CN218844895U - 一种核电厂反应堆冷却剂泵刚性联轴器 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于核电厂专用设备技术领域，具体涉及一种核电厂反应堆冷却剂泵刚性联轴器。主体结构包括传动部件、轴向定位部件、周向定位部件3大模块，所述传动部件由三段式联轴器、平键、传动销和配套紧固件组成，驱动轴扭矩依次通过驱动端平键，上半联轴器，圆柱销，可拆短轴，圆柱销，下半联轴器，非驱动端平键，从动轴完成传递；轴向定位部件由支撑盘和配套紧固件组成；周向定位部件由圆柱销和配套紧固件组成。通过本实用新型技术内容，能有大幅降低拆装过程转轴与联轴器发生卡涩的风险和转子跳动的调整难度，简化装配工艺。

Description

一种核电厂反应堆冷却剂泵刚性联轴器

技术领域

本实用新型属于核电厂专用设备技术领域，具体涉及一种核电厂反应堆冷却剂泵刚性联轴器。

背景技术

核电厂主泵采用刚性转子设计方案，电机轴与泵轴通过一套刚性联轴器组件联接，能够传递高转矩并保证主泵转子工作过程保持平稳。初始设计方案的联轴器轴孔与转轴间配合面宽度较大，间隙较窄，联轴器组件间的定位销采用轴向圆柱销。这种设计存在如下不足：

1)为了保证装配精度，装配过程需保持电机转子处于立式稳固状态，从下向上推送联轴器。装配中需不间断观察圆柱面和平键表面配合情况，直至装配到位。拆卸时则需借助拉马，并保证拆卸过程联轴器移动方向与转子轴线具有较高的同轴度。联轴器拆装难度较高，容易发生与泵轴、电机轴卡涩现象，引起部件损伤，严重情况甚至将导致部件报废。产品损伤后的可靠性分析评价难度大、周期长、成本高，且对核电厂集体辐照剂量管理不利。

2)主泵转子圆跳要求较高，约4m长的转子组件需通过加工和装配精度保证多个测点圆跳小于0.06mm，从而保证运行稳定性。制造过程往往需要多次调整联轴器相对角度，重复测量跳动，取最优值同钻铰后通过实配圆柱销定位，工艺复杂，调整周期长。多次拆装后定位销与销孔可能发生磨损，而产生松动，影响定位和装配精度，需重新实配。

实用新型内容

针对以上不足，本实用新型的目的是提供一种核电厂反应堆冷却剂泵刚性联轴器，能有大幅降低拆装过程转轴与联轴器发生卡涩的风险和转子跳动的调整难度，简化装配工艺。

本实用新型的技术方案如下：

一种核电厂反应堆冷却剂泵刚性联轴器，主体结构包括传动部件、轴向定位部件、周向定位部件3大模块，整体联轴器包括1个上半联轴器，1个可拆短轴，1个下半联轴器，2个支撑盘，12个支撑盘固定螺栓，12个支撑盘固定螺母，8个圆柱销，8个圆柱销固定螺钉，8个锁紧垫片，16个联轴器螺栓，16个联轴器螺母，2个驱动端平键，2个非驱动端平键，2个驱动端平键固定螺钉，2个非驱动端平键固定螺钉；

所述传动部件由三段式联轴器、平键、传动销和配套紧固件组成，驱动轴扭矩依次通过驱动端平键，上半联轴器，圆柱销，可拆短轴，圆柱销，下半联轴器，非驱动端平键，从动轴完成传递；

轴向定位部件由支撑盘和配套紧固件组成；

周向定位部件由圆柱销和配套紧固件组成。

所述上半联轴器下半联轴器采用有沉孔的圆柱形阶梯型轴孔，轴孔与转轴为间隙配合，轴孔对应的转轴侧应用表面镀铬工艺改善配合面耐磨、防咬性能。

所述轴孔处尺寸大于轴孔，轴孔与转轴不接触。

所述驱动端平键通过驱动端平键固定螺钉安装于驱动轴上，高出转轴表面的部分与上半联轴器的键槽配合；非驱动端平键通过非驱动端平键固定螺钉安装于从动轴上，高出转轴表面的部分与下半联轴器的键槽配合。

所述可拆短轴与上半联轴器通过液压方式安装的联轴器螺栓、联轴器螺母紧固；可拆短轴与下半联轴器通过液压方式安装的联轴器螺栓、联轴器螺母紧固。

所述支撑盘通过支撑盘固定螺栓、支撑盘固定螺母安装在转轴端部，与上半联轴器下半联轴器的沉孔止口配合，实现上半联轴器与驱动轴、下半联轴器与从动轴的轴向定位。

所述可拆短轴与上半联轴器完成对中调整后进行同钻铰，加工圆柱销的安装销孔。

所述销孔沿周向4*90°布置，圆柱销通过圆柱销固定螺钉固定在的销孔内，圆柱销固定螺钉通过锁紧垫片锁紧。

本实用新型的有益效果在于：

相比传统联轴器设计方案，本方案能够在不拆除电机的情况下拆卸上半联轴器与下半联轴器之间的可拆短轴，为停车密封、机械密封等部件检修提供窗口，降低检修工作量。

相比传统联轴器设计方案，本方案使用阶梯型轴孔，能够减小电机轴/泵轴的配合面宽度，降低拆装难度和卡涩风险。转轴与联轴器的配合面可在转轴侧按需镀铬，提高表面硬度和耐磨性，进一步降低部件卡涩和损伤风险。

相比传统联轴器设计方案，本方案中可拆短轴与上/下半联轴器的传动/定位销由研配轴向圆柱销改为机加径向销。能够增大承载面积，改善传动销受力，提高了设计裕量。靠联轴器组件端面平面度和垂直度等加工精度来保证转子在联轴器端的跳动值，受装配因素和圆柱销使用损耗的影响较小。装配精度的调整周期更短。

相比传统联轴器设计方案，本方案提高了产品使用寿命和可维修性，有利于降低长期生产成本，潜在经济效益显著。

本方案由传统的圆柱形非阶梯轴孔联轴器设计演进而来，无需对电机轴/泵轴进行设计变更，联轴器组件外部接口尺寸不变，不同机组主泵电机轴、泵轴、联轴器组件之间可最大程度地实现互换性，对在现有设备上进行技术升级改造的成本较低。

附图说明

图1为本实用新型所述的联轴器组件示意图；

图2为本实用新型所述的联轴器阶梯型轴孔示意图；

图中：1、上半联轴器；2、可拆短轴；3、下半联轴器；4、支撑盘；5、支撑盘固定螺栓；6、支撑盘固定螺母；7、圆柱销；8、圆柱销固定螺钉；9、锁紧垫片；10、联轴器螺栓；11、联轴器螺母；12、驱动端平键；13、非驱动端平键；14、驱动端平键固定螺钉；15、非驱动端平键固定螺钉。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

一种核电厂反应堆冷却剂泵刚性联轴器，主体结构包括传动部件、轴向定位部件、周向定位部件等3大模块。具体包括：1个上半联轴器1，1个可拆短轴2，1个下半联轴器3，2个支撑盘4，12个支撑盘固定螺栓5，12个支撑盘固定螺母6，8个圆柱销7，8个圆柱销固定螺钉8，8个锁紧垫片9，16个联轴器螺栓10，16个联轴器螺母11，2个驱动端平键12，2个非驱动端平键13，2个驱动端平键固定螺钉14，2个非驱动端平键固定螺钉15。以上部件为马氏体不锈钢材质。

传动部件由三段式联轴器、平键、传动销和配套紧固件组成，驱动轴扭矩依次通过驱动端平键12，上半联轴器1，圆柱销7，可拆短轴2，圆柱销7，下半联轴器3，非驱动端平键13，从动轴完成传递。

如图2所示，上半联轴器1下半联轴器3采用有沉孔的圆柱形阶梯型轴孔，轴孔2与转轴为间隙配合，轴孔2对应的转轴侧可应用表面镀铬工艺改善配合面耐磨、防咬性能。轴孔1处尺寸略大于轴孔2，轴孔1与转轴不接触。

驱动端平键12通过驱动端平键固定螺钉14安装于驱动轴上，高出转轴表面的部分与上半联轴器1的键槽配合。非驱动端平键13通过非驱动端平键固定螺钉15安装于从动轴上，高出转轴表面的部分与下半联轴器3的键槽配合。平键与键槽通过编号标示一一对应。

可拆短轴2与上半联轴器1通过液压方式安装的联轴器螺栓10、联轴器螺母11紧固。可拆短轴2与下半联轴器3通过液压方式安装的联轴器螺栓10、联轴器螺母11紧固。

轴向定位部件由支撑盘和配套紧固件组成。

支撑盘4通过支撑盘固定螺栓5、支撑盘固定螺母6安装在转轴端部，与上半联轴器1/下半联轴器3的沉孔止口配合，准确实现上半联轴器1与驱动轴、下半联轴器3与从动轴的轴向定位。

周向定位部件由圆柱销和配套紧固件组成。

可拆短轴2与上半联轴器1完成对中调整后进行同钻铰，加工圆柱销7的安装销孔。销孔沿周向4*90°布置，圆柱销与销孔通过编号标示一一对应。圆柱销7通过圆柱销固定螺钉8固定在的销孔内，圆柱销固定螺钉8通过锁紧垫片9锁紧。

安装时，先消除可拆短轴2与上半联轴器1的端面间隙，再安装4个方向圆柱销，即可完成可拆短轴2与上半联轴器1的周向准确定位，快速恢复轴线的初始对中状态。

可拆短轴2、下半联轴器3之间的周向定位方式与可拆短轴2、上半联轴器1之间的周向定位方式相同。

装配使用时，上/下半联轴器安装方法相似，以上半联轴器安装为例进行说明。

1)电机置于平稳状态(立式)，清洁键槽，使用防咬剂润滑驱动端平键12后装入电机轴上的对应键槽，用驱动端平键固定螺钉14固定。

2)使用防咬剂润滑电机轴与上半联轴器1配合面，将上半联轴器1顶升到电机轴上。

3)使用支撑盘固定螺栓5、支撑盘固定螺母6将支撑盘4固定在电机轴上，使上半联轴器1在电机轴完成轴向定位。

4)将可拆短轴2与上半联轴器1粗对中。

5)安装联轴器螺栓10、联轴器螺母11，消除可拆短轴2与上半联轴器1的端面间隙。

6)润滑并根据标识将圆柱销7装入可拆短轴2与上半联轴器1之间的销孔。

7)用圆柱销固定螺钉8固定圆柱销7，安装锁紧垫片9防止圆柱销固定螺钉8松动。

8)拉伸联轴器螺栓10至规定拉伸力，完成联轴器螺母11紧固。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

本实用新型公开实施例附图中，只涉及到与本公开实施例涉及到的方法，其他方法可参考通常设计，在不冲突情况下，本实用新型同一实施例及不同实施例可以相互组合；

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种核电厂反应堆冷却剂泵刚性联轴器，主体结构包括传动部件、轴向定位部件、周向定位部件3大模块，其特征在于：整体联轴器包括1个上半联轴器，1个可拆短轴，1个下半联轴器，2个支撑盘，12个支撑盘固定螺栓，12个支撑盘固定螺母，8个圆柱销，8个圆柱销固定螺钉，8个锁紧垫片，16个联轴器螺栓，16个联轴器螺母，2个驱动端平键，2个非驱动端平键，2个驱动端平键固定螺钉，2个非驱动端平键固定螺钉；

所述传动部件由三段式联轴器、平键、传动销和配套紧固件组成，驱动轴扭矩依次通过驱动端平键，上半联轴器，圆柱销，可拆短轴，圆柱销，下半联轴器，非驱动端平键，从动轴完成传递；

轴向定位部件由支撑盘和配套紧固件组成；

周向定位部件由圆柱销和配套紧固件组成。

2.如权利要求1所述的一种核电厂反应堆冷却剂泵刚性联轴器，其特征在于：所述上半联轴器下半联轴器采用有沉孔的圆柱形阶梯型轴孔，轴孔与转轴为间隙配合，轴孔对应的转轴侧应用表面镀铬工艺改善配合面耐磨、防咬性能。

3.如权利要求2所述的一种核电厂反应堆冷却剂泵刚性联轴器，其特征在于：所述轴孔处尺寸大于转轴，轴孔与转轴不接触。

4.如权利要求1所述的一种核电厂反应堆冷却剂泵刚性联轴器，其特征在于：所述驱动端平键通过驱动端平键固定螺钉安装于驱动轴上，高出转轴表面的部分与上半联轴器的键槽配合；非驱动端平键通过非驱动端平键固定螺钉安装于从动轴上，高出转轴表面的部分与下半联轴器的键槽配合。

5.如权利要求1所述的一种核电厂反应堆冷却剂泵刚性联轴器，其特征在于：所述可拆短轴与上半联轴器通过液压方式安装的联轴器螺栓、联轴器螺母紧固；可拆短轴与下半联轴器通过液压方式安装的联轴器螺栓、联轴器螺母紧固。

6.如权利要求1所述的一种核电厂反应堆冷却剂泵刚性联轴器，其特征在于：所述支撑盘通过支撑盘固定螺栓、支撑盘固定螺母安装在转轴端部，与上半联轴器下半联轴器的沉孔止口配合，实现上半联轴器与驱动轴、下半联轴器与从动轴的轴向定位。

7.如权利要求1所述的一种核电厂反应堆冷却剂泵刚性联轴器，其特征在于：销孔沿周向4*90°布置，圆柱销通过圆柱销固定螺钉固定在的销孔内，圆柱销固定螺钉通过锁紧垫片锁紧。

8.如权利要求2所述的一种核电厂反应堆冷却剂泵刚性联轴器，其特征在于：所述驱动端平键通过驱动端平键固定螺钉安装于驱动轴上，高出转轴表面的部分与上半联轴器的键槽配合；非驱动端平键通过非驱动端平键固定螺钉安装于从动轴上，高出转轴表面的部分与下半联轴器的键槽配合。

9.如权利要求8所述的一种核电厂反应堆冷却剂泵刚性联轴器，其特征在于：所述可拆短轴与上半联轴器通过液压方式安装的联轴器螺栓、联轴器螺母紧固；可拆短轴与下半联轴器通过液压方式安装的联轴器螺栓、联轴器螺母紧固。

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