CN104154030A - 一种能够进行动平衡校正的新结构油叶轮 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种能够进行动平衡校正的新结构油叶轮，在油叶轮的进口端面一侧设有与油叶轮同心的圆周槽，在所述圆周槽内设置配重块，所述配重块上设有贯穿的螺纹孔，配重块通过螺钉固定在圆周槽内适当的位置。本发明可以在不平衡量超标时，直接在动平衡机上进行配重平衡校正直至合格，并且可以灵活的对油叶轮进行配重以缓解其它零件对轴系因不平衡量存在而对主泵造成的消极影响，从而提高主泵机组检修效率。

Description

一种能够进行动平衡校正的新结构油叶轮

技术领域

本发明涉及反应堆冷却剂泵泵轴系转子部件，具体涉及一种能够进行动平衡校正的新结构油叶轮。

背景技术

某百万千瓦级二代加改进型压水堆机组核电站的一种反应堆冷却剂泵泵轴系转子部件动平衡校验时结构如图1所示，图中1为油叶轮，这种结构在I面出现不可消除的超标不平衡量时无法对其进行平衡校正。

目前如果出现这种情况，只能选择申请照用或者再加工零件，由于每个零件都是经过精加工的且都是经过单体平衡合格后组装一起的，重新加工零件便需要较长的分析、拆卸、转运、加工等时间，期间浪费了人力、物力、财力，对项目进度造成不可忽视的影响，但是如果选择向业主提出申请照用，由于本质上这个不平衡量是真实存在的且主泵工作环境的特殊性，随着泵轴长期运转时，该不平衡量势必会形成离心惯性力矩，对包括油密封性能在内的主泵服役运行造成风险。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷，提供一种能够进行动平衡校正的新结构油叶轮，从而简单、快速、有效的平衡超标的不平衡量。

本发明的技术方案如下：一种能够进行动平衡校正的新结构油叶轮，在油叶轮的进口端面一侧设有与油叶轮同心的圆周槽，在所述圆周槽内设置配重块，所述配重块上设有贯穿的螺纹孔，配重块通过螺钉固定在圆周槽内适当的位置。

进一步，如上所述的能够进行动平衡校正的新结构油叶轮，其中，所述的圆周槽的横截面为“凸”形。

进一步，如上所述的能够进行动平衡校正的新结构油叶轮，其中，所述的配重块的外形为立体扇形，所述螺纹孔沿配重块扇形面垂直方向设置。

进一步，如上所述的能够进行动平衡校正的新结构油叶轮，其中，在圆周槽内同一位置能够叠加设置多个配重块。

进一步，如上所述的能够进行动平衡校正的新结构油叶轮，其中，所述配重块上螺纹孔的螺纹旋向与油叶轮的转向相同。

进一步，如上所述的能够进行动平衡校正的新结构油叶轮，其中，在油叶轮的进口端面上开设有与所述圆周槽相通的配重块进口；所述配重块的进口有两个，相对于圆周槽的圆心对称设置。

进一步，如上所述的能够进行动平衡校正的新结构油叶轮，其中，所述的横截面为“凸”形的圆周槽的上壁厚度为5mm，圆周槽总深度为27mm，以半径为177.5mm的同心圆圆周为中心线。

进一步，如上所述的能够进行动平衡校正的新结构油叶轮，其中，其中一个配重块进口的径向中心线位于距叶片首端半径夹角θ₃为122.92°、方向为沿叶片走向L长为420.2mm处垂直端面的平面内。

本发明的有益效果如下：

由于核电主泵的组装工序要求的严格和精准度，即使拆卸后重新装配、重新调整测量跳动对降低实际已存在的不平衡量的效果是微乎其微的，采用本发明的新结构油叶轮，可以在I面不平衡量超标时，直接在动平衡机上进行配重平衡校正直至合格，避免了分析、拆卸、回装、调整以及后续可能的再拆卸甚至上机床再加工而造成的各种耽搁影响以及时间浪费。

在核电站大修期间，鉴于机械密封等主要密封部位都在轴系线上，如果主泵振动超标或者噪声超标，势必需要拆解检查，或者因为实际情况需要更换其它轴系部件时而需重新进行转子动平衡试验，采用本发明的新结构，可以灵活的对油叶轮进行配重以缓解其它零件对轴系因不平衡量存在而对主泵造成的消极影响，从而提高主泵机组检修效率。

附图说明

图1为某核电站一种反应堆冷却剂泵泵轴系转子部件动平衡校验时的结构示意图；

图2为油叶轮的纵剖面结构示意图；

图3为本发明油叶轮的进口端面一侧设置圆周槽的截面示意图；

图4为本发明配重块结构示意图；

图5-1为本发明油叶轮的进口端面结构示意图；

图5-2为本发明油叶轮的立体结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。

在对本发明新结构油叶轮进行设计时，首先要根据多台泵、多次试验确定I面不平衡量超标数值结果，形成统计数据；再考虑拟采取“增重”方法进行平衡校正，确定配重块的单块质量。本实施例中，根据4台泵8次试验的统计数据分析，在I面不平衡量超标数值基本上维持在100g以内，由于如图1中支撑A端的各个零件均是经过精加工的，且都经过单体平衡校正，因此采取“增重”方法进行部件平衡校正，又将每块配重块的质量确定为35g较为合适。

根据油叶轮的尺寸限制，在如图2所示油叶轮1的进口端面2侧设计、加工出一个同心圆周槽3；设计横截面为“凸”形，参照图3所示意，该槽上壁厚为以便利用上端面夹固用来平衡的配重块，总深度为以半径R为177.5mm的同心圆圆周为中心线。

按照圆周槽的宽度和深度设计配重块的外形为立体扇形，参照图4所示，单块厚度T为(公差)，径向宽度W为短弧所对圆心角θ₁为10°，长弧所对外接圆圆心角θ₂为15°，在配重块4扇形面垂直方向，以中心线作基准，设计定位、加工1个M5.0×0.8的锥形沉头螺纹孔5(其配套螺钉执行标准ISO7046)，螺纹旋向与油叶轮转向相同，深度贯穿整个配重块。

根据结构尺寸确定了同一位置最多可以叠加三块配重块4，选择ISO7046标准件十字槽沉头螺钉紧固，长度L选择25mm，旋向与油叶轮转向相同。

参照图5-1、5-2所示，按照配重块的外形尺寸，在油叶轮1的进口端面一侧开设放配重块的进口6，配重块进口6的径向中心线，位于距叶片首端(a端)半径夹角θ₃为122.92°、方向为沿叶片走向L长为420.2mm处垂直端面的平面内，单侧边较配重块轮廓尺寸大0.5mm，鉴于油叶轮为精加工且单体需要平衡校正，因此，在一个配重块进口6的180°镜像位置加工相同尺寸的配重块进口7，两个配重块进口相对于圆周槽的圆心对称设置。

如果油叶轮采取本发明的新结构，转子部件经过动平衡机解算在I面出现超标不平衡量时，随即根据相位和数值，选择适当数量的平衡块，单个或者叠加进行配重，用螺钉紧固，再次转动校正，待合格后，在螺钉和配重块锥形接合面处再用紧固胶紧固以防止螺钉松动，这样做既合理、安全地解除了可能出现的质量风险以及虽多次处理仍不能消除的动平衡超标问题，又方便快捷地解决了以往困扰试验、检修过程中出现的因多次拆卸、机加、再回装等造成的低效率问题。

本发明所提供的一种可进行动平衡校正的新结构油叶轮，其设计思路也适用于其它转机设备的同类型回转体零件的结构设计，从而方便地消除超标的不平衡量。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若对本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其同等技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种能够进行动平衡校正的新结构油叶轮，其特征在于：在油叶轮(1)的进口端面(2)一侧设有与油叶轮同心的圆周槽(3)，在所述圆周槽(3)内设置配重块(4)，所述配重块(4)上设有贯穿的螺纹孔(5)，配重块(4)通过螺钉固定在圆周槽(3)内适当的位置。

2.如权利要求1所述的能够进行动平衡校正的新结构油叶轮，其特征在于：所述的圆周槽(3)的横截面为“凸”形。

3.如权利要求1或2所述的能够进行动平衡校正的新结构油叶轮，其特征在于：所述的配重块(4)的外形为立体扇形，所述螺纹孔(5)沿配重块扇形面垂直方向设置。

4.如权利要求3所述的能够进行动平衡校正的新结构油叶轮，其特征在于：在圆周槽(3)内同一位置能够叠加设置多个配重块(4)。

5.如权利要求1所述的能够进行动平衡校正的新结构油叶轮，其特征在于：所述配重块(4)上螺纹孔(5)的螺纹旋向与油叶轮的转向相同。

6.如权利要求1所述的能够进行动平衡校正的新结构油叶轮，其特征在于：在油叶轮(1)的进口端面(2)上开设有与所述圆周槽相通的配重块进口(6、7)。

7.如权利要求6所述的能够进行动平衡校正的新结构油叶轮，其特征在于：所述配重块进口(6、7)有两个，相对于圆周槽的圆心对称设置。

8.如权利要求2所述的能够进行动平衡校正的新结构油叶轮，其特征在于：所述的横截面为“凸”形的圆周槽(3)的上壁厚度为5mm，圆周槽总深度为27mm，以半径为177.5mm的同心圆圆周为中心线。

9.如权利要求7所述的能够进行动平衡校正的新结构油叶轮，其特征在于：其中一个配重块进口(6)的径向中心线位于距叶片首端半径夹角θ₃为122.92°、方向为沿叶片走向L长为420.2mm处垂直端面的平面内。