一种用于小堆主泵的转子平衡结构的制作方法

本实用新型涉及核电领域的一种用于小堆主泵的转子平衡结构。

背景技术：

目前，国内核电站的反应堆主泵的结构形式有两种，分别是轴封泵和屏蔽泵；从泵进出口方向看，反应堆主泵均采用下部进水、水平出水的结构。

用于30w兆瓦以下反应堆的反应堆主泵又称为小堆主泵。小堆主泵的功能是强迫冷却剂在主系统中进行闭式循环，将反应堆所产生的热能传送至蒸汽发生器，将二回路的介质加热成蒸汽，驱动汽轮机做功。在停堆状况下，要求小堆主泵能在半流量时，惯性惰转时间在3s以上，使冷却剂继续流过堆芯，带走核燃料的余热，防止燃料组件烧毁。

技术实现要素：

实用新型的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种用于小堆主泵的转子平衡结构，其可以平衡泵轴的轴向力，使泵轴始终处于受拉的状态。

实现上述目的的一种技术方案是：一种用于小堆主泵的转子平衡结构,包括导流体、空气隔热屏，以及竖直贯穿所述空气隔热屏和所述导流体的泵轴；

所述导流体的顶面和所述空气隔热屏的底面之间形成一个充满传输介质的平衡腔，所述平衡腔内设有与所述泵轴固定套接的平衡盘，所述平衡盘的顶面与所述空气隔热屏的底面分离，所述平衡盘的底面与所述导流体的顶面分离。

进一步的,所述导流体的顶面设有一个下凹的下台阶面，形成所述平衡腔。

再进一步的,所述空气隔热屏底部的内圆周设有水导轴承，所述泵轴内设有润滑水通路，所述润滑水通路的进口是竖直的，位于所述泵轴的底端的中心，所述润滑水通路的出口是水平的，位于所述水导轴承顶面的上方；所述空气隔热屏上设有连通所述平衡腔和所述水导轴承的润滑水回路。

更进一步的,所述泵轴上套接有与所述水导轴承对应的轴套以及与所述导流体对应的下轴套，所述轴套的底面与所述平衡盘的顶面面接触，所述下轴套的顶面与所述平衡盘的底面面接触。

再进一步的,所述平衡盘的底面设有一个环形凸缘，所述下台阶面内对应设有一个环形凹槽。

再进一步的,所述下台阶面的内圆周为弧面。

采用了本实用新型的一种用于小堆主泵的转子平衡结构的技术方案,包括导流体、空气隔热屏，以及竖直贯穿所述空气隔热屏和所述导流体的泵轴；所述导流体的顶面和所述空气隔热屏的底面之间形成一个充满传输介质的平衡腔，所述平衡腔内设有与所述泵轴固定套接的平衡盘，所述平衡盘的顶面与所述空气隔热屏的底面分离，所述平衡盘的底面与所述导流体的顶面分离。其技术效果是：其技术效果是：其可以平衡泵轴的轴向力，同时起到增加转子部件转动惯量，保证整个转子部件的轴向力向下，使泵轴始终处于受拉的状态。

附图说明

图1为一种小堆主泵的泵端的结构示意图。

图2为图1的a部分的放大示意图。

具体实施方式

请参阅图1，本实用新型的发明人为了能更好地对实用新型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：

一种小堆主泵的泵端包括泵壳11、导流体12、叶轮13、叶轮螺母14、导叶15、主密封17。

空气隔热屏3包括上法兰31、颈缩32和下法兰33。下法兰33的底面同轴固定在泵壳11的顶面，下法兰33的底面和泵壳11的顶面之间通过主螺栓和主螺母固定，并通过主密封17进行密封。主密封17采用金属缠绕垫。主密封17采用金属缠绕垫代替以往主泵采用的双锥密封垫，双锥密封垫维修时找正困难，给维修人员带来巨大的身体危害。金属缠绕垫已经有大量的实际运行经验，在核一级主管道密封上都有使用。

导流体12同轴设置在泵壳11的径向内侧。导流体12分为导流外圈121以及在导流外圈121径向内侧与导流外圈121同轴设置的导流内圈122。其中导流外圈121的顶面与空气隔热屏3的下法兰33的底面通过螺钉固定。

泵轴2贯穿空气隔热屏3和泵端。泵轴2上固定套接有位于导流体12径向内侧的叶轮13，叶轮13采用轴流式叶轮。泵轴2的底端固定套接用于固定叶轮13的叶轮螺母14。叶轮螺母14的底面设有螺母通孔141。

导叶15同轴设于叶轮13的下方，包括导叶外圈151和同轴位于导叶外圈151径向内侧的导叶内圈152。导叶外圈151的顶面与导流内圈122的底面固定。导叶内圈152套接在叶轮螺母14的径向外侧。导叶内圈152与叶轮螺母14之间留有间隙，导叶内圈152的中心设有润滑通孔153。

为提高过流部件的表面光洁度和强度，叶轮13、导叶15均采用锻件铣制成型。

小堆主泵的传输介质从导流体12进入泵端,经过叶轮13的传输,从导叶15排出泵端，即小堆主泵的进水口和出水口均位于同一套管内。

请参阅图2，本实用新型的一种用于小堆主泵的转子平衡结构包括平衡盘16。导流体12的顶面的内圆周同轴设有一个下台阶面，使导流体12和空气隔热屏3之间形成本实用新型的一种用于小堆主泵的转子平衡结构中的平衡腔。平衡盘16在平衡腔内与泵轴2固定套接。平衡盘16的底面设有一个环形台阶161，所述下台阶面内对应设有一个环形凹槽123。这样的设计保证了泵轴2的旋转中心始终竖直。平衡盘16的底面与所述下台阶面的底面分离，平衡盘16的顶面与空气隔热屏3的底面分离。

空气隔热屏3的下法兰33的径向内侧设有水导轴承23，水导轴承23与空气隔热屏3之间阶梯配合。泵轴2对应套接有轴套22，轴套22的底面与平衡盘16的顶面面接触。叶轮13与平衡盘16之间的泵轴2上套接有下轴套21。下轴套21的底面与叶轮13的顶面面接触，下轴套21的顶面与平衡盘16的顶面面接触，保证平衡盘16位置的固定。

泵轴2内设有润滑水通路24，润滑水通路24的进口是竖直的，位于泵轴2的底端的中心，润滑水通路24的出口是水平的，位于水导轴承23顶面的上方。

部分传输介质经过导叶15的润滑孔153、叶轮螺母14底部的螺母通孔141，进入泵轴2的润滑水通路24，流至水导轴承23的上方，通过水导轴承23，以及空气隔热屏3内的润滑水回路34，进入平衡腔,并充满平衡腔，最后从导流体12和下轴套21的径向之间回流至叶轮13。为了便于该部分传输介质的回流，平衡腔底面，即导流外圈121顶部下台阶面的内圆周为弧面。

平衡腔内充满液态的传输介质，平衡盘16在顶面和底面存在压力差,该压力差可以平衡泵轴2的轴向力，同时起到增加转子部件转动惯量的作用。转子部件至少包括泵轴2、叶轮13和平衡盘16。平衡盘16的底面与顶面上下面形成压力差，保证整个转子部件的轴向力向下，使泵轴2始终处于受拉的状态。

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实用新型，而并非用作为对实用新型的限定，只要在实用新型的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在实用新型的权利要求书范围内。

技术特征：

1.一种用于小堆主泵的转子平衡结构,包括导流体、空气隔热屏，以及竖直贯穿所述空气隔热屏和所述导流体的泵轴，其特征在于：

所述导流体的顶面和所述空气隔热屏的底面之间形成一个充满传输介质的平衡腔，所述平衡腔内设有与所述泵轴固定套接的平衡盘，所述平衡盘的顶面与所述空气隔热屏的底面分离，所述平衡盘的底面与所述导流体的顶面分离。

2.根据权利要求1所述的一种用于小堆主泵的转子平衡结构,其特征在于：所述导流体的顶面设有一个下凹的下台阶面，形成所述平衡腔。

3.根据权利要求2所述的一种用于小堆主泵的转子平衡结构,其特征在于：所述空气隔热屏底部的内圆周设有水导轴承，所述泵轴内设有润滑水通路，所述润滑水通路的进口是竖直的，位于所述泵轴的底端的中心，所述润滑水通路的出口是水平的，位于所述水导轴承顶面的上方；所述空气隔热屏上设有连通所述平衡腔和所述水导轴承的润滑水回路。

4.根据权利要求3所述的一种用于小堆主泵的转子平衡结构，其特征在于：所述泵轴上套接有与所述水导轴承对应的轴套以及与所述导流体对应的下轴套，所述轴套的底面与所述平衡盘的顶面面接触，所述下轴套的顶面与所述平衡盘的底面面接触。

5.根据权利要求2所述的一种用于小堆主泵的转子平衡结构，其特征在于：所述平衡盘的底面设有一个环形凸缘，所述下台阶面内对应设有一个环形凹槽。

6.根据权利要求2所述的一种用于小堆主泵的转子平衡结构，其特征在于：所述下台阶面的内圆周为弧面。

技术总结
本实用新型公开了核电领域的一种用于小堆主泵的转子平衡结构,包括导流体、空气隔热屏，以及竖直贯穿所述空气隔热屏和所述导流体的泵轴；所述导流体的顶面和所述空气隔热屏的底面之间形成一个充满传输介质的平衡腔，所述平衡腔内设有与所述泵轴固定套接的平衡盘，所述平衡盘的顶面与所述空气隔热屏的底面分离，所述平衡盘的底面与所述导流体的顶面分离。其技术效果是：其可以平衡泵轴的轴向力，同时起到增加转子部件转动惯量，保证整个转子部件的轴向力向下，使泵轴始终处于受拉的状态。

技术研发人员：刘淦;高泽民
受保护的技术使用者：上海阿波罗智能装备科技有限公司
技术研发日：2019.07.24
技术公布日：2020.04.07