專利名稱：用于核電站的海水循環(huán)水泵的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種泵，具體涉及一種用于核電站的海水循環(huán)水泵。
背景技術：
核電站利用循環(huán)泵提取海水并輸入凝汽器，將汽輪機排出的蒸汽冷卻凝結(jié)為水， 將凝汽的熱量排入海水中。一般核電站每臺機組通常配備兩臺循環(huán)水泵同時工作?，F(xiàn)有的 循環(huán)泵在水質(zhì)條件、水量、水流速、水壓、設備荷載、腔室斷面等各方面條件變化時，不具有 很好的耐磨性、耐久性，并且自身強度不足。鑒于上述原因，本申請人研制了一種“用于核電站的混凝土蝸殼海水循環(huán)泵”，并 已申請了專利(申請?zhí)枮?00710044520.幻，該循環(huán)水泵雖然在水質(zhì)條件、水量、水流速、水 壓、設備荷載、腔室斷面等各方面條件變化時，具有較好的耐磨性、耐久性及足夠的自身強 度。但是該結(jié)構(gòu)的循環(huán)水泵還存在以下缺陷1.混凝土泵坑只有一個層面不設檢修層，因此不便于檢修人員下到循環(huán)水泵內(nèi)進 行檢修；2.混凝土蝸殼的隔舌處的分水角不與上、下預埋件連接，而是單獨埋設，這給現(xiàn)場 安裝帶來不便；3.軸承支架是與位于軸承上部的齒輪箱的底座連接，使得檢修空間狹小，不便于 循環(huán)水泵的維護；4.泵軸與葉輪的連接方式是通過鍵和鍵槽過盈配合，不利于拆裝；5.上、下預埋件及泵蓋均采用高鎳鑄鐵制造，高鎳鑄鐵的缺陷為不易鑄造且不便 于修補。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是為了克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種用于核電站的海水循環(huán) 水泵，它的效率高，汽蝕性能優(yōu)良，運行穩(wěn)定可靠。實現(xiàn)上述目的的技術方案是一種用于核電站的海水循環(huán)水泵，為一個單級單吸 立式混流泵，所述循環(huán)水泵包括蝸殼、泵坑、上、下預埋件、分水角、葉輪、泵軸、泵蓋、軸承支 架、軸承、機械密封裝置、齒輪箱及電機，所述蝸殼和泵坑由耐海水的鋼筋混凝土整體澆注 而成，所述泵坑位于所述蝸殼之上并設有連通所述蝸殼的軸承室和減速箱室，所述上預埋 件位于所述蝸殼的頂部，所述下預埋件位于所述泵吸入口的上部，所述分水角位于上、下預 埋件之間、蝸殼的隔舌處，所述齒輪箱位于所述減速箱室中，所述電機固定在所述泵坑的頂 面，所述齒輪箱分別與所述電機的輸出軸下端及所述泵軸的上端連接。其中所述泵坑是分多層面澆注的，泵坑的頂面為電機層面，該電機層面的下方為齒輪 箱層面，該齒輪箱層面與所述減速箱室的底部處在同一水平面上，所述泵坑的軸承室的側(cè) 壁上開設一連通到所述齒輪箱層面的檢修出入口；所述分水角的上、下兩端分別與所述上、下預埋件連接，并且所述分水角與所述上、下預埋件一起被澆注在所述泵坑中；所述葉輪位于所述蝸殼中并通過端面法蘭連接在所述泵軸的下端；該葉輪上設有 平衡孔并且葉輪的上下兩端分別安裝上、下密封環(huán)；所述泵蓋套在所述泵軸上并固定在所述上預埋件上；所述軸承支架固定在所述泵蓋的上端面，該軸承支架的上端連接一齒輪箱支架；所述軸承包括分別安裝在所述軸承支架上的徑向軸承和安裝在所述齒輪箱底部 的組合軸承。上述的用于核電站的海水循環(huán)水泵，其中，所述上、下預埋件、分水角、葉輪及泵蓋 均由雙相不銹鋼整體鑄造。上述的用于核電站的海水循環(huán)水泵，其中，所述機械密封裝置位于所述泵蓋的上 方并套在所述泵軸上，該機械密封裝置及所述泵蓋與所述泵軸之間還設置有軸套，該軸套 的下端通過螺釘與所述葉輪連接。上述的用于核電站的海水循環(huán)水泵，其中，所述機械密封裝置包括主軸密封和氣 囊密封，所述主軸密封由瓣狀密封元件構(gòu)成；所述氣囊密封包括兩個充氣膠囊，該兩個充氣 膠囊與所述軸套配合并沿泵軸的軸向排列。上述的用于核電站的海水循環(huán)水泵，其中，所述的機械密封裝置與所述軸套之間 構(gòu)成的密封腔內(nèi)灌注有淡水。上述的用于核電站的海水循環(huán)水泵，其中，所述下預埋件上安裝有與所述葉輪上 的下密封環(huán)匹配的蝸殼密封環(huán)；所述泵蓋的外緣安裝有與所述葉輪的上密封環(huán)匹配的泵蓋 密封環(huán)。上述的用于核電站的海水循環(huán)水泵，其中，所述組合軸承為循環(huán)潤滑軸承，該組合 軸承由上導向軸承和推力軸承共同組成，所述徑向軸承為水冷卻浸油自潤滑軸承。上述的用于核電站的海水循環(huán)水泵，其中，所述齒輪箱為立式行星齒輪減速箱，該 齒輪箱安裝在所述齒輪箱支架的上部，該齒輪箱與所述電機之間采用鼓形齒聯(lián)軸節(jié)連接， 該齒輪箱與所述泵軸之間采用剛性聯(lián)接。上述的用于核電站的海水循環(huán)水泵，其中，所述電機與所述鼓形齒聯(lián)軸節(jié)之間還 設有一剖分式安全防護罩。上述的用于核電站的海水循環(huán)水泵，其中，所述泵蓋的上端面上還安裝一排污泵。本實用新型的用于核電站的海水循環(huán)水泵的技術方案，在水質(zhì)條件、水量、水流 速、水壓、設備荷載、腔室斷面等各方面條件變化時，具有較好的耐磨性、耐久性及足夠的自 身強度。本實用新型的用于核電站的海水循環(huán)水泵與現(xiàn)有技術相比具有以下優(yōu)點1.混凝土泵坑設置了一個與減速箱室的底部處在同一水平面的齒輪箱層面，并在 泵坑的側(cè)壁上開設一連通到齒輪箱層面地檢修出入口，因此便于檢修人員下到循環(huán)水泵內(nèi) 進行檢修；2.將混凝土蝸殼隔舌處的分水角與上、下預埋件連接成一整體，再一起澆注在泵 坑上，因而方便了現(xiàn)場施工及安裝；3.軸承支架是固定在位于軸承下部的泵蓋的上端面，因而騰出了檢修空間，方便 了檢修人員隊循環(huán)水泵的維護；4.泵軸與葉輪的連接方式是通過端面法蘭連接，便于兩者的拆裝；[0031]5.上、下預埋件、分水角、葉輪及泵蓋均采用雙相不銹鋼整體鑄造，雙相不銹鋼相 比高鎳鑄鐵的可鑄造性能更好并且便于修補。上述的優(yōu)點提高了循環(huán)泵的工作可靠性，保證了發(fā)電機正常運行并且效果顯著。
圖1為本實用新型的用于核電站的海水循環(huán)水泵的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
為了能更好地對本實用新型的技術方案進行理解，下面通過具體地實施例并結(jié)合 附圖進行詳細地說明請參閱圖1，本實用新型的用于核電站的海水循環(huán)水泵，為一個單級單吸立式混流 泵，該循環(huán)水泵包括蝸殼11、泵坑1、上、下預埋件2、3、分水角4、葉輪5、泵軸6、泵蓋7、軸承 支架8、機械密封裝置、軸承、齒輪箱18及電機19。泵坑1和蝸殼11由耐海水的鋼筋混凝土澆注而成。蝸殼11的下端開設有泵入口 10。泵坑1設有依次位于蝸殼11之上并相互連通的軸承室12和減速箱室13。泵坑1是分多層面澆注的，它的頂面為電機層面14，該電機層面14的下方澆注一 臺階形的齒輪箱層面15，該齒輪箱層面15與減速箱室13的底部處在同一水平面上，泵坑1 的側(cè)壁上開設一連通到齒輪箱層面15的檢修出入口 16，通過該檢修出入口 16檢修人員可 以方便地進入泵坑1內(nèi)。在泵坑1的內(nèi)側(cè)壁上還可以設有多級臺階。上、下預埋件2、3由雙相不銹鋼整體鑄造。上預埋件2位于蝸殼11的頂部；下預 埋件3位于泵吸入口 10的上部；分水角4由雙相不銹鋼整體鑄造，它位于蝸殼11的隔舌 處，用于分開泵的入口與出口部分；分水角4的上、下兩端分別與上、下預埋件2、3連接成一 整體，并且分水角4與上、下預埋件2、3 —起被澆注在泵坑1中；下預埋件3的內(nèi)緣安裝一 蝸殼密封環(huán)30。葉輪5位于蝸殼11中并通過端面法蘭連接在泵軸6的下端；該葉輪5為雙相不銹 鋼整體鑄造，它為混流型，外表面加工，流道手工打磨；葉輪5上設有平衡孔，能有效的降低 作用于推力軸承上的向下的推力；葉輪5的上下兩端分別安裝可以更換的上、下密封環(huán)51、 52，能提高葉輪5的使用壽命；下密封環(huán)52的外緣與蝸殼密封環(huán)30的內(nèi)孔匹配；泵軸6的材料為45A鍛件，具有足夠的剛度和強度。泵蓋7用來承受循環(huán)水泵運行過程中的機械和水力載荷，泵蓋7套在泵軸6上并 固定在上預埋件2上；泵蓋7的外緣安裝有與葉輪5上的上密封環(huán)51的內(nèi)孔匹配的泵蓋密 封環(huán)70。機械密封裝置位于泵蓋7的內(nèi)孔上方并套在泵軸6上。該機械密封裝置及泵蓋7 與泵軸6之間還設置有軸套60，該軸套60的下部通過螺釘與葉輪5固定連接；軸套60用 來避免泵軸6直接與海水相接觸，連接部分用0型圈密封，以防止海水泄漏到泵軸6上。機 械密封裝置包括主軸密封71和氣囊密封72，其中，主軸密封71由瓣狀密封元件構(gòu)成，氣囊 密封72包括兩個充氣膠囊，該兩個充氣膠囊與軸套60配合并沿泵軸6的軸向排列；為確 保機組運行更為安全，在停泵時采用兩道氣囊密封，可防止海水灌注；機械密封裝置與軸套 60之間構(gòu)成的密封腔內(nèi)灌注有淡水。[0043]泵蓋7不僅用來承受循環(huán)水泵運行過程中的機械和水力載荷，還為主軸密封71和 泵蓋密封環(huán)70提供支撐。泵蓋7的上端面上還安裝一排污泵17。軸承支架8固定在泵蓋7的上端面，該軸承支架8連接一齒輪箱支架9。軸承位于軸承室12中。軸承包括分別安裝在軸承支架8上的徑向軸承81和安裝 在齒輪箱9底部的組合軸承82。其中，徑向軸承81為水冷卻浸油自潤滑軸承，該軸承運轉(zhuǎn) 表面為錫基軸承合金，整圓為分塊式可傾瓦塊，它們能根據(jù)負載自動的調(diào)整傾角；潤滑油通 過泵軸6的旋轉(zhuǎn)，由其下部的徑向小孔吸入，當潤滑油滿后從瓦塊頂部溢流出，并流經(jīng)油一 水冷卻器進行冷卻，至此完成了潤滑油的內(nèi)循環(huán)。組合軸承82為循環(huán)潤滑軸承，該組合軸承82由上導向軸承和推力軸承共同組成； 上導向軸承的可傾瓦塊與徑向軸承81可傾瓦塊可互換；推力瓦用以承受整個泵系所產(chǎn)生 的軸向推力推力瓦塊表面為錫基軸承合金，推力瓦塊為圓形瓦，并支撐在碟形彈簧上，其 受力后碟形彈簧會產(chǎn)生位移變化；該結(jié)構(gòu)具有受載均勻、緩沖吸振能力強的優(yōu)點。潤滑油通 常通過導瓦座底部進油門通入低壓油，從支承板底部流入油室內(nèi)側(cè)，潤滑推力瓦和導向瓦 之后從導瓦座頂部排油口流出至油箱。齒輪箱支架9用來支撐齒輪箱18、組合軸承82以及泵軸6。齒輪箱支架9由定位 銷、螺栓與軸承支架8、齒輪箱18連接，結(jié)合部分具有很強的抗拉與抗剪能力。齒輪箱18位于減速箱室13中。齒輪箱18為立式行星齒輪減速箱，該齒輪箱18 安裝在齒輪箱支架9的上部，該齒輪箱18與泵軸6之間采用剛性聯(lián)接。該立式行星齒輪箱通過鼓形齒聯(lián)軸節(jié)將電機19的動力和運動傳遞給齒輪箱18的 太陽輪，太陽輪驅(qū)動四個對稱布置的行星齒輪，內(nèi)齒圈固定，輸出動力靠轉(zhuǎn)架帶動剛性聯(lián)接 套，通過剛性聯(lián)接，帶動循環(huán)水泵的泵軸6轉(zhuǎn)動。行星齒輪為整體式雙斜齒，行星齒輪與內(nèi) 齒輪都可以浮動(雙浮動)。太陽輪、行星輪均采用優(yōu)質(zhì)低碳合金鋼，滲碳淬火、磨齒修形， 內(nèi)齒輪采用調(diào)質(zhì)、磨齒、氮化。四個行星齒輪在轉(zhuǎn)架內(nèi)，依靠滑動軸承支撐，行星軸安裝在轉(zhuǎn) 架上，行星軸的中部外徑上涂敷了一層巴氏合金，行星輪在行星軸的巴氏合金部位轉(zhuǎn)動。分 體式左右旋內(nèi)齒輪，其外齒輪又與一個薄壁內(nèi)齒輪嚙合，形成了較為理想的浮動均載機構(gòu)。該齒輪箱18的底部裝有一定容量的潤滑油，它是整個循環(huán)水泵潤滑油系統(tǒng)(CGR) 的大油箱。齒輪箱18的密封與軸瓦的密封結(jié)合在一起，采用插入式靜止的長套筒隔離結(jié)構(gòu)， 長套筒始終高于齒輪箱的內(nèi)部油面，解決了立式齒輪箱漏油的難題。行星齒輪箱的帶有徑向帶單面推力的徑向推力組合軸承81，它除了承受齒輪箱 18和水泵的徑向力外，還承受齒輪箱18的轉(zhuǎn)動部件的自重、水泵轉(zhuǎn)子的自重以及水泵工作 時所產(chǎn)生的推力。在循環(huán)水泵機組正常工作時，是按工作轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)動，其工作時所產(chǎn)生的軸向 力是向下的，該軸向力由組合軸承81承擔。停機時，循環(huán)水泵會發(fā)生反轉(zhuǎn)情況，但其總的軸 向力仍是向下的。電機19為大型立式鼠籠異步電動機，它通過電機支架190安裝在泵坑1的頂面上 并通過鼓形齒聯(lián)軸節(jié)與齒輪箱18連接。電機19與鼓形齒聯(lián)軸節(jié)還設有一剖分式安全防護罩，便于拆卸，便于安裝調(diào)試。電機19的安裝型式為IM4011，其機殼和端蓋由碳鋼制成，其附件及出線盒滿足IP555要求。定、轉(zhuǎn)子鐵心均采用優(yōu)質(zhì)硅鋼板疊壓而成，外壓裝結(jié)構(gòu)，電機具有安裝維護方便 的優(yōu)點。定子繞組采用真空壓力無溶劑漆浸漬處理，繞組端部經(jīng)可靠的綁扎固定，浸漆后繞 組具有整體性好、防潮能力強、機械強度可靠的優(yōu)點。該電機的冷卻方式為空水冷(IC81W)， 空水冷卻器安裝在電機機殼兩側(cè)，其冷卻水管為合金管，外殼由碳鋼制成并涂裝抗鹽霧油 漆。 本技術領域中的普通技術人員應當認識到，以上的實施例僅是用來說明本實用新 型，而并非用作為對本實用新型的限定，只要在本實用新型的實質(zhì)精神范圍內(nèi)，對以上所述 實施例的變化、變型都將落在本實用新型的權利要求書范圍內(nèi)。
權利要求1.一種用于核電站的海水循環(huán)水泵，為一個單級單吸立式混流泵，所述循環(huán)水泵包括 蝸殼、泵坑、上、下預埋件、分水角、葉輪、泵軸、泵蓋、軸承支架、軸承、機械密封裝置、齒輪箱 及電機，所述蝸殼和泵坑由耐海水的鋼筋混凝土整體澆注而成，所述泵坑位于所述蝸殼之 上并設有連通所述蝸殼的軸承室和減速箱室，所述上預埋件位于所述蝸殼的頂部，所述下 預埋件位于所述泵吸入口的上部，所述分水角位于上、下預埋件之間、蝸殼的隔舌處，所述 齒輪箱位于所述減速箱室中，所述電機固定在所述泵坑的頂面，所述齒輪箱分別與所述電 機的輸出軸下端及所述泵軸的上端連接，其特征在于，所述泵坑分多層面澆注，泵坑的頂面為電機層面，該電機層面的下方為齒輪箱層面，該 齒輪箱層面與所述減速箱室的底部處在同一水平面上，所述泵坑的軸承室的側(cè)壁上開設一 連通到所述齒輪箱層面的檢修出入口；所述分水角的上、下兩端分別與所述上、下預埋件連接，并且所述分水角與所述上、下 預埋件一起被澆注在所述泵坑中；所述葉輪位于所述蝸殼中并通過端面法蘭連接在所述泵軸的下端；該葉輪上設有平衡 孔并且葉輪的上下兩端分別安裝上、下密封環(huán)；所述泵蓋套在所述泵軸上并固定在所述上預埋件上；所述軸承支架固定在所述泵蓋的上端面，該軸承支架的上端連接一齒輪箱支架；所述軸承包括分別安裝在所述軸承支架上的徑向軸承和安裝在所述齒輪箱底部的組 合軸承。
2.根據(jù)權利要求1所述的用于核電站的海水循環(huán)水泵，其特征在于，所述上、下預埋 件、分水角、葉輪及泵蓋均由雙相不銹鋼整體鑄造。
3.根據(jù)權利要求1所述的用于核電站的海水循環(huán)水泵，其特征在于，所述機械密封裝 置位于所述泵蓋的上方并套在所述泵軸上，該機械密封裝置及所述泵蓋與所述泵軸之間還 設置有軸套，該軸套的下端通過螺釘與所述葉輪連接。
4.根據(jù)權利要求3所述的用于核電站的海水循環(huán)水泵，其特征在于，所述機械密封裝 置包括主軸密封和氣囊密封，所述主軸密封由瓣狀密封元件構(gòu)成；所述氣囊密封包括兩個 充氣膠囊，該兩個充氣膠囊與所述軸套配合并沿泵軸的軸向排列。
5.根據(jù)權利要求4所述的用于核電站的海水循環(huán)水泵，其特征在于，所述的機械密封 裝置與所述軸套之間構(gòu)成的密封腔內(nèi)灌注有淡水。
6.根據(jù)權利要求1所述的用于核電站的海水循環(huán)水泵，其特征在于，所述下預埋件上 安裝有與所述葉輪上的下密封環(huán)匹配的蝸殼密封環(huán)；所述泵蓋的外緣安裝有與所述葉輪的 上密封環(huán)匹配的泵蓋密封環(huán)。
7.根據(jù)權利要求1所述的用于核電站的海水循環(huán)水泵，其特征在于，所述組合軸承為 循環(huán)潤滑軸承，該組合軸承由上導向軸承和推力軸承共同組成，所述徑向軸承為水冷卻浸 油自潤滑軸承。
8.根據(jù)權利要求1所述的用于核電站的海水循環(huán)水泵，其特征在于，所述齒輪箱為立 式行星齒輪減速箱，該齒輪箱安裝在所述齒輪箱支架的上部，該齒輪箱與所述電機之間采 用鼓形齒聯(lián)軸節(jié)連接，該齒輪箱與所述泵軸之間采用剛性聯(lián)接。
9.根據(jù)權利要求8所述的用于核電站的海水循環(huán)水泵，其特征在于，所述電機與所述 鼓形齒聯(lián)軸節(jié)之間還設有一剖分式安全防護罩。
10.根據(jù)權利要求1所述的用于核電站的海水循環(huán)水泵，其特征在于，所述泵蓋的上端面上還安裝一排污泵。
專利摘要本實用新型公開了一種用于核電站的海水循環(huán)水泵，包括蝸殼、泵坑、上、下預埋件、分水角、葉輪、泵軸、泵蓋、軸承支架、軸承、機械密封裝置、齒輪箱及電機。蝸殼和泵坑為混凝土整體澆注，泵坑為分層澆注，泵坑的頂面為電機層面，該電機層面的下方為齒輪箱層面，該層面與減速箱室的底部處在同一水平面上，在泵坑的側(cè)壁上開設一連通到齒輪箱層面的檢修出入口；分水角與上、下預埋件連接成一體后被澆注在泵坑中；葉輪通過端面法蘭連接在泵軸的下端；該葉輪的上下兩端分別安裝上、下密封環(huán)；泵蓋固定在上預埋件上；軸承支架固定在泵蓋的上端面上，該軸承支架的上端連接一齒輪箱支架。齒輪箱安裝在齒輪箱支架上，齒輪箱與電機通過齒形聯(lián)軸器連接。
文檔編號F04D29/046GK201818508SQ201020551070
公開日2011年5月4日 申請日期2010年9月30日 優(yōu)先權日2010年9月30日
發(fā)明者陸金琪 申請人:上海阿波羅機械股份有限公司