CN105351242A - 一种核电泵用稀油润滑无预润滑启动无冷却轴承装置 - Google Patents

一种核电泵用稀油润滑无预润滑启动无冷却轴承装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种核电泵用稀油润滑无预润滑启动无冷却轴承装置，通过设置油封筒、轴套、轴承体结构、轴承盖、甩油盘及风扇建立上述轴承装置。本发明通过在轴承盖上端设置风扇，实现了无冷却系统的轴承结构；同时，对油封筒与核电泵的上轴之间采用轴向间隙设置、对油封筒与轴套之间采用轴向间隙设置，并且在轴套内设置喷油通道、通气通道，使得整个结构能够实现轴承装置实现无预润滑启动。本发明经上述结构设计，能够简化核电站系统配置，提高设备长期使用的安全性和可靠性。

Description

一种核电泵用稀油润滑无预润滑启动无冷却轴承装置
技术领域
本发明涉及压水堆核电站核安全泵技术，具体涉及一种核电泵用稀油润滑无预润滑启动无冷却轴承装置。
背景技术
CRP1000、M310和ACP1000华龙一号核电机组中的低压安注泵和安全壳喷淋泵的推力轴承均要求无预润滑启动、无冷却水，现有核电机组中通常使用油脂润滑，通过轴承体翅片进行散热，虽然润滑脂润滑的轴承在无预润滑启动的特性上具有优点，但在设备转速较高，且核电站系统无冷却的条件下，润滑脂几乎不存在移热和散热性能，也不可能像润滑油一样不断的带走摩擦表面由于磨损而出现的金属屑末和其他杂质，同时在高温下润滑脂有相转变且容易氧化变质，因此使用中给设备的长期稳定运行带来风险。
发明内容
本发明的目的在于提供一种核电泵用稀油润滑无预润滑启动无冷却轴承装置，通过设置油封筒、轴套、轴承体结构、轴承盖、甩油盘及风扇建立上述轴承装置。本发明通过在轴承盖上端设置风扇，实现了无冷却系统的轴承结构；同时，对油封筒与核电泵的上轴之间采用轴向间隙设置、对油封筒与轴套之间采用轴向间隙设置，并且在轴套内设置喷油通道、通气通道，使得整个结构能够实现轴承装置实现无预润滑启动。本发明经上述结构设计，能够简化核电站系统配置，提高设备长期使用的安全性和可靠性。
为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案实现：
一种核电泵用稀油润滑无预润滑启动无冷却轴承装置，该轴承装置包含：
轴承体结构，所述轴承体结构底部与核电泵的进出水壳体连接，该轴承体结构套设在核电泵的上轴上；
油封筒，设置在所述轴承体结构内，并与所述轴承体结构底部连接；所述油封筒套设在核电泵的上轴上；
轴套，所述轴套设置在所述轴承体结构内部，该轴套的一端套设在所述油封筒外侧，该轴套的另一端套设在所述核电泵的上轴上；
轴承盖，与所述轴承体结构顶部连接，并套设在所述核电泵的上轴上；
甩油盘，套设在所述轴套上；
风扇，套设在所述核电泵的上轴上，并设置在所述轴承盖上方。
所述轴承体结构包含：
轴承体，设置在所述轴套外侧，该轴承体底部与核电泵的进出水壳体连接，该轴承体顶部与所述轴承盖连接；
圆锥滚子轴承组件，设置在所述轴承体内部，并套设在所述轴套上。
所述轴承体包含：
轴承壳体，所述轴承壳体设置在所述轴套外侧，该轴承壳体底部与核电泵的进出水壳体连接，该轴承壳体顶部与所述轴承盖连接；
多个散热筋板，间隔设置在所述轴承壳体外壁上；
轴体组件定位件，设置在所述轴承壳体内壁上，固定所述滚子轴承组件。
所述轴承壳体上设有油温测量孔、多个轴承温度测量孔；
每个所述轴承温度测量孔贯通至所述滚子轴承组件；外部轴承温度测量仪设置在对应所述轴承温度测量孔内，对所述滚子轴承组件进行温度测量。
所述油封筒呈圆筒结构；
所述油封筒与所述核电泵的上轴之间呈间隙配合，该油封筒与所述核电泵的上轴之间具有3-8mm的轴向间隙；
所述油封筒与轴套之间呈间隙配合，该油封筒与所述轴套之间具有0.8-2mm的轴向间隙。
所述轴套内设有阶梯通孔，所述阶梯通孔的上端内径小于下端内径；
所述轴套通过所述阶梯通孔的上端套设在所述核电泵的上轴上，该轴套通过所述阶梯通孔的下端与油封筒形成轴向间隙；
所述轴套内还设有喷油通道、通气通道；
所述通气通道设置在该轴套侧壁与所述阶梯通孔之间，所述通气通道的一端与该轴套侧壁相通，该通气通道的另一端与所述阶梯通孔的下端相通；
所述喷油通道设置在所述轴套侧壁与所述阶梯通孔之间，所述喷油通道的一端与该轴套侧壁相通，该喷油通道的另一端与所述轴套底端相通；与所述轴套底端相通的所述喷油通道一端与外部吸油管连接；
所述甩油盘设置在所述轴套侧壁上所述通气通道开口的位置。
该轴承装置还包含：密封件；
所述密封件设置在所述轴承盖与所述轴承体结构之间；所述密封件与所述轴承盖之间的轴向间隙设为0.5-2mm之间。
当核电泵的上轴转动时，带动所述风扇转动，为轴承装置提供足够风量进行冷却。
所述风扇转动的风速范围是2800rad/min-3000rad/min。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
本发明公开的一种核电泵用稀油润滑无预润滑启动无冷却轴承装置，通过设置油封筒、轴套、轴承体结构、轴承盖、甩油盘及风扇建立上述轴承装置。本发明通过在轴承盖上端设置风扇，实现了无冷却系统的轴承结构；风扇的设计不但具有良好的冷却效果，而且可降低轴承体散热的设计难度，大大提高了轴承的使用寿命。同时，对油封筒与核电泵的上轴之间采用轴向间隙设置、对油封筒与轴套之间采用轴向间隙设置，并且在轴套内设置喷油通道、通气通道，使得整个结构能够实现轴承装置实现无预润滑启动。本发明经上述结构设计，能够简化核电站系统配置，提高设备长期使用的安全性和可靠性。
附图说明
图1为本发明一种核电泵用稀油润滑无预润滑启动无冷却轴承装置的整体结构示意图。
图2为本发明一种核电泵用稀油润滑无预润滑启动无冷却轴承装置的轴承体结构示意图。
图3为本发明一种核电泵用稀油润滑无预润滑启动无冷却轴承装置的轴套结构示意图。
图4为本发明一种核电泵用稀油润滑无预润滑启动无冷却轴承装置的风扇结构示意图。
图5为本发明一种核电泵用稀油润滑无预润滑启动无冷却轴承装置的整体结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图，通过详细说明一个较佳的具体实施例，对本发明做进一步阐述。
如图1、图5所示，一种核电泵用稀油润滑无预润滑启动无冷却轴承装置，该轴承装置包含：油封筒1、轴套2、轴承体结构3、轴承盖4、甩油盘5及风扇6。
其中轴承体结构3底部与核电泵的进出水壳体连接，该轴承体结构3套设在核电泵的上轴上。油封筒1设置在轴承体结构3内，并与轴承体结构3底部连接；油封筒1套设在核电泵的上轴上。轴套2设置在轴承体结构3内部，该轴套2的一端套设在油封筒1外侧，该轴套2的另一端套设在核电泵的上轴上。轴承盖4与轴承体结构顶部连接，并套设在核电泵的上轴上。甩油盘5套设在轴套2上。
本发明中，核电泵用稀油润滑无预润滑启动无冷却轴承装置顶部靠近外部联轴器的位置。轴承体结构3固定于核电泵的进出水壳体上，为静止零件。轴套2是安装在核电泵的上轴上的，为转动零件。油封筒1主要用于将轴承体结构3内润滑油腔与外界大气联通。风扇6用于轴承装置提供足够的风量进行外部冷却。
本发明采用无冷却的轴承部件设计，其中，风扇6的设计不但具有良好的冷却效果，同时可降低轴承装置的散热设计难度，大大提高了其中轴承的使用寿命。
本发明公开的风扇6，由核电泵的上轴100带动旋转，本实施例中转速可达到1500rpm。本发明对于风扇6的设计，根据轴承散热量计算，确定风扇叶片数量、叶片偏转角度、叶片直径大小等，考虑噪音和动平衡问题。如图4所示，本实施例中，风扇采用一次冲压成型的不锈钢薄钢板制作。
如图1、图2所示，轴承体结构3包含：滚子轴承组件31、轴承体32。其中，轴套2设置在轴承体32内部，该轴承体32底部与油封筒1连接。滚子轴承组件31设置在轴承体32内部，并套设在轴套2上。
本实施例中，轴承体32下平面安装在核电泵的进出水壳体上。
本发明中，轴承盖4主要用于压紧滚子轴承组件31外圈，固定推力滚子轴承组件31。滚子轴承组件31主要用于承受泵的轴向推力并适当承受径向力。
如图2所示，轴承体32包含：轴承壳体321、多个散热筋板322及轴体组件定位件323。其中，轴承壳体321设置在轴套2外侧，油封筒1与该轴承壳体321底部连接；多个散热筋板322间隔铸造设置在轴承壳体321外壁上；轴体组件定位件323设置在轴承壳体321内壁上。
本发明公开的轴承体32设计主要考虑强度、轴承定位、散热、仪表安装及回油功能。
本实施例中，轴承壳体321采用整体铸造成形。轴体组件定位件323用于固定滚子轴承组件31的位置，确保滚子轴承组件31与轴套2进行紧密配合。
如图2所示，本实施例中，轴承体32还包含支持筋324；支持筋324的设计能够增加轴承壳体321的刚性。
如图2所示，轴承壳体321上设有油温测量孔3212、多个轴承温度测量孔3211。每个轴承温度测量孔3211贯通至滚子轴承组件31。
本发明中，外部轴承温度测量仪设置在对应轴承温度测量孔3211内，对滚子轴承组件31进行当前轴承表面温度的测量。外部油温测量仪通过油温测量孔3212测量当前轴承壳体321内润滑油的温度。
如图1所示，油封筒1呈圆筒结构。油封筒1安装在轴承体32内部，并与核电泵的上轴100之间存在间隙，该油封筒1与核电泵的上轴100之间具有3-8mm的轴向间隙。油封筒1与轴套2之间存在间隙，该油封筒1与轴套2之间具有0.8-2mm的轴向间隙。
本实施例中，油封筒1可以采用锻件设计，也可采用焊接件设计。
如图3所示，轴套2内设有阶梯通孔21、喷油通道22、通气通道23。
其中，阶梯通孔21的上端直径小于下端直径。轴套2通过阶梯通孔21的上端套设在核电泵的上轴100上，该轴套2通过阶梯通孔21的下端与油封筒1形成轴向间隙。
通气通道23设置在该轴套2侧壁与阶梯通孔21之间，通气通道23的一端与该轴套2侧壁相通，该通气通道23的另一端与阶梯通孔21的下端相通。
喷油通道22设置在轴套2侧壁与阶梯通孔21之间，喷油通道22的一端与该轴套2侧壁相通，该喷油通道22的另一端与轴套2底端相通；喷油通道22与轴套2底端相通的一端与外部吸油管连接。
甩油盘5设置在轴套2侧壁上通气通道23开口的位置，用于配合轴套2使用。
本发明中，喷油通道22的一端与外部吸油管连接，用于获取润滑油。喷油通道22的一端与轴套2侧壁相通，使得喷油通道22获取的润滑油通过轴套2侧壁流入滚子轴承组件31上部，从而能够实现润滑滚子轴承组件31的目的。通气通道23的设计能够使得轴套2、核电泵的上轴100之间实现大气连通功能。
如图1所示该轴承装置还包含：密封件7。密封件7设置在轴承盖4与轴承体32结构3之间；密封件7与轴承盖4之间的轴向间隙设为0.5-2mm之间。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (9)

1.一种核电泵用稀油润滑无预润滑启动无冷却轴承装置，其特征在于，该轴承装置包含：
轴承体结构，所述轴承体结构底部与核电泵的进出水壳体连接，该轴承体结构套设在核电泵的上轴上；
油封筒，设置在所述轴承体结构内，并与所述轴承体结构底部连接；所述油封筒套设在核电泵的上轴上；
轴套，所述轴套设置在所述轴承体结构内部，该轴套的一端套设在所述油封筒外侧，该轴套的另一端套设在所述核电泵的上轴上；
轴承盖，与所述轴承体结构顶部连接，并套设在所述核电泵的上轴上；
甩油盘，套设在所述轴套上；
风扇，套设在所述核电泵的上轴上，并设置在所述轴承盖上方。
2.如权利要求1所述的核电泵用稀油润滑无预润滑启动无冷却轴承装置，其特征在于，所述轴承体结构包含：
轴承体，设置在所述轴套外侧，该轴承体底部与核电泵的进出水壳体连接，该轴承体顶部与所述轴承盖连接；
圆锥滚子轴承组件，设置在所述轴承体内部，并套设在所述轴套上。
3.如权利要求2所述的核电泵用稀油润滑无预润滑启动无冷却轴承装置，其特征在于，所述轴承体包含：
轴承壳体，所述轴承壳体设置在所述轴套外侧，该轴承壳体底部与核电泵的进出水壳体连接，该轴承壳体顶部与所述轴承盖连接；
多个散热筋板，间隔设置在所述轴承壳体外壁上；
轴体组件定位件，设置在所述轴承壳体内壁上，固定所述滚子轴承组件。
4.如权利要求3所述的核电泵用稀油润滑无预润滑启动无冷却轴承装置，其特征在于，所述轴承壳体上设有油温测量孔、多个轴承温度测量孔；
每个所述轴承温度测量孔贯通至所述滚子轴承组件；外部轴承温度测量仪设置在对应所述轴承温度测量孔内，对所述滚子轴承组件进行温度测量。
5.如权利要求1所述的核电泵用稀油润滑无预润滑启动无冷却轴承装置，其特征在于，所述油封筒呈圆筒结构；
所述油封筒与所述核电泵的上轴之间呈间隙配合，该油封筒与所述核电泵的上轴之间具有3-8mm的轴向间隙；
所述油封筒与轴套之间呈间隙配合，该油封筒与所述轴套之间具有0.8-2mm的轴向间隙。
6.如权利要求5所述的核电泵用稀油润滑无预润滑启动无冷却轴承装置，其特征在于，所述轴套内设有阶梯通孔，所述阶梯通孔的上端内径小于下端内径；
所述轴套通过所述阶梯通孔的上端套设在所述核电泵的上轴上，该轴套通过所述阶梯通孔的下端与油封筒形成轴向间隙；
所述轴套内还设有喷油通道、通气通道；
所述通气通道设置在该轴套侧壁与所述阶梯通孔之间，所述通气通道的一端与该轴套侧壁相通，该通气通道的另一端与所述阶梯通孔的下端相通；
所述喷油通道设置在所述轴套侧壁与所述阶梯通孔之间，所述喷油通道的一端与该轴套侧壁相通，该喷油通道的另一端与所述轴套底端相通；与所述轴套底端相通的所述喷油通道一端与外部吸油管连接；
所述甩油盘设置在所述轴套侧壁上所述通气通道开口的位置。
7.如权利要求1所述的核电泵用稀油润滑无预润滑启动无冷却轴承装置，其特征在于，该轴承装置还包含：密封件；
所述密封件设置在所述轴承盖与所述轴承体结构之间；所述密封件与所述轴承盖之间的轴向间隙设为0.5-2mm之间。
8.如权利要求1所述的核电泵用稀油润滑无预润滑启动无冷却轴承装置，其特征在于，当核电泵的上轴转动时，带动所述风扇转动，为轴承装置提供足够风量进行冷却。
9.如权利要求8所述的核电泵用稀油润滑无预润滑启动无冷却轴承装置，其特征在于，所述风扇转动的风速范围是2800rad/min-3000rad/min。
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