專利名稱：一種用于余熱排出泵的葉輪的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及核電裝備領(lǐng)域的一種用于余熱排出泵的葉輪。
背景技術(shù)：
余熱排出泵是百萬千瓦級(jí)核電站反應(yīng)堆的核三級(jí)泵，其主要作用是在反應(yīng)堆停堆的時(shí)候，排出反應(yīng)堆冷卻劑的余熱，即余熱排出泵輸送反應(yīng)堆冷卻劑的余熱給余熱交換器來滿足核電站的冷卻要求，進(jìn)而保障了核電站運(yùn)行的可靠性，安全性，其在核電站中占有不可替代的作用。余熱排出泵輸送的反應(yīng)堆冷卻劑在進(jìn)入余熱排出泵的泵腔時(shí)，反應(yīng)堆冷卻劑中含有空氣的夾雜。余熱排出泵要求:在余熱排出泵的泵腔的進(jìn)口處，反應(yīng)堆冷卻劑中夾雜空氣的含量達(dá)到5%體積百分含量時(shí)，余熱排出泵仍能運(yùn)行，在該情況下，余熱排出泵的揚(yáng)程可能有所降低，但一旦在余熱排出泵的進(jìn)口處，反應(yīng)堆冷卻劑恢復(fù)到無夾雜空氣的狀態(tài)后，余熱排出泵，還應(yīng)能連續(xù)運(yùn)行，而不損壞、不出現(xiàn)功能喪失的或揚(yáng)程的降低。為了保證余熱排出泵在反應(yīng)堆冷卻劑恢復(fù)無空氣夾雜后能連續(xù)運(yùn)行而不損壞、不出現(xiàn)功能喪失的或揚(yáng)程的降低，必須保證葉輪的抗氣蝕性能，同時(shí)保證葉輪在與余熱排出泵的泵軸套接后，能夠有效平衡所述泵軸受的軸向力，但是目前的葉輪無法同時(shí)滿足上述兩項(xiàng)功能。

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，提供一種用于余熱排出泵的葉輪，該葉輪在與余熱排出泵的泵軸套接后，具有良好的抗氣蝕性能，并能平衡泵軸所受到的軸向力。實(shí)現(xiàn)上述目的的一種技術(shù)方案是:一種用于余熱排出泵的葉輪，包括前蓋板、后蓋板和貫穿所述后蓋板圓心的輪轂，所述后蓋板的底面與所述前蓋板的頂面之間，圍繞所述輪轂的圓周均布N片葉片，任意兩片相鄰的所述葉片之間形成葉輪流道；所述后蓋板上還設(shè)有位于所述葉片和所述輪轂徑向之間，圍繞所述輪轂的圓周均布的M個(gè)平衡通孔，所述前蓋板上套接葉輪口環(huán)。進(jìn)一步的，所述葉片的數(shù)量N為所述平衡通孔數(shù)量M的一倍或二倍。進(jìn)一步的，所述的葉片彎曲呈弧狀，且沿同一旋轉(zhuǎn)方向圍繞所述輪轂的圓周排列。進(jìn)一步的，所述葉片為直線形，且圍繞所述輪轂的圓周呈放射狀排列。進(jìn)一步的，該葉輪是用不銹鋼鑄件整體焊接而成的。進(jìn)一步的，所述輪轂的內(nèi)圓周上設(shè)有鍵槽結(jié)構(gòu)。進(jìn)一步的，所述葉片延伸到所述后蓋板的邊緣。采用了本發(fā)明的一種用于余熱排出泵的葉輪的技術(shù)方案，即在后蓋板上均布M個(gè)位于輪轂和葉片徑向之間，且圍繞所述輪轂的圓周均布的平衡通孔的同時(shí)，在前蓋板上套接葉輪口環(huán)的技術(shù)方案。其技術(shù)效果是:該葉輪在與余熱排出泵的泵軸套接后，能有效平衡所述泵軸所受到的軸向力，保證余熱排出泵在連續(xù)運(yùn)行的過程中，不損壞、不出現(xiàn)功能喪失的或揚(yáng)程的降低。


圖1為本發(fā)明的一種用于余熱排出泵的葉輪的安裝示意圖。圖2為本發(fā)明的一種用于余熱排出泵的葉輪實(shí)施例1的后蓋板示意圖。圖3為本發(fā)明的一種用于余熱排出泵的葉輪實(shí)施例2的后蓋板示意圖。圖4為本發(fā)明的一種用于余熱排出泵的葉輪實(shí)施例3的后蓋板示意圖。圖5為本發(fā)明的一種用于余熱排出泵的葉輪實(shí)施例4的后蓋板示意。
具體實(shí)施例方式請(qǐng)參閱圖1至圖5，本發(fā)明的發(fā)明人為了能更好地對(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，本發(fā)明的一種用于余熱排出泵的葉輪，包括前蓋板1、后蓋板2和貫穿后蓋板圓心的輪轂3，輪轂3通過葉輪螺母61和墊片62與余熱排出泵的泵軸100底端固定套接。后蓋板2的底面與前蓋板I頂面之間，圍繞輪轂3的圓周均布N片葉片4，任意兩片相鄰的葉片4之間形成葉輪流道5。后蓋板2上還設(shè)有位于所述葉片4和輪轂3徑向之間，圍繞輪轂3的圓周均布的M個(gè)平衡通孔21。前蓋板I上套接葉輪口環(huán)11。這樣設(shè)計(jì)的目的在于:該葉輪與余熱排出泵的泵軸100套接后，平衡通孔21平衡了泵軸100所受到的軸向力，而葉輪口環(huán)11與安裝在導(dǎo)葉200上的導(dǎo)葉口環(huán)201之間形成了一個(gè)類似于水導(dǎo)軸承的結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步穩(wěn)定了葉輪的圓轉(zhuǎn)中心。這樣套接在泵軸100上的軸承(圖中未顯示)的磨損減輕，保證余熱排出泵在連續(xù)運(yùn)行的過程中，不損壞、不出現(xiàn)功能喪失的或揚(yáng)程的降低。下面通過具體實(shí)施例，對(duì)技術(shù)效果進(jìn)行進(jìn)一步的說明。實(shí)施例1請(qǐng)參閱圖2,本實(shí)施例中，葉輪的前蓋板I的頂面和后蓋板2的底面之間設(shè)有五片葉片4，葉片4彎曲成弧狀，并沿逆時(shí)針方向圍繞輪轂3的圓周排列，并延伸到后蓋板2的邊緣。葉片4延伸到后蓋板2的邊緣，是為了防止相鄰葉輪流道5內(nèi)的反應(yīng)堆冷卻劑發(fā)生對(duì)沖，而造成葉輪發(fā)生氣蝕，同時(shí)也進(jìn)一步保證了葉輪旋轉(zhuǎn)中心的穩(wěn)定，進(jìn)一步平衡泵軸100所受到的軸向力。葉片4彎曲成弧狀并沿逆時(shí)針方向圍繞輪轂3的圓周排列是為了使葉片4圍繞輪轂3的圓周排列的方向與泵軸100旋轉(zhuǎn)的方向相反，減少反應(yīng)堆冷卻劑在葉輪流道5的水力損失，進(jìn)一步增強(qiáng)葉輪的抗氣蝕性能，延長葉輪的使用壽命。本實(shí)施例中，平衡通孔21的數(shù)量為五個(gè)，即葉片4的數(shù)量N為平衡通孔21數(shù)量M的一倍。平衡通孔21有利于將余熱排出泵內(nèi)反應(yīng)堆冷卻劑中含有空氣的夾雜排出所述余熱排出泵，提高了葉輪的抗氣蝕性能。本實(shí)施例中，相比于不設(shè)置平衡通孔21，而只將葉片4延伸到后蓋板2邊緣的葉輪，葉輪的氣蝕大大減輕，使用壽命延長了 35%，相比于只設(shè)置5個(gè)平衡通孔21而未將葉片4延伸到后蓋板2邊緣的葉輪，泵軸100受到的軸向力顯著降低，泵軸100上套接的軸承(圖中未顯示)得到了有效保護(hù)，該軸承的使用壽命延長了 40%。實(shí)施例2
請(qǐng)參閱圖3，本實(shí)施例中，葉輪的前蓋板I的頂面和后蓋板2的底面之間設(shè)有四片葉片4，葉片4彎曲成弧狀，并沿逆時(shí)針方向圍繞輪轂3的圓周排列。葉片4彎曲成弧狀并沿逆時(shí)針方向圍繞輪轂3的圓周排列是為了使葉片4圍繞輪轂3的圓周排列的方向與泵軸100旋轉(zhuǎn)的方向相反，減少反應(yīng)堆冷卻劑在葉輪內(nèi)部的水力損失，進(jìn)一步增強(qiáng)葉輪的抗氣蝕性能，延長葉輪的使用壽命。本實(shí)施例中，平衡通孔21的數(shù)量為二個(gè)，即葉片4的數(shù)量N為平衡通孔21的數(shù)量M的二倍。本實(shí)施例中，相比于不設(shè)置平衡通孔21，而只將葉片4延伸到后蓋板2邊緣的葉輪，葉輪的氣蝕大大減輕，使用壽命延長了 15%，相比于只設(shè)置二個(gè)平衡通孔21而未將葉片4延伸到后蓋板2邊緣的葉輪，泵軸100受到的軸向力顯著降低，泵軸100上套接的軸承(圖中未顯示)得到了有效保護(hù)，該軸承的使用壽命延長了 25%。實(shí)施例3請(qǐng)參閱圖4，本實(shí)施例中，葉輪的前蓋板I的頂面和后蓋板2的底面之間設(shè)有四片葉片4，葉片4呈直線形，并圍繞輪轂3的圓周呈放射狀排列。本實(shí)施例中，平衡通孔21的數(shù)量為四個(gè)，即葉片4的數(shù)量N為平衡通孔21的數(shù)量M的一倍。本實(shí)施例中，相比于不設(shè)置平衡通孔21，而只將葉片4延伸到后蓋板2邊緣的葉輪，葉輪的氣蝕大大減輕，使用壽命延長了 25%，相比于只設(shè)置四個(gè)平衡通孔21而未將葉片4延伸到后蓋板2邊緣的葉輪，泵軸100受到的軸向力顯著降低，泵軸100上套接的軸承(圖中未顯示)得到了有效保護(hù)，該軸承的使用壽命延長了 18%。實(shí)施例4請(qǐng)參閱圖4，本實(shí)施例中，葉輪的前蓋板I的頂面和后蓋板2的底面之間設(shè)有四片葉片4，葉片4呈直線形，并圍繞輪轂3的圓周呈放射狀排列。本實(shí)施例中，平衡通孔21的數(shù)量為二個(gè)，即葉片4的數(shù)量N為平衡通孔21數(shù)量二倍。本實(shí)施例中，相比于不設(shè)置平衡通孔21，而只將葉片4延伸到后蓋板2邊緣的葉輪，葉輪的氣蝕大大減輕，使用壽命延長了12%，相比于只設(shè)置四個(gè)平衡通孔21而未將葉片4延伸到后蓋板2邊緣的葉輪，泵軸100受到的軸向力顯著降低，泵軸100上套接的軸承(圖中未顯示)得到了有效保護(hù)，該軸承的使用壽命延長了 9%。上述實(shí)施例中，為了保證葉輪的抗氣蝕性能，前蓋板1、后蓋板2、和輪轂3均由304不銹鋼鑄件制成，葉片4由雙相不銹鋼鑄件制成。前蓋板1、后蓋板2、輪轂3和葉片4通過焊接工藝整體焊接成型。上述實(shí)施例中，輪轂3的內(nèi)圓周上設(shè)有鍵槽結(jié)構(gòu)(圖中未顯示)，該鍵槽結(jié)構(gòu)與輪轂3的軸向平行，以便將葉輪固定在泵軸100上。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)利要求書范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于余熱排出泵的葉輪，包括前蓋板(I)、后蓋板(2)和貫穿所述后蓋板(2)圓心的輪轂(3)，所述后蓋板(2)的底面與所述前蓋板(I)的頂面之間，圍繞所述輪轂(3)的圓周均布N片葉片(4)，任意兩片相鄰的所述葉片(4)之間形成葉輪流道(5);其特征在于: 所述后蓋板(2)上還設(shè)有位于所述葉片(4)和所述輪轂(3)徑向之間，圍繞所述輪轂(3 )的圓周均布的M個(gè)平衡通孔(21 )，所述前蓋板(I)上套接葉輪口環(huán)(11)。
2.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于余熱排出泵的葉輪，其特征在于:所述葉片(4)的數(shù)量N為所述平衡通孔(21)數(shù)量M的一倍或二倍。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種用于余熱排出泵的葉輪，其特征在于:所述的葉片(4)彎曲呈弧狀，且沿同一旋轉(zhuǎn)方向圍繞所述輪轂(3)的圓周排列。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種用于余熱排出泵的葉輪，其特征在于:所述葉片(4)為直線形，且圍繞所述輪轂(3)的圓周呈放射狀排列。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種用于余熱排出泵的葉輪，其特征在于:該葉輪是用不銹鋼鑄件整體焊接而成的。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種用于余熱排出泵的葉輪，其特征在于:所述輪轂(3)的內(nèi)圓周上設(shè)有鍵槽結(jié)構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種用于余熱排出泵的葉輪，其特征在于:所述葉片(4)延伸到所述后蓋板(2)的邊緣。
全文摘要
本發(fā)明公開了核電裝備領(lǐng)域的一種用于余熱排出泵的葉輪，包括前蓋板、后蓋板和貫穿所述后蓋板圓心的輪轂，所述后蓋板的底面與所述前蓋板的頂面之間，圍繞所述輪轂的圓周均布N片葉片，任意兩片相鄰的葉片之間形成葉輪流道；所述后蓋板上還設(shè)有位于所述葉片和所述輪轂徑向之間，圍繞所述輪轂的圓周均布的M個(gè)平衡通孔,所述前蓋板上套接葉輪口環(huán)。其技術(shù)效果是在該葉輪的抗氣蝕性能得到有效提升，使用壽命得到有效延長的同時(shí)，該葉輪在與余熱排出泵的泵軸套接后，能有效平衡所述泵軸所受到的軸向力，保證余熱排出泵在連續(xù)運(yùn)行的過程中，不損壞、不出現(xiàn)功能喪失的或揚(yáng)程的降低。
文檔編號(hào)F04D29/24GK103161753SQ20131012592
公開日2013年6月19日 申請(qǐng)日期2013年4月12日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月12日
發(fā)明者陸金琪 申請(qǐng)人:上海阿波羅機(jī)械股份有限公司