CN114412916A - 防止瓦块从瓦基分离结构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种防止瓦块从瓦基分离结构,瓦基(2)两侧带有第一限位台阶(14)和第二限位台阶(15),瓦块(1)位于瓦基(2)底面以及第一限位台阶(14)和第二限位台阶(15)形成的空间内,瓦块(1)与瓦基(2)第一限位台阶(14)存在轴向安装间隙(13),瓦块(1)与瓦基(2)第一限位台阶(15)存在轴向安装间隙(16);挡板(3)通过安装孔(4)固定在瓦基(2)的侧面(6)上,挡板(3)和瓦基(2)带有径向间隙(12);挡板(3)上设置冷却水集流凹槽(10),集流凹槽(10)带有多个通流泄压孔(5)。本发明通过应用流体动力学原理,可以有效防止瓦块在流体冲击下从瓦基分离,阻止了瓦块迎流侧的翘起,避免了与旋转推力盘的撞击,确保了核主泵的安全运行。
Description
技术领域
本发明涉及一种防止瓦块从瓦基分离结构,应用于核反应堆冷却剂泵水润滑轴承领域。
背景技术
核电为人类带来了清洁能源,核电站反应堆冷却剂泵作为核电站一回路唯一的旋转设备,其可靠的运行对核电站安全十分重要。三代核电冷却剂泵使用屏蔽式电机或湿绕组电机,采用水润滑止推轴承承受轴向力,水润滑止推轴承采用非一体瓦块的结构,瓦块嵌入到瓦基里面,使用挡板对瓦块周向限位,挡板下侧与瓦基贴合。由于安装、拆卸及检验需求,瓦块在瓦基内带有安装间隙,同时与两侧挡板页有安装间隙。
为了保证核电站安全运行,需要屏蔽式电机或湿绕组电机具备足够的转动惯量保证惰转时间,提供足够转动惯量的大直径飞轮和推力盘组合体位于止推轴承区域。当电机启动过程中,大直径飞轮和推力盘组合体带动电机内冷却水圆周运动,冷却水圆周速度沿径向向外逐步变大。旋转的冷却水一部分进入到推力盘与瓦块之间的间隙,但由于推力盘与瓦块间隙空间有限,大部分冷却水由于瓦块迎水面的阻挡90度转弯,沿着瓦块与瓦基间隙向瓦基方向流动。冷却水来到挡板与瓦基接触处,冷却水冲击和聚集导致局部区域压力,这时瓦块非工作面压力大于瓦块工作面压力,导致迎流方向瓦块非工作面脱离瓦基并翘起,旋转的推力盘撞击局部翘起瓦块工作面,使瓦块边缘掉落颗粒,进而磨损瓦面及推力盘,影响止推轴承工作及寿命;严重情况下可能减少惰转时间或者完全卡主转子,危及核电站安全。
因此,需要发明一种新型结构,此种方法能防止瓦块非工作面与接触的瓦基面分离,还不需要较多的工艺成本和复杂过程控制成本,保证轴承寿命及核主泵安全运行。
发明内容
本发明提供了一种防止瓦块从瓦基分离结构,结构简单,性能可靠,降低了零部件加工难度及精度要求,缩短制造周期,经济性好。本发明的技术方案:一种防止瓦块从瓦基分离结构,瓦基(2)两侧带有第一限位台阶(14)和第二限位台阶(15),瓦块(1)位于瓦基(2)底面以及第一限位台阶(14)和第二限位台阶(15)形成的空间内,瓦块(1)与瓦基(2)第一限位台阶(14)存在轴向安装间隙(13),瓦块(1)与瓦基(2)第二限位台阶(15)存在轴向安装间隙(16),瓦块工作面(19)设置迎流倒圆(7);挡板(3)通过安装孔(4)固定在瓦基(2)的侧面(6)上,挡板(3)与瓦基(2)带有径向间隙(12);挡板(3)设置冷却水集流凹槽(10),集流凹槽(10)带有多个通流泄压孔(5),通流泄压孔(5)正对瓦块(1)与瓦基(2)接触面(11),瓦基(2)带有引流倒角(8)。
通流泄压孔(5)设有倒角(17),冷却水集流凹槽(10)从挡板(3)端面(18)贯通。
本发明工作原理以及技术效果:
本发明提供了一种抑制瓦块在流体冲击下从瓦基分离结构,结构由挡板、瓦块及瓦基组成;瓦块(1)安装到瓦基(2)中,瓦基(2)的第一限位台阶(14)和第二限位台阶(15)对瓦块(1)径向和轴向限位,瓦块(1)与瓦基(2)带有轴向安装间隙(13)和安装间隙(16)。挡板(3)通过安装孔(4)固定在瓦基(2)的侧面(6)上,挡板(3)对瓦块(1)周向限位。当电机启动时,电机内冷却水随着转子一起旋转,圆周运动的冷却水首先遇到瓦块(1)的倒圆(7),倒圆(7)可以使一小部分冷却水顺滑的进入到瓦块工作面(19)快速形成液膜,液膜压力向下压紧使瓦块(1)与瓦基(2)在交界面(11)保持压紧;其它大部分冷却水撞击瓦块迎流侧面(9)后沿着间隙(12)向下流向瓦基(2),瓦基(2)的倒角(8)改变冷却水流向,减少冷却水直接冲击瓦基(2),降低冷却水在瓦基(2)的倒角(8)位置水压力,有利于瓦块(1)与瓦基(2)在交界面(11)保持接触不翘起。挡板(3)的集流凹槽(10)收集撞击倒角(8)后的冷却水,挡板(3)设置的通流泄压孔(5)可使冷却水迅速流出间隙(12),避免了因冷却水聚集导致压力升高;冷却水圆周速度随着转子半径变大而变大,冷却水在大半径位置圆周速度大导致旋转流量大,集流凹槽(10)贯穿挡板(3)外径端面(18),集流凹槽(10)通过挡板(3)外径端面(18)位置可径向流出间隙(12)内的聚集的冷却水,起到辅助通流泄压孔(5)通流泄压作用。通流泄压孔(5)和集流凹槽(10)降低了倒角(8)区域冷却水聚集压力,进一步使瓦块(1)在瓦基(2)倒圆(8)位置保持接触不分离,使瓦块迎流侧面(9)不翘起,避免了旋转的推力盘撞击瓦块(9)。
本发明结构简单,性能可靠,不需要较多的工艺成本和复杂过程控制成本,保证轴承寿命及核主泵安全运行。瓦块(1)与瓦基(2)带有间隙(14)和间隙(15),便于瓦块(1)安装和拆卸检修。利用流体动力学使瓦块(1)接触瓦基(2)不翘起,而非利用结构尺寸约束使其贴合,降低了零部件加工难度及精度要求,缩短制造周期,经济性好。挡板(3)结构可以有效降低间隙(12)的水压力,减少了挡板(3)两侧压差,降低了挡板(3)固定螺钉受力。
附图说明
图1为本发明的结构示意图;
图2为本发明横向剖面示意图;
图3为本发明径向剖面示意图
图4为本发明挡板示意图;
具体实施方式
如图3所示,一种防止瓦块从瓦基分离结构,瓦基2两侧带有第一限位台阶14和第二限位台阶15,瓦块1位于瓦基2底面以及第一限位台阶14和第二限位台阶15形成的空间内,瓦块1与瓦基2第一限位台阶14存在轴向安装间隙13,瓦块1与瓦基2第二限位台阶15存在轴向安装间隙16。如图1所示,挡板3通过安装孔4固定在瓦基2的侧面6上。如图2所示,瓦块工作面19设置迎流倒圆7,挡板3与瓦基2带有径向间隙12,通流泄压孔5正对瓦块1与瓦基2接触面11,瓦基2带有引流倒角8。如图4所示,挡板3设置冷却水集流凹槽10,集流凹槽10带有多个通流泄压孔5,通流泄压孔5设有倒角17,冷却水集流凹槽10从挡板3端面18贯通。
Claims (2)
1.一种防止瓦块从瓦基分离结构,其特征是:瓦基(2)两侧带有第一限位台阶(14)和第二限位台阶(15),瓦块(1)位于瓦基(2)底面以及第一限位台阶(14)和第二限位台阶(15)形成的空间内,瓦块(1)与瓦基(2)第一限位台阶(14)存在轴向安装间隙(13),瓦块(1)与瓦基(2)第二限位台阶(15)存在轴向安装间隙(16),瓦块工作面(19)设置迎流倒圆(7);挡板(3)通过安装孔(4)固定在瓦基(2)的侧面(6)上,挡板(3)与瓦基(2)带有径向间隙(12);挡板(3)设置冷却水集流凹槽(10),集流凹槽(10)带有多个通流泄压孔(5),通流泄压孔(5)正对瓦块(1)与瓦基(2)接触面(11),瓦基(2)带有引流倒角(8)。
2.根据权利要求1所述的一种防止瓦块从瓦基分离结构,其特征是:通流泄压孔(5)设有倒角(17),冷却水集流凹槽(10)从挡板(3)端面(18)贯通。
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