CN116892539A - 一种大型锅炉给水泵组用前置泵结构 - Google Patents

Abstract

一种大型锅炉给水泵组用前置泵结构属于前置泵技术领域。本发明包括泵轴和套在所述泵轴外部的泵体，其特征在于，所述泵体沿水平径向上下剖分成第一分泵体和第二分泵体两部分并扣接在一起，所述泵体的两侧分别连接有结构相同的第一泵盖和第二泵盖，所述第一泵盖与所述第二泵盖分别插入所述泵轴的两端，所述第一泵盖外侧连接有驱动端轴承部件，所述泵轴穿过所述轴承端轴承部件并与所述驱动端轴承部件相配合，所述第二泵盖外侧连接有非驱动端轴承部件，所述泵轴伸入至所述非驱动端轴承部件内并与所述非驱动端轴承部件相配合。本发明能够实现与电厂大量选用的现有前置泵互换，并能够解决轴承温度偏高和叶轮“啃轴”的问题。

Description

一种大型锅炉给水泵组用前置泵结构

技术领域

本发明属于前置泵技术领域，具体地涉及一种大型锅炉给水泵组用前置泵结构。

背景技术

在大容量的亚临界、超临界或超超临界（如1000MW、1036MW、1250MW等）的燃煤发电或核电机组中，汽动或电动锅炉给水泵组均需配套前置泵。前置泵在锅炉给水泵进口前端，其作用就是防止锅炉给水泵汽蚀，通常前置泵的驱动方式大多采用电动机驱动。

现有技术的燃煤发电或核电大容量机组启动时，常常优选汽泵作为主给水泵而抛弃了电泵，利用高温高压蒸汽带动汽轮机旋转，汽轮机又同步带动汽泵旋转，这样在开机过程中能够充分利用高温高压蒸汽启动汽泵，无需启动电机（配套电机功率10000KW以上）驱动的电泵，节省大量的厂用电。但是由于锅炉上水时采用了前置泵上水，此时汽泵出口门全关，通过增压级管路上水。此工况下，通过前置泵的流量，远远小于正常汽泵要求前置泵的额定工作流量，且流量范围变化较大（＜30%Q），因此造成了前置泵明显的串轴，给非驱动端推力轴承造成了极大的负担。正常运行时，非驱动端轴承温度经常高达65～70℃，经常需要在轴承室外部接冷却水管进行外部冷却，给维护工作带来了极大地困扰。

现有技术的中开式前置泵, 叶轮与轴的配合采用滑装，其间隙在0.1mm以上;由于双吸式叶轮外圆直径尺寸大，重量也大，叶轮在工况波动增大或不稳时，在轴向力和径向力的合力冲击下，锁紧叶轮的轴套虽有锁紧垫圈和螺母，运行不久就松动退扣，出现叶轮“啃轴”、断轴现象。

现有技术的中开式前置泵水平剖分面泄漏问题。如电厂采用的SQ300-670型前置泵，现场检修时，在不放转子的情况下，空扣上半泵盖，测量中分面间隙，发现上泵盖的中分面四周严密，中间拱起，主要是由于前置泵注水时除氧器的水温已经较高，热水直接通过前置泵的人口门到达前置泵，前置泵受到热冲击，内壁温度高于外壁温度，导致内壁金属膨胀受阻产生塑性变形，待外壁温度上升后，发生中间拱起的永久变形，导致水平中开面不是一个完整平面，造成结合面上的高压石棉垫等极易发生频繁泄漏。

现有技术的前置泵，驱动机与前置泵传动端位置无法改变和调整，当驱动机位置调整180°时，需要更换前置泵，成本增加。

此外，如电厂大量采用的SQ300-670型前置泵，水平中开的上泵盖和下泵体流道制造工艺欠佳，两侧吸入流道对称性差，加剧破坏了转子的稳定性,从而造成了轴承温度高，转子抖动串轴，逐步发展到叶轮锁紧螺母退扣、松动，出现叶轮“啃轴”等问题。

发明内容

本发明就是针对上述问题，弥补现有技术的不足，提供了一种大型锅炉给水泵组用前置泵结构；本发明能够实现与电厂大量选用的现有前置泵互换，并能够解决轴承温度偏高和叶轮“啃轴”的问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案。

本发明提供一种大型锅炉给水泵组用前置泵结构，包括泵轴和套在所述泵轴外部的泵体，其特征在于，所述泵体沿水平径向上下剖分成第一分泵体和第二分泵体两部分并扣接在一起，所述泵体的两侧分别连接有结构相同的第一泵盖和第二泵盖，所述第一泵盖与所述第二泵盖分别插入所述泵轴的两端，所述第一泵盖外侧连接有驱动端轴承部件，所述泵轴穿过所述轴承端轴承部件并与所述驱动端轴承部件相配合，所述第二泵盖外侧连接有非驱动端轴承部件，所述泵轴伸入至所述非驱动端轴承部件内并与所述非驱动端轴承部件相配合，所述非驱动端轴承部件内设置有冷载体盘管，所述非驱动端轴承部件上设置有与所述冷载体盘管进口连通的载体进口接口和与所述冷载体盘管出口连通的载体出口接口，所述泵轴上连接有叶轮，所述叶轮位于所述泵体内中部，所述泵轴上位于所述叶轮的两侧均连接并固定有锁紧轴套，所述锁紧轴套的外圆设置有环形迷宫式凹槽，所述泵体中心线下的两侧水平地设置有泵进口与泵出口。

进一步地，所述第一泵盖与所述第二泵盖均连接有环形支座，所述第一泵盖通过其所述环形支座与所述驱动端轴承部件连接，所述第二泵盖通过其所述环形支座与所述非驱动端轴承部件连接，所述环形支座上相对地开设有两个窗口。

进一步地，所述第一泵盖与所述第二泵盖均设置有吸入流道，所述吸入流道为环形并与所述叶轮的进口连通，所述吸入流道内壁上设置有隔舌，所述隔舌的侧剖面为“山”字形，所述吸入流道内壁在所述隔舌的对侧设置有两个分流隔板，所述分流隔板侧剖面为圆弧形，所述分流隔板的两端为圆形。

进一步地，所述第一泵盖与所述第二泵盖内均设置有Q形环形腔体，所述Q形环形腔体内设置有端板，所述第一泵盖与所述第二泵盖与其对应的所述端板连接固定。

进一步地，所述锁紧轴套的端部环形均布设置有矩形凹槽，两个所述锁紧轴套均与所述泵轴螺纹连接，并且两个所述锁紧轴套与所述泵轴连接的螺纹旋向相反。

更进一步地，所述锁紧轴套上还设置有螺钉孔，能够通过固定螺钉穿过所述螺钉孔与所述泵轴连接，将所述锁紧轴套进一步固定在所述泵轴上。

进一步地，所述驱动端轴承部件包括驱动端轴承壳、第一滑动轴承，所述第一滑动轴承连接并固定在所述驱动端轴承壳内壁，所述泵轴与所述滑动轴承配合连接，并且所述滑动轴承能够支撑所述泵轴，所述驱动端轴承壳还设置有水冷夹套。

进一步地，所述非驱动端轴承部件包括非驱动端轴承壳、第二滑动轴承、滚动轴承组，所述第二滑动轴承连接并固定在所述非驱动端轴承壳内壁，所述泵轴与所述第二滑动轴承配合连接，并且所述第二滑动轴承能够支撑所述泵轴，所述滚动轴承组也固定在所述非驱动端轴承壳内，所述滚动轴承组与所述泵轴的端部配合连接，所述非驱动轴承壳内设置有润滑油腔，所述冷载体盘管设置在所述润滑油腔内，所述载体进口接口与所述载体出口接口设置在所述非驱动端轴承壳上。

进一步地，所述泵体上设置有吐流通道，所述泵体在所述吐流通道最高处设置有弯管和排气阀，所述泵体中心位置设置有支座，所述支座连接有泵支撑固定座，所述泵体下部设置有热膨胀定位导向块，配合所述热膨胀定位导向块设置有导向块座。

进一步地，所述泵轴与所述第一泵盖之间、所述泵轴与所述第二泵盖之间均设置有轴向密封件。

本发明的有益效果。

本发明在当驱动机调转180°安装时泵体的安装位置无变化，因此泵进口与泵出口的位置也不变，不需要整个更换前置泵，节省了使用成本；泵体径向剖分上下两部分，无左右中分时存在泄漏密封面的情况，保证了前置泵安全运行，降低了维护费用与备件消耗；冷载体盘管的热交换效果比水冷套效果好，而且冷载体盘管的结构更适合润滑油自然循环冷却；锁紧轴套的环形迷宫式凹槽结构不仅能够增加节流效果，减少输送介质轴向泄漏，提高泵水力容积效率，并且减少节流间隙之间非接触面积，同时能使液体中部分固体颗粒进入凹槽，减少卡塞“啃轴”的风险，增加运行的安全性。

附图说明

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1为本发明的正视剖面结构示意图。

图2为本发明图1的K向侧视结构示意图。

图3为本发明的第一泵盖（第二泵盖）的正视剖面结构示意图。

图4为本发明的图3的A-A剖面示意图。

图5为本发明的图3的B-B剖面示意图。

图6为本发明的锁紧轴套的正视剖面结构示意图。

图7为本发明锁紧轴套的侧视结构示意图。

图中标记：1为泵轴、2为第一分泵体、3为第二分泵体、4为第一泵盖、5为第二泵盖、6为冷载体盘管、7为载体进口接口、8为载体出口接口、9为叶轮、10为锁紧轴套、11为环形迷宫式凹槽、12为泵进口、13为泵出口、14为环形支座、15为窗口、16为吸入流道、17为隔舌、18为分流隔板、19为Q形环形腔体、20为端板、21为矩形凹槽、22为螺钉孔、23为驱动端轴承壳、24为第一滑动轴承、25为水冷夹套、26为非驱动端轴承壳、27为第二滑动轴承、28为滚动轴承组、29为润滑油腔、30为吐流通道、31为弯管、32为排气阀、33为支座、34为泵支撑固定座、35为热膨胀定位导向块、36为导向块座、37为轴向密封件。

具体实施方式

结合附图所示，本实施方式提供了一种大型锅炉给水泵组用前置泵结构，包括泵轴1和套在泵轴1外部的泵体，泵体沿水平径向上下剖分成第一分泵体2和第二分泵体3两部分并扣接在一起，与传统结构相比不存在中分面泄露面，因此运行更加安全。

泵体的两侧分别连接有结构相同的第一泵盖4和第二泵盖5，第一泵盖4与第二泵盖5分别插入泵轴1的两端，泵轴1与第一泵盖4之间、泵轴1与第二泵盖5之间均设置有轴向密封件37。

泵轴1上连接有叶轮9，叶轮9位于泵体内中部，叶轮9通过标准平键与泵轴1连接。

第一泵盖4与第二泵盖5均设置有吸入流道16，吸入流道16为环形并与叶轮9的进口连通，是从泵进口12到叶轮9前的一段过流部分，其作用是保证液流均匀进入叶轮9，减小损失，提高泵的效率和抗汽蚀性能，吸入流道16会影响液流的流动状态，从而影响泵的效率，特别是影响泵的汽蚀性能。

吸入流道16内壁上设置有隔舌17，隔舌17的侧剖面为“山”字形，吸入流道16内壁在隔舌17的对侧设置有两个分流隔板18，分流隔板18侧剖面为圆弧形，分流隔板18的两端为圆形。隔舌17和分流隔板18是吸入流道16的一部分，其形状可以影响泵叶轮9进口处的流场分布，进而影响叶轮9的吸入性能以及泵的外特性。

第一泵盖4与第二泵盖5内均设置有Q形环形腔体19，Q形环形腔体19内设置有端板20，第一泵盖4与第二泵盖5与其对应的端板20连接固定。

第一泵盖4与第二泵盖5均连接有环形支座3314，环形支座3314上相对地开设有两个窗口15。

第一泵盖4通过其环形支座14与驱动端轴承部件连接。驱动端轴承部件包括驱动端轴承壳23、第一滑动轴承24，第一滑动轴承24连接并固定在驱动端轴承壳23内壁，泵轴1与滑动轴承配合连接，并且滑动轴承能够支撑泵轴1，驱动端轴承壳23还设置有水冷夹套25，泵轴1穿过轴承端轴承部件的驱动端轴承壳23。

第二泵盖5通过其环形支座14与非驱动端轴承部件连接。非驱动端轴承部件包括非驱动端轴承壳26、第二滑动轴承27、滚动轴承组28，第二滑动轴承27连接并固定在非驱动端轴承壳26内壁，泵轴1与第二滑动轴承27配合连接，并且第二滑动轴承27能够支撑泵轴1，滚动轴承组28也固定在非驱动端轴承壳26内，泵轴1伸入至非驱动端轴承壳26内，滚动轴承组28与泵轴1的端部配合连接，非驱动轴承壳内设置有润滑油腔29，润滑油腔29内设置冷载体盘管6，载体进口接口7与载体出口接口8设置在非驱动端轴承壳26上，载体进口接口7与冷载体盘管6进口连通，载体出口接口8与冷载体盘管6出口连通。

冷载体盘管6的热交换效果比传统水冷套效果好，而且冷载体盘管6的结构更适合润滑油自然循环冷却，解决轴承温度偏高的问题，减少维护工作量和停机次数，提高了运行可靠性。

泵轴1上位于叶轮9的两侧均连接并固定有锁紧轴套10，两个锁紧轴套10均与泵轴1螺纹连接，并且两个锁紧轴套10与泵轴1连接的螺纹旋向相反，这样在泵轴1旋转时，两个锁紧轴套10能够不松动，否则易松动脱落了。锁紧轴套10的端部环形均布设置有矩形凹槽21，便于安装拆卸。

锁紧轴套10上还设置有螺钉孔22，锁紧轴套10螺纹连接后进行微调，保证叶轮9出口与泵体的流道中心一致，通过固定螺钉穿过螺钉孔22与泵轴1连接，将锁紧轴套10进一步固定在泵轴1上，进一步防止锁紧轴套10松动。

锁紧轴套10的外圆设置有环形迷宫式凹槽11，迷宫式凹槽的作用一是增加节流效果，减少输送介质轴向泄漏，提高泵水力容积效率；二是减少节流间隙之间非接触面积，同时能使液体中部分固体颗粒进入凹槽，减少卡塞“啃轴”的风险，增加运行的安全性。

泵体中心线下的两侧水平地设置有泵进口12与泵出口13。泵轴1旋转180°装配时，将驱动端轴承部件、非驱动端轴承部件调转180°装配方向安装，泵体、第一泵盖4、第二泵盖5保持位置不变。因此当特殊情况驱动机需要调转180°安装时，由于泵体安装位置无变化，因此，泵进口12和泵出口13位置无变化，不需要整个更换前置泵，180°旋转泵轴1、驱动端轴承部件、非驱动端轴承部件装配即可，可实现与电厂现有水平中开式前置泵尺寸互换，节省使用成本。

泵体上设置有吐流通道30，泵体在吐流通道30最高处设置有弯管31和排气阀32，泵体中心位置设置有支座33，支座33连接有泵支撑固定座34，泵体下部设置有热膨胀定位导向块35，配合热膨胀定位导向块35设置有导向块座36。

可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施方式所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种大型锅炉给水泵组用前置泵结构，包括泵轴（1）和套在所述泵轴（1）外部的泵体，其特征在于，所述泵体沿水平径向上下剖分成第一分泵体（2）和第二分泵体（3）两部分并扣接在一起，所述泵体的两侧分别连接有结构相同的第一泵盖（4）和第二泵盖（5），所述第一泵盖（4）与所述第二泵盖（5）分别插入所述泵轴（1）的两端，所述第一泵盖（4）外侧连接有驱动端轴承部件，所述泵轴（1）穿过所述轴承端轴承部件并与所述驱动端轴承部件相配合，所述第二泵盖（5）外侧连接有非驱动端轴承部件，所述泵轴（1）伸入至所述非驱动端轴承部件内并与所述非驱动端轴承部件相配合，所述非驱动端轴承部件内设置有冷载体盘管（6），所述非驱动端轴承部件上设置有与所述冷载体盘管（6）进口连通的载体进口接口（7）和与所述冷载体盘管（6）出口连通的载体出口接口（8），所述泵轴（1）上连接有叶轮（9），所述叶轮（9）位于所述泵体内中部，所述泵轴（1）上位于所述叶轮（9）的两侧均连接并固定有锁紧轴套（10），所述锁紧轴套（10）的外圆设置有环形迷宫式凹槽（11），所述泵体中心线下的两侧水平地设置有泵进口（12）与泵出口（13）。

2.根据权利要求1所述的一种大型锅炉给水泵组用前置泵结构，其特征在于，所述第一泵盖（4）与所述第二泵盖（5）均连接有环形支座（14），所述第一泵盖（4）通过其所述环形支座（14）与所述驱动端轴承部件连接，所述第二泵盖（5）通过其所述环形支座（14）与所述非驱动端轴承部件连接，所述环形支座（14）上相对地开设有两个窗口（15）。

3.根据权利要求1所述的一种大型锅炉给水泵组用前置泵结构，其特征在于，所述第一泵盖（4）与所述第二泵盖（5）均设置有吸入流道（16），所述吸入流道（16）为环形并与所述叶轮（9）的进口连通，所述吸入流道（16）内壁上设置有隔舌（17），所述隔舌（17）的侧剖面为“山”字形，所述吸入流道（16）内壁在所述隔舌（17）的对侧设置有两个分流隔板（18），所述分流隔板（18）侧剖面为圆弧形，所述分流隔板（18）的两端为圆形。

4.根据权利要求1所述的一种大型锅炉给水泵组用前置泵结构，其特征在于，所述第一泵盖（4）与所述第二泵盖（5）内均设置有Q形环形腔体（19），所述Q形环形腔体（19）内设置有端板（20），所述第一泵盖（4）与所述第二泵盖（5）与其对应的所述端板（20）连接固定。

5.根据权利要求1所述的一种大型锅炉给水泵组用前置泵结构，其特征在于，所述锁紧轴套（10）的端部环形均布设置有矩形凹槽（21），两个所述锁紧轴套（10）均与所述泵轴（1）螺纹连接，并且两个所述锁紧轴套（10）与所述泵轴（1）连接的螺纹旋向相反。

6.根据权利要求5所述的一种大型锅炉给水泵组用前置泵结构，其特征在于，所述锁紧轴套（10）上还设置有螺钉孔（22），能够通过固定螺钉穿过所述螺钉孔（22）与所述泵轴（1）连接，将所述锁紧轴套（10）进一步固定在所述泵轴（1）上。

7.根据权利要求1所述的一种大型锅炉给水泵组用前置泵结构，其特征在于，所述驱动端轴承部件包括驱动端轴承壳（23）、第一滑动轴承（24），所述第一滑动轴承（24）连接并固定在所述驱动端轴承壳（23）内壁，所述泵轴（1）与所述滑动轴承配合连接，并且所述滑动轴承能够支撑所述泵轴（1），所述驱动端轴承壳（23）还设置有水冷夹套（25）。

8.根据权利要求1所述的一种大型锅炉给水泵组用前置泵结构，其特征在于，所述非驱动端轴承部件包括非驱动端轴承壳（26）、第二滑动轴承（27）、滚动轴承组（28），所述第二滑动轴承（27）连接并固定在所述非驱动端轴承壳（26）内壁，所述泵轴（1）与所述第二滑动轴承（27）配合连接，并且所述第二滑动轴承（27）能够支撑所述泵轴（1），所述滚动轴承组（28）也固定在所述非驱动端轴承壳（26）内，所述滚动轴承组（28）与所述泵轴（1）的端部配合连接，所述非驱动轴承壳内设置有润滑油腔（29），所述冷载体盘管（6）设置在所述润滑油腔（29）内，所述载体进口接口（7）与所述载体出口接口（8）设置在所述非驱动端轴承壳（26）上。

9.根据权利要求1所述的一种大型锅炉给水泵组用前置泵结构，其特征在于，所述泵体上设置有吐流通道（30），所述泵体在所述吐流通道（30）最高处设置有弯管（31）和排气阀（32），所述泵体中心位置设置有支座（33），所述支座（33）连接有泵支撑固定座（34），所述泵体下部设置有热膨胀定位导向块（35），配合所述热膨胀定位导向块（35）设置有导向块座（36）。

10.根据权利要求1所述的一种大型锅炉给水泵组用前置泵结构，其特征在于，所述泵轴（1）与所述第一泵盖（4）之间、所述泵轴（1）与所述第二泵盖（5）之间均设置有轴向密封件（37）。