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      反應(yīng)堆冷卻劑泵流體動壓機(jī)械密封密封環(huán)摩擦副的制作方法

      文檔序號:5467355閱讀:211來源:國知局
      反應(yīng)堆冷卻劑泵流體動壓機(jī)械密封密封環(huán)摩擦副的制作方法
      【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種反應(yīng)堆冷卻劑泵流體動壓機(jī)械密封密封環(huán)摩擦副,由靜環(huán)滑動環(huán)與靜環(huán)縮緊環(huán)熱裝在一起構(gòu)成了密封副的靜止部分靜環(huán),動環(huán)縮緊外環(huán)、動環(huán)滑動環(huán)和動環(huán)縮緊內(nèi)環(huán)經(jīng)過熱裝在一起構(gòu)成密封副的旋轉(zhuǎn)部分動環(huán),其中動環(huán)縮緊外環(huán)套裝在動環(huán)滑動環(huán)上,動環(huán)縮緊內(nèi)環(huán)的外側(cè)面與動環(huán)滑動環(huán)的內(nèi)側(cè)面為緊密配合。靜環(huán)滑動環(huán)的密封端面上均勻地開有九個(gè)動壓漸變弧形淺槽,動環(huán)滑動環(huán)的密封端面為高精度平面,靜環(huán)滑動環(huán)由硬質(zhì)合金制成,動環(huán)滑動環(huán)采用石墨制成,密封環(huán)摩擦副端面都經(jīng)過精細(xì)的研磨制成。本實(shí)用新型具有極高的平面度和粗糙度,保證密封在小間隙運(yùn)行時(shí)處于流體滑動狀態(tài),保證了密封的使用壽命。
      【專利說明】反應(yīng)堆冷卻劑泵流體動壓機(jī)械密封密封環(huán)摩擦副
      [0001]【技術(shù)領(lǐng)域】:本實(shí)用新型涉及反應(yīng)堆冷卻劑泵流體動壓機(jī)械密封密封環(huán)摩擦副。
      [0002]【背景技術(shù)】:軸封泵被廣泛用于世界各地壓水堆核電站的主冷卻劑泵。反應(yīng)堆冷卻劑泵是核電站一回路系統(tǒng)中唯一的旋轉(zhuǎn)設(shè)備,在反應(yīng)堆冷卻劑泵中軸密封是反應(yīng)堆冷卻劑與外界隔離的重要的旋轉(zhuǎn)密封部件,國外在核主泵領(lǐng)域技術(shù)封鎖的最后一道門。通過若干級主軸密封可以將高溫、高壓、帶有放射性的反應(yīng)堆介質(zhì)同外界隔離開來。主軸密封的使用壽命、可靠性對核電站的安全穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要。目前使用的軸密封可以分為流體靜壓密封和流體動壓密封兩大類。由于流體動壓機(jī)械密封使用壽命廠,運(yùn)行可靠,因此流體動壓機(jī)械密封越來越得到長足發(fā)展。
      [0003]從上世紀(jì)90年代開始,以原沈陽水泵廠為代表的企業(yè)、研究所或高校著手測繪、仿制、設(shè)計(jì)研究反應(yīng)堆冷卻劑泵軸密封。有奧地利ANDRITZ、德國KSB等公司的反應(yīng)堆冷卻劑泵用動壓型軸密封型式,有美國EMD、日本MHI等公司的反應(yīng)堆冷卻劑泵靜壓型軸密封。經(jīng)過10多年的研究和關(guān)鍵技術(shù)的攻克,在原材料、結(jié)構(gòu)、制造以及測試方法等領(lǐng)域取得了豐厚的成績,但是目前為止還沒有真正意義上用在反應(yīng)堆冷卻劑泵項(xiàng)目上。在流體動壓型機(jī)械密封中密封環(huán)的摩擦副形狀和制造技術(shù)尤其關(guān)鍵,它決定了密封能否可靠、長壽命運(yùn)行。
      [0004]
      【發(fā)明內(nèi)容】
      :本實(shí)用新型的目的是提供一種使用壽命長、可靠性高的反應(yīng)堆冷卻劑泵流體動壓機(jī)械密封密封環(huán)摩擦副。本實(shí)用新型的技術(shù)方案為:一種反應(yīng)堆冷卻劑泵流體動壓機(jī)械密封密封環(huán)摩擦副,由靜環(huán)滑動環(huán)(I)、靜環(huán)縮緊環(huán)(2)、動環(huán)縮緊外環(huán)(3)、動環(huán)滑動環(huán)(4 )和動環(huán)縮緊內(nèi)環(huán)(5 )組成,其中靜環(huán)滑動環(huán)(I)與靜環(huán)縮緊環(huán)(2 )熱裝在一起構(gòu)成了密封副的靜止部分靜環(huán),動環(huán)縮緊外環(huán)(3)、動環(huán)滑動環(huán)(4)和動環(huán)縮緊內(nèi)環(huán)(5)經(jīng)過熱裝在一起構(gòu)成密封副的旋轉(zhuǎn)部分動環(huán),其中動環(huán)縮緊外環(huán)(3)套裝在動環(huán)滑動環(huán)(4)上,動環(huán)縮緊內(nèi)環(huán)(5)的外側(cè)面與動環(huán)滑動環(huán)(4)的內(nèi)側(cè)面為緊密配合,靜環(huán)滑動環(huán)(I)的密封端面(6)上均勻地開有九個(gè)動壓漸變弧形淺槽(7),動環(huán)滑動環(huán)(4)的密封端面為高精度平面,靜環(huán)滑動環(huán)(I)由硬質(zhì)合金制成,動環(huán)滑動環(huán)(4)采用石墨制成,密封環(huán)摩擦副端面都經(jīng)過精細(xì)的研磨制成。
      [0005]本實(shí)用新型的工作原理及技術(shù)優(yōu)點(diǎn)是:
      [0006]1.密封在工作工況下,圖1中密封的內(nèi)圓側(cè)(低壓區(qū))與外圓側(cè)(高壓區(qū))壓差為5MPa,特殊工況下達(dá)到15MPa。當(dāng)動環(huán)部件為旋轉(zhuǎn)時(shí)與靜環(huán)組件相對靜止,動環(huán)組件和靜環(huán)組件靠外部彈簧力緊貼在一起,防止介質(zhì)從高壓區(qū)往低壓區(qū)流動。當(dāng)動環(huán)組件旋轉(zhuǎn)后動環(huán)組件和靜環(huán)組件有相對運(yùn)動,隨之介質(zhì)跟隨動環(huán)進(jìn)行流動,此時(shí)靜環(huán)滑動環(huán)(I)密封端面
      (6)上有高精度的特殊漸變弧形淺槽(7)(圖2)內(nèi)介質(zhì)體,根據(jù)流體動壓原理,液體在漸變弧形淺槽內(nèi)發(fā)生液體的離心、回流等混合效應(yīng),將動環(huán)和靜環(huán)分離。在小間隙時(shí)密封液膜剛度會隨著密封運(yùn)行間隙的減小而急速增大,保證密封具有足夠的開啟力而不至于產(chǎn)生干摩擦,進(jìn)而保證了密封的使用壽命。
      [0007]2.在運(yùn)行間隙超過一定范圍時(shí),特殊漸變弧形淺槽(7)能夠使密封液膜剛度隨運(yùn)行間隙的增大而減小,保證與系統(tǒng)壓力、彈簧力等使促密封面關(guān)閉的其它力之間的平衡,從而控制密封間隙的進(jìn)一步擴(kuò)大,進(jìn)而控制密封泄漏量。
      [0008]3.在高壓啟動工況下,通過靜環(huán)滑動環(huán)(I)密封端面的特殊漸變弧形淺槽(7)和靜環(huán)附屬的其它靜密封圈槽尺寸的配合,可以減小靜環(huán)的靜止時(shí)軸向載荷,從而改善密封在啟停機(jī)時(shí)的性能,避免密封副的起停時(shí)的磨損,進(jìn)而提高密封的使用壽命。
      [0009]4.靜環(huán)滑動環(huán)(I)和動環(huán)滑動環(huán)(4)的密封面經(jīng)過研磨處理,具有極高的平面度和粗糙度,保證密封在小間隙運(yùn)行時(shí)處于流體滑動狀態(tài),保證了密封的使用壽命。
      [0010]5.通過在靜環(huán)滑動環(huán)(I)和動環(huán)滑動環(huán)(4),靜環(huán)縮緊環(huán)(2)、動環(huán)縮緊外環(huán)(3)、動環(huán)縮緊內(nèi)環(huán)(5)可以增加密封副的剛度,減小密封副因系統(tǒng)壓差產(chǎn)生的徑向力引起的有害變形。
      [0011]6.密封副的滑動面和背面都經(jīng)過研磨,具有十分高的平面度和平行度,可以使密封副極好地貼合在剛性較好的附屬密封支撐環(huán)上,從而進(jìn)一步減小密封副運(yùn)行時(shí)可能產(chǎn)生的有害變形。
      【專利附圖】

      【附圖說明】:
      [0012]圖1為密封副剖視圖
      [0013]圖2為靜環(huán)滑動面視圖
      [0014]圖3為靜環(huán)開槽示意圖
      [0015]圖4為靜環(huán)滑動環(huán)槽型數(shù)據(jù)表
      【具體實(shí)施方式】:
      [0016]如圖1所示的一種反應(yīng)堆冷卻劑泵流體動壓機(jī)械密封密封環(huán)摩擦副,由靜環(huán)滑動環(huán)1、靜環(huán)縮緊環(huán)2、動環(huán)縮緊外環(huán)3、動環(huán)滑動環(huán)4和動環(huán)縮緊內(nèi)環(huán)5組成,如圖2所示,其中靜環(huán)滑動環(huán)I與靜環(huán)縮緊環(huán)2熱裝在一起構(gòu)成了密封副的靜止部分靜環(huán),動環(huán)縮緊外環(huán)
      3、動環(huán)滑動環(huán)4和動環(huán)縮緊內(nèi)環(huán)5經(jīng)過熱裝在一起構(gòu)成密封副的旋轉(zhuǎn)部分動環(huán),其中動環(huán)縮緊外環(huán)3套裝在動環(huán)滑動環(huán)4上,動環(huán)縮緊內(nèi)環(huán)5的外側(cè)面與動環(huán)滑動環(huán)4的內(nèi)側(cè)面為緊密配合。如圖4所示,靜環(huán)滑動環(huán)I的密封端面6上均勻地開有九個(gè)動壓漸變弧形淺槽7,其形狀是槽深h最深0.012mm,錐度Θ最小最小0.0764°沿弧形漸變。動環(huán)滑動環(huán)4的密封端面為高精度平面,靜環(huán)滑動環(huán)I由硬質(zhì)合金制成,動環(huán)滑動環(huán)4采用石墨制成,密封環(huán)摩擦副端面都經(jīng)過精細(xì)的研磨制成。
      【權(quán)利要求】
      1.一種反應(yīng)堆冷卻劑泵流體動壓機(jī)械密封密封環(huán)摩擦副,其特征是:由靜環(huán)滑動環(huán)(I)、靜環(huán)縮緊環(huán)(2)、動環(huán)縮緊外環(huán)(3)、動環(huán)滑動環(huán)(4)和動環(huán)縮緊內(nèi)環(huán)(5)組成,其中靜環(huán)滑動環(huán)(I)與靜環(huán)縮緊環(huán)(2)熱裝在一起構(gòu)成了密封副的靜止部分靜環(huán),動環(huán)縮緊外環(huán)(3)、動環(huán)滑動環(huán)(4)和動環(huán)縮緊內(nèi)環(huán)(5)經(jīng)過熱裝在一起構(gòu)成密封副的旋轉(zhuǎn)部分動環(huán),其中動環(huán)縮緊外環(huán)(3)套裝在動環(huán)滑動環(huán)(4)上,動環(huán)縮緊內(nèi)環(huán)(5)的外側(cè)面與動環(huán)滑動環(huán)(4)的內(nèi)側(cè)面為緊密配合,靜環(huán)滑動環(huán)(I)的密封端面(6)上均勻地開有九個(gè)動壓漸變弧形淺槽(7),動環(huán)滑動環(huán)(4)的密封端面為高精度平面,靜環(huán)滑動環(huán)(I)由硬質(zhì)合金制成,動環(huán)滑動環(huán)(4)采用石墨制成,密封環(huán)摩擦副端面都經(jīng)過精細(xì)的研磨制成。
      【文檔編號】F04D29/12GK203394842SQ201320404613
      【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年7月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月9日
      【發(fā)明者】蔡龍, 邱國帆, 李夢啟, 馮曉東, 張麗平 申請人:哈爾濱電氣動力裝備有限公司
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