一種核電主泵停車密封裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種旋轉(zhuǎn)軸密封裝置，尤其是一種用于核電站主冷卻栗旋轉(zhuǎn)軸的停車密封裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)中核電站主冷卻栗的旋轉(zhuǎn)軸通常采用三級(jí)機(jī)械密封，但是，在核反應(yīng)堆遇到停電工況時(shí)，無(wú)法阻止反應(yīng)堆冷卻劑泄漏，造成環(huán)境輻射污染。CN 203730391 U公開(kāi)了一種具有能動(dòng)與非能動(dòng)停車密封的核主栗機(jī)械密封裝置，該裝置采用在三級(jí)機(jī)械密封上再加裝一級(jí)由高壓氣體驅(qū)動(dòng)的機(jī)械密封裝置，解決了反應(yīng)堆遇停電工況時(shí)冷卻劑泄漏問(wèn)題。但是，由于該機(jī)械密封采用高壓氣體驅(qū)動(dòng)，遇到高壓氣體控制系統(tǒng)被破壞或發(fā)生故障時(shí)，則無(wú)法驅(qū)動(dòng)機(jī)械密封裝置工作，存在冷卻劑泄漏的隱患，而且，采用氣動(dòng)密封又增加了需要為封住高壓氣體的密封點(diǎn)，高壓氣體的輸送管線的接頭密封只要有一點(diǎn)點(diǎn)漏氣現(xiàn)象，就會(huì)導(dǎo)致密封面松動(dòng)，此外，由于氣體本身具有可壓縮性，難于實(shí)現(xiàn)兩密封端面的剛性貼合密封。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是:提供一種核電主栗停車密封裝置，該核電主栗停車密封裝置依靠旋轉(zhuǎn)軸停車時(shí)的剩余慣量驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)兩密封端面的剛性貼合密封，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性高、密封效果好、控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。
[0004]解決技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案:一種核電主栗停車密封裝置，包括安裝在軸套上的動(dòng)密封環(huán)和安裝在機(jī)械密封端蓋上的靜密封環(huán)，動(dòng)密封環(huán)的密封端面與靜密封環(huán)的密封端面相對(duì)安裝，還包括將動(dòng)密封環(huán)沿軸向推向靜密封環(huán)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)由位于動(dòng)密封環(huán)的柱面上的驅(qū)動(dòng)外螺紋，與驅(qū)動(dòng)外螺紋相配合的軸向位置相對(duì)固定的非旋轉(zhuǎn)絲母，以及使絲母與外螺紋處于分離或咬合狀態(tài)的控制機(jī)構(gòu)構(gòu)成，所述非旋轉(zhuǎn)絲母為由多段內(nèi)螺紋弧形段拼合構(gòu)成的瓣型絲母，控制機(jī)構(gòu)通過(guò)使內(nèi)螺紋弧形段沿徑向平移實(shí)現(xiàn)瓣型絲母的收縮或擴(kuò)張，控制瓣型絲母是否與動(dòng)密封環(huán)上的外螺紋咬合。
[0005]作為本發(fā)明的改進(jìn):所述控制機(jī)構(gòu)包括套裝在軸套上的沿軸向上下移動(dòng)的控制體，所述控制體由頂推爪升降盤和頂推爪構(gòu)成，頂推爪上端穿過(guò)頂推爪導(dǎo)向體的導(dǎo)向口與頂推爪升降盤連接，在頂推爪下端的內(nèi)側(cè)設(shè)有將內(nèi)螺紋弧形段沿徑向推向中心的頂推凸起，在瓣型絲母的柱面設(shè)有與頂推凸起相配合的頂推斜面。
[0006]所述控制機(jī)構(gòu)還包括瓣型絲母擴(kuò)張控制裝置，所述瓣型絲母擴(kuò)張控制裝置包括安裝在瓣型絲母支撐底座內(nèi)將內(nèi)螺紋弧形段沿徑向外推開(kāi)的擴(kuò)張彈簧，還包括設(shè)置在頂推爪導(dǎo)向體的導(dǎo)向口下部將內(nèi)螺紋弧形段沿徑向向外推開(kāi)的擴(kuò)張凸輪，在擴(kuò)張凸輪上設(shè)有與頂推爪下端的頂推凸起相配合的擴(kuò)張凸輪旋轉(zhuǎn)控制斜面，在瓣型絲母上端面上設(shè)有與擴(kuò)張凸輪相配合的凹槽。
[0007]在控制體柱面上設(shè)有控制體升降波浪導(dǎo)向槽，在控制體外側(cè)設(shè)有控制轉(zhuǎn)套，在控制轉(zhuǎn)套上設(shè)有與控制體升降波浪導(dǎo)向槽相配合的導(dǎo)向滾珠。
[0008]頂推爪導(dǎo)向體的下部與機(jī)械密封端蓋固定連接，在頂推爪導(dǎo)向體的柱面和控制轉(zhuǎn)套內(nèi)圓周面各設(shè)有環(huán)形導(dǎo)向滑道半槽，兩環(huán)形導(dǎo)向滑道半槽配合構(gòu)成導(dǎo)向滑道，在導(dǎo)向滑道內(nèi)填充多個(gè)導(dǎo)向珠。
[0009]在控制轉(zhuǎn)套上還設(shè)有接受控制力矩的齒盤。
[0010]作為本發(fā)明的再進(jìn)一步改進(jìn):在動(dòng)密封環(huán)上方還設(shè)有旋轉(zhuǎn)過(guò)量緩沖裝置和動(dòng)密封環(huán)復(fù)位彈簧，所述旋轉(zhuǎn)過(guò)量緩沖裝置為焊接在動(dòng)密封環(huán)上的環(huán)形波紋體，所述動(dòng)密封環(huán)復(fù)位彈簧為套裝在軸套上的波紋管彈簧，在環(huán)形波紋體與波紋管復(fù)位彈簧之間設(shè)有連接環(huán)，環(huán)形波紋體上緣、波紋管復(fù)位彈簧下緣分別與連接環(huán)密封焊接，波紋管復(fù)位彈簧上緣與軸套上的動(dòng)密封環(huán)安裝環(huán)節(jié)密封焊接，在動(dòng)密封環(huán)安裝環(huán)節(jié)下緣至動(dòng)密封環(huán)下緣的軸套外表面形成泄漏液體密封緩沖腔。
[0011 ]在動(dòng)密封環(huán)安裝環(huán)節(jié)上還安裝有波紋管復(fù)位彈簧承壓保護(hù)套管，承壓保護(hù)套管下部設(shè)有多個(gè)動(dòng)密封環(huán)插接槽，在動(dòng)密封環(huán)上設(shè)有與插接槽滑動(dòng)插接配合的動(dòng)密封環(huán)插爪。
[0012]在連接環(huán)的外圓周面上設(shè)有防止連接環(huán)旋轉(zhuǎn)的軸向?qū)蚧瑝K，在波紋管復(fù)位彈簧承壓保護(hù)套管的內(nèi)壁設(shè)有與導(dǎo)向滑塊相配合的連接環(huán)導(dǎo)向滑道。
[0013]作為本發(fā)明的再進(jìn)一步改進(jìn):在靜密封環(huán)的密封端面設(shè)有密封環(huán)槽，在密封環(huán)槽內(nèi)嵌裝有C型密封環(huán)。
[0014]有益效果:本發(fā)明旋轉(zhuǎn)軸密封裝置，由于采用了所述核電主栗停車密封裝置包括安裝在軸套上的動(dòng)密封環(huán)和安裝在機(jī)械密封端蓋上的靜密封環(huán)，動(dòng)密封環(huán)的密封端面與靜密封環(huán)的密封端面相對(duì)安裝，還包括將動(dòng)密封環(huán)沿軸向推向靜密封環(huán)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)由位于動(dòng)密封環(huán)的柱面上的驅(qū)動(dòng)外螺紋、與外螺紋相配合的軸向位置相對(duì)固定的非旋轉(zhuǎn)絲母、以及使絲母與外螺紋處于分離或咬合狀態(tài)的控制機(jī)構(gòu)構(gòu)成，所述非旋轉(zhuǎn)絲母為由多段內(nèi)螺紋弧形段拼合構(gòu)成的瓣型絲母，控制機(jī)構(gòu)通過(guò)使內(nèi)螺紋弧形段沿徑向平移實(shí)現(xiàn)瓣型絲母的收縮或擴(kuò)張，控制瓣型絲母是否與動(dòng)密封環(huán)上的外螺紋咬合的技術(shù)方案，通過(guò)控制非旋轉(zhuǎn)的瓣型絲母與動(dòng)密封環(huán)上驅(qū)動(dòng)外螺紋的嚙合，利用主栗停車時(shí)旋轉(zhuǎn)軸的慣性使動(dòng)密封環(huán)向靜密封環(huán)移動(dòng)，并最終使動(dòng)密封環(huán)的密封端面與靜密封環(huán)的密封端面貼合，由于兩密封端面屬于剛性貼合，貼合后密封液體的壓力無(wú)法將其分開(kāi)，所以不會(huì)發(fā)生泄漏現(xiàn)象，同時(shí)，兩密封端面剛性貼合后迫使主栗軸徹底停止轉(zhuǎn)動(dòng)，因此，本發(fā)明的核電主栗停車密封裝置無(wú)需專用的高壓氣體驅(qū)動(dòng)，只要使瓣型絲母與驅(qū)動(dòng)外螺紋咬合就可以啟動(dòng)停車密封，具有控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，并且，該密封啟動(dòng)后在螺紋自鎖作用下動(dòng)密封環(huán)與靜密封環(huán)可以長(zhǎng)時(shí)間保持良好的密封狀態(tài)，且不受外界環(huán)境干擾，使本發(fā)明的密封裝置還具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安全性高、密封效果好的優(yōu)點(diǎn)。由于采用了所述控制機(jī)構(gòu)包括套裝在軸套上的沿軸向上下移動(dòng)的控制體，所述控制體由頂推爪升降盤和頂推爪構(gòu)成，頂推爪上端穿過(guò)頂推爪導(dǎo)向體的導(dǎo)向口與頂推爪升降盤連接，在頂推爪下端的內(nèi)側(cè)設(shè)有將內(nèi)螺紋弧形段沿徑向推向中心的頂推凸起，在瓣型絲母的柱面設(shè)有與頂推凸起相配合的頂推斜面的技術(shù)方案，利用控制體的升降來(lái)操縱瓣型絲母是否與驅(qū)動(dòng)外螺紋咬合，不但方便了本發(fā)明的密封裝置的控制，而且充分利用控制體抑制瓣型絲母旋轉(zhuǎn)，使控制更可靠、精準(zhǔn)；由于采用了所述瓣型絲母擴(kuò)張控制部分包括安裝在瓣型絲母支撐底座內(nèi)將內(nèi)螺紋弧形段沿徑向外推開(kāi)的擴(kuò)張彈簧，還包括設(shè)置在頂推爪導(dǎo)向體的導(dǎo)向口下部將內(nèi)螺紋弧形段沿徑向向外推開(kāi)的擴(kuò)張凸輪，在擴(kuò)張凸輪上設(shè)有與頂推爪下端的頂推凸起相配合的擴(kuò)張凸輪旋轉(zhuǎn)控制斜面，在瓣型絲母上端面上設(shè)有與擴(kuò)張凸輪相配合的凹槽的技術(shù)特征，當(dāng)需要解除密封時(shí)，使控制體向反方向移動(dòng)，頂推凸起失去對(duì)瓣型絲母的頂推作用，將瓣型絲母受的擠壓力卸掉，頂推凸起繼續(xù)上移，頂推凸起對(duì)擴(kuò)張凸輪旋轉(zhuǎn)控制斜面形成擠壓，使擴(kuò)張凸輪旋轉(zhuǎn)，將瓣型絲母的內(nèi)螺紋弧形段向外推開(kāi)，解除瓣型絲母與動(dòng)密封環(huán)驅(qū)動(dòng)螺紋的咬合，兩密封端面松動(dòng)、分離，密封解除，因此，本發(fā)明的密封裝置實(shí)現(xiàn)了僅依靠控制體的軸向移動(dòng)就能控制停車密封的啟動(dòng)和解除，所有控制過(guò)程均采用機(jī)械傳動(dòng)，運(yùn)行可靠，安全性高；由于采用了在控制體柱面上設(shè)有控制體升降波浪導(dǎo)向槽，在控制體外側(cè)設(shè)有控制轉(zhuǎn)套，在控制轉(zhuǎn)套上設(shè)有與控制體升降波浪導(dǎo)向槽相配合的導(dǎo)向滾珠的技術(shù)特征，通過(guò)控制轉(zhuǎn)套的旋轉(zhuǎn)操縱控制體的軸向移動(dòng)，進(jìn)一步方便了密封裝置的控制，使本發(fā)明的密封裝置可以方便地使用各種執(zhí)行機(jī)構(gòu)操縱；由于采用了頂推爪導(dǎo)向體的下部與機(jī)械密封端蓋固定連接，在頂推爪導(dǎo)向體的柱面和控制轉(zhuǎn)套內(nèi)圓周面各設(shè)有環(huán)形導(dǎo)向滑道半槽，兩環(huán)形導(dǎo)向滑道半槽配合構(gòu)成導(dǎo)向滑道，在導(dǎo)向滑道內(nèi)填充多個(gè)導(dǎo)向珠的技術(shù)特征，使控制轉(zhuǎn)套組裝在頂推爪導(dǎo)向體上，在達(dá)到控制目的的同時(shí)，將控制體與頂推爪導(dǎo)向體包圍保護(hù)，不但提高了密封裝置的安全系數(shù)，而且優(yōu)化了密封裝置的結(jié)構(gòu)；由于采用了在控制轉(zhuǎn)套上還設(shè)有接受控制力矩的齒盤的技術(shù)特征，使本發(fā)明的核電主栗停車密封裝置可以方便地接收由微型控制電機(jī)或減速機(jī)輸出的較小力矩，驅(qū)動(dòng)控制轉(zhuǎn)套轉(zhuǎn)動(dòng)；由于采用了在動(dòng)密封環(huán)上方還設(shè)有旋轉(zhuǎn)過(guò)量緩沖裝置和動(dòng)密封環(huán)復(fù)位彈簧，所述旋轉(zhuǎn)過(guò)量緩沖裝置為焊接在動(dòng)密封環(huán)上的環(huán)形波紋體，所述動(dòng)密封環(huán)復(fù)位彈簧為套裝在軸套上的波紋管彈簧，在環(huán)形波紋體與波紋管復(fù)位彈簧之間設(shè)有連接環(huán)，環(huán)形波紋體上緣、波紋管復(fù)位彈簧下緣分別與連接環(huán)密封焊接，波紋管復(fù)位彈簧上緣與軸套上的動(dòng)密封環(huán)安裝環(huán)節(jié)密封焊接，在動(dòng)密封環(huán)安裝環(huán)節(jié)下緣至動(dòng)密封環(huán)下緣的軸套外表面形成泄漏液體密封緩沖腔的技術(shù)特征，利用環(huán)形波紋體緩沖兩密封端面旋緊后的主軸過(guò)量旋轉(zhuǎn)、增強(qiáng)螺旋的預(yù)緊力、吸收主軸倒轉(zhuǎn)時(shí)的余量，防止主軸停車后小角度倒轉(zhuǎn)導(dǎo)致瓣型絲母與動(dòng)密封環(huán)驅(qū)動(dòng)外螺紋松退，并且，在密封解除過(guò)程中波紋管復(fù)位彈簧對(duì)動(dòng)密封環(huán)進(jìn)行牽拉，輔助動(dòng)密封環(huán)與靜密封環(huán)分離，使密封快速解除，防止動(dòng)密封環(huán)與靜密封環(huán)分離不徹底造成摩擦、損壞；由于采用了在動(dòng)密封環(huán)安裝環(huán)節(jié)上還安裝有波紋管復(fù)位彈簧承壓保護(hù)套管，承壓保護(hù)套管下部設(shè)有多個(gè)動(dòng)密封環(huán)插接槽，在動(dòng)密封環(huán)上設(shè)有與插接槽滑動(dòng)插接配合的動(dòng)密封環(huán)插爪的技術(shù)特征，利用承壓保護(hù)套管對(duì)泄漏液體密封緩沖腔實(shí)施承壓保護(hù)，進(jìn)一步提高了本發(fā)明的核電主栗停車密封裝置的承壓能力和安全性；由于采用了在連接環(huán)的外圓周面上設(shè)有防止連接環(huán)旋轉(zhuǎn)的軸向?qū)蚧瑝K，在波紋管復(fù)位彈簧承壓保護(hù)套管的內(nèi)壁設(shè)有與導(dǎo)向滑塊相配合的連接環(huán)導(dǎo)向滑道的技術(shù)特征，防止環(huán)形波紋體將緩沖扭矩傳遞至波紋管復(fù)位彈簧，造成波紋管復(fù)位彈簧損壞，使本發(fā)明的核電主栗停車密封裝置對(duì)旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)余量的適應(yīng)能力更強(qiáng)；由于采用了在靜密封環(huán)的密封端面設(shè)有密封環(huán)槽，在密封環(huán)槽內(nèi)嵌裝有C型密封環(huán)的技術(shù)特征，進(jìn)一步提高了密封效果。
【附圖說(shuō)明】
[0015]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0016]圖1為本發(fā)明的核電主栗停車密封裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明的核電主栗停車密封裝置中與軸套一同旋轉(zhuǎn)部分分解結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為本發(fā)明的核電主栗停車密封裝置中環(huán)形波紋體的徑向剖面結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4為本發(fā)明的核電主栗停車密封裝置中瓣型絲母的俯視圖；
圖5為本發(fā)明的核電主栗停車密封裝置中瓣型絲母的軸向剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
圖6為本發(fā)明的核電主栗停車密