专利名称：一种用于pcs再循环泵的连接结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及核电装备领域的一种用于PCS再循环泵的连接结构。
背景技术：
PCS再循环泵是用在核电站的PCS系统中经常使用的一种再循环泵，PCS系统也称作为非能动安全壳冷却系统，该系统的作用是在安全壳内发生冷却剂丧失(LOCA)或主蒸汽管破口(MSLB)事故时，导出安全内热量，降低安全壳的温度和压力，降低安全壳大气和外部环境的压差，限制事故后放射性物质的释放。PCS也作为乏燃料水池的补给水源，PCS系统主要部件包括非能动安全壳冷却水贮存箱(PCCWST)、空气折流板(air baffle)、空气入口和空气出口、水分配系统。此外，还有非能动安全壳冷却辅助贮水箱(PCCAWST)和两台PCS再循环泵，在现场使用再循环泵从PCCAWST向PCS系统提供额外的冷却水，还能为消 防系统的抗震水塔提供后备补水。目前PCS再循环泵由于安装在核电站系统内部的，因此其外形尺寸受到了很大的限制。按照常规的设计思路，PCS再循环泵的外形尺寸将无可避免地超过核电站系统所允许的最大值。造成上述情况的原因主要是两个，一是为了保证PCS再循环泵在经过所述PCS再循环泵的叶轮中流出后，必须经过一个具有一定长度的过流通道，降低流速，将水的动能转变成压能，为了保证该过流通道的长度，泵体很难减小。二是为了保证机械密封和轴承体的散热，机械密封腔室必须足够大，轴承体外壁的面积也必须足够大，这样的要求也限制了所述PCS再循环泵外形尺寸的进一步减小；此外，由于机械密封采取水冷的方式，如果为了水冷而增加外部管路的话，那么所述PCS再循环泵外形尺寸就更难减小了。
实用新型内容本实用新型的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种用于PCS再循环泵的连接结构，其使PCS再循泵的结构紧凑，在保证PCS再循环泵可靠性的同时，防止PCS再循环泵的外形尺寸超出核电站系统所允许的最大值。实现上述目的的一种技术方案是一种用于PCS再循环泵的连接结构，包括泵体、泵盖、叶轮、轴套、机械密封、轴承体和泵轴；所述泵体分为吸入室和蜗壳室，所述吸入室的一端设置进口法兰，另一端同通过连接部与所述蜗壳室轴向连接，所述蜗壳室上还设有出口管，所述出口管的末端设置出口法兰；所述叶轮置于所述蜗壳室内，所述叶轮的一端套接在所述泵轴的末端，另一端与所述连接部套接；所述泵盖、所述叶轮和所述机械密封依次套接在所述泵轴上，并且所述泵体、所述泵盖和所述机械密封之间是轴向固定；所述泵盖及所述机械密封和所述泵轴的径向之间设置所述轴套，所述轴套、所述泵盖和所述机械密封围成机械密封腔室；[0010]所述轴承体套接在所述机械密封和所述泵轴的外壁上；所述轴套的外壁上设置环形的阶梯结构，使所述轴套靠近所述泵盖一侧的截面面积大于所述轴套靠近所述机械密封一侧的截面面积。进一步的，所述出水管设置于所述蜗壳室的顶端，并且所述出水管是垂直于水平地面的。进一步的，所述泵盖上设置轴向通孔，连接所述蜗壳室和所述机械密封腔室。进一步的，所述吸水室为直锥形吸水室，所述吸水室设置所述入口法兰一端的截面面积小于设置所述连接部一端的截面面积。进一步的，所述蜗壳室为单蜗壳型蜗壳室。再进一步的，所述叶轮和所述泵盖之间设置后密封环，所述叶轮和所述连接部之 间设置前密封环，所述叶轮和所述泵轴之间设置叶轮螺母。进一步的，所述轴承体的外壁上设置散热肋片。进一步的，所述蜗壳室的底部设置泵脚。采用了本实用新型一种用于PCS再循环泵的连接结构的技术方案，即将原来直筒形的轴套换成阶梯形的轴套。其技术效果是在保证所述机械密封腔室尺寸的同时，减小所述泵盖、所述轴承体和所述机械密封的尺寸，这样就可以在保证PCS再循环泵稳定运行的情况下，减少PCS再循环泵的外形尺寸，从而防止PCS再循环泵的外形尺寸超出核电站系统所允许的最大值。
图I为本实用新型的一种用于PCS再循环泵的连接结构的轴向结构示意图。
具体实施方式
请参阅图1，为了能更好地对本实用新型的技术方案进行理解，下面通过具体地实施例，并结合附图进行详细地说明请参阅图1，PCS再循环泵属于单级、卧式、端吸、悬臂式离心泵，本实用新型的一种用于PCS再循环泵的连接结构，包括泵体I、泵盖2、叶轮3、轴套4、机械密封5、轴承体6和泵轴7。所述泵体I分为吸入室11和蜗壳室12，所述吸入室的11 一端设置进口法兰111，另一端同通过连接部112与所述蜗壳室12轴向连接，所述蜗壳室12的顶端上还设有出口管121，所述出口管121是垂直于水平地面的，所述出口管121的末端设置出口法兰122。所述叶轮3置于所述蜗壳室12内，所述叶轮3的一端套接在所述泵轴7的末端，另一端与所述连接部112套接。所述泵盖2、所述叶轮3和所述机械密封5依次套接在所述泵轴7上，并且所述泵体I、所述泵盖2和所述机械密封5之间是轴向固定。这种固定是通过螺栓完成的。所述泵盖2及所述机械密封5和所述泵轴7的径向之间设置所述轴套4，所述轴套4、所述泵盖2和所述机械密封5围成机械密封腔室51 ；所述轴承体6套接在所述机械密封5的外壁上。将所述出水管121置于所述蜗壳室顶端，并且所述出水管121是垂直于水平地面的目的在于水从轴向被吸入所述泵体1，从径向垂直排出所述泵体1，这样有助于减小所述泵体I的轴向长度，从而控制所述PCS在循环泵的外形尺寸。此外，所述吸水室11为直锥形的吸水室，所述吸水室11设置所述入口法兰111 一端的截面面积小于设置所述连接部112—端的截面面积。这样设计的目的在于水在所述吸水室11内从所述进口法兰111向所述连接部112流动的时候，水的流速是逐渐减慢的，因此水在所述吸水室11内的水力损失小，进而保证水在设置所述连接部112—端是以均匀的流速流入所述叶轮3的，以提高PCS再循环泵的效率和的抗汽蚀性能。这同样有利于控制所述PCS再循环泵的外形尺寸。所述蜗壳室12为单蜗壳型蜗壳室。这样设计的目的在于有助于减小所述出水管121末端的截面面积，减小所述出口法兰122的口径，降低水在所述出口法兰122处的流速，减小水在所述出口法兰122处的局部阻力损失，提高PCS再循环泵的效率，以为控制所述PCS再循环泵的外形尺寸创造有利条件。同时避免所述PCS再循环泵的配用电机被烧坏。为了进一步加强所述蜗壳室的密封性，保证所述叶轮3旋转中心的稳定，所述叶 轮3和所述泵盖2之间设置后密封环31，所述叶轮3和所述连接部112之间设置前密封环32，所述叶轮3和所述泵轴7之间设置叶轮螺母33。也是为了提高所述蜗壳室12的密封性能，在所述蜗壳室12和所述泵盖2之间设置垫片22，并用螺栓固定。本实施例中，所述后密封环31通过螺钉固定在所述泵盖2上，所述前密封环32均通过螺钉固定在所述泵体I上，所述叶轮螺母33与所述泵轴7之间设置垫片。本实用新型所做出的最为重要的改进有三方面一是所述轴套4的外壁上设置环形的阶梯结构，使所述轴套4靠近所述泵盖2 —侧的截面面积大于所述轴套4靠近所述机械密封5 —侧的截面面积。这样设计的目的在于在保证所述机械密封腔室51尺寸的同时，减小所述泵盖2、机械密封5和所述轴承体6的尺寸，这样就可以在保证PCS再循环泵稳定运行的情况下，减小PCS再循环泵的外形尺寸，从而防止PCS再循环泵的外形尺寸超出核电站系统所允许的
最大值。本实用新型的一种用于PCS再循环泵的连接结构的另一项重要改进在于所述泵盖2上设置轴向通孔21，连接所述蜗壳室12和所述机械密封腔室51。这样设计的目的在于直接将蜗壳室12内的水引入所述机械密封腔室51，对所述机械密封5上的密封端面进行冷却和冲洗，这样省去了所述PCS再循环泵上的外部管路和所述泵盖2上的冷却腔，从而减小了所述泵盖2的外形尺寸。从而有利于减小所述PCS再循环泵的外形尺寸。本实用新型的一种用于PCS再循环泵的连接结构的第三项重要改进在于在所述轴承体6的外壁上设置散热肋条61，这样设计的目的在于这样可以增加所述轴承体6外壁的面积，在保证所述轴承体6散热的同时，减小所述轴承体6的体积，从而有利于减小所述PCS再循环泵的外形尺寸。本实用新型中，为了加强所述PCS再循环泵的稳定性，在所述蜗壳室12的底部增加了一个泵脚8。所述泵脚8与所述蜗壳12之间采用O形密封圈进行水平方向的固定，采用螺钉进行垂直方向的固定。所述轴承体6的底部设置支撑脚(图中为显示)，所述泵脚81和所述支撑脚共同对所述PCS再循环泵。[0039]所述蜗壳室12的外壁上，还设有管堵123，所述管堵123位于所述泵脚8上方，所述管堵123拆除后，可将所述蜗壳室内的水排空。本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本实用新 型，而并非用作为对本实用新型的限定，只要在本实用新型的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本实用新型的权利要求书范围
权利要求1.一种用于PCS再循环泵的连接结构，包括泵体(I)、泵盖(2)、叶轮(3)、轴套(4)、机械密封(5)、轴承体(6)和泵轴(7)； 所述泵体(I)分为吸入室(11)和蜗壳室(12)，所述吸入室(11)的一端设置进口法兰(111)，另一端同通过连接部(112)与所述蜗壳室(12)轴向连接，所述蜗壳室(12)上还设有出口管(121)，所述出口管(121)的末端设置出口法兰(122)； 所述叶轮(3)置于所述蜗壳室(12)内，所述叶轮(3)的一端套接在所述泵轴(7)的末端，另一端与所述连接部(112)套接； 所述泵盖(2)、所述叶轮(3)和所述机械密封(5)依次套接在所述泵轴(7)上，并且所述泵体(I)、所述泵盖(2)和所述机械密封(5)之间是轴向固定； 所述泵盖(2)及所述机械密封(5)和所述泵轴(7)的径向之间设置所述轴套(4)，所述轴套(4)、所述泵盖(2)和所述机械密封(5)围成机械密封腔室(51)； 所述轴承体(6)套接在所述机械密封(5)和所述泵轴(7)的外壁上；其特征在于 所述轴套(4)的外壁上设置环形的阶梯结构，使所述轴套(4)靠近所述泵盖(2) —侧的截面面积大于所述轴套(4)靠近所述机械密封(5) —侧的截面面积。
2.根据权利要求I所述的一种用于PCS再循环泵的连接结构，其特征在于所述出水管(121)设置于所述蜗壳室(12)的顶端，并且所述出水管(121)是垂直于水平地面的。
3.根据权利要求I或2所述的一种用于PCS再循环泵的连接结构，其特征在于所述泵盖(2)上设置轴向通孔(21)，连接所述蜗壳室(12)和所述机械密封腔室(51)。
4.根据权利要求I或2所述的一种用于PCS再循环泵的连接结构，其特征在于所述吸水室(11)为直锥形吸水室，所述吸水室(11)设置所述入口法兰(111) 一端的截面面积小于设置所述连接部(112) —端的截面面积。
5.根据权利要求I或2所述的一种用于PCS再循环泵的连接结构，其特征在于所述蜗壳室(12)为单蜗壳型蜗壳室。
6.根据权利要求5所述的一种用于PCS再循环泵的连接结构，其特征在于 所述叶轮(3)和所述泵盖(2)之间设置后密封环(31)，所述叶轮(3)和所述连接部(112)之间设置前密封环(32)，所述叶轮(3)和所述泵轴(7)之间设置叶轮螺母(33)。
7.根据权利要求I或2所述的一种用于PCS再循环泵的连接结构，其特征在于所述轴承体￠)的外壁上设置散热肋片(61)。
8.根据权利要求I或2所述的一种用于PCS再循环泵的连接结构，其特征在于所述蜗壳室(12)的底部设置泵脚(8)。
专利摘要本实用新型公开了核电装备领域的一种用于PCS再循环泵的连接结构，包括泵体、泵盖、叶轮、轴套、机械密封、轴承体和泵轴；所述泵体分为吸入室和蜗壳室，所述吸入室设置进口法兰，并通过连接部与蜗壳室轴向连接，蜗壳室上还设有出口管和出口法兰；叶轮置于蜗壳室内，并与所述泵轴的末端和所述连接部套接；所述泵盖、所述机械密封依次套接在泵轴上，并且与所述泵体轴向固定；所述泵盖及所述机械密封和所述泵轴的径向之间设置轴套，所述轴套的外壁设置阶梯结构，使其靠近所述泵盖一侧的截面面积大于其靠近所述机械密封一侧的截面面积；所述轴套、所述泵盖和所述机械密封围成机械密封腔室；所述轴承体套接在所述机械密封和所述泵轴的外壁上。
文档编号F04D29/42GK202597172SQ20122011878
公开日2012年12月12日 申请日期2012年3月27日 优先权日2012年3月27日
发明者陆金琪, 潘伟红 申请人:上海阿波罗机械股份有限公司