CN102606507A - 一种用于pcs再循环泵的轴承体安装结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了核电装备领域的一种用于PCS再循环泵的轴承体安装结构，包括泵轴，以及沿泵轴轴向依次设置的叶轮、泵盖和空冷轴承体，并且泵盖和空冷轴承体是轴向固定的，在所述空冷轴承体和所述泵轴之间，沿所述泵轴的轴向依次设置机械密封和轴承体，所述轴承体的轴向两端分别设置第一轴承和第二轴承，所述第一轴承和所述第二轴承之间形成储油腔室；在所述轴承体的轴向两侧分别布置油封系统，且这两个所述油封系统是镜像对称布置的，两个所述油封系统与所述第一轴承和所述第二轴承分别分别形成回路油腔；所述泵盖及所述机械密封与所述泵轴的径向之间设置轴套，所述泵盖、所述轴套和所述机械密封围成机械密封腔室。

Description

一种用于PCS再循环泵的轴承体安装结构

技术领域

本发明涉及核电装备领域的PCS再循环泵的轴承体安装结构。

背景技术

PCS再循环泵是用在核电站的PCS系统中经常使用的一种再循环泵，PCS系统也称作为非能动安全壳冷却系统，该系统的作用是：在安全壳内发生冷却剂丧失(LOCA)或主蒸汽管破口(MSLB)事故时，导出安全内热量，降低安全壳的温度和压力，降低安全壳大气和外部环境的压差，限制事故后放射性物质的释放。PCS也作为乏燃料水池的补给水源，PCS系统主要部件包括：非能动安全壳冷却水贮存箱(PCCWST)、空气折流板(airbaffle)、空气入口和空气出口、水分配系统。此外，还有非能动安全壳冷却辅助贮水箱(PCCAWST)和两台PCS再循环泵，在现场使用再循环泵从PCCAWST向PCS系统提供额外的冷却水，还能为消防系统的抗震水塔提供后备补水。。

现有技术泵的PCS再循环泵的安装，尤其是轴承体的安装是十分复杂的，这是由于轴承体安装结构设计不合理所造成的。由于轴承体安装结构的设计不合理，使得轴承体安装结构外部增加了许多不必要的零部件，在增加PCS再循环泵安装难度的同时，增大了PCS再循环泵的外形尺寸，使得PCS再循环泵的外形尺寸超出了核电站系统所允许的最大值。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种用于PCS再循环泵的轴承体安装结构，其能简化PCS再循环泵轴承体的轴承体安装结构，并有助于减小PCS再循环泵的外形尺寸。

实现上述目的的一种技术方案是：一种用于PCS再循环泵的轴承体安装结构，包括泵轴，以及沿所述泵轴轴向依次设置的叶轮、泵盖和空冷轴承体，并且所述泵盖和所述空冷轴承体是轴向固定的，

在所述空冷轴承体和所述泵轴之间，沿所述泵轴的轴向依次设置机械密封和轴承体，所述轴承体的轴向两端分别设置第一轴承和第二轴承，所述第一轴承和所述第二轴承之间形成储油腔室；

在所述轴承体的轴向两侧分别布置油封系统，且这两个所述油封系统是镜像对称布置的，两个所述油封系统与所述第一轴承和所述第二轴承之间分别形成回路油腔；

在所述泵盖及所述机械密封与所述泵轴的径向之间设置轴套，所述泵盖、所述轴套和所述机械密封围成机械密封腔室。

进一步的，所述油封系统包括挡油盘和轴承盖；所述挡油盘包括盘轴和盘座，所述挡油盘套接在所述泵轴上并与所述泵轴径向固定；所述轴承盖套接在所述挡油盘的盘轴的外壁上，并与所述空冷轴承体轴向固定；

所述轴承盖的底面上设置环形凹槽，所述环形凹槽的内圈设置环形凸缘；所述挡油盘的盘座的顶面上设置环形凸台；所述环形凸缘和所述环形凸台之间形成油路收集腔。

再进一步的，所述挡油盘和所述泵轴径向之间设置O形密封圈；在所述挡油盘的盘轴和所述轴承盖径向之间，沿所述轴承盖的轴向设置油封结构。

进一步的，所述第一轴承内为一圆柱滚子轴承，所述第二轴承内为一对角接触球轴承。

进一步的，所述轴套的外壁设置阶梯结构，使所述轴套靠近所述泵盖一侧的截面面积大于所述轴套靠近所述机械密封一侧的截面面积。

进一步的，所述空冷轴承体的外壁上设置散热肋条，所述空冷轴承体的底部设置轴承体支撑。

进一步的，所述泵盖上设置轴向通孔。

采用了本发明的一种用于PCS再循环泵的轴承体安装结构的技术方案，即所述轴承体安装结构包括沿泵轴轴向依次设置的叶轮、泵盖和空冷轴承体，在所述空冷轴承体和所述泵轴之间，沿所述泵轴的轴向依次设置机械密封和轴承体的技术方案。其技术效果是：所述轴承体安装结构大大简化，所述轴承体安装大大简便，同时有利于减小PCS再循环泵的外形尺寸，使所述PCS再循环泵的尺寸符合核电站系统的设计要求。

附图说明

图1为本发明的一种用于PCS再循环泵的轴承体安装结构的结构示意图；

图2为本发明的一种用于PCS再循环泵的轴承体安装结构A部分的放大示意图。

具体实施方式

请参阅图1和图2，为了能更好地对本发明的技术方案进行理解，下面通过具体地实施例，并结合附图进行详细地说明：

请参阅图1，本发明的一种用于PCS再循环泵的轴承体安装结构，包括泵轴100以及沿所述泵轴100轴向依次设置的叶轮1、泵盖2和空冷轴承体3；并且所述泵盖2和所述空冷轴承体3是轴向固定的。本实施例中，所述泵盖2和所述空冷轴承体3之间的轴向固定是通过螺钉完成的。

在所述空冷轴承体3和所述泵轴100之间，沿所述泵轴100的轴向依次设置机械密封6和轴承体30，所述轴承体30的两端分别是第一轴承和所述第二轴承。本实施例中，所述第一轴承靠近所述轴承体50的左端，所述第二轴承位于所述泵轴100的右端。

在所述轴承体30的轴向两侧分别布置油封系统4，且这两个所述油封系统4是镜像对称布置的，两个所述油封系统4与所述第一轴承和所述第二轴承之间分别形成回路油腔40；

所述储油腔室35内的润滑油经过所述设置于所述泵轴100上的甩油环101的作用后，分别甩入所述第一轴承和所述第二轴承，对所述第一轴承，以及所述第二轴承进行润滑，在对所述第一轴承，以及所述第二轴承进行润滑后，润滑油经所述回路油腔40，流回所述储油腔室35。

在所述储油腔室35上，还设有油标36和恒位油杯37，用以监控所述储油腔室35内润滑油储量的变化。

本实施例中，所述第一轴承为一个圆柱滚子轴承；所述第二轴承靠近为一对角接触球轴承。这样设计的目的在于：保证所述PCS再循环泵的运行过程中，所述泵轴100轴向力由角接触球轴承来承受，径向力由圆柱管滚子轴承来承受。

所述油封系统4的作用是防止润滑油泄漏到所述PCS再循环泵的外部。请参阅图2，本实施例中，所述油封系统4包括挡油盘41和轴承盖42；所述挡油盘41包括盘轴和盘座，所述挡油盘41套接在所述泵轴100上；所述挡油盘41与所述泵轴100径向固定；所述轴承盖42套接在所述挡油盘41盘轴的外壁上，并与所述空冷轴承体3轴向固定；本实施例中，所述轴承盖42是通过放气塞48与所述空冷轴承体3固定的。

所述轴承盖42的底面上设置环形凹槽421，所述环形凹槽421的顶面的内圈上设置环形凸缘422；所述挡油盘41盘座的顶面上设置环形凸台411；环形凸缘422和所述环形凸台411之间形成油路收集腔43。

这样设计的目的在于：溅到所述挡油盘41上的润滑油可以先沿所述挡油盘41的切向，进入所述油路收集腔43，再流回所述回路油腔40，最终流回所述储油腔室35。，从而防止润滑油泄漏到外部空间，另外一方面的作用是防止外部空间的灰尘进入所述油封系统4，起到防尘的作用。

本实施例中，所述油封系统4还包括设置在所述泵轴100和所述防尘盘43径向之间的O形密封圈45；以及在所述轴承盖42和所述挡油盘41盘轴的径向之间，沿所述轴承盖42轴向设置的油封结构46，本实施例中，所述油封结构46位于所述轴承盖42上。所述油封结构46属于迷宫式机械密封。

设置所述O形密封圈45的目的在于：防止润滑油从所述泵轴100和所述挡油盘41之间泄漏，避免使用传统骨架油封时，由于弹簧压力过大而造成的抱轴现象，保证PCS泵的正常稳定运行。

设置所述油封46的目的在于：进一步防止润滑油从所述轴承盖42和所述挡油盘41之间泄漏。

在所述第一轴承和所述第二轴承面向所述储油腔室35的一侧，均设置轴承挡套38；设置所述轴承挡套38的目的在于：对所述第一轴承和所述第二轴承进行定位。

在所述泵盖2及所述机械密封6与所述泵轴2的径向之间设置轴套5，所述泵盖2、所述轴套5和所述机械密封6围成机械密封腔室61。

本实例中，对所述轴套5的结构作了改进：所述轴套5的外壁设置阶梯结构，使所述轴套5靠近所述泵盖2一侧的截面面积大于所述轴套靠近所述机械密封6一侧的截面面积。

这样设计的目的在于：在保证所述机械密封腔室61尺寸的同时，减小所述泵盖2、所述空冷轴承体3和所述机械密封6的尺寸，保证所述PCS再循环泵的外形尺寸在核电站系统所允许的范围内。另外一方面，也能防止所述轴套5和所述机械密封6之间发生尺寸干涉。

本实施例中，所述机械密封6为集装式机械密封，所述机械密封6与所述泵盖2轴向固定，本实施例中，所述轴向固定是通过螺栓实现的。所述机械密封6与所述泵轴100和所述轴套5径向固定。

本实施例中，所述泵盖2上设置轴向通孔21，连通所述机械密封腔室61，这样设计的目的在于：直接将PCS再循环泵所输送的介质引入所述机械密封腔室61，对所述机械密封6的密封端面进行冲洗和冷却。由于不需要外部管路，大大简化了轴承体安装结构。

此外，所述空冷轴承体3的外壁上增加散热肋条34，以增加所述空冷轴承体3的外壁表面积，在保证所述空冷轴承体3散热性能的同时，使所述空冷轴承体3的结构更为简单。所述空冷轴承体3顶部有一个螺钉39。

所述空冷轴承体3的底部设置轴承体支撑33，所述轴承体支撑33通过螺钉与所述空冷轴承体3固定。在所述轴承体安装结构与泵体的安装完成后，起到支撑作用。

此外，所述叶轮1与所述泵轴100间设置叶轮螺母11，所述叶轮1与所述泵盖2之间设置密封环12。这样可以稳定所述PCS再循环泵的叶轮旋转中心。

此外，所述泵盖2与所述轴套5轴向之间也设置了垫片，保证所述泵盖2和所述轴套5同步随所述泵轴100转动。

由于本发明的一种用于PCS再循环泵的轴承体安装结构，采取了所述泵盖2、轴套4、所述机械密封6、所述空冷轴承体3、所述轴承体30以及两个所述油封系统4集中与所述泵轴100套装的结构形式，使得所述PCS再循环泵的安装变得简单。

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。

Claims (7)

1.一种用于PCS再循环泵的轴承体安装结构，其特征在于：所述轴承体安装结构包括泵轴(100)，以及沿所述泵轴(100)轴向依次设置的叶轮(1)、泵盖(2)和空冷轴承体(3)，并且所述泵盖(2)和所述空冷轴承体(3)是轴向固定的，

在所述空冷轴承体(3)和所述泵轴(100)之间，沿所述泵轴(100)的轴向依次设置机械密封(6)和轴承体(30)，所述轴承体(30)的轴向两端分别设置第一轴承和第二轴承，所述第一轴承和所述第二轴承之间形成储油腔室(35)；

在所述轴承体(30)的轴向两侧分别布置油封系统(4)，且这两个所述油封系统(4)是镜像对称布置的，两个所述油封系统(4)与所述第一轴承和所述第二轴承之间分别形成回路油腔(40)；

在所述泵盖(2)及所述机械密封(6)与所述泵轴(100)的径向之间设置轴套(5)，所述泵盖(2)、所述轴套(5)和所述机械密封(6)围成机械密封腔室(61)。

2.根据权利要求1所述的一种用于PCS再循环泵的轴承体安装结构，其特征在于：所述油封系统(4)包括挡油盘(41)和轴承盖(42)；所述挡油盘(41)包括盘轴和盘座，所述挡油盘(41)套接在所述泵轴(100)上并与所述泵轴(100)径向固定；所述轴承盖(42)套接在所述挡油盘(41)的盘轴的外壁上，并与所述空冷轴承体(3)轴向固定；

所述轴承盖(42)的底面上设置环形凹槽(421)，所述环形凹槽(421)的内圈设置环形凸缘(422)；所述挡油盘(41)的盘座的顶面上设置环形凸台(411)；所述环形凸缘(422)和所述环形凸台(411)之间形成油路收集腔(43)。

3.根据权利要求2所述的一种用于PCS再循环泵的轴承体安装结构，其特征在于：所述挡油盘(41)和所述泵轴(100)径向之间设置O形密封圈(45)；在所述挡油盘(41)的盘轴和所述轴承盖(42)径向之间，沿所述轴承盖(42)的轴向设置油封结构(46)。

4.根据权利要求1所述的一种用于PCS再循环泵的轴承体安装结构，其特征在于：所述第一轴承为一圆柱滚子轴承，所述第二轴承为一对角接触球轴承。

5.根据权利要求1所述的一种用于PCS再循环泵的轴承体安装结构，其特征在于：所述轴套(5)的外壁设置阶梯结构，使所述轴套(5)靠近所述泵盖(2)一侧的截面面积大于所述轴套(5)靠近所述机械密封(6)一侧的截面面积。

6.根据权利要求1所述的一种用于PCS再循环泵的轴承体安装结构，其特征在于：所述空冷轴承体(3)的外壁上设置散热肋条(31)，所述空冷轴承体的底部设置轴承体支撑(33)。

7.根据权利要求1所述的一种用于PCS再循环泵的轴承体安装结构，其特征在于：所述泵盖(2)上设置轴向通孔(21)。

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