專利名稱：一種主給水泵的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及核電裝備領域的一種主給水泵。
背景技術：
主給水泵為非核級泵，在壓水堆核電站中主給水泵的主要功能是:對除氧器的來水進行加壓，然后除氧器的來水進入高壓加熱器和蒸汽發(fā)生器，使蒸汽發(fā)生器生成蒸汽去驅動核電站的主汽輪機發(fā)電。而在一回路反應堆停堆的時期階段，堆內的多余熱量也可使主給水泵的給水產生蒸汽，將一回路介質的熱量導出，起到冷卻一回路的作用。再則是當主汽輪機突然甩負荷或發(fā)生蒸汽管道破裂等事故工況時，主給水泵也可起到將多余的熱量導出的作用。因此，主給水泵的運行可靠性極為重要。由于主給水泵是在高壓狀態(tài)下運行的，因此主給水泵所輸送的高壓液態(tài)水，其溫度近180°C。因此目前的主給水泵存在著兩個問題，一個是主給水泵的泵軸在運行過程中受到巨大的軸向力，對主給水泵的安全運行產生了嚴重的影響。另外一方面，為了保證軸封裝置的有效性，主給水泵在對軸封裝置進行自沖洗時前，高壓液態(tài)水的溫度必須降到80°C以下，因此如何平衡泵軸受到的軸向力以及在對軸封裝置的軸封端面進行自沖洗前將高壓液態(tài)水的溫度降到80°C以下，是主給水泵設計中的一個技術難點問題。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種用于核電站的主給水泵，它能實現(xiàn)泵軸軸向力的平衡，有效延長主給水泵的使用壽命并且使泵的結構更加簡單緊湊。實現(xiàn)上述目的的一種技術方案是:一種主給水泵，包括定子部件、抽芯殼體、泵軸、相背設置的兩套軸封裝置、驅動端軸承和非驅動端軸承；所述定子部件包括泵體、對應位于所述泵體前后兩端的前泵蓋和后泵蓋，以及固定在所述后泵蓋后端面上的軸承托架，所述泵體、所述前泵蓋和所述后泵蓋間形成主給水泵的泵腔，所述泵腔的頂端設有一個泵腔進口和一個泵腔出口 ；所述抽芯殼體位于所述泵腔中，所述抽芯殼體的前后兩端對應與所述泵體和所述后泵蓋固定，所述抽芯殼體的前端與所述前泵蓋的后端之間形成吸水室；所述泵軸軸向貫穿所述定子部件和所述抽芯殼體；所述泵軸與所述后泵蓋的徑向之間設有固定套接在所述泵軸上的平衡鼓，以及套接在所述平衡鼓外圓周上并與所述后泵蓋固定的平衡套；所述平衡鼓、所述平衡套、所述后泵蓋和所述軸承托架在之間形成平衡腔；所述后泵蓋的頂部開有一個徑向的降壓通孔，該降壓通孔通過一根平衡管路，與所述的泵腔進口連通。進一步的，所述平衡套的內圓周上設有沿所述平衡套軸向依次排列的環(huán)形的平衡槽，所述平衡套的兩個端面設有環(huán)形的漩流端口。進一步的，所述的兩套軸封裝置分別在所述的前泵蓋的徑向內側，以及所述的軸承托架的徑向內側與所述泵軸套接；所述平衡腔內設有與所述泵軸套接后冷卻腔，該后冷卻腔與所述軸承托架前端面固定，所述吸水室內設有與所述泵軸套接的前冷卻腔，該前冷卻腔與所述前泵蓋的后端面固定；所述后冷卻腔和所述前冷卻腔中均充滿處于循環(huán)狀態(tài)的冷卻水；所述后冷卻腔和所述泵軸的徑向之間設有套接在所述泵軸上的后節(jié)流襯套，所述前冷卻腔和所述泵軸的徑向之間設有套接在所述泵軸上的前節(jié)流襯套。再進一步的，所述后冷卻腔是由后冷卻腔壓蓋、軸承托架和后冷卻套圍成的，所述后冷卻腔壓蓋固定在所述軸承托架的前端面上，所述后冷卻套的外圓周與所述軸承托架的內圓周以及所述后冷卻腔壓蓋的內圓周固定，且所述后冷卻套的外圓周上設有后環(huán)形阻流槽；所述前冷卻腔是由前冷卻腔壓蓋、前泵蓋和前冷卻套圍成的，所述前冷卻腔壓蓋固定在所述前泵蓋的后端面上，所述前冷卻套的外圓周與所述前泵蓋的內圓周以及所述前冷卻腔壓蓋的內圓周固定，且所述前冷卻套的外圓周上設有前環(huán)形阻流槽。再進一步的，所述的兩套軸封裝置內均設有一個機封腔；位于所述的軸承托架徑向內側的軸封裝置，其機封腔通過位于所述軸承托架上第一后進水通孔連接第一后熱交換器的出水口，該軸封裝置與所述后冷卻腔之間形成后回流腔，所述后回流腔通過位于所述軸承托架上的第一后出水通孔連接第一后熱交換器的進水Π ；位于所述的前泵蓋徑向內側的軸封裝置，其機封腔通過位于前泵蓋上第一前進水通孔連接第一前熱交換器的出水口，該軸封裝置與所述前冷卻腔之間形成前回流腔，所述前回流腔通過位于所述前泵蓋上的第一前出水通孔連接第一前熱交換器的進水口。更進一步的，所述軸封裝置包括:動環(huán)座、動環(huán)、靜環(huán)座、靜環(huán)、機封壓蓋和密封函體；所述動環(huán)座固定套接在所述泵軸上，所述動環(huán)座、所述密封函體和所述機封壓蓋圍成所述的機封腔；所述動環(huán)、所述靜環(huán)座和所述靜環(huán)均位于所述機封腔內，所述動環(huán)固定在所述動環(huán)座上，所述靜環(huán)固定在所述靜環(huán)座上；所述靜環(huán)座與所述機封壓蓋固定并通過若干處于壓縮狀態(tài)的彈簧軸向連接，使所述動環(huán)和所述靜環(huán)的軸向受力接觸。還要進一步的，所述密封函體上設有一個冷卻通孔；位于所述前泵蓋徑向內側的軸封裝置，其冷卻通孔連接所述前泵蓋上的第一前進水通孔；位于所述軸承托架徑向內側的軸封裝置，其冷卻通孔連接所述軸承托架上的第一后冷卻通孔。進一步的，所述抽芯殼體內設有N級壓水室以及前置于所述N級壓水室的誘導輪室，所述誘導輪室內設有套接在所述泵軸上的誘導輪，所述N級壓水室的第一到第N壓水室內均設有導葉，以及在所述導葉的內腔中與所述泵軸套接的葉輪，所述葉輪的前蓋板與所述導葉之間設有葉輪密封環(huán)，所述第一級壓水室的第一到第N-壓水室內，所述葉輪的輪轂與所述導葉的徑向之間設有導葉套。進一步的，所述非驅動端軸承為可傾瓦塊軸承；
所述非驅動端軸承包括第二軸承座、固定在所述第二軸承座內圓周上的前推力瓦塊座和后推力瓦塊座，以及套接在所述泵軸的推力盤，所述非驅動端軸承通過所述第二軸承座固定在所述軸承托架的后端面上，所述前推力瓦塊座和所述后推力瓦塊座在所述推力盤前后兩側對稱布置，所述推力盤與所述第二軸承座徑向之間設有套接在所述推力盤外圓周上的推力盤外套所述前推力瓦塊座與所述推力盤的前端面之間設有若干圍繞所述泵軸均布的前推力瓦塊；所述后推力瓦塊座與所述推力盤的后端面之間設有若干圍繞所述泵軸均布的后推力瓦塊。采用本發(fā)明的一種主給水泵的技術方案，即在后泵蓋的頂端設置一降壓通孔，使由平衡鼓、平衡套、后泵蓋和軸承托架所圍成的平衡腔內的壓力與主給水泵吸水室內的壓力相等，從而使平衡鼓受到一個指向所述平衡腔的推力的技術方案。其技術效果是:主給水泵泵軸所受到的軸向力得到了有效的平衡，主給水泵的安全運行得到了保證。


圖1為本發(fā)明的一種主給水泵的結構示意圖。圖2為本發(fā)明的一種主給水泵的抽芯殼體和泵軸的結構示意圖。圖3為本發(fā)明的一種主給水泵的泵軸的結構示意圖。圖4為本發(fā)明的一種主給水泵的平衡套的結構示意圖。圖5為本發(fā)明的一種主給水泵的軸封裝置的結構示意圖。圖6為本發(fā)明的一種主給水泵的驅動端軸承的結構示意圖。圖7為本發(fā)明的一種主給水泵的驅動端軸承的后端面圖。圖8為本發(fā)明的一種主給水泵的非驅動端軸承的結構示意圖。
具體實施例方式為了能更好地對本發(fā)明的技術方案進行理解，下面通過具體地實施例，并結合附圖進行詳細地說明:請參閱圖1，本發(fā)明的一種用于核電站的主給水泵，包括定子部件、抽芯殼體2、泵軸30、兩套相背設置的機械密封4、驅動端軸承5和非驅動端軸承6。定子部件包括泵體U、前泵蓋12、后泵蓋13和軸承托架14。前泵蓋12通過螺栓固定在泵體的前端11，后泵蓋13通過螺栓固定在泵體11的后端。軸承托架14通過螺栓固定在后泵蓋13的后端面上。泵體11、前泵蓋12和后泵蓋13圍成主給水泵的泵腔。泵體11的頂端分別設有泵腔進口和泵腔出口。所述泵腔進口位于泵體11的前部，所述泵腔進口處設有進口法蘭管111，所述泵腔出口位于泵體11后部，所述泵腔出口處設有出口法蘭管112。泵體11、前泵蓋12、后泵蓋13、進口法蘭管111和出口法蘭管112都是由不銹鋼鍛件制成的。進口法蘭管111和出口法蘭管112通過不銹鋼堆焊工藝與泵體11焊接的。這樣保證了定子部件的耐用性。抽芯殼體2位于主給水泵的泵腔內。抽芯殼體2包括沿所述泵腔軸向依次設置的誘導輪殼體201、前置導流殼202、第一導流殼203、第二導流殼204、第三導流殼205和末端間隔板206。誘導輪殼體201、前置導流殼202、第一導流殼203、第二導流殼204、第三導流殼205通過螺栓依次軸向連接。誘導輪殼體201、泵體11和前泵蓋12的后端面間形成高壓液態(tài)水的從進口法蘭管111進入所述泵腔的吸水室。誘導輪殼體201、前置導流殼202圍成了抽芯殼體2的誘導輪室,前置導流殼202與第一導流殼203之間形成了第一壓水室,第一壓水室內設有與前置導流殼202固定的第一導葉211 ;第一導流殼203與第二導流殼204之間形成了第二壓水室，第二壓水室內設有與第一導流殼203固定的第二導葉212 ;第二導流殼204與第三導流殼205之間形成了第三壓水室，第三壓水室內設有與第三導流殼205固定的第三導葉213 ;第三導流殼205與末端隔板206之間形成了第四壓水室，第四壓水室內設有與第三導流殼205固定的第四導葉214，末端隔板206通過銷釘與第四導葉214固定。前置導流殼202通過螺栓與泵體11固定，末端隔板206通過碟簧與后泵蓋13固定，使抽芯殼體2固定在主給水泵的泵腔中。因此，抽芯殼體2在軸向上形成了誘導輪室加四級壓水室的結構。泵軸30軸向貫穿整個所述的定子部件和整個抽芯殼體2。誘導輪31在所述誘導輪室內與泵軸30套接。設置誘導輪31的目的在于:提高主給水泵抗汽蝕的性能。這樣可以在提高主給水泵的單級揚程和轉速的情況下，有效降低主給水泵的汽蝕余量，從而在主給水泵前不再需要前置泵。即通過誘導輪31代替前置泵，大大簡化核電站的給水系統(tǒng)。第一至第四葉輪321 324對應地在第一至第四導葉211 214的內腔中與泵軸30套接。第一葉輪321的前蓋板與第一導葉211的徑向之間設有第一葉輪密封環(huán)341，第二葉輪322的前蓋板與第二導葉212的徑向之間設有第二葉輪密封環(huán)342，第三葉輪323的前蓋板與第三導葉213的徑向之間設有第三葉輪密封環(huán)343，第四葉輪324的前蓋板與第四導葉214的徑向之間設有第四葉輪密封環(huán)344。第一葉輪321的輪轂與第一導葉211的徑向之間設有第一導葉套351，第二葉輪322的輪轂與第二導葉212的徑向之間設有第二導葉套352，第三葉輪323的輪轂與第三導葉213的徑向之間設有第三導葉套353。第一至第四葉輪密封環(huán)341 344的布氏硬度相等，第一至第三導葉套351 353的布氏硬度也相等，第一至第四葉輪密封環(huán)341 344的布氏硬度大于第一至第三導葉套351 353的布氏硬度，這樣可以保護第一至第四葉輪321 324免受氣蝕，延長第一至第四葉輪321 324的使用壽命。這里必須說明的是:抽芯殼體2設置的壓水室不局限于四級，三級、五級、六級也是可以的。第一至第四葉輪321 324和第一至第四導葉211 214，所用的材料均為13%鉻不銹鋼精密澆鑄件，由此而獲得極好的表面光潔度和強度，高精度的時形和高重復性。本實施例中，抽芯殼體2是主給水泵內部的承壓部件，其和所述定子部件一起構成主給水泵的主壓力邊界。因此，抽芯殼體2、泵軸30和誘導輪31選用不銹鋼材料，因為不銹鋼材料抗沖刷耐腐蝕性能相當優(yōu)異。平衡鼓33在后泵蓋13的徑向內側與泵軸30固定套接，在平衡鼓33的前端，即平衡鼓33與第四葉輪324之間還設有套接在泵軸30上的平衡鼓內套331，平衡鼓33通過平衡鼓內套331與泵軸30軸肩定位。平衡鼓33通過鍵與泵軸30徑向定位，并通過位于平衡鼓33內圓周上的平衡螺母332與泵軸30緊固。平衡鼓33與后泵蓋13徑向之間套接平衡套15。平衡套15與后泵蓋13之間軸肩定位，并通過螺栓固定。平衡鼓33與平衡套15徑向之間留有徑向間隙。平衡鼓33在泵軸30的帶動下在平衡套15內旋轉，因此平衡鼓33和平衡套15構成一個減壓裝置。平衡套15采用不銹鋼鍛件制成。平衡套15的布氏硬度小于平衡鼓33的布氏硬度，平衡套15和平衡鼓33之間的布氏硬度差，是和第一至第三導葉套351 353與第一至第四葉輪密封環(huán)341 344之間的布氏硬度差相等的。這樣可以提高所述減壓裝置運行的可靠性。這樣、后泵蓋13、平衡套15、平衡鼓33和軸承托架14之間形成了平衡腔100。后泵蓋13的頂部設有一個徑向的降壓通孔131，該降壓通孔通過平衡管路，連接至主給水泵的泵腔進口，即主給水泵的進口法蘭管111處，因此平衡腔100內的壓力與所述的泵腔進口處，即吸水室處的壓力相等。由于主給水泵中泵腔進口，即吸水室處的壓力小于所述多級壓水室中最后一級壓水室內的壓力，這樣平衡鼓33的前后兩個端面產生壓力差，給予平衡鼓33 一個指向平衡腔100的推力F，相應的，泵軸30受到一個軸向的拉力，使泵軸30處于拉伸狀態(tài)，從而平衡泵軸30受到的軸向力，防止泵軸30在主給水泵運行的過程中損壞，保障主給水泵的安全運行。同時平衡套15的內壁上設有若干沿平衡套15軸向排列的環(huán)形的平衡槽151，平衡套15的兩個端面上分別設有環(huán)形的漩流斷口 152，這樣設計的目的在于:提高了高壓液態(tài)水在主給水泵的泵腔內的流體靜力剛度，同時減少了主給水泵的泵腔內高壓液態(tài)水的泄漏，即控制了主給水泵第四壓水室中的高壓液態(tài)水經平衡套15和平衡鼓33之間的徑向間隙流入平衡腔100的流量。主給水泵的兩個軸封裝置4分別在前泵蓋12的徑向內側與泵軸30套接，以及在軸承托架14的徑向內側與泵軸30套接。且該兩個軸封裝置4是相背布置的。為了能將對軸封裝置4進行沖洗的高壓液態(tài)水從180°C降溫到80°C以下，必須對平衡腔100和所述吸水室內的高壓液態(tài)水進行冷卻后再對軸封裝置4進行自沖洗。平衡腔100內設有一個與軸承托架14前端面固定的后冷卻腔壓蓋161，后冷卻腔壓蓋161的徑向內側設有與泵軸30套接的后冷卻套162，后冷卻套162的外圓周與后冷卻腔壓蓋161的內圓周，以及軸承托架14內圓周同時固定。后冷卻腔壓蓋161的內圓周、后冷卻套162的外圓周和軸承托架14的前端面之間形成后冷卻腔160。后冷卻腔160內充滿冷卻水。后冷卻腔160通過位于軸承托架14上的第二后進水通孔(圖中未顯示)和第二后出水通孔(圖中未顯示)與第二后熱交換器(圖中未顯示)連通，第二后熱交換器對后冷卻腔160內的冷卻水進行冷卻和循環(huán)。為了防止后冷卻腔160內的冷卻水發(fā)生泄漏，第一前冷卻腔壓蓋161的前端面，后冷卻套162的前端面通過后冷卻套螺母163固定。后冷卻腔壓蓋161設計成圓錐形的目的在于將平衡腔100內的高壓液態(tài)水導入降壓通孔131。同時后冷卻套162與泵軸30之間形成了供平衡腔100內的高壓液態(tài)水過流的徑向間隙。高壓液態(tài)水在從該徑向間隙過流的過程中，通過后冷卻套162與后冷卻腔160內的冷卻水進行熱交換，降低高壓液態(tài)水的溫度。為了延緩高壓液態(tài)水在后冷卻套162與泵軸30之間的流速，使高壓液態(tài)水有充分時間與后冷卻腔160內的冷卻水進行交換，在后冷卻套162和泵軸30的徑向之間設置套接在泵軸30上的后節(jié)流襯套36，后節(jié)流襯套36的后端通過后節(jié)流襯套螺母361固定。后節(jié)流襯套36的另外一個作用在于防止泵軸30受到高壓液態(tài)水的作用下產生熱變形，影響主給水泵的正常運行。為了加快后冷卻腔160內的冷卻水與位于后冷卻套162與泵軸30間高壓液態(tài)水的熱交換，降低冷卻套162與泵軸30間高壓液態(tài)水的溫度，后冷卻套162的外圓周上設有沿后冷卻套162軸向依次平行排列的若干后環(huán)形阻流槽164。所述吸水室內設有一個與前泵蓋12后端面固定的前冷卻腔壓蓋181，前冷卻腔壓蓋181的徑向內側設有前冷卻套182，前冷卻套182的內圓周與泵軸30套接，前冷卻套182的外圓周與前冷卻腔壓蓋181的內圓周，以及前泵蓋12內圓周同時固定。前冷卻腔壓蓋181的內圓周、前冷卻套182的外圓周，以及前泵蓋12的后端面之間形成前冷卻腔180。前冷卻腔180內充滿冷卻水。前冷卻腔180通過位于前泵蓋12上的第二前進水通孔(圖中未顯示)和第二前出水通孔(圖中未顯示)與第二前熱交換器(圖中未顯示)連通，第二前熱交換器對前冷卻腔180內的冷卻水進行循環(huán)和冷卻。為了防止前冷卻腔180內的冷卻水發(fā)生泄漏，第一前冷卻腔壓蓋181，前冷卻套182的后端面通過前軸套螺母183固定。同時前冷卻套182與泵軸30之間形成了供高壓液態(tài)水過流的徑向間隙。高壓液態(tài)水在該徑向間隙過流的過程中，通過前冷卻套182與前冷卻腔180內的冷卻水進行熱交換，降低高壓液態(tài)水的溫度。為了延緩高壓液態(tài)水在該徑向間隙內的流速，使該徑向間隙內的高壓液態(tài)水有充分時間與前冷卻腔180內的冷卻水進行交換，在前冷卻套182和泵軸30的徑向之間設置套接在泵軸30上的前節(jié)流襯套37。前節(jié)流襯套37的前端通過前節(jié)流襯套螺母371固定，前節(jié)流襯套37的后端通過軸套372固定。為了加快前冷卻腔180內的冷卻水與位于冷卻套182與泵軸30間高壓液態(tài)水的熱交換，降低前冷卻套182與泵軸30間高壓液態(tài)水的溫度，前冷卻套182的外圓周上設有沿前冷卻套182軸向依次平行排列的若干前環(huán)形阻流槽184。軸封裝置4包括動環(huán)座41、動環(huán)42、靜環(huán)座43、靜環(huán)44、機封壓蓋45和密封函體46和擋板47 ；動環(huán)座41固定套接在泵軸30上，機封壓蓋45套接在動環(huán)座41后部的外圓周上，密封函體46同時套接在機封壓蓋45和動環(huán)座41的外圓周上。動環(huán)座41、密封函體46和機封壓蓋45圍成機封腔40。密封函體46和動環(huán)座41之間留有徑向間隙，密封函體46的頂端設有冷卻通孔461，對軸封裝置4進行自沖洗的高壓液態(tài)水從冷卻通孔461進入機封腔40，從密封函體46和動環(huán)座41之間的徑向間隙流出機封腔40。動環(huán)42、靜環(huán)座43、靜環(huán)44均位于機封腔40內。動環(huán)42的外圓周以及前端面與動環(huán)座41固定。靜環(huán)44的外圓周與后端面與靜環(huán)座43固定。靜環(huán)座43的外圓周與機封壓蓋45的內圓周固定。同時，靜環(huán)座43的后端面與機封壓蓋45的前端面通過若干處于壓縮狀態(tài)的彈簧48軸向連接，使動環(huán)42的后端面和靜環(huán)44的前端面之間軸向受力接觸，形成軸封裝置4的軸封端面。為了防止機封腔40內的高壓液態(tài)水泄漏。機封壓蓋45的后端面設有擋板47，將動環(huán)座44和密封函體46固定。為了保證軸封裝置4的密封性，動環(huán)座41與泵軸30之間，動環(huán)座41與動環(huán)42之間、靜環(huán)44與靜環(huán)座43之間、靜環(huán)座43與機封壓蓋45之間、以及機封壓蓋45與密封函體46之間均設有O形密封圈。位于前泵蓋12徑向內側的軸封裝置4是反向套接在泵軸30上的，位于軸承托架14徑向內側的軸封裝置4是正向套接在泵軸30上的，因此，本發(fā)明的主給水泵上的兩套軸封裝置4是相背設置的。位于軸承托架14徑向內側的軸封裝置4，其密封函體46與軸承托架14通過螺釘軸向固定。該軸封裝置4的前端面與后冷卻腔160之間形成一個后回流腔17。該后回流腔17通過位于軸承托架14上的第一后出水通孔(圖中未顯示)連接第一后熱交換器(圖中未顯示)的進水口。該軸封裝置4的密封函體46頂端的冷卻通孔461與軸承托架上14上的第一后進水通孔141連接，第一后進水通孔141連接所述第一后熱交換器的出水口。主給水泵運行的過程中，主給水泵所輸送的高壓液態(tài)水中，部分高壓液態(tài)水從后冷卻套162和后節(jié)流襯套36之間的徑向間隙進入后回流腔17。后回流腔17內的高壓液態(tài)水先經所述第一后出水通孔進入所述第一后熱交換器進行冷卻。然后所述第一后熱交換器內的高壓液態(tài)水經第一后進水通孔141和該軸封裝置4上的冷卻通孔461，進入該軸封裝置4的機封腔40，對該軸封裝置4進行自沖洗，自沖洗完成后，機封腔40內的高壓液態(tài)水，從動環(huán)座41和密封函體46間的徑向間隙，流回后回流腔17。因此在對該軸封裝置4進行沖洗時，高壓液態(tài)水在機封腔40和后冷卻腔17間循環(huán)。由于高壓液態(tài)水在對該軸封裝置4進行沖洗前，經過了后冷卻腔160和第一后回流腔17的兩次冷卻，保證了對該軸封裝置4進行自沖洗時，高壓液態(tài)水的溫度在80°C以下，保證了該軸封裝置4的有效性，保證了主給水泵的安全運行。位于前泵蓋12徑向內側的軸封裝置4，其密封函體46與前泵蓋12通過螺釘軸向固定。該軸封裝置4的前端面與前冷卻腔180之間形成一個前回流腔19。該前回流腔19通過位于前泵蓋12上的第一前出水通孔(圖中未顯示)連接第一前熱交換器(圖中未顯示)的進水口。該軸封裝置4的密封函體46頂端的冷卻通孔461與前泵蓋12上的第一前進水通孔121連接，第一前進水通孔121連接所述第一前熱交換器的出水口。主給水泵運行的過程中，主給水泵所輸送的高壓液態(tài)水中，部分高壓液態(tài)水從冷卻套182和前節(jié)流襯套37之間的徑向間隙進入前回流腔19。前回流腔19內的高壓液態(tài)水先經所述第一前出水通孔進入所述第一前熱交換器進行冷卻。然后所述第一前熱交換器內的高壓液態(tài)水經第一前進水通孔121和該軸封裝置4上的冷卻通孔461，進入該軸封裝置4的機封腔40，對該軸封裝置4進行自沖洗，自沖洗完成后，機封腔40內的高壓液態(tài)水，從動環(huán)座41和密封函體46間的徑向間隙，流回前回流腔19。因此在對該軸封裝置4進行沖洗時，高壓液態(tài)水在機封腔40和前回流腔19間循環(huán)。由于高壓液態(tài)水在對該軸封裝置4進行沖洗前，經過了前冷卻腔180和前回流腔19的兩次冷卻，保證了對該軸封裝置4進行自沖洗時，高壓液態(tài)水的溫度在80°C以下，保證了該軸封裝置4的有效性，保證了主給水泵的安全運行。本發(fā)明的一種主給水泵還包括套接在泵軸30驅動端的驅動端軸承5和套接在泵軸30非驅動端的非驅動端軸承6，對泵軸30進行支撐驅動端軸承5為可傾瓦塊軸承，包括第一軸承座51、第一前軸承端蓋52、第一后軸承端蓋53、第一瓦塊54，以及固定套接在泵軸30上的第一擋油盤301和第二擋油盤302。第一軸承座51通過螺栓固定在前泵蓋12的前端面上，使驅動端軸承5與前泵蓋12的前端面固定。第一前軸承端蓋52位于第一擋油盤301和第一軸承座51徑向之間，并與第一軸承座51卡接。第一軸承座51和第一前軸承端蓋52通過螺栓徑向固定。第一前軸承端蓋52與第一擋油盤301之間設有迷宮式機械密封，以防止?jié)櫥蛷尿寗佣溯S承5中泄漏。第一后軸承端蓋53位于第一軸承座51與第二擋油盤302徑向之間。第一后軸承端蓋53和第一軸承座51通過螺栓徑向固定,并與第一軸承座51卡接。第一后軸承端蓋53與第二擋油盤302之間設有迷宮式機械密封，以防止?jié)櫥蛷尿寗佣溯S承5中泄漏。第一瓦塊54固定在第一軸承座51的內圓周上，將第一軸承座51與泵軸30之間的空間分割為第一進油腔和第一排油腔。第一軸承座51等分為第一上軸承座511、第一下軸承座512，第一瓦塊54等分為第一上瓦塊541和第一下瓦塊542，以便于驅動端軸承5與泵軸30的套裝。第一后軸承端蓋53、第一上軸承座511、第一下軸承座512、第一上瓦塊541和第一下瓦塊542之間形成的腔室即為第一進油腔。第一后軸承端蓋53上設有供潤滑油進入所述第一進油腔的第一進油通孔533。第一前軸承端蓋52、第一上軸承座511、第一下軸承座512、第一上瓦塊541和第一下瓦塊542之間形成的腔室即為第一排油腔。第一軸承座51的底部，即第一下軸承座512的底部設有供潤滑油排出所述第一排油腔的第一排通孔513。所述第一進油腔內設有第一甩油環(huán)543，將潤滑油甩入泵軸30和第一瓦塊54之間的間隙，對驅動端軸承5進行潤滑，再通過所述第一排油腔將潤滑油排出驅動端軸承5。驅動端軸承5通過第一進油通孔533和第一排油通孔513同時連接的第一自主潤滑油系統(tǒng)(圖中未顯示)，該通過該潤滑油系統(tǒng)實現(xiàn)潤滑油的循環(huán)。非驅動端軸承6也為可傾瓦塊軸承，包括第二軸承座61、第二前軸承端蓋62、第二后軸承端蓋63、第二瓦塊64，前推力瓦塊座65、后推力瓦塊座66、前推力瓦塊67、后推力瓦塊68和軸承擋套69，以及固定套接在泵軸30上的第三擋油盤303、推力盤304和軸向測位移盤305。第二軸承座61通過螺栓固定在軸承托架14的后端面上，使非驅動端軸承6與軸承托架14的后端面固定。第二前軸承端蓋62位于第三擋油盤303和第二軸承座61徑向之間，并與第三擋油盤303卡接。第二軸承座61和第二前軸承端蓋62通過螺栓徑向固定。第二前軸承端蓋62與第三擋油盤303之間設有迷宮式機械密封，以防止?jié)櫥蛷姆球寗佣溯S承中6泄漏。第二后軸承端蓋63位于第二軸承座61與軸向測位移盤305徑向之間。軸向測位移盤305用來檢測泵軸30的軸向位移。第二后軸承端蓋63的后端面上固定有后軸承端蓋蓋板631，以防止灰塵進入非驅動端軸承6。第二瓦塊64、軸承體擋套69、前推力瓦塊座65、后推力瓦塊座66固定在第二軸承體61的內圓周上。第二瓦塊64將第二軸承座61與泵軸30之間的空間分割為第二進油腔和第二排油腔。第二軸承座61等分為第二上軸承座611、第二下軸承座612，第二瓦塊64等分為第二上瓦塊641和第二下瓦塊642，以便于非驅動端軸承6與泵軸30的套裝。第二前軸承端蓋62、第二上軸承座611、第二下軸承座612、第二上瓦塊641和第二下瓦塊642之間形成的腔室即為第二進油腔。第二前軸承端蓋63上設有供潤滑油進入所述第二進油腔的第二進油通孔(圖中未顯示)。
軸承擋套69、第二上軸承座611、第二下軸承座612、第二上瓦塊641和第二下瓦塊642之間形成的腔室即為第二排油腔。第二軸承座61的底部，即第二下軸承座612的底部設有供潤滑油排出所述第二排油腔的第二排通孔613。所述第二進油腔內設有第二甩油環(huán)643，將潤滑油甩入泵軸30和第二瓦塊64之間的間隙，對非驅動端軸承6進行潤滑，再通過所述第二排油腔和第二排通孔613將潤滑油排出非驅動端軸承6。非驅動端軸承6通過所述第二進油通孔(圖中未顯示)和第二排油通孔613同時連接的第二自主潤滑油系統(tǒng)(圖中未顯示)，該通過該潤滑油系統(tǒng)實現(xiàn)潤滑油的循環(huán)。前推力瓦塊座65和后推力瓦塊座66在推力盤304前后兩側對稱布置,推力盤304與第二軸承座61徑向之間設有套接在推力盤304外圓周上的推力盤外套615，將前推力瓦塊座65和后推力瓦塊座66徑向固定。前推力瓦塊座65是緊靠軸承擋套69后端面設置的，前推力瓦塊座65座是由第一前推力瓦塊座651和第二前推力瓦塊座652組成的。后推力瓦塊座66是緊靠軸向測位移盤305前端面設置的，后推力瓦塊座66座是由第一后推力瓦塊座661和第二后推力瓦塊座662組成的。前推力瓦塊座65與推力盤304的前端面之間設有若干圍繞泵軸30的圓周均布的前推力瓦塊67，本實施例中，前推力瓦塊67的數量為六塊。后推力瓦塊座66與推力盤304的后端面之間設有若干圍繞泵軸30圓周均布的后推力瓦塊68，本實施例中，后推力瓦塊68的數量為六塊。前推力瓦塊座65和推力盤外套615將前推力瓦塊67徑向固定,后推力瓦塊座66和推力盤外套615將后推力瓦塊68徑向固定。通過前推力瓦塊67和后推力瓦塊68對推力盤304的協(xié)同作用，非驅動端軸承6在對泵軸30進行支撐的同時，平衡了泵軸30受到的軸向力，保證泵軸30不因軸向力而損壞，保證了主給水泵的安全運行。本技術領域中的普通技術人員應當認識到，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)明的實質精神范圍內，對以上所述實施例的變化、變型都將落在本發(fā)明的權利要求書范圍內。
權利要求
1.一種主給水泵，包括定子部件、抽芯殼體(2)、泵軸(30)、相背設置的兩套軸封裝置(4)、驅動端軸承(5)和非驅動端軸承(6)； 所述定子部件包括泵體(11 )、對應位于所述泵體(11)前后兩端的前泵蓋(12)和后泵蓋(13)，以及固定在所述后泵蓋(13)后端面上的軸承托架(14)，所述泵體(I)、所述前泵蓋(12)和所述后泵蓋(13)間形成主給水泵的泵腔，所述泵腔的頂端設有一個泵腔進口和一個泵腔出口，其特征在于: 所述抽芯殼體(2)位于所述泵腔中，所述抽芯殼體(2)的前后兩端對應與所述泵體(11)和所述后泵蓋(13)固定，所述抽芯殼體(2)的前端與所述前泵蓋(12)的后端之間形成吸水室； 所述泵軸(30 )軸向貫穿所述定子部件和所述抽芯殼體(2 ); 所述泵軸(30)與所述后泵蓋(13)的徑向之間設有固定套接在所述泵軸(30)上的平衡鼓(33)，以及套接在所述平衡鼓(33)外圓周上并與所述后泵蓋(13)固定的平衡套(15);所述平衡鼓(33)、所述平衡套(15)、所述后泵蓋(13)和所述軸承托架在(14)之間形成平衡腔(100)； 所述后泵蓋(13)的頂部開有一個徑向的降壓通孔(131)，該降壓通孔(131)通過一根平衡管路，與所述的泵腔進口連通。
2.根據權利要求1所述的一種主給水泵，其特征在于:所述平衡套(15)的內圓周上設有沿所述平衡套(15)軸向依次排列的環(huán)形的平衡槽(151)，所述平衡套(151)的兩個端面設有環(huán)形的漩流端口(152)。
3.根據權利要求1所述 的一種主給水泵，其特征在于: 所述的兩套軸封裝置(4)分別在所述的前泵蓋(12)的徑向內側，以及所述的軸承托架(14)的徑向內側與所述泵軸(30)套接； 所述平衡腔(100)內設有與所述泵軸(30)套接后冷卻腔(160)，該后冷卻腔(160)與所述軸承托架(14)前端面固定，所述吸水室內設有與所述泵軸(30)套接的前冷卻腔(180)，該前冷卻腔(180)與所述前泵蓋(12)的后端面固定；所述后冷卻腔(160)和所述前冷卻腔(180)中均充滿處于循環(huán)狀態(tài)的冷卻水； 所述后冷卻腔(160)和所述泵軸(30)的徑向之間設有套接在所述泵軸(30)上的后節(jié)流襯套(36 )，所述前冷卻腔(180 )和所述泵軸(30 )的徑向之間設有套接在所述泵軸(30 )上的前節(jié)流襯套(37)。
4.根據權利要求3所述的一種主給水泵，其特征在于: 所述后冷卻腔(160)是由后冷卻腔壓蓋(161)、軸承托架(14)和后冷卻套(162)圍成的，所述后冷卻腔壓蓋(161)固定在所述軸承托架(14)的前端面上，所述后冷卻套(162)的外圓周與所述軸承托架(14)的內圓周以及所述后冷卻腔壓蓋(161)的內圓周固定，且所述后冷卻套(162)的外圓周上設有后環(huán)形阻流槽(164)； 所述前冷卻腔(180)是由前冷卻腔壓蓋(181)、前泵蓋(12)和前冷卻套(182)圍成的，所述前冷卻腔壓蓋(181)固定在所述前泵蓋(12)的后端面上，所述前冷卻套(182)的外圓周與所述前泵蓋(12)的內圓周以及所述前冷卻腔壓蓋(181)的內圓周固定，且所述前冷卻套(182)的外圓周上設有前環(huán)形阻流槽(184)。
5.根據權利要求3或4所述的一種主給水泵，其特征在于:所述的兩套軸封裝置(4)內均設有一個機封腔(40); 位于所述的軸承托架(14)徑向內側的軸封裝置(4)，其機封腔(40)通過位于所述軸承托架(14)上第一后進水通孔(141)連接第一后熱交換器的出水口，該軸封裝置(4)與所述后冷卻腔(160)之間形成后回流腔(17)，所述后回流腔(17)通過位于所述軸承托架(14)上的第一后出水通孔連接第一后熱交換器的進水口； 位于所述的前泵蓋(12)徑向內側的軸封裝置(4)，其機封腔(40)通過位于前泵蓋(12)上第一前進水通孔(121)連接第一前熱交換器的出水口，該軸封裝置(4)與所述前冷卻腔(180)之間形成前回流腔(19)，所述前回流腔(19)通過位于所述前泵蓋(12)上的第一前出水通孔連接第一前熱交換器的進水口。
6.根據權利要求5所述的一種主給水泵，其特征在于:所述軸封裝置(4)包括:動環(huán)座(41)、動環(huán)(42)、靜環(huán)座(43)、靜環(huán)(44)、機封壓蓋(45)和密封函體(46)； 所述動環(huán)座(41)固定套接在所述泵軸(30 )上，所述動環(huán)座(41)、所述密封函體(46 )和所述機封壓蓋(45)圍成所述的機封腔(40)； 所述動環(huán)(42)、所述靜環(huán)座(43)和所述靜環(huán)(44)均位于所述機封腔(40)內，所述動環(huán)(42)固定在所述動環(huán)座(41)上，所述靜環(huán)(44)固定在所述靜環(huán)座(43)上；所述靜環(huán)座(43)與所述機封壓蓋(45)固定并通過若干處于壓縮狀態(tài)的彈簧(48)軸向連接，使所述動環(huán)(42 )和所述靜環(huán)(44 )的軸向受力接觸。
7.根據權利要求5所述的一種用于核電站的主給水泵，其特征在于:所述密封函體 (46)上設有一個冷卻通孔(461)； 位于所述前泵蓋(12)徑向內側的軸封裝置(4)，其冷卻通孔(461)連接所述前泵蓋(12)上的第一前進水通孔(121)； 位于所述軸承托架(14)徑向內側的軸封裝置(4)，其冷卻通孔(461)連接所述軸承托架(14)上的第一后冷卻通孔(141)。
8.根據權利要求1所述的一種主給水泵，其特征在于:所述抽芯殼體內設有N級壓水室以及前置于所述N級壓水室的誘導輪室，所述誘導輪室內設有套接在所述泵軸(30 )上的誘導輪(31)，所述N級壓水室的第一到第N壓水室內均設有導葉，以及在所述導葉的內腔中與所述泵軸(30)套接的葉輪，所述葉輪的前蓋板與所述導葉之間設有葉輪密封環(huán)，所述第一級壓水室的第一到第N-1壓水室內，所述葉輪的輪轂與所述導葉的徑向之間設有導葉套。
9.根據權利要求1所述一種主給水泵，其特征在于:所述驅動端軸承(5)為可傾瓦塊軸承，所述驅動端軸承(5)與所述前泵蓋(12)的前端面固定。
10.根據權利要求1所述一種主給水泵，其特征在于:所述非驅動端軸承(6)為可傾瓦塊軸承； 所述非驅動端軸承(6)包括第二軸承座(61 )、固定在所述第二軸承座(61)內圓周上的前推力瓦塊座(65)和后推力瓦塊座(66)，以及套接在所述泵軸(30)的推力盤(304)，所述非驅動端軸承(6)通過所述第二軸承座(61)固定在所述軸承托架(14)的后端面上，所述前推力瓦塊座(65 )和所述后推力瓦塊座(66 )在所述推力盤(304 )前后兩側對稱布置,所述推力盤(304)與所述第二軸承座(61)徑向之間設有套接在所述推力盤(304)外圓周上的推力盤外套(615)所述前推力瓦塊座(65)與所述推力盤(304)的前端面之間設有若干圍繞所述泵軸(30)均布的前推力瓦塊(67)； 所述后推力瓦塊座(66)與所述推力盤(304)的后端面之間設有若干圍繞所述泵軸(30)均布的后推力瓦塊(68)。 ·
全文摘要
本發(fā)明公開了核電裝備領域的一種主給水泵，包括定子部件、抽芯殼體、泵軸、相背設置的兩套軸封裝置、驅動端軸承和非驅動端軸承；所述定子部件包括泵體、對應位于所述泵體前后兩端的前泵蓋和后泵蓋，以及固定在所述后泵蓋后端面上的軸承托架，所述抽芯殼體的前后兩端對應與所述泵體和所述后泵蓋固定，所述抽芯殼體的前端與所述前泵蓋之間形成吸水室；所述泵軸軸向貫穿所述定子部件和所述抽芯殼體；所述泵軸與所述后泵蓋的徑向之間設有固定套接在所述泵軸上的平衡鼓，以及套接在所述平衡鼓外圓周上，并與所述后泵蓋固定的平衡套；所述平衡鼓、所述平衡套、所述后泵蓋和所述軸承托架在之間形成平衡腔；所述后泵蓋的頂部開有降壓通孔。
文檔編號F04D29/66GK103195759SQ201310126118
公開日2013年7月10日 申請日期2013年4月12日 優(yōu)先權日2013年4月12日
發(fā)明者陸金琪 申請人:上海阿波羅機械股份有限公司