專利名稱：一種用于核電站的設(shè)備冷卻水泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種離心泵，具體涉及一種用于核電站的設(shè)備冷卻水泵。
背景技術(shù)：
設(shè)備冷卻水泵在核電站中的主要功能如下1)冷卻各種核島熱交換器；2)經(jīng)過由重要廠用水泵冷卻的熱交換器，將熱負(fù)荷傳遞至海水；3)在核島熱交換器和海水間形成屏障，以防止來自有關(guān)熱交換器的放射性流體不 可控制地釋放到海水中。設(shè)備冷卻水泵主要安全功能如下1)在正常和事故運行工況下與重要廠用安全水泵系統(tǒng)一起，把熱量從重要的與安 全有關(guān)的房間、系統(tǒng)和設(shè)備傳遞到最終熱阱-海水；2)當(dāng)被冷卻的熱交換器(被污染和可能被污染)萬一泄漏時，設(shè)備冷卻水泵可防 止放射性流體不可控制地釋放到海水中。核電站設(shè)備冷卻水泵通常采用的是單級、雙吸、臥式中開離心泵，該結(jié)構(gòu)的設(shè)備冷 卻水泵一般體積較大，占用廠房空間大，維修時也不方便，并且雙吸臥式中開離心泵的抗震 性能較單級單吸臥式離心泵也較差。也有個別核電站用設(shè)備冷卻水泵采用單級單吸臥式離 心泵，但其軸承冷卻方式多采用水冷，因此在軸承體的外表面設(shè)置有水冷卻夾層，如此則需 加設(shè)額外的冷卻系統(tǒng)，因此加大了系統(tǒng)的復(fù)雜性。另外，對單級單吸設(shè)備冷卻水泵的汽蝕性 能也是改進(jìn)設(shè)計中的一個難點。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種用于核電站的設(shè)備冷卻水 泵，它解決了核電站設(shè)備冷卻水泵體積大、維修不方便，抗震性差等問題，并完全滿足核電 站單級單吸設(shè)備冷卻水泵的汽蝕性能。實現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案是一種用于核電站的設(shè)備冷卻水泵，為一單級單吸懸 臂臥式離心泵，它包括定子組件、轉(zhuǎn)子組件、軸承組件和軸封組件，所述定子組件包括一泵 體、一泵蓋及一對泵體密封環(huán)；所述轉(zhuǎn)子組件包括一泵軸、一葉輪、一葉輪螺母及兩軸承擋 套；所述軸承組件包括一軸承體、軸承組件及兩軸承壓蓋；所述軸封組件包括泵體密封和 軸承油封，其中，所述泵體的吸入口垂直于吐出口布置，該泵體的內(nèi)腔為雙蝸殼結(jié)構(gòu)并為徑 向剖分式；所述泵蓋的內(nèi)緣后端面設(shè)有一密封腔，所述泵蓋的外緣架在所述泵體的后端面； 所述一對泵體密封環(huán)分別設(shè)置在所述泵體與所述葉輪的前蓋板之間和所述泵蓋與所述葉 輪的后蓋板之間；所述泵軸的自由端外周面上設(shè)有外螺紋，所述泵軸的自由端面開設(shè)螺紋 盲孔，所述泵軸的驅(qū)動端連接一泵聯(lián)軸器，所述泵軸的中部固定地套有一擋水圈；所述葉輪 通過所述葉輪螺母連接在所述泵軸的自由端并位于所述泵體的內(nèi)腔中；所述葉輪螺母的罩 面上開設(shè)一與所述泵軸上的螺紋盲孔同軸的穿孔，所述葉輪螺母通過一穿過所述穿孔并旋裝在所述泵軸上的螺紋盲孔中的防反轉(zhuǎn)螺釘與所述泵軸牢固連接；所述軸承體設(shè)在所述泵 蓋的后端并通過若干主螺柱和螺母同所述泵蓋一起安裝在所述泵體的后端，該軸承體的中 部和后端分別設(shè)有一軸承槽；所述后端軸承槽內(nèi)還安裝一軸承套；所述軸承組件包括一設(shè) 在所述泵軸的非驅(qū)動端上并位于所述中部軸承槽中的圓柱滾子軸承及一對背靠背地設(shè)在 所述泵軸的驅(qū)動端上并位于所述后端軸承槽中的角接觸球軸承，該一對角接觸球軸承嵌套 在所述軸承套中；所述兩軸承壓蓋分別固定在所述后端軸承槽的后端面上及所述中部軸承 槽的前端面上；所述兩軸承擋套固定地套在所述泵軸上并分別位于所述圓柱滾子軸承的前 端與所述擋水圈之間及所述角接觸球軸承的后端與所述泵聯(lián)軸器之間；所述泵體密封采用 集裝式機(jī)械密封裝置，它安裝在所述泵軸上并位于所述泵蓋的密封腔中；所述軸承油封采 用迷宮式密封結(jié)構(gòu)，并由所述軸承壓蓋和所述軸承擋套構(gòu)成。上述的用于核電站的設(shè)備冷卻水泵，其中，所述軸承擋套的內(nèi)側(cè)段的外表面上徑 向延伸一擋盤，軸承擋套是以其擋盤靠近所述圓柱滾子軸承和所述角接觸球軸承的方式固 定地套在所述泵軸上；所述軸承壓蓋的內(nèi)徑大于所述軸承擋套的外徑并為間隙配合，所述 軸承壓蓋的內(nèi)腔面上沿軸向設(shè)有若干迷宮式密封槽，所述軸承壓蓋是以套在所述軸承擋套 外的方式固定在所述后端軸承槽的后端面上及所述中部軸承槽的前端面上，以使所述迷宮 式密封槽對著所述軸承擋套的外表面。上述的用于核電站的設(shè)備冷卻水泵，其中，所述軸承套通過一緊頂螺釘安裝在所 述軸承體的后端軸承槽內(nèi)，該軸承套的端面上及所述中部軸承槽的壁面上分別開設(shè)一進(jìn)油 孔。上述的用于核電站的設(shè)備冷卻水泵，其中，所述角接觸球軸承的前端的所述泵軸 上固定地套設(shè)一導(dǎo)油環(huán)。上述的用于核電站的設(shè)備冷卻水泵，其中，所述軸承體與所述泵蓋通過兩個均布 的預(yù)連接螺釘連接在一起。上述的用于核電站的設(shè)備冷卻水泵，其中，所述軸承體的中后部外表面上設(shè)置多 塊散熱筋板。上述的用于核電站的設(shè)備冷卻水泵，其中，所述連軸器是通過一壓圈連接在所述 泵軸的后端。上述的用于核電站的設(shè)備冷卻水泵，其中，所述葉輪螺母的后端面與所述葉輪的 輪轂前端面之間設(shè)有一 0形密封圈。本發(fā)明的用于核電站的設(shè)備冷卻水泵的技術(shù)方案采用單級單吸臥式，完全滿足核 電站安裝空間的要求，解決了核電站設(shè)備冷卻水泵體積大、維修不方便，抗震性差等問題。 同時將軸承冷卻方式由水冷改為自然空冷，進(jìn)一步優(yōu)化了系統(tǒng)的復(fù)雜性，且選用優(yōu)秀的水 力模型，完全滿足單級單吸設(shè)備冷卻水泵的汽蝕性能問題。


圖1為本發(fā)明的用于核電站的設(shè)備冷卻水泵的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明的用于核電站的設(shè)備冷卻水泵中軸承油封的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式為了能更好地對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行理解，下面通過具體地實施例并結(jié)合附圖 進(jìn)行詳細(xì)地說明請參閱圖1，本發(fā)明的用于核電站的設(shè)備冷卻水泵，為一單級單吸懸臂臥式離心 泵，包括定子組件、轉(zhuǎn)子組件、軸承組件、軸封組件和傳動組件。定子組件包括一泵體1、一泵 蓋3及一對泵體密封環(huán)21、22 ；轉(zhuǎn)子組件包括一泵軸7、一葉輪4、一葉輪螺母5、一防反轉(zhuǎn)螺 釘6 ；軸承組件包括一軸承體15、軸承組件、兩軸承壓蓋18、兩軸承擋套19及軸承支架25 ； 軸封組件包括泵體密封20及軸承油封。傳動組件采用一套彈性柱梢聯(lián)軸器，由泵聯(lián)軸器9、 電機(jī)聯(lián)軸器等零件組成。其中泵體1的吸入口垂直于吐出口布置，該泵體1的內(nèi)腔為雙鍋殼結(jié)構(gòu)并為徑向剖分式，有 效平衡了葉輪4在非設(shè)計工況點時的徑向力，使泵組的工作更穩(wěn)定，同時減小了泵組的體積；泵蓋3的內(nèi)緣設(shè)有一密封腔30，泵蓋3的外緣架在泵體1的后端面；一對泵體密封環(huán)21、22分別設(shè)置在泵體1與葉輪4的前蓋板之間及泵蓋3與葉輪 4的后蓋板之間；泵軸7的自由端的外周面上設(shè)有外螺紋，泵軸7的自由端面開設(shè)螺紋盲孔，泵軸7 的中部固定地套有一擋水圈10 ；泵聯(lián)軸器9通過一壓圈8連接在泵軸7的驅(qū)動端；葉輪4位于泵體1的內(nèi)腔中并通過葉輪螺母5連接在泵軸7的自由端，該葉輪螺 母5的罩面上開設(shè)一與泵軸7上的螺紋盲孔同軸的穿孔；防反轉(zhuǎn)螺釘6穿過葉輪螺母5的罩面上的穿孔并旋裝在泵軸7的螺紋盲孔中，使 葉輪螺母5與泵軸7牢固連接，并能有效防止在泵軸7反轉(zhuǎn)的情況下葉輪螺母5的松動，保 證了水泵運行的可靠性和安全性；葉輪螺母5的后端面與葉輪4的輪轂前端面之間設(shè)有一 0形密封圈23，可有效避 免泵軸7與工作介質(zhì)接觸；軸承體15設(shè)在泵蓋3的后端，軸承體15與泵蓋3通過兩個均布的預(yù)連接螺釘11 連接在一起，再通過若干主螺柱12和螺母13同泵蓋3 —起安裝在泵體1的后端，這樣的安 裝方式可有效減小安裝誤差，同時也方便泵組的安裝與拆卸；軸承體15的中部和后端分別設(shè)有一軸承槽151、152 ；軸承體15的中后部外表面 上設(shè)置多塊散熱筋板153，以增加軸承體15與空氣的熱交換面積，提高了軸承體15的強(qiáng)度 和剛性，確保泵在運行中的機(jī)械性能；軸承組件包括一設(shè)在泵軸7的非驅(qū)動端上并位于中部軸承槽151中的圓柱滾子軸 承16及一對背靠背地設(shè)在泵軸7的驅(qū)動端上并位于后端軸承槽152中的角接觸球軸承17 ； 軸承組件采用稀油自潤滑，無需外供油路，可以保證泵在無預(yù)潤滑的情況下快速啟動；后端軸承槽152內(nèi)還通過一緊頂螺釘141安裝一軸承套14，角接觸球軸承17嵌套 在軸承套14內(nèi)；由于軸承套14是采用一緊頂螺釘141定位在軸承體15上，因此方便了角 接觸球軸承17的安裝與拆卸；軸承套14的端面上及中部軸承槽151的壁面上分別開設(shè)一 進(jìn)油孔142、154，可保證滾動軸承充分潤滑；角接觸球軸承17的前端的泵軸7上固定地套 設(shè)一導(dǎo)油環(huán)對，能有效引導(dǎo)稀油對角接觸球軸承17更好的潤滑；兩軸承壓蓋18分別固定在后端軸承槽152的后端面上及中部軸承槽151的前端面上；兩軸承擋套19固定地套在泵軸7上并分別位于圓柱滾子軸16承的前端與擋水圈 10之間及角接觸球軸承17的后端與泵聯(lián)軸器9之間；泵聯(lián)軸器9同時用于定位驅(qū)動端的 角接觸球軸承17，與現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)構(gòu)相比，省去了圓螺母對角接觸球軸承17的定位，因此 可以縮短泵的整體軸向尺寸；泵體密封20采用集裝式機(jī)械密封裝置。它安裝在泵軸7上并位于泵蓋3的密封 腔30中，能可靠防止本體1內(nèi)的介質(zhì)外泄，拆裝方便，減少了維修工作量；軸承油封采用迷宮式密封結(jié)構(gòu)，并由軸承壓蓋18和軸承擋套19構(gòu)成(見圖2)，能 有效防止軸承體15內(nèi)的潤滑油泄漏；該軸承擋套19的內(nèi)側(cè)段的外表面上徑向延伸一擋盤 190，軸承擋套19是以其擋盤190靠近圓柱滾子軸承16和角接觸球軸承17的方式固定地 套在泵軸7上；軸承壓蓋18的內(nèi)徑大于軸承擋套19的外徑并為間隙配合，它們之間的間隙 為0. 204 0. 296mm ；軸承壓蓋18的內(nèi)腔面上沿軸向設(shè)有若干迷宮式密封槽180 ；軸承壓蓋 18是以套在軸承擋套19外的方式固定在后端軸承槽152的后端面上及中部軸承槽151的 前端面上，以使迷宮式密封槽180對著軸承擋套19的外表面，并使擋盤190位于中部軸承 槽151與軸承壓蓋18間的空間內(nèi)及后端軸承槽152與軸承壓蓋18間的空間內(nèi)。在泵運轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生的向心力，使軸承潤滑油產(chǎn)生軸向流動時，由于軸承擋套19 的阻擋，在擋盤190的離心力的作用下，迫使?jié)櫥透淖冊S向流動的方向，很快被甩向擋 盤190的四周，可將潤滑油很好的保持在中部軸承槽151與軸承壓蓋18間的空間內(nèi)及后端 軸承槽152與軸承壓蓋18間的空間內(nèi)，再依靠油位高差及旋轉(zhuǎn)作用使?jié)櫥突氐捷S承體內(nèi) 并冷卻，形成一道循環(huán)，可保證軸承潤滑的穩(wěn)定性及可靠性。一部分在擋盤190外側(cè)的潤滑 油產(chǎn)生軸向流動而漏出軸承壓蓋18的趨勢，經(jīng)過軸承壓蓋18與軸承擋套19形成的迷宮式 曲折迂回間隙，由于多路多重阻擋、減壓，泄漏量得到有效抑制，泄漏量極小，有效保證了軸 承的正常使用。而外來的灰塵等雜物同樣要經(jīng)過通過軸承壓蓋18上的迷宮式密封槽180 的多重阻擋，從而阻止了灰塵等雜物進(jìn)入軸承壓蓋18的趨勢。本技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，以上的實施例僅是用來說明本發(fā)明， 而并非用作為對本發(fā)明的限定，只要在本發(fā)明的實質(zhì)精神范圍內(nèi)，對以上所述實施例的變 化、變型都將落在本發(fā)明的權(quán)利要求書范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于核電站的設(shè)備冷卻水泵，為一單級單吸懸臂臥式離心泵，它包括定子組件、 轉(zhuǎn)子組件、軸承組件和軸封組件，所述定子組件包括一泵體、一泵蓋及一對泵體密封環(huán)；所 述轉(zhuǎn)子組件包括一泵軸、一葉輪、一葉輪螺母及兩軸承擋套；所述軸承組件包括一軸承體、 軸承組件及兩軸承壓蓋；所述軸封組件包括泵體密封和軸承油封，其特征在于，所述泵體的吸入口垂直于吐出口布置，該泵體的內(nèi)腔為雙蝸殼結(jié)構(gòu)并為徑向剖分式； 所述泵蓋的內(nèi)緣后端面設(shè)有一密封腔，所述泵蓋的外緣架在所述泵體的后端面； 所述一對泵體密封環(huán)分別設(shè)置在所述泵體與所述葉輪的前蓋板之間和所述泵蓋與所 述葉輪的后蓋板之間；所述泵軸的自由端的外周面上設(shè)有外螺紋，所述泵軸的自由端面開設(shè)螺紋盲孔，所述 泵軸的驅(qū)動端連接一泵聯(lián)軸器，所述泵軸的中部固定地套有一擋水圈；所述葉輪通過所述葉輪螺母連接在所述泵軸的自由端并位于所述泵體的內(nèi)腔中； 所述葉輪螺母的罩面上開設(shè)一與所述泵軸上的螺紋盲孔同軸的穿孔，所述葉輪螺母 通過一穿過所述穿孔并旋裝在所述泵軸上的螺紋盲孔中的防反轉(zhuǎn)螺釘與所述泵軸牢固連 接；所述軸承體設(shè)在所述泵蓋的后端并通過若干主螺柱和螺母同所述泵蓋一起安裝在所 述泵體的后端，該軸承體的中部和后端分別設(shè)有一軸承槽；所述后端軸承槽內(nèi)還安裝一軸 承套；所述軸承組件包括一設(shè)在所述泵軸的非驅(qū)動端上并位于所述中部軸承槽中的圓柱滾 子軸承及一對背靠背地設(shè)在所述泵軸的驅(qū)動端上并位于所述后端軸承槽中的角接觸球軸 承，該一對角接觸球軸承嵌套在所述軸承套中；所述兩軸承壓蓋分別固定在所述后端軸承槽的后端面上及所述中部軸承槽的前端面上；所述兩軸承擋套固定地套在所述泵軸上并分別位于所述圓柱滾子軸承的前端與所述 擋水圈之間及所述角接觸球軸承的后端與所述泵聯(lián)軸器之間；所述泵體密封采用集裝式機(jī)械密封裝置，它安裝在所述泵軸上并位于所述泵蓋的密封 腔中；所述軸承油封采用迷宮式密封結(jié)構(gòu)，并由所述軸承壓蓋和所述軸承擋套構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于核電站的設(shè)備冷卻水泵，其特征在于，所述軸承擋套的內(nèi)側(cè)段的外表面上徑向延伸一擋盤，軸承擋套是以其擋盤靠近所述圓 柱滾子軸承和所述角接觸球軸承的方式固定地套在所述泵軸上；所述軸承壓蓋的內(nèi)徑大于所述軸承擋套的外徑并為間隙配合，所述軸承壓蓋的內(nèi)腔面 上沿軸向設(shè)有若干迷宮式密封槽，所述軸承壓蓋是以套在所述軸承擋套外的方式固定在所 述后端軸承槽的后端面上及所述中部軸承槽的前端面上，以使所述迷宮式密封槽對著所述 軸承擋套的外表面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于核電站的設(shè)備冷卻水泵，其特征在于，所述軸承套通過 一緊頂螺釘安裝在所述軸承體的后端軸承槽內(nèi)，該軸承套的端面上及所述中部軸承槽的壁 面上分別開設(shè)一進(jìn)油孔。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于核電站的設(shè)備冷卻水泵，其特征在于，所述角接觸球軸 承的前端的所述泵軸上固定地套設(shè)一導(dǎo)油環(huán)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于核電站的設(shè)備冷卻水泵，其特征在于，所述軸承體與所 述泵蓋通過兩個均布的預(yù)連接螺釘連接在一起。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于核電站的設(shè)備冷卻水泵，其特征在于，所述軸承體的中 后部外表面上設(shè)置多塊散熱筋板。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于核電站的設(shè)備冷卻水泵，其特征在于，所述連軸器是通 過一壓圈連接在所述泵軸的后端。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于核電站的設(shè)備冷卻水泵，其特征在于，所述葉輪螺母的 后端面與所述葉輪的輪轂前端面之間設(shè)有一 0形密封圈。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于核電站的設(shè)備冷卻水泵，為一單級單吸懸臂臥式離心泵，它包括定子組件、轉(zhuǎn)子組件、軸承組件和軸封組件，所述定子組件包括一泵體、一泵蓋及一對泵體密封環(huán)；所述轉(zhuǎn)子組件包括一泵軸、一葉輪、一葉輪螺母及兩軸承擋套；所述軸承組件包括一軸承體、軸承組件及兩軸承壓蓋；所述軸封組件包括泵體密封和軸承油封。本發(fā)明的設(shè)備冷卻水泵完全滿足核電站安裝空間的要求，解決了核電站設(shè)備冷卻水泵體積大、維修不方便，抗震性差等問題。同時將軸承冷卻方式由水冷改為自然空冷，進(jìn)一步優(yōu)化了系統(tǒng)的復(fù)雜性，且選用優(yōu)秀的水力模型，完全滿足單級單吸設(shè)備冷卻水泵的汽蝕性能問題。
文檔編號F04D29/42GK102116322SQ20101061405
公開日2011年7月6日 申請日期2010年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月30日
發(fā)明者陸金琪 申請人:上海阿波羅機(jī)械股份有限公司