[其他]核反應(yīng)堆冷卻劑泵的葉輪/轉(zhuǎn)軸組件

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 101986000005549
• 申請(qǐng)日: 1986-07-31
• 公開（公告）號(hào): CN1005940B
• 公開（公告）日: 1989-11-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 萊奧納德·斯坦利·詹金斯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西屋電氣公司
• 代理公司: 中國(guó)國(guó)際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專利代理部
• 代理人: 王皖秦

一臺(tái)核反應(yīng)堆冷卻劑泵，包括一個(gè)葉輪（７２），及葉輪裝配螺栓（６８），在與轉(zhuǎn)軸的一部分相毗連的葉輪裝配螺栓上加工有液體通道，以使得冷卻劑可被有效地泵唧流過通道而將轉(zhuǎn)軸加熱至葉輪溫度相近的溫度，從而形成泵組件的熱平衡并改進(jìn)泵效率。

本發(fā)明涉及一種泵，特別是涉及一種熱平衡的核反應(yīng)堆冷卻劑泵的葉輪/轉(zhuǎn)軸組件。

如在公認(rèn)的美國(guó)專利4427620及4434132號(hào)中所描述的以及如本文簡(jiǎn)化示意圖圖1所示，一個(gè)典型的核反應(yīng)堆發(fā)電設(shè)施10通常包括一個(gè)核反應(yīng)堆12及汽輪發(fā)電機(jī)14和16。這個(gè)設(shè)施10還包括給核反應(yīng)堆12提供冷卻劑的獨(dú)立的循環(huán)回路18和20，每個(gè)回路18及20包括相應(yīng)的汽輪發(fā)電機(jī)14及16的一次管路22，每個(gè)回路18和22還包括一個(gè)“熱”的支路24，由核反應(yīng)堆12流出的熱的冷卻劑通過它被導(dǎo)入每臺(tái)汽輪發(fā)電機(jī)14和16的進(jìn)液口26，而在發(fā)電機(jī)的一次管路22處，熱的冷卻劑與注入到每個(gè)汽輪發(fā)電機(jī)14及16的冷水進(jìn)行熱交換。每個(gè)循環(huán)回路18及20還包括一個(gè)“冷”的支路28，經(jīng)熱交換降低了溫度的冷卻劑通過它由每臺(tái)汽輪發(fā)電機(jī)14及16的出液口30返回至核反應(yīng)堆12。最后，每個(gè)循環(huán)回路18及20中還包括一個(gè)用來驅(qū)動(dòng)冷卻劑流動(dòng)的冷卻劑泵32。

由于冷卻劑泵32有助于核反應(yīng)堆12的冷卻，因而對(duì)該泵的最有效設(shè)計(jì)及無障礙運(yùn)行都要求極高。

如本文件圖2和圖3更詳細(xì)示出的，傳統(tǒng)的冷卻劑泵32一般包括一個(gè)殼體或稱箱體34及實(shí)心轉(zhuǎn)軸36，該轉(zhuǎn)軸被軸向地裝配在殼體34上以在該處轉(zhuǎn)動(dòng)，一個(gè)熱軸套38（圖4中略）包括轉(zhuǎn)軸36的一部分，一葉輪鍵40嵌在轉(zhuǎn)軸36與葉輪或稱轉(zhuǎn)子46之間（圖3），葉輪鍵起保險(xiǎn)的作用，一旦葉輪46與轉(zhuǎn)軸36松脫時(shí)，葉輪鍵40將防止葉輪46相對(duì)轉(zhuǎn)軸36旋轉(zhuǎn)。

特別是葉輪46是冷卻劑泵32的旋轉(zhuǎn)部件，它通常有一個(gè)圓柱形中央輪體49;其上面裝有多片葉片或稱翼片51（圖2），往轉(zhuǎn)軸36上裝配時(shí)，加熱葉輪46從而在它們之間形成相對(duì)緊的錐面配合。葉輪46與轉(zhuǎn)軸36間這一錐面配合區(qū)域以標(biāo)號(hào)47示出（圖3）。

葉輪46裝配到轉(zhuǎn)軸36上之后，將一鎖緊螺栓44穿過葉輪螺帽42上的中心孔45并以在旋螺紋52擰入轉(zhuǎn)軸36。葉輪螺帽42還在一旦葉輪從它與轉(zhuǎn)軸36的錐面配合松脫時(shí)起保護(hù)作用，即安裝葉輪螺帽42是為了防止葉輪46突然膨脹并從轉(zhuǎn)軸36上滑脫。然后將鎖緊螺帽44與葉輪螺帽42焊在一起以保證葉輪螺帽42不會(huì)松退，并從而得到葉輪46牢固地與轉(zhuǎn)軸36結(jié)合在一起。

當(dāng)然冷卻劑泵32還包括一液體入口48及流體出口50。泵32運(yùn)行時(shí)，冷卻劑進(jìn)入液體入口48，按箭頭“A”指出的方向環(huán)流過葉輪46的外表面并經(jīng)液體出口50流出。此后，通過加工在葉輪46上的導(dǎo)管53還形成一付流，其流向由箭頭B標(biāo)出（圖3）。

運(yùn)行時(shí)冷卻劑泵32的葉輪46的溫度約為290℃。另一方面，由于要用一傳統(tǒng)的熱交換器（未畫出），它也是冷卻劑泵32的一部分，熱軸套38的溫度約為50～66℃。同樣，轉(zhuǎn)軸36處于比葉輪低得多的溫度下。

因此運(yùn)行時(shí)在葉輪46與實(shí)心轉(zhuǎn)軸36之間產(chǎn)生一很大的熱不平衡。這一不平衡能使葉輪46相對(duì)于轉(zhuǎn)軸36膨脹，從而減小葉輪46與轉(zhuǎn)軸36間的接觸面壓力，結(jié)果葉輪就有可能從其與轉(zhuǎn)軸36的錐面配合松脫。如果這個(gè)情況發(fā)生了，這兩部分之間原先承載的摩擦力就會(huì)消失，而人們所不希望的應(yīng)力就會(huì)加在葉輪鍵40，葉輪螺帽42和鎖緊螺栓44上。

本發(fā)明的主要目的是提出一種具有一葉輪/轉(zhuǎn)軸組件的泵，其葉輪對(duì)轉(zhuǎn)軸的錐面配合確?？煽?。

有鑒于此目的，本發(fā)明為一核反應(yīng)堆冷卻劑循環(huán)泵，它包括：一個(gè)具有一入口及一出口的殼體，一個(gè)可旋轉(zhuǎn)地被支承在該殼體上的轉(zhuǎn)軸，一個(gè)裝配在該轉(zhuǎn)軸上并置于上述泵體內(nèi)的葉輪以及一只擰入轉(zhuǎn)軸中心孔的葉輪裝配螺帽，其特征是：所述螺栓及轉(zhuǎn)軸具有一些通道用以導(dǎo)流冷卻劑流過轉(zhuǎn)軸從而保持該轉(zhuǎn)軸的溫度基本同于上述葉輪的溫度。

由下面以附圖為基礎(chǔ)的描述本發(fā)明將變得更為容易明白，這里：

圖1是一傳統(tǒng)的核反應(yīng)堆發(fā)電設(shè)施包括冷卻劑泵的示意圖;

圖2是一傳統(tǒng)的核反應(yīng)堆冷卻劑泵的正面主視局部圖;