專利名稱：一種用于pcs再循環(huán)泵的連接結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及核電裝備領(lǐng)域的一種用于PCS再循環(huán)泵的連接結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
PCS再循環(huán)泵是用在核電站的PCS系統(tǒng)中經(jīng)常使用的一種再循環(huán)泵，PCS系統(tǒng)也稱作為非能動(dòng)安全殼冷卻系統(tǒng)，該系統(tǒng)的作用是在安全殼內(nèi)發(fā)生冷卻劑喪失(LOCA)或主蒸汽管破口(MSLB)事故時(shí)，導(dǎo)出安全內(nèi)熱量，降低安全殼的溫度和壓力，降低安全殼大氣和外部環(huán)境的壓差，限制事故后放射性物質(zhì)的釋放。PCS也作為乏燃料水池的補(bǔ)給水源，PCS 系統(tǒng)主要部件包括非能動(dòng)安全殼冷卻水貯存箱(PCCWST)、空氣折流板(ai rbaffle)、空氣入口和空氣出口、水分配系統(tǒng)。此外，還有非能動(dòng)安全殼冷卻輔助貯水箱(PCCAWST)和兩臺(tái)PCS再循環(huán)泵，在現(xiàn)場(chǎng)使用再循環(huán)泵從PCCAWST向PCS系統(tǒng)提供額外的冷卻水，還能為消防系統(tǒng)的抗震水塔提供后備補(bǔ)水。目前PCS再循環(huán)泵由于安裝在核電站系統(tǒng)內(nèi)部的，因此其外形尺寸受到了很大的限制。按照常規(guī)的設(shè)計(jì)思路，PCS再循環(huán)泵的外形尺寸將無可避免地超過核電站系統(tǒng)所允許的最大值。造成上述情況的原因主要是兩個(gè)，一是為了保證PCS再循環(huán)泵在經(jīng)過所述PCS 再循環(huán)泵的葉輪中流出后，必須經(jīng)過一個(gè)具有一定長(zhǎng)度的過流通道，降低流速，將水的動(dòng)能轉(zhuǎn)變成壓能，為了保證該過流通道的長(zhǎng)度，泵體很難減小。二是為了保證機(jī)械密封和軸承體的散熱，機(jī)械密封腔室必須足夠大，軸承體外壁的面積也必須足夠大，這樣的要求也限制了所述PCS再循環(huán)泵外形尺寸的進(jìn)一步減??；此外，由于機(jī)械密封采取水冷的方式，如果為了水冷而增加外部管路的話，那么所述PCS再循環(huán)泵外形尺寸就更難減小了。

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PCS再循環(huán)泵的連接結(jié)構(gòu)，其使PCS再循泵的結(jié)構(gòu)緊湊，在保證PCS再循環(huán)泵可靠性的同時(shí)，防止PCS再循環(huán)泵的外形尺寸超出核電站系統(tǒng)所允許的最大值。實(shí)現(xiàn)上述目的的一種技術(shù)方案是一種用于PCS再循環(huán)泵的連接結(jié)構(gòu)，包括泵體、泵蓋、葉輪、軸套、機(jī)械密封、軸承體和泵軸；所述泵體分為吸入室和蝸殼室，所述吸入室的一端設(shè)置進(jìn)口法蘭，另一端同通過連接部與所述蝸殼室軸向連接，所述蝸殼室上還設(shè)有出口管，所述出口管的末端設(shè)置出口法蘭；所述葉輪置于所述蝸殼室內(nèi)，所述葉輪的一端套接在所述泵軸的末端，另一端與所述連接部套接；所述泵蓋、所述葉輪和所述機(jī)械密封依次套接在所述泵軸上，并且所述泵體、所述泵蓋和所述機(jī)械密封之間是軸向固定；所述泵蓋及所述機(jī)械密封和所述泵軸的徑向之間設(shè)置所述軸套，所述軸套、所述泵蓋和所述機(jī)械密封圍成機(jī)械密封腔室；
所述軸承體套接在所述機(jī)械密封和所述泵軸的外壁上；所述軸套的外壁上設(shè)置環(huán)形的階梯結(jié)構(gòu)，使所述軸套靠近所述泵蓋一側(cè)的截面面積大于所述軸套靠近所述機(jī)械密封一側(cè)的截面面積。進(jìn)一步的，所述出水管設(shè)置于所述蝸殼室的頂端，并且所述出水管是垂直于水平地面的。進(jìn)一步的，所述泵蓋上設(shè)置軸向通孔，連接所述蝸殼室和所述機(jī)械密封腔室。進(jìn)一步的，所述吸水室為直錐形吸水室，所述吸水室設(shè)置所述入口法蘭一端的截面面積小于設(shè)置所述連接部一端的截面面積。進(jìn)一步的，所述蝸殼室為單蝸殼型蝸殼室。再進(jìn)一步的，所述葉輪和所述泵蓋之間設(shè)置后密封環(huán)，所述葉輪和所述連接部之間設(shè)置前密封環(huán)，所述葉輪和所述泵軸之間設(shè)置葉輪螺母。進(jìn)一步的，所述軸承體的外壁上設(shè)置散熱肋片。進(jìn)一步的，所述蝸殼室的底部設(shè)置泵腳。采用了本發(fā)明一種用于PCS再循環(huán)泵的連接結(jié)構(gòu)的技術(shù)方案，即將原來直筒形的軸套換成階梯形的軸套。其技術(shù)效果是在保證所述機(jī)械密封腔室尺寸的同時(shí)，減小所述泵蓋、所述軸承體和所述機(jī)械密封的尺寸，這樣就可以在保證PCS再循環(huán)泵穩(wěn)定運(yùn)行的情況下，減少PCS再循環(huán)泵的外形尺寸，從而防止PCS再循環(huán)泵的外形尺寸超出核電站系統(tǒng)所允許的最大值。


圖I為本發(fā)明的一種用于PCS再循環(huán)泵的連接結(jié)構(gòu)的軸向結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式請(qǐng)參閱圖1，為了能更好地對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行理解，下面通過具體地實(shí)施例，并結(jié)合附圖進(jìn)行詳細(xì)地說明請(qǐng)參閱圖1，PCS再循環(huán)泵屬于單級(jí)、臥式、端吸、懸臂式離心泵，本發(fā)明的一種用于PCS再循環(huán)泵的連接結(jié)構(gòu)，包括泵體I、泵蓋2、葉輪3、軸套4、機(jī)械密封5、軸承體6和泵軸7。所述泵體I分為吸入室11和蝸殼室12，所述吸入室的11 一端設(shè)置進(jìn)口法蘭111， 另一端同通過連接部112與所述蝸殼室12軸向連接，所述蝸殼室12的頂端上還設(shè)有出口管121，所述出口管121是垂直于水平地面的，所述出口管121的末端設(shè)置出口法蘭122。所述葉輪3置于所述蝸殼室12內(nèi)，所述葉輪3的一端套接在所述泵軸7的末端， 另一端與所述連接部112套接。所述泵蓋2、所述葉輪3和所述機(jī)械密封5依次套接在所述泵軸7上，并且所述泵體I、所述泵蓋2和所述機(jī)械密封5之間是軸向固定。這種固定是通過螺栓完成的。所述泵蓋2及所述機(jī)械密封5和所述泵軸7的徑向之間設(shè)置所述軸套4，所述軸套
4、所述泵蓋2和所述機(jī)械密封5圍成機(jī)械密封腔室51 ；所述軸承體6套接在所述機(jī)械密封5的外壁上。將所述出水管121置于所述蝸殼室頂端，并且所述出水管121是垂直于水平地面的目的在于水從軸向被吸入所述泵體1，從徑向垂直排出所述泵體1，這樣有助于減小所述泵體I的軸向長(zhǎng)度，從而控制所述PCS在循環(huán)泵的外形尺寸。此外，所述吸水室11為直錐形的吸水室，所述吸水室11設(shè)置所述入口法蘭111 一端的截面面積小于設(shè)置所述連接部112—端的截面面積。這樣設(shè)計(jì)的目的在于水在所述吸水室11內(nèi)從所述進(jìn)口法蘭111向所述連接部112流動(dòng)的時(shí)候，水的流速是逐漸減慢的， 因此水在所述吸水室11內(nèi)的水力損失小，進(jìn)而保證水在設(shè)置所述連接部112—端是以均勻的流速流入所述葉輪3的，以提高PCS再循環(huán)泵的效率和的抗汽蝕性能。這同樣有利于控制所述PCS再循環(huán)泵的外形尺寸。所述蝸殼室12為單蝸殼型蝸殼室。這樣設(shè)計(jì)的目的在于有助于減小所述出水管 121末端的截面面積，減小所述出口法蘭122的口徑，降低水在所述出口法蘭122處的流速， 減小水在所述出口法蘭122處的局部阻力損失，提高PCS再循環(huán)泵的效率，以為控制所述 PCS再循環(huán)泵的外形尺寸創(chuàng)造有利條件。同時(shí)避免所述PCS再循環(huán)泵的配用電機(jī)被燒壞。為了進(jìn)一步加強(qiáng)所述蝸殼室的密封性，保證所述葉輪3旋轉(zhuǎn)中心的穩(wěn)定，所述葉輪3和所述泵蓋2之間設(shè)置后密封環(huán)31，所述葉輪3和所述連接部112之間設(shè)置前密封環(huán) 32，所述葉輪3和所述泵軸7之間設(shè)置葉輪螺母33。也是為了提高所述蝸殼室12的密封性能，在所述蝸殼室12和所述泵蓋2之間設(shè)置墊片22，并用螺栓固定。本實(shí)施例中，所述后密封環(huán)31通過螺釘固定在所述泵蓋2上，所述前密封環(huán)32均通過螺釘固定在所述泵體I上，所述葉輪螺母33與所述泵軸7之間設(shè)置墊片。本發(fā)明所做出的最為重要的改進(jìn)有三方面一是所述軸套4的外壁上設(shè)置環(huán)形的階梯結(jié)構(gòu)，使所述軸套4靠近所述泵蓋2 —側(cè)的截面面積大于所述軸套4靠近所述機(jī)械密封5 —側(cè)的截面面積。這樣設(shè)計(jì)的目的在于在保證所述機(jī)械密封腔室51尺寸的同時(shí)，減小所述泵蓋2、 機(jī)械密封5和所述軸承體6的尺寸，這樣就可以在保證PCS再循環(huán)泵穩(wěn)定運(yùn)行的情況下，減小PCS再循環(huán)泵的外形尺寸，從而防止PCS再循環(huán)泵的外形尺寸超出核電站系統(tǒng)所允許的
最大值。本發(fā)明的一種用于PCS再循環(huán)泵的連接結(jié)構(gòu)的另一項(xiàng)重要改進(jìn)在于所述泵蓋2 上設(shè)置軸向通孔21，連接所述蝸殼室12和所述機(jī)械密封腔室51。這樣設(shè)計(jì)的目的在于直接將蝸殼室12內(nèi)的水引入所述機(jī)械密封腔室51，對(duì)所述機(jī)械密封5上的密封端面進(jìn)行冷卻和沖洗，這樣省去了所述PCS再循環(huán)泵上的外部管路和所述泵蓋2上的冷卻腔，從而減小了所述泵蓋2的外形尺寸。從而有利于減小所述PCS再循環(huán)泵的外形尺寸。本發(fā)明的一種用于PCS再循環(huán)泵的連接結(jié)構(gòu)的第三項(xiàng)重要改進(jìn)在于在所述軸承體6的外壁上設(shè)置散熱肋條61，這樣設(shè)計(jì)的目的在于這樣可以增加所述軸承體6外壁的面積，在保證所述軸承體6散熱的同時(shí)，減小所述軸承體6的體積，從而有利于減小所述PCS 再循環(huán)泵的外形尺寸。本發(fā)明中，為了加強(qiáng)所述PCS再循環(huán)泵的穩(wěn)定性，在所述蝸殼室12的底部增加了
一個(gè)泵腳8。所述泵腳8與所述蝸殼12之間采用0形密封圈進(jìn)行水平方向的固定，采用螺釘進(jìn)行垂直方向的固定。所述軸承體6的底部設(shè)置支撐腳(圖中為顯示)，所述泵腳81和所述支撐腳共同對(duì)所述PCS再循環(huán)泵。
所述蝸殼室12的外壁上，還設(shè)有管堵123，所述管堵123位于所述泵腳8上方，所述管堵123拆除后，可將所述蝸殼室內(nèi)的水排空。本技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，以上的實(shí)施例僅是用來說明本發(fā)明， 而并非用作為對(duì)本發(fā)明的限定，只要在本發(fā)明的實(shí)質(zhì)精神范圍內(nèi)，對(duì)以上所述實(shí)施例的變化、變型都將落在本發(fā)明的權(quán)利要求書范圍。
權(quán)利要求
1.一種用于PCS再循環(huán)泵的連接結(jié)構(gòu)，包括泵體(I)、泵蓋(2)、葉輪(3)、軸套(4)、 機(jī)械密封(5)、軸承體(6)和泵軸(7)；所述泵體(I)分為吸入室(11)和蝸殼室(12)，所述吸入室(11)的一端設(shè)置進(jìn)口法蘭(111)，另一端同通過連接部(112)與所述蝸殼室(12)軸向連接，所述蝸殼室(12)上還設(shè)有出口管(121)，所述出口管(121)的末端設(shè)置出口法蘭(122)；所述葉輪(3)置于所述蝸殼室(12)內(nèi)，所述葉輪(3)的一端套接在所述泵軸(7)的末端，另一端與所述連接部(112)套接；所述泵蓋(2)、所述葉輪(3)和所述機(jī)械密封(5)依次套接在所述泵軸(7)上，并且所述泵體(I)、所述泵蓋(2)和所述機(jī)械密封(5)之間是軸向固定；所述泵蓋(2)及所述機(jī)械密封(5)和所述泵軸(7)的徑向之間設(shè)置所述軸套(4)，所述軸套(4)、所述泵蓋(2)和所述機(jī)械密封(5)圍成機(jī)械密封腔室(51)；所述軸承體(6)套接在所述機(jī)械密封(5)和所述泵軸(7)的外壁上；其特征在于所述軸套(4)的外壁上設(shè)置環(huán)形的階梯結(jié)構(gòu)，使所述軸套(4)靠近所述泵蓋(2) —側(cè)的截面面積大于所述軸套(4)靠近所述機(jī)械密封(5) —側(cè)的截面面積。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用于PCS再循環(huán)泵的連接結(jié)構(gòu)，其特征在于所述出水管(121)設(shè)置于所述蝸殼室(12)的頂端，并且所述出水管(121)是垂直于水平地面的。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的一種用于PCS再循環(huán)泵的連接結(jié)構(gòu)，其特征在于所述泵蓋(2)上設(shè)置軸向通孔(21)，連接所述蝸殼室(12)和所述機(jī)械密封腔室(51)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的一種用于PCS再循環(huán)泵的連接結(jié)構(gòu)，其特征在于所述吸水室(11)為直錐形吸水室，所述吸水室(11)設(shè)置所述入口法蘭(111) 一端的截面面積小于設(shè)置所述連接部(112) —端的截面面積。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的一種用于PCS再循環(huán)泵的連接結(jié)構(gòu)，其特征在于所述蝸殼室(12)為單蝸殼型蝸殼室。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種用于PCS再循環(huán)泵的連接結(jié)構(gòu)，其特征在于所述葉輪(3)和所述泵蓋(2)之間設(shè)置后密封環(huán)(31)，所述葉輪(3)和所述連接部(112)之間設(shè)置前密封環(huán)(32)，所述葉輪(3)和所述泵軸(7)之間設(shè)置葉輪螺母(33)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的一種用于PCS再循環(huán)泵的連接結(jié)構(gòu)，其特征在于所述軸承體￠)的外壁上設(shè)置散熱肋片(61)。
8.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的一種用于PCS再循環(huán)泵的連接結(jié)構(gòu)，其特征在于所述蝸殼室(12)的底部設(shè)置泵腳(8)。
全文摘要
本發(fā)明公開了核電裝備領(lǐng)域的一種用于PCS再循環(huán)泵的連接結(jié)構(gòu)，包括泵體、泵蓋、葉輪、軸套、機(jī)械密封、軸承體和泵軸；所述泵體分為吸入室和蝸殼室，所述吸入室設(shè)置進(jìn)口法蘭，并通過連接部與蝸殼室軸向連接，蝸殼室上還設(shè)有出口管和出口法蘭；葉輪置于蝸殼室內(nèi)，并與所述泵軸的末端和所述連接部套接；所述泵蓋、所述機(jī)械密封依次套接在泵軸上，并且與所述泵體軸向固定；所述泵蓋及所述機(jī)械密封和所述泵軸的徑向之間設(shè)置軸套，所述軸套的外壁設(shè)置階梯結(jié)構(gòu)，使其靠近所述泵蓋一側(cè)的截面面積大于其靠近所述機(jī)械密封一側(cè)的截面面積；所述軸套、所述泵蓋和所述機(jī)械密封圍成機(jī)械密封腔室；所述軸承體套接在所述機(jī)械密封和所述泵軸的外壁上。
文檔編號(hào)F04D29/04GK102606509SQ20121008332
公開日2012年7月25日 申請(qǐng)日期2012年3月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月27日
發(fā)明者潘偉紅, 陸金琪 申請(qǐng)人:上海阿波羅機(jī)械股份有限公司