CN102088220B - 加压水核反应器的主要马达驱动泵单元的马达立柱 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种加压水核反应器的主要马达驱动泵单元的马达立柱(20)，其包括上凸缘(21)和能够确保所述主要马达驱动泵单元的横向保持装置(60)固定的固定装置(10)，所述主要马达驱动泵单元包括具有能够与所述马达立柱(20)的所述上凸缘(21)形成整体的下凸缘(31)的电马达(30)。所述马达立柱(20)的特征在于所述固定装置(10)包括位于所述马达立柱(20)的所述上凸缘(21)上的环形元件(50)，所述环形元件(50)能够经凸缘连接在所述马达立柱(20)的所述上凸缘(21)和所述马达(30)的所述下凸缘(31)之间，所述固定装置(10)包括布置有能够接收所述横向保持装置(60)的空间(62)的至少一个径向凸起。

Description

加压水核反应器的主要马达驱动泵单元的马达立柱
技术领域
本发明涉及一种加压水核反应器的主要马达驱动泵单元的马达立柱。
背景技术
本发明的领域是加压水核反应器领域。本发明更特别涉及一种加压水核反应器的主要回路的主要马达驱动泵单元(还称为“反应器冷却剂泵组”)以及特别涉及这种单元的马达立柱。
以公知的方式，加压水反应器包括填充处于压力之下的水的反应器容器以及与反应器容器连通且有多个环路形成的主要回路，反应器容器容纳反应器芯。
加压水反应器的主要回路以传统方式包括以对称方式连接到反应器容器的三个或四个环路。图1典型地表示加压水反应器的主要回路的环路。主要回路的每个环路包括：
蒸汽发生器1，在蒸汽发生器中冷却处于压力下的水，由此加热并蒸发次要供应水；
主要泵2，表示成主要马达驱动泵或主要马达驱动泵单元(GMPP)，确保处于压力下的水在主要回路内循环。
主要回路还包括通过膨胀管线连接到环路之一的加压器(未示出)。
主要回路的每个环路通过主要导管形成，主要导管包括：
热分支3，热分支将反应器容器6连接到蒸汽发生器1；
具有U形形状的分支5，被表示为U-分支，将蒸汽发生器1连接到主要马达驱动泵单元2，
冷分支4，冷分支将主要马达驱动泵2连接到反应器容器6。
处于压力下的反应器的冷却水通过主要马达驱动泵单元2在每个环路内循环。反应器容器6内的被加热的水与芯接触，通过热分支到达蒸汽发生器1的形成水箱的下部区域1a。水接着在使其冷却的蒸汽发生器1的管内循环，加热并蒸发次要供应水。被冷却的水接着返回到水箱，以便通过U形分支5被送回到主要马达驱动泵单元2，接着经由冷分支4到达反应器容器6。处于压力下的水的循环方向通过图1的箭头的指示来表示。
主要马达驱动泵单元2是具有竖直轴线的机器，在其上部2a包括固定在位于主要马达驱动泵单元2的下部2b内的螺旋离心式泵之上的异步电马达，电马达和泵通过表示为马达立柱7的元件形成整体。
主要马达驱动泵单元2位于其数量通常为三个的铰接支承件9上，在其每个端部处具有旋转接头。铰接支承件9被布置成使得主要马达驱动泵单元2在反应器工作过程中在主要导管的热膨胀的作用下运动。
以公知方式，主要马达驱动泵单元2还通过横向保持装置(未示出)横向保持。
横向保持装置以及铰接支承件使得主要马达驱动泵单元能够在许可行程的范围内进行缓慢移动，即通常由主要导管的膨胀造成的缓慢移动。
在由于意外状况(例如地震或主要导管破裂)造成的快速和连续移动的情况下，横向保持装置确保主要马达驱动泵单元得到横向保持。
横向保持装置沿着两个交于一点并大致形成接近90°的角度的方向围绕主要马达驱动泵单元径向布置，并连接到主要马达驱动泵单元的马达立柱的固定装置。
在公知的设计中，马达立柱是通过铸造制造的由钢制成的大尺寸部件。
这种立柱的固定装置通常位于接近固定有马达的马达立柱的固定凸缘的安置平面的高度。
固定装置通过在铸造制造马达立柱的过程中形成的马镫形状的轭形成，并且与包括连接臂的横向保持装置协作。马达立柱的轭和横向保持装置的连接臂之间的连接通过穿过轭和臂以形成枢转连接的横向轴确保。
但是，通过结合有轭形式的固定装置的马达立柱的铸造制造由于固定轭所需的大型尺寸而具有制造问题。
在此说明书中，本发明旨在解决所述问题，并提出一种用于马达立柱的设计，使得主要马达驱动泵单元的这种马达立柱的制造得以简化。
发明内容
为此，本发明提出一种加压水核反应器的主要马达驱动泵单元的马达立柱，其包括上凸缘和能够确保所述主要马达驱动泵单元的横向保持装置固定的固定装置，所述主要马达驱动泵单元包括具有能够与所述马达立柱的所述上凸缘形成整体的下凸缘的电马达，所述马达立柱的特征在于所述固定装置包括位于所述马达立柱的所述上凸缘上的环形元件，所述环形元件能够经凸缘连接在所述马达立柱的所述上凸缘和所述马达的所述下凸缘之间，所述固定装置包括至少一个径向凸起，其中布置有能够接收所述保持装置的空间。
得益于本发明，可以提出一种没有大尺寸的轭形式的固定装置的加压水核反应器的主要马达驱动泵单元的马达立柱的简化设计，因此使得马达立柱的制造局限性得以克服。
为此，根据本发明的马达立柱包括能够插入并经凸缘连接在马达立柱的环形凸缘和马达的环形凸缘之间的环形凸缘元件。环形元件包括其中布置一个空间的径向凸起，从而确保特别是通过穿过径向凸起和连接臂的横向轴与横向保持装置的连接臂连接。
加压水反应器设备结构明显地需要根据用于布置铰接支承件的基础的可用性来将不同主要马达驱动泵单元定位；因此通常对于同样的设备或者对于两个不同设备来说，固定装置的角度定位因马达立柱不同而不同。因此根据马达立柱的公知设计，需要开发出与固定装置的定位状况同样多的马达立柱的模制装置。得益于本发明，马达立柱的设计被简化，不需要多个模制装置的制造。实际上，由于存在环形元件的某些旋转对称，可以根据主要马达驱动泵单元的位置以及铰接支承件的位置来调节环形元件以及径向凸起的位置。
因此得益于本发明，可以使用标准部件来满足主要马达驱动泵单元的所有位置状况。
根据本发明的马达立柱还可具有下面的一个或多个特征，这些特征可单独考虑或根据所有技术上可行的组合考虑：
所述径向凸起通过与所述环形元件一起制造的附件形成并位于所述环形元件的平面内，所述固定装置包括布置在所述附件的两侧上的上板和下板，以便形成能够接收横向保持装置的所述空间；
所述附件包括在两侧通过伸出的凸起限界的凹入区域；
所述上板和所述下板各自通过一个角度部件形成，包含了两个横向分支和中央孔口；
所述横向保持装置通过穿过所述角度部件的中央孔口和所述横向保持装置的连接轴与固定装置形成整体；
所述角度部件包括穿过所述横向分支并能够接收螺纹装置的孔口；
两个角度部件的至少一个包括用于阻挡所述螺纹装置转动的装置；
所述用于阻挡所述螺纹装置转动的装置通过位于每个横向分支的高度处的凹槽形成；
两个角度部件的至少一个与所述环形元件一起制造；
所述环形元件通过螺纹装置与所述支承凸缘形成整体；
所述马达立柱包括穿过所述环形元件和所述支承凸缘并能够阻挡所述环形元件转动的多个销；
所述支承凸缘包括榫舌，并且所述环形元件包括互补的榫眼，所述榫舌和所述互补的榫眼能够经受所述横向保持装置传递的径向应力。
作为一个目的，本发明还具有一种加压水核反应器的主要马达驱动泵单元，其特征在于包括支承所述主要马达驱动泵单元的铰接支承件和根据本发明的马达立柱，所述马达立柱的所述固定装置的位置能够根据所述铰接支承件的位置来调整。
附图说明
参考附图，通过下面的说明性而非限制性描述，将更加清楚本发明的其它特征和优点，附图中：
图1表示加压水核反应器的环路的透视图；
图2表示根据本发明的马达立柱和主要马达驱动泵单元的马达之间的连接区域的透视图；
图3表示图2所示的根据本发明的马达立柱的固定装置的分解局部视图；
图4表示根据本发明的马达立柱的局部截面形式的透视图；
图5表示透视形式的根据本发明的马达立柱的第二局部截面的细节视图。
在所有附图中，除非另外说明，相同的元件具有相同的附图标记。
具体实施方式
此前已经参考本发明的总体概述描述了图1。
图2表示根据本发明的马达立柱20和主要马达驱动泵单元40的马达30之间的连接区域的透视图。
图3表示图2所示的马达立柱20的固定装置10的局部分解视图。
马达立柱20为大致圆柱形部件，在其上端包括环形凸缘21，此后称为“支承凸缘”，在环形凸缘21的上表面上结合有环形元件50，使得马达立柱20提供大致平行于水平平面22的支承平面24，以能够接收支承马达30。为此马达30在其下部包括环形凸缘31，此后称为“马达凸缘”，同样提供了大致平行于水平平面22的支承平面。
支承凸缘21和马达凸缘31包括径向地位于凸缘21、31的周边上的多个孔口。环形元件50同样包括在任一侧穿过其中的多个孔口32，孔口32分布成使得孔口32与马达凸缘31的孔口相对，并与支承凸缘21的孔口相对。
马达30定位在马达立柱20上，使得马达凸缘31的孔口与支承凸缘21的孔口和环形元件50的孔口相对。
马达30和马达立柱20通过通常由具有六角形头部的螺纹螺钉23a和螺母23b形成的多个螺纹装置23经凸缘连接。
因此，螺纹装置23在孔口32的高度处穿过凸缘21、31和环形元件50。通过将螺钉23a的六角形头部的面贴靠马达立柱30并通过锁定板23c阻挡螺母23b来防止这些螺纹装置23转动。
环形元件50包括位于环形元件50的平面内(即根据支承平面24)的至少一个径向附件51。根据图2和3所示的实施方式，环形元件50包括根据形成大约90°的角度的两个交于一点的垂直的径向方向定位的两个径向附件51。每个径向附件51通过第一凸起51a、第二凸起51b和定位在两个凸起51a、51b之间并形成两个凸起51a和51b之间的凹谷的凹入区域52形成。
在每个凸起51a、51b的高度处，附件51包括在任一侧穿过它的多个孔口53。
两个凸起51a、51b能够分别在其上表面和其下表面接收形成上角度部件54和下角度部件55的板。
因此，换言之，环形元件50在周边上包括伸出的至少一个凸起，凸起通过径向附件51和布置在附件51的两侧上的上角度部件54和下角度部件55形成，以便形成能够接收横向保持装置60的空间62。
角度部件54、55包括大致布置成V形并具有不局限于直角的开口角度的两个横向分支。
角度部件54、55在每个横向分支上包括与突起51a、51b的孔口53相对布置的孔口59。
角度部件54、55具有能够在角度部件54、55组装在附件51上时在形状上与凸缘31、32的圆形形状相符的凹入形状的底部。
在至少一个角度部件54、55的外表面上(即在不与附件51的凸起51a、51b的表面相接触的表面上)并且在横向分支具有孔口59的高度处布置至少一个凹槽56，凹槽56能够使得螺纹装置57插入，特别是使得螺钉57a的头部插入并被容纳。根据图2和3所示的实施方式，只有上角度部件54包括凹槽56。
螺纹装置57通过具有六角形头部的螺钉57a、锁定板57c和螺母57b形成。
根据图2和3所示的实施方式，上角度部件54包括位于通向由环形元件50的凹入区域52限定并由角度部件54、55限界的空间62内的中央孔口58的两侧上的两个凹槽56。
凹槽56的深度大致对应于螺钉57a的头部的高度，并且凹槽56的宽度大致等于或略微大于螺钉57a的六角形头部的对边宽度尺寸，使得螺钉57a的头部可以插入凹槽56，并通过螺钉头部的至少一个表面贴靠接触凹槽56的侧部来保持，而不转动。
因此，通过上角度部件54、附件51和下角度部件55形成的组件通过穿过此组件的各个元件的多个螺纹装置57形成整体。
通过角度部件54、55和环形元件50构成的系统因此形成能够确保主要马达驱动泵单元的横向保持装置固定的固定装置10。
根据所示的有利实施方式，主要马达驱动泵单元包括能够确保两个横向保持装置固定的两个固定装置10。但是，如果需要通过多于两个横向保持装置横向保持主要马达驱动泵单元，主要马达驱动泵单元可以包括两个以上的固定装置10。主要马达驱动泵单元可因此包括与所需主要马达驱动泵单元的横向保持装置同样多的固定装置10。
将回想到主要马达驱动泵单元一方面通过它所在的铰接支承件保持，另一方面通过横向保持装置保持。
通常，主要马达驱动泵单元位于三个铰接支承件上，铰接支承件在其每个端部处具有旋转接头。铰接支承件被布置成使得主要马达驱动泵单元在反应器工作过程中在主要导管热膨胀的作用下能够移动。
横向保持装置和铰接支承件使得主要马达驱动泵能够根据许可极限行程进行移动，即，通常由主要导管膨胀导致的缓慢移动。
在由于意外状况(例如地震或主要导管的破裂)造成的快速和连续移动的情况下，横向保持装置确保主要马达驱动泵单元的横向保持。
横向保持装置的连接臂的第一端在图2和3中通过附图标记60表示。横向保持装置的连接臂在其端部处包括其厚度等同于或略微小于环形元件50的厚度的旋转接头61。
横向保持装置的连接臂的第二端(未示出)被固定在其中定位有主要马达驱动泵单元的固定混凝土结构的竖直壁上，此结构通常称为防爆工事。
旋转接头61被插入固定装置10的通过附件51的凹入区域52形成并通过角度部件54、55限界的空间62中。旋转接头61通过经由孔口58和旋转接头61穿过角度部件54、55的轴63保持与马达立柱20形成整体。轴63因此确保马达立柱20和横向保持装置60之间的枢转链接。
因此，在意外状况下，例如主要导管破裂或者在地震过程中，在横向保持装置60的固定装置的高度处的应力沿着径向施加。这些应力使得通过上角度部件54、下角度部件55和环形元件50形成的链接受到剪切应力。
如图4所示，以透视图并根据局部截面来表示根据本发明的马达立柱20，通过装配确保环形元件50在支承凸缘21上对中。装配通过将圆柱形榫舌71布置在支承凸缘21的支承表面上并将相应的榫眼72布置在环形元件50的下表面上来有利地实现。
根据本发明的另一实施方式，环形元件50在支承凸缘21上的对中可以通过将榫眼布置在支承凸缘21和环形元件50上并通过使用另外的榫舌来得到，另外的榫舌的厚度使其可以装配在支承凸缘21和环形元件50的榫眼内。
榫眼/榫舌连接的尺寸在意外状况下使得横向保持装置60施加的应力得以承受。
假设横向保持装置60不对准，通过保持装置60施加的应力不沿着径向、而是沿着不同方向施加到马达立柱20上。因此结果是产生了显著的径向分量以及切向分量。
径向分量通过所述的榫舌/榫眼连接承受。切向分量在榫舌/榫眼连接的高度处造成围绕平行于马达立柱20的纵向轴线的竖直轴线的力矩。
根据图5所示的有利实施方式，此力矩的承受通过将锥形销73插入通过环形元件50和支承凸缘21来确保，锥形销周向分布在支承表面24上。
根据本发明的第二实施方式，锥形销可同样通过圆柱形销、弹性销或其它类型的销来代替。
此力矩的承受同样通过位于环形元件50与支承凸缘21的每个接触面上的齿的使用来实现，以便形成此应力的切向阻力。
根据本发明的第三实施方式，切向应力的承受可简单通过形成圆柱形螺栓连接的结合部并确保马达30和马达立柱20之间连接的凸缘连接装置23来实现。在这种情况下，螺纹装置23的尺寸设定应该考虑到通过环形元件50和支承凸缘21的接触面之间的附着性对这种切向应力的承受。
锥形销73的阻挡通过螺母74(有利的是槽形螺母类型)来实现，该螺母通过经过螺母74的缺口之一的内部并穿过事先在锥形销73的螺纹部分77内钻孔的孔口76的开口销75锁定。
根据本发明的另一实施方式，螺母74的锁定可通过螺母的压紧来实现，或者通过螺母74在锥形销73的螺纹部分77上的局部焊接来实现。
为了有助于马达立柱20的操纵，并且特别是为了马达30的安装或拆卸，环形元件50通过多个螺钉80(图4)有利地与支承凸缘21形成整体。螺钉80有利的是具有中空圆柱形的六角形头部的螺钉，该头部定位在布置在环形元件50内的孔口平面81内，使得在马达30安装时螺钉80不与马达凸缘31干涉。这些固定螺钉80的锁定有利地通过定位在螺钉80的头部之下的锁定垫片82实现，并且是Nord-lockTM的形式。但是，还能够设想到使用具有包括与锁定帽相关的锁定凹槽的中空圆柱形的六角形头部的螺钉。
根据本发明的有利实施方式，根据本发明的马达立柱通过铸造制造实现，但是根据本发明的马达立柱还可以通过机械焊接组件来实现。
得益于本发明，马达立柱的设计被简化，并且使得形成多个模制装置的缺陷得以克服。实际上，由于存在环形元件的某些旋转对称，可以根据主要马达驱动泵单元的位置以及铰接支承件的位置容易地调整环形元件以及径向凸起的位置。因此，可以通过使用三个标准部件(环形元件、上角度部件和下角度部件)来满足主要马达驱动泵单元的所有位置状况。

Claims (13)

1.一种加压水核反应器的主要马达驱动泵单元的马达立柱(20)，其包括：
上凸缘(21)；
能够确保所述主要马达驱动泵单元的横向保持装置(60)固定的固定装置(10)，所述主要马达驱动泵单元包括具有能够与所述马达立柱(20)的所述上凸缘(21)形成整体的下凸缘(31)的电马达(30)，
所述马达立柱(20)的特征在于，所述固定装置(10)包括位于所述马达立柱(20)的所述上凸缘(21)上的环形元件(50)，所述环形元件(50)能够经凸缘连接在所述马达立柱(20)的所述上凸缘(21)和所述马达(30)的所述下凸缘(31)之间，所述固定装置(10)包括布置有能够接收所述横向保持装置(60)的空间(62)的至少一个径向凸起。
2.根据权利要求1所述的加压水核反应器的主要马达驱动泵单元的马达立柱(20)，其特征在于，所述径向凸起通过与所述环形元件(50)一起制造的附件(51)形成并位于所述环形元件(50)的平面内，所述固定装置(10)包括布置在所述附件(51)的两侧上的上板(54)和下板(55)，以便形成能够接收所述横向保持装置(60)的所述空间(62)。
3.根据权利要求2所述的加压水核反应器的主要马达驱动泵单元的马达立柱(20)，其特征在于，所述附件(51)包括在两侧伸出的凸起(51a、51b)限界的凹入区域(52)。
4.根据权利要求2-3中的任一项所述的加压水核反应器的主要马达驱动泵单元的马达立柱(20)，其特征在于，所述上板(54)和所述下板(55)各自通过一个角度部件形成，所述角度部件包含了两个横向分支和一个中央孔口(58)。
5.根据权利要求4所述的加压水核反应器的主要马达驱动泵单元的马达立柱(20)，其特征在于，所述横向保持装置(60)通过穿过所述角度部件(54、55)的所述中央孔口(58)和所述横向保持装置(60)的连接轴(63)与所述固定装置(10)形成整体。
6.根据权利要求4所述的加压水核反应器的主要马达驱动泵单元的马达立柱(20)，其特征在于，所述角度部件(54、55)包括穿过所述横向分支并能够接收螺纹装置(57)的孔口。
7.根据权利要求6所述的加压水核反应器的主要马达驱动泵单元的马达立柱(20)，其特征在于，所述两个角度部件(54、55)的至少一个包括用于阻挡所述螺纹装置(57)转动的装置(56)。
8.根据权利要求7所述的加压水核反应器的主要马达驱动泵单元的马达立柱(20)，其特征在于，所述用于阻挡所述螺纹装置(57)转动的装置(56)通过位于所述角度部件(54、55)的每个所述横向分支上的凹槽(56)形成。
9.根据权利要求6所述的加压水核反应器的主要马达驱动泵单元的马达立柱(20)，其特征在于，所述两个角度部件(54、55)的至少一个与所述环形元件(50)一起制造。
10.根据权利要求1所述的加压水核反应器的主要马达驱动泵单元的马达立柱(20)，其特征在于，所述环形元件(50)通过螺纹装置(80)与所述上凸缘(21)形成整体。
11.根据权利要求1所述的加压水核反应器的主要马达驱动泵单元的马达立柱(20)，其特征在于，所述马达立柱包括穿过所述环形元件(50)和所述上凸缘(21)并能够阻挡所述环形元件(50)转动的多个销(73)。
12.根据权利要求1所述的加压水核反应器的主要马达驱动泵单元的马达立柱(20)，其特征在于，所述上凸缘(21)包括榫舌(71)，并且所述环形元件(50)包括互补的榫眼(72)，所述榫舌和互补的所述榫眼能够经受所述横向保持装置传递的径向应力。
13.一种加压水核反应器的主要马达驱动泵单元，其特征在于包括支承所述主要马达驱动泵单元的铰接支承件和根据权利要求1-12中的任一项所述的马达立柱(20)，所述马达立柱(20)的所述固定装置(10)的位置能够根据所述铰接支承件的位置来调整。
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