專利名稱：一種用于主給水泵的機械密封的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及核電裝備領(lǐng)域的一種用于主給水泵的機械密封。
背景技術(shù)：
主給水泵為非核級泵，其在壓水堆核電站中主給水泵的主要功能是:對除氧器的來水進行加壓，然后除氧器的來水進入高壓加熱器和蒸汽發(fā)生器，使蒸汽發(fā)生器生成蒸汽去驅(qū)動核電站的主汽輪機發(fā)電。而在一回路反應(yīng)堆停堆的時期階段，堆內(nèi)的多余熱量也可使主給水泵的給水產(chǎn)生蒸汽，將一回路介質(zhì)的熱量導(dǎo)出，起到冷卻一回路的作用。再則是當主汽輪機突然甩負荷或發(fā)生蒸汽管道破裂等事故工況時，主給水泵也可起到將多余的熱量導(dǎo)出的作用。因此，主給水泵的運行可靠性極為重要。主給水泵上設(shè)有機械密封。由于主給水泵是在高壓狀態(tài)下運行的，因此主給水泵所輸送的高壓液態(tài)水，其溫度近180°C。為了保證機械密封的有效性，對機械密封中軸封裝置的軸封端面進行自沖洗時，高壓液態(tài)水的溫度不能大于80°C，因此如何在對軸封裝置的軸封端面進行自沖洗前，充分降低高壓液態(tài)水的溫度也是主給水泵設(shè)計中的一個技術(shù)難點問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種用于主給水泵的機械密封，其能夠在主給水泵對機械密封的軸封裝置進行自沖洗前，充分降低高壓液態(tài)水的溫度至80°c以下，保證機械密封的有效性。實現(xiàn)上述目的的一種技術(shù)方案是:一種用于主給水泵的機械密封，該機械密封套接主給水泵的泵軸上，包括泵蓋和固定在所述泵蓋徑向內(nèi)側(cè)的軸封裝置，所述軸封裝置內(nèi)設(shè)有一個機封腔，所述泵蓋的前端面上固定有一個與所述泵軸套接的冷卻腔，所述冷卻腔內(nèi)充滿處于循環(huán)狀態(tài)的冷卻水；所述冷卻腔與所述機封腔之間設(shè)有一個回流腔；所述回流腔和所述機封腔對應(yīng)連接第一熱交換器的進水口和出水口；所述機封腔與所述回流腔是連通的。進一步的，所述泵蓋的前端面上固定有冷卻腔壓蓋，所述冷卻腔壓蓋的徑向內(nèi)側(cè)設(shè)有一個冷卻套，所述冷卻套的內(nèi)圓周與所述泵軸套接，所述冷卻套的外圓周與所述冷卻腔壓蓋的內(nèi)圓周以及所述泵蓋的內(nèi)圓周同時固定，所述冷卻腔壓蓋的內(nèi)圓周、所述冷卻套的外圓周和所述泵蓋的前端面之間形成所述的冷卻腔，所述冷卻腔通過位于所述泵蓋頂部的第二進水通孔和第二出水通孔與第二熱交換器連接。進一步的，所述冷卻套的內(nèi)圓周與所述泵軸的徑向之間設(shè)有套接在所述泵軸上的節(jié)流襯套。進一步的，所述冷卻套的外圓周上設(shè)有若干環(huán)形的阻流槽，所述阻流槽沿所述冷卻套的軸向依次排列。
進一步的，所述回流腔通過位于所述泵蓋上的第一進水通孔連接第一熱交換器的進水口。進一步的，所述軸封裝置包括:動環(huán)座、動環(huán)、靜環(huán)座、靜環(huán)、機封壓蓋和密封函體；所述動環(huán)座固定在所述泵軸上，所述機封壓蓋在所述動環(huán)座的后部與所述動環(huán)座套接，所述密封函體與所述泵蓋固定，并與所述動環(huán)座的外圓周和所述機封壓蓋的外圓周套接；所述動環(huán)座、所述密封函體和所述機封壓蓋圍成所述的機封腔；所述動環(huán)座與所述密封函體之間留有徑向間隙；所述機封腔與所述回流腔通過該徑向間隙連通；所述密封函體的頂部設(shè)有冷卻通孔，所述泵蓋上設(shè)有第一進水通孔；所述冷卻通孔接所述第一進水通孔，所述第一進水通孔連接所述第一熱交換器的出水口。再進一步的，所述機封腔內(nèi)，所述動環(huán)固定在所述動環(huán)座上，所述靜環(huán)固定在所述靜環(huán)座上，所述靜環(huán)座固定在所述機封壓蓋上，并通過若干處于壓縮狀態(tài)的彈簧與所述機封壓蓋軸向連接，使所述動環(huán)的后端面和所述靜環(huán)的前端面受力接觸。再進一步的，所述機封壓蓋的后端面上設(shè)有將所述機封壓蓋和所述密封函體軸向固定的擋板。采用了本發(fā)明的一種用于主給水泵的機械密封的技術(shù)方案，即在軸封裝置前增加了冷卻腔和回流腔，使得對軸封裝置進行自沖洗的高壓液態(tài)水充分冷卻。其技術(shù)效果是:主給水泵所傳輸?shù)母邏阂簯B(tài)水，在對軸封裝置的軸封端面進行自沖洗前，先通過與冷卻腔內(nèi)的冷卻水進行熱交換，再通過回流腔，回流到第一熱交換器內(nèi)進行冷卻，即進行了兩次冷卻，充分降低用來對軸封裝置進行自沖洗的高壓液態(tài)水的溫度至80°C以下。


圖1為本發(fā)明的一種用于主給水泵的機械密封的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明的一種用于主給水泵的機械密封中軸封裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式請參閱圖1和圖2，本發(fā)明的發(fā)明人為了能更好地對本發(fā)明的技術(shù)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和圖2，本發(fā)明的一種用于主給水泵的機械密封，該機械密封套接在主給水泵的泵軸10上，包括泵蓋1、冷卻腔壓蓋2、冷卻套3和軸封裝置4。此外，該機械密封還外接了與該機械密封配套的第一熱交換器(圖中未顯示)和第二熱交換器(圖中未顯示)。冷卻腔壓蓋2通過螺栓固定在泵蓋I的前端面上，冷卻套3位于冷卻腔壓蓋2的徑向內(nèi)側(cè)。冷卻套3的外圓周與冷卻腔壓蓋2的內(nèi)圓周和泵蓋I的內(nèi)圓周同時固定。冷卻套3的內(nèi)圓周套接在泵軸10上。泵軸10和冷卻套3徑向之間留有徑向間隙，主給水泵中用來對軸封裝置4進行自沖洗的高壓液態(tài)水從該徑向間隙中流過。因此，泵蓋I的前端面、冷卻腔壓蓋2的內(nèi)圓周和冷卻套3的外圓周之間形成了一個冷卻腔100，冷卻腔100內(nèi)充滿處于循環(huán)狀態(tài)的冷卻水。本實施例中，為了能將冷卻套3與冷卻腔壓蓋2固定，保證冷卻腔100內(nèi)的冷卻水不泄漏，冷卻套2的前端面上設(shè)有一個冷卻套螺母21。為了實現(xiàn)冷卻腔100內(nèi)的冷卻水的循環(huán)，泵蓋I上設(shè)有第二進水通孔(圖中未顯示)和第二出水通孔(圖中未顯示)，將冷卻腔100與外接的所述第二熱交換器(圖中未顯示)連通，并通過所述的第二熱交換器對冷卻腔100內(nèi)的冷卻水進行冷卻和循環(huán)。泵軸10和冷卻套3徑向之間的徑向間隙中，泵軸10上套接有節(jié)流襯套5，以對泵軸10進行保護，使泵軸10不因為高壓液態(tài)水的高溫而造成熱變形，另外一方面，減緩高壓液態(tài)水在泵軸10和冷卻套3之間的徑向間隙中的流速，使高壓液態(tài)水有充足的時間與冷卻腔100內(nèi)的冷卻水進行熱交換，使高壓液態(tài)水在對軸封裝置4進行自沖洗前，溫度充分降低。同時，冷卻套3的外圓周上設(shè)置若干環(huán)形的阻流槽31，增加冷卻套3的換熱面積，使泵軸10和冷卻套3之間的徑向間隙中的高壓液態(tài)水與冷卻腔100內(nèi)的冷卻水進行充分的熱交換，以進一步降低高壓液態(tài)水在對軸封裝置4進行自沖洗時的溫度。軸封裝置4位于泵軸10和泵蓋I徑向之間。在軸封裝置4和冷卻腔100之間，還設(shè)有一個回流腔200?；亓髑?00通過位于泵蓋I上的第一出水通孔(圖中未顯示)連接所述的第一熱交換器的進水口。軸封裝置4包括動環(huán)座41、動環(huán)42、靜環(huán)座43、靜環(huán)44、機封壓蓋45、密封函體46和擋板47。動環(huán)座41套接在泵軸10上，并與泵軸10固定，機封壓蓋45在動環(huán)座41的后部與動環(huán)座41套接，密封函體46與泵蓋I通過螺釘固定，并與動環(huán)座41的外圓周和機封壓蓋45的外圓周套接；動環(huán)座41、密封函體46和機封壓蓋45圍成機封腔40。密封函體46的頂端設(shè)有冷卻通孔461，泵蓋I上設(shè)有第一進水通孔11，冷卻通孔461連接第一進水通孔11，第一進水通孔11連接所述的第一熱交換器的出水口，使機封腔40與所述的第一熱交換器的出水口連通。同時，密封函體46與動環(huán)座41徑向之間留有徑向間隙，將回流腔200與機封腔40連通。動環(huán)42、靜環(huán)座43和靜環(huán)44均位于機封腔40內(nèi)。機封腔40內(nèi)，動環(huán)42的外圓周以及前端面與動環(huán)座41固定。靜環(huán)44的外圓周與后端面與靜環(huán)座43固定。靜環(huán)座43的外圓周與機封壓蓋45的內(nèi)圓周固定，同時，靜環(huán)座43的后端面與機封壓蓋45的前端面通過若干處于壓縮狀態(tài)的彈簧48軸向連接，使動環(huán)42的后端面和靜環(huán)44的前端面之間軸向受力接觸，形成軸封裝置4的軸封端面。為了防止機封腔40內(nèi)的高壓液態(tài)水泄漏。機封壓蓋45的后端面設(shè)有擋板47，將動環(huán)座44和密封函體46固定。為了保證軸封裝置4的密封性，動環(huán)座41與泵軸10之間，動環(huán)座41與動環(huán)42之間、靜環(huán)44與靜環(huán)座43之間、靜環(huán)座43與機封壓蓋45之間、以及機封壓蓋45與密封函體46之間均設(shè)有O形密封圈。這樣從泵軸10與冷卻套3之間的徑向間隙中過流的高壓液態(tài)水，在流入回流腔200后，先通過泵蓋I上的第一出水通孔進入所述的第一熱交換器進行冷卻，再經(jīng)過第一進水通孔11和冷卻通孔461，進入機封腔40，對軸封裝置4的軸封端面進行自沖洗，高壓液態(tài)水在對軸封裝置4的軸封端面進行自沖洗時的溫度可以進一步降低至80°C以下。這樣，在對軸封裝置4的軸封端面進行自沖洗前，主給水泵所輸送的高壓液態(tài)水經(jīng)過了兩次降溫處理，從而保證了在對軸封裝置4的軸封端面進行沖洗時，高壓液態(tài)水的溫度在80°C以下，保證了軸封裝置4的有效性。在對軸封裝置4的軸封端面進行沖洗后，高壓液態(tài)水從密封函體46和動環(huán)座41之間的徑向間隙回流到回流腔200，再從回流腔200回流到所述的第一熱交換器進行再次冷卻。本技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員應(yīng)當認識到，以上的實施例僅是用來說明本發(fā)明，而并非用作為對本發(fā)明的限定，只要在本發(fā)明的實質(zhì)精神范圍內(nèi)，對以上所述實施例的變化、變型都將落在本發(fā)明的權(quán)利要求書范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于主給水泵的機械密封，該機械密封套接主給水泵的泵軸(10)上，包括泵蓋(I)和固定在所述泵蓋(I)徑向內(nèi)側(cè)的軸封裝置(4)，所述軸封裝置(4)內(nèi)設(shè)有一個機封腔(40)，其特征在于: 所述泵蓋(I)的前端面上固定有一個與所述泵軸(10)套接的冷卻腔(100)，所述冷卻腔(100)內(nèi)充滿處于循環(huán)狀態(tài)的冷卻水； 所述冷卻腔(100)與所述機封腔(40)之間設(shè)有一個回流腔(200);所述回流腔(200)和所述機封腔(40)對應(yīng)連接第一熱交換器的進水口和出水口 ； 所述機封腔(40)與所述回流腔(200)是連通的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于主給水泵的機械密封，其特征在于:所述泵蓋(I)的前端面上固定有冷卻腔壓蓋(2)，所述冷卻腔壓蓋(2)的徑向內(nèi)側(cè)設(shè)有一個冷卻套(3)，所述冷卻套(3)的內(nèi)圓周與所述泵軸(10)套接，所述冷卻套(3)的外圓周與所述冷卻腔壓蓋(2)的內(nèi)圓周以及所述泵蓋(I)的內(nèi)圓周同時固定，所述冷卻腔壓蓋(2)的內(nèi)圓周、所述冷卻套(3)的外圓周和所述泵蓋(I)的前端面之間形成所述的冷卻腔(100)，所述冷卻腔(100)通過位于所述泵蓋(I)頂部的第二進水通孔和第二出水通孔與第二熱交換器連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種用于主給水泵的機械密封，其特征在于:所述冷卻套(3)的內(nèi)圓周與所述泵軸(10)的徑向之間設(shè)有套接在所述泵軸(10)上的節(jié)流襯套(5)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種用于主給水泵的機械密封，其特征在于:所述冷卻套(3)的外圓周上設(shè)有若干 環(huán)形的阻流槽(31)，所述阻流槽(31)沿所述冷卻套(3)的軸向依次排列。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2 所述的一種用于主給水泵的機械密封，其特征在于:所述回流腔(200)通過位于所述泵蓋(2)上的第一進水通孔連接第一熱交換器的進水口。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種用于主給水泵的機械密封，其特征在于:所述軸封裝置(4)包括:動環(huán)座(41)、動環(huán)(42)、靜環(huán)座(43)、靜環(huán)(44)、機封壓蓋(45)和密封函體(46)； 所述動環(huán)座(41)固定在所述泵軸(10 )上，所述機封壓蓋(45 )在所述動環(huán)座(41)的后部與所述動環(huán)座(41)套接，所述密封函體(46)與所述泵蓋(I)固定，并與所述動環(huán)座(41)的外圓周和所述機封壓蓋(45 )的外圓周套接；所述動環(huán)座(41)、所述密封函體(46 )和所述機封壓蓋(45)圍成所述的機封腔(40)； 所述動環(huán)座(41)與所述密封函體(46)之間留有徑向間隙；所述機封腔(40)與所述回流腔(200 )通過該徑向間隙連通； 所述密封函體(46)的頂部設(shè)有冷卻通孔(461)，所述泵蓋(I)上設(shè)有第一進水通孔(II)；所述冷卻通孔(461)接所述第一進水通孔(11)，所述第一進水通孔(11)連接所述第一熱交換器的出水口。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種用于主給水泵的機械密封，其特征在于:所述機封腔(40)內(nèi)，所述動環(huán)(42)固定在所述動環(huán)座(41)上,所述靜環(huán)(44)固定在所述靜環(huán)座(43)上，所述靜環(huán)座(43 )固定在所述機封壓蓋(45 )上，并通過若干處于壓縮狀態(tài)的彈簧(48 )與所述機封壓蓋(45)軸向連接，使所述動環(huán)(42)的后端面和所述靜環(huán)(44)的前端面受力接觸。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種用于主給水泵的機械密封，其特征在于:所述機封壓蓋(45)的后 端面上設(shè)有將所述機封壓蓋(45)和所述密封函體(46)軸向固定的擋板(47)。
全文摘要
本發(fā)明公開了核電裝備領(lǐng)域的一種用于主給水泵的機械密封，該機械密封套接主給水泵的泵軸上，包括泵蓋和固定在所述泵蓋徑向內(nèi)側(cè)的軸封裝置，所述軸封裝置內(nèi)設(shè)有一個機封腔，所述泵蓋的前端面上固定有一個與所述泵軸套接的冷卻腔，所述冷卻腔內(nèi)充滿處于循環(huán)狀態(tài)的冷卻水；所述冷卻腔與所述機封腔之間形成一個回流腔；所述回流腔和所述機封腔對應(yīng)連接第一熱交換器的進水口和出水口；所述機封腔與所述回流腔是連通的。其技術(shù)效果是在主給水泵輸送的高壓液態(tài)水對軸封裝置進行自沖洗前，進行了兩次冷卻，充分降低用來對軸封裝置進行自沖洗的高壓液態(tài)水的溫度至80℃以下。
文檔編號F04D29/58GK103206413SQ20131012590
公開日2013年7月17日 申請日期2013年4月12日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月12日
發(fā)明者陸金琪 申請人:上海阿波羅機械股份有限公司