状，平衡板2的后表面呈与圆锥状的平衡盘1的相适配的凹陷结构；平衡盘1和平衡板2之间存在间隙6，平衡盘1和平衡板2之间设置有环状的堆焊层4，堆焊层4位于平衡盘1和平衡板2之间间隙6的外围；推力环3通过螺栓固定在平衡盘1的后表面，平衡盘1的后部通过平衡回水管与给水汽动泵的进口连通。推力环3采用非金属材料制成，堆焊层4采用司太立合金堆焊。

本实用新型用于辅助给水汽动泵的轴向力平衡装置，泵组运行时，叶轮产生的轴向力指向泵进口，平衡盘1前后的压差(平衡盘1前压力大，平衡盘2后部通过平衡回水管与泵进口联通，故压力与泵进口压力相当)产生的力与轴向力相反。根据运行工况的变化，转子前后移动，自行调整平衡盘1与平衡板2之间的间隙，以平衡叶轮在不同工况下的不同轴向力。在启泵瞬时工况，轴向力指向后方，在平衡盘1后设置推力环3，推力环3采用非金属材料，防止平衡盘1与推力环3“咬合”；平衡盘1和平衡板2之间设置有环状堆焊层，提高过流耐冲刷，同时也可防止两者“咬合”。

本实用新型用于辅助给水汽动泵的轴向力平衡装置，在工厂装配时，需要按要求控制平衡盘与平衡板之间的间隙。平衡盘与平衡板存在轴向间隙，平衡盘前后存在压力差，该压力差所对应力称为平衡力，平衡力的方向正好与轴向力的方向相反，通过间隙的变化和平衡力来平衡泵叶轮运行时所产生的轴向力。

通过本用于辅助给水汽动泵的轴向力平衡装置的实用新型，泵组不再设置推力轴承，优化了结构，同时通过材料及工艺的优化保证平衡装置的耐用。

综上所述，本实用新型用于辅助给水汽动泵的轴向力平衡装置，不需要设置推力轴承，优化了结构，运行时产生的轴向力直接由平衡装置承受，可适应泵组运行的各种工况要求。

本技术领域中的技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本实用新型，而并非用作对本实用新型的限定，只要在本实用新型的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本实用新型的权利要求书范围内。