CN109114010A - 一种核主泵两相流试验装置泵 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种核主泵两相流试验装置泵，为立式单级结构。包括泵体、叶轮、叶轮螺母、导叶、陶瓷轴承、密封函体、填料密封、泵轴、角接触球轴承、轴承体、刚性联轴器、泵盖、扭矩仪、膜片联轴器、调整螺栓、驱动电动机。本发明提供的一种核主泵两相流试验装置泵，结构紧凑、运行稳定。

Description

一种核主泵两相流试验装置泵
技术领域
本发明涉及流体机械水力模型试验泵技术领域，特别涉及一种核主泵两相流试验装置泵。
背景技术
反应堆冷却剂泵是核电站十分重要的设备之一，主要为核电站一回路系统提供强迫循环流动，对系统安全起到至关重要的作用。在正常运行及瞬态LOCA事故工况下，主泵会分别存在单相及两相的运行状态，为综合考虑主泵在一回路中的安全作用，设计时需要考虑其在单相及两相条件下，各不同工况下的运行特性。因此，需要开展主泵单相及两相的全特性试验，为主泵的设计和选型及一回路安全分析提供实验依据。
通过对原泵相似的小比例水力模型的单相和两相的全特性试验研究，从而获得单相和两相条件下各特定工况模型泵的全特性曲线。试验需要能满足单相液态、气态和气液两相稳定运转的试验装置泵。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种结构紧凑、运行稳定的核主泵两相流试验装置泵。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种核主泵两相流试验装置泵，为立式单级结构。包括泵体、叶轮、导叶、陶瓷轴承、密封函体、泵轴、角接触球轴承、轴承体、刚性联轴器、泵盖、扭矩仪、膜片联轴器、调整螺栓、驱动电动机。
所述泵轴下部设置密封函体，所述陶瓷轴承内圈设置在泵轴上、外圈设置在密封函体内，所述陶瓷轴承对泵轴下端进行径向支撑，所述密封函体与导叶固定连接，所述导叶设置在泵体内且与泵盖固定连接；
所述泵轴上端与刚性联轴器连接，所述角接触球轴承内圈设置在刚性联轴器上、外圈设置在轴承体内，角接触球轴承对泵轴上端进行径向支撑且对泵轴进行轴向定位，所述轴承体固定连接在泵盖内侧；
所述刚性联轴器上端与扭矩仪连接，所述扭矩仪上端与膜片联轴器连接，所述膜片联轴器与泵盖上端的驱动电动机连接；
所述调整螺栓设置在泵盖上方用于调整驱动电动机的轴、扭矩仪的轴与泵轴同心。
进一步地，所述泵盖是与电机支架成一体化结构，所述轴承体和扭矩仪固定连接在泵盖内侧，所述驱动电动机连接在泵盖外部上方。
进一步地，所述泵轴与密封函体之间设置填料密封，填料密封通过压盖压紧，对泵轴与密封函体进行密封。
进一步地，所述角接触球轴承包括两个角接触球轴承。
进一步地，所述泵体与泵盖连接，所述叶轮设置在导叶内且通过叶轮螺母连接在泵轴下端，所述泵体、导叶、密封函体及泵盖形成内部封闭空间。
进一步地，所述泵体下部设置进口、侧部设置出口。
进一步地，所述核主泵两相流试验装置泵为立式单级结构。
本发明提供的一种核主泵两相流试验装置泵，在靠近叶轮的泵轴上设置陶瓷轴承，不仅能降低机组高度，使机组结构紧凑，而且依靠陶瓷轴承对泵轴进行径向支撑，还能够提高机组运行的稳定性。解决了泵兼顾液态、气态及气液混合介质输送的关键问题。并且，本发明提供的核主泵两相流试验装置泵，将扭矩仪一端与刚性联轴器连接、另一端与抗挠性的膜片联轴器连接，并在驱动电动机处设置调整螺栓，不仅能够使机组各轴对中操作方便，使机组运行稳定，还能够便于测试机组的速度、提高扭矩测试的准确性。
附图说明
图1为本发明实施例提供的核主泵两相流试验装置泵的结构示意图。
具体实施方式
参见图1，本发明实施例提供的一种核主泵两相流试验装置泵，是一种立式单级结构，由泵体1、叶轮2、叶轮螺母3、导叶4、陶瓷轴5、密封函体6、填料密封7、泵轴8、球轴承9、轴承体10、刚性联轴器11、泵盖12、扭矩仪13、膜片联轴器14、调整螺栓15、驱动电动机16等部件组成。
泵体1下部设置进口、侧部设置出口，泵盖12是与电机支架成一体化的结构，泵体1与泵盖12通过螺栓连接在一起，导叶4安装在泵体1内且与泵盖12通过螺栓连接一起，叶轮2安装在导叶4内，并且叶轮2通过叶轮螺母3固定连接在泵轴8的下端。泵体1、导叶4，密封函体6以及泵盖12连在一起形成内部封闭空间。
泵轴8的下部且靠近叶轮2的上部安装有密封函体6，泵轴8与密封函体6之间通过填料密封7进行密封，密封函体6上部设置有压盖17，压盖17套置在泵轴8上，压盖17与密封函体6通过螺栓连接将填料密封7压紧，通过调节压盖17上的螺栓，可以增加填料密封7的预紧力，增强泵轴8与密封函体6之间的密封性能。密封函体6与导叶4固定连接，密封函体6下部靠近叶轮2上部的位置设置有陶瓷轴承5，陶瓷轴承5的内圈安装在泵轴8上、外圈安装在密封函体6内部，陶瓷轴承5对泵轴8的下端起径向支撑作用。将陶瓷轴承5安装在靠近叶轮上部的位置，能够降低机组的高度，使机组结构更紧凑，而且依靠陶瓷轴承对泵轴进行径向支撑，还能够提高机组运行的稳定性。
泵轴8的上端与刚性联轴器11连接，刚性联轴器11通过多根螺钉螺接在泵轴8的顶端，刚性联轴器11外部设置角接触球轴承9，角接触球轴承9的内圈安装在刚性联轴器11外壁上、外圈安装在轴承体10内，轴承体10通过螺钉固定连接在泵盖12内部侧壁上，角接触球轴承9不仅可以对泵轴8上端进行径向支撑，而且还对泵轴8起到轴向定位的作用。为了能够起到更好的径向支撑作用和轴向定位作用，角接触球轴承9采用两个角接触球轴承。
刚性联轴器11的上端与扭矩仪13法兰连接，扭矩仪13固定连接在泵盖12内部侧壁，扭矩仪13的上端与膜片联轴器14连接，膜片联轴器14与泵盖12外部上端的驱动电动机16连接，驱动电动机16由泵盖12支撑。在具有抗挠性的膜片联轴器14与刚性联轴器11之间设置扭矩仪13，不仅能够使机组运行稳定，还能够便于测试机组的运转速度、提高扭矩测试的准确性。
另外，在泵盖12的上方固定设置有调整螺栓15，调整螺栓15通过螺钉螺接在泵盖上，调整螺栓15可调整驱动电动机16的轴、扭矩仪13的轴，使驱动电动机16的轴、扭矩仪13的轴与泵轴8的轴心同心。在泵的工作过程中，可通过调整螺栓15随时对轴心进行对中调整，使轴心对中调整方便快捷，能够保证机组运行的稳定性。
本发明实施例提供的一种核主泵两相流试验装置泵，其工作原理如下：
液流由泵体1下部的进口流入、进入叶轮2，通过泵轴8带动叶轮2旋转加压使液流输送到导叶4，通过导叶4扩散与引流进入泵体1的蜗室，最后通过泵体1侧部的出口流出。泵轴8的径向支撑由泵轴8上端的角接触球轴承9与下端的陶瓷轴承5共同承担，同时角接触球轴承9还承担为泵轴8进行轴向定位。泵轴8与密封函体6间的密封由填料密封7实现。驱动电动机16通过膜片联轴器14带动扭矩仪13的轴旋转，扭矩仪13的轴与泵轴8通过刚性联轴器11连接，从而在驱动电动机16在转动时可以带动泵轴8旋转。装置使用陶瓷轴承可满足输送液态、气液混合介质时浸泡在水中使用，也能满足输送气态介质时无润滑液运行，并且机组运行稳定。
本发明实施例提供的一种核主泵两相流试验装置泵，与原型泵水力相似，能输送液体、气液混合及气体介质；紧凑的设计结构能降低机组高度，靠近叶轮的陶瓷轴承的径向支撑方式，能提高机组运行稳定性，解决了泵兼顾液态、气态及气液混合介质输送的关键问题。
最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (7)

1.一种核主泵两相流试验装置泵，其特征在于：包括泵体(1)、叶轮(2)、导叶(4)、陶瓷轴承(5)、密封函体(6)、泵轴(8)、角接触球轴承(9)、轴承体(10)、刚性联轴器(11)、泵盖(12)、扭矩仪(13)、膜片联轴器(14)、调整螺栓(15)、驱动电动机(16)；
所述泵轴(8)下部设置密封函体(6)，所述陶瓷轴承(5)内圈设置在泵轴(8)上、外圈设置在密封函体(6)内，所述陶瓷轴承(5)对泵轴(8)下端进行径向支撑，所述密封函体(6)与导叶(4)固定连接，所述导叶(4)设置在泵体(1)内且与泵盖(12)固定连接；
所述泵轴(8)上端与刚性联轴器(11)连接，所述角接触球轴承(9)内圈设置在刚性联轴器(11)上、外圈设置在轴承体(10)内，角接触球轴承(9)对泵轴(8)上端进行径向支撑且对泵轴(8)进行轴向定位，所述轴承体(10)固定连接在泵盖(12)内侧；
所述刚性联轴器(11)上端与扭矩仪(13)连接，所述扭矩仪(13)上端与膜片联轴器(14)连接，所述膜片联轴器(14)与泵盖(12)上端的驱动电动机(16)连接；
所述调整螺栓(15)设置在泵盖(12)上方用于调整驱动电动机(16)的轴、扭矩仪(13)的轴与泵轴(8)同心。
2.根据权利要求1所述的核主泵两相流试验装置泵，其特征在于：所述泵盖(12)与电机支架成一体化结构，所述轴承体(10)和扭矩仪(13)固定连接在泵盖(12)内部侧壁，所述驱动电动机(16)连接在泵盖(12)外部上方。
3.根据权利要求1所述的核主泵两相流试验装置泵，其特征在于：所述泵轴(8)与密封函体(6)之间设置填料密封(7)，所述填料密封(7)通过压盖(17)压紧，对泵轴(8)与密封函体(6)进行密封。
4.根据权利要求1所述的核主泵两相流试验装置泵，其特征在于：所述角接触球轴承(9)包括两个角接触球轴承(9)。
5.根据权利要求1所述的核主泵两相流试验装置泵，其特征在于：所述泵体(1)与泵盖(12)连接，所述叶轮(2)设置在导叶(4)内部并通过叶轮螺母(3)连接在泵轴(8)下端，所述泵体(1)、导叶(4)、密封函体(6)及泵盖(12)形成泵体内部封闭空间。
6.根据权利要求5所述的核主泵两相流试验装置泵，其特征在于：所述泵体(1)下部设置进口、侧部设置出口。
7.根据权利要求1-6任一项所述的核主泵两相流试验装置泵，其特征在于：所述核主泵两相流试验装置泵为立式单级结构。
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