專利名稱：用于反應堆冷卻劑泵的屏蔽電動機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用于反應堆冷卻劑泵的屏蔽電動機。
背景技術：
核電廠反應堆冷卻劑泵回路循環(huán)泵是核蒸氣供應系統(tǒng)主回路中(除控制棒驅動機 構外)唯一能動部件，稱為“反應堆冷卻劑泵(RCP)”。反應堆冷卻劑泵功能是提供相應的堆心冷卻流量來保證足夠的熱量傳遞，以使偏離核沸騰比維持在大于安全分析中確定的限值。泵組件的轉動慣量由飛輪、電機轉子及其他轉動部件提供。轉動慣量為在惰轉工況時提供流量。該強制流量是在假定喪失電源后與后續(xù)反應堆冷卻劑系統(tǒng)的自然循環(huán)一起充分地冷卻堆芯。傳統(tǒng)壓水堆核電廠反應堆冷卻劑泵采用軸封式主泵，電機為常規(guī)的空冷異步電動機，軸封問題已成為引發(fā)現有核核電廠反應堆冷卻劑泄漏的潛在原因之一。由于軸密封需要大量的外部系統(tǒng)支持，一旦出現全廠停電，所有支持系統(tǒng)可能喪失作用，軸密封部位即成為冷卻劑泄漏的潛在根源。
發(fā)明內容本實用新型的目的是設計一種用于核電站用的大功率、高可靠的用于反應堆冷卻劑泵的屏蔽電動機。本實用新型的技術方案為一種用于反應堆冷卻劑泵的屏蔽電動機，電動機機位于泵的下方，立式安裝，屏蔽電機主體部件包括定子上封頭(2)、機座(5)、定子鐵芯繞組(7)、轉子(18)、飛輪(10)、推力盤(9)、徑向軸承(8)、推力軸承(15)、底蓋(12)、外置熱交換器(I)、冷卻管道(4)、出線盒(14)、支撐筒(19)、定子屏蔽套(17)、轉子屏蔽套(16)、冷卻夾套(6)、熱交換器支撐(3)、C型密封環(huán)(13)、底蓋螺栓(11)，轉子(18)外套裝定子鐵芯繞組(7)，鐵芯繞組(7)內筒壁上附著定子鐵芯繞組(7)，定子鐵芯繞組(7)安裝在機座(5)內，機座(5)兩端裝入支撐筒(19)，定子上封頭(2)安裝在機座(5)上，形成了定子鐵芯繞組封閉腔，定子屏蔽套(17)兩端分別與機座下部和定子上封頭(2)焊接密封，轉子屏蔽套(16)附著在轉子(18)外圓柱壁上，兩端與護環(huán)焊接，形成轉子屏蔽密封，飛輪(10)裝入轉子兩端，推力盤(9)裝在轉子下部飛輪(10)的兩端，轉子由上下徑向軸承(8)和推力軸承(15 )分別徑向和軸向定位，底蓋用底蓋螺栓(11)與機座(5 )連接，底蓋(12 )與機座(5 )之間用C型密封環(huán)(13 )焊接密封，底蓋(12 )、機座(5 )和C型密封環(huán)(13 )焊接密封形成全封閉的結構，外置熱交換器(I)通過冷卻管道與電機內腔相通，內部循環(huán)水通過管路連接到外置熱交換器(I)，冷卻夾套(6)套裝在電機機殼外部。本實用新型的功能是驅動泵輪為反應堆冷卻劑系統(tǒng)提供足夠的流量，在該強制流量下喪失外部電源后，電機轉動部件具有足夠的轉動慣量以提供惰轉流量與后續(xù)反應堆冷卻劑系統(tǒng)的自然循環(huán)一起充分地冷卻堆心，從而保證了反應堆的安全運行。本實用新型為一種屏蔽電機，結構如圖I所示，屏蔽電機由定子上封頭、機座、定子鐵芯繞組、轉子、飛輪、推力盤、徑向軸承、推力軸承、底蓋、外置熱交換器、冷卻管道、出線盒、支撐筒、定子屏蔽套、轉子屏蔽套、冷卻夾套、熱交換器支撐、C型密封環(huán)、底蓋螺栓等部件組成。定子鐵芯繞組從上端裝入機座內，兩端裝入支撐筒，再將定子上封頭蓋上，形成了定子鐵芯繞組封閉腔。定子屏蔽套從支撐筒內圓裝入，兩端分別與機座下部和定子上封頭焊接密封，起到定子屏蔽作用。轉子屏蔽套裝在轉子鐵芯外部，兩端與護環(huán)焊接，形成轉子屏蔽密封，飛輪裝入轉子兩端，推力盤裝在轉子下部飛輪的兩端，轉子由上下徑向軸承和推力軸承分別徑向和軸向定位。底蓋用底蓋螺栓與機座連接，之間用C型密封環(huán)焊接密封，從而形成全封閉的結構。外置熱交換器通過冷卻管道與電機內腔相通，運行的電機將內部循環(huán)水帶入熱交換器，對電機起到了良好的冷卻效果。冷卻夾套熱套在電機機殼外部，從外部冷卻電機。本實用新型的優(yōu)點該屏蔽電動機具有無泄漏、高壽命、高可靠、免維護等優(yōu)點，夕卜圍熱交換器置于電機上端，可以起到在熱備用狀態(tài)良好的自然循環(huán)能力。第三代非能動壓水堆核電站發(fā)展了屏蔽泵技術，電機為高可靠的屏蔽電動機，徹底消除了軸封存在的潛在泄漏根源，從技術上進一步提高了核電站的安全可靠性。屏蔽泵由屏蔽電動機與泵兩部分組成，電機轉子與泵葉輪共用一根軸，并置于高溫、高壓的反應堆冷卻劑中，電機殼法蘭與泵采用螺栓把合連接，密封面通過接觸靜密封，從而實現了電機與泵的無軸承結構。屏蔽電機機殼按系統(tǒng)設計壓力來設計的，它是反應堆冷卻系統(tǒng)的壓力邊界的組成部分。本實用新型設計了一種用于核電站用的大功率、高可靠的反應堆冷卻劑泵屏蔽電動機。該屏蔽電動機通過與組合的泵形成無軸封的結構，徹底解決了軸封式主泵中潛在的軸封泄漏的根本問題，進一步提高了核電站的安全可靠性。

圖I為本實用新型剖示圖；圖2為本實用新型三維模型具體實施方式
屏蔽電動機如圖I所示的一種用于反應堆冷卻劑泵的屏蔽電動機，電動機機位于泵的下方，立式安裝，屏蔽電機主體部件包括定子上封頭2、機座5、定子鐵芯繞組7、轉子18、飛輪10、推力盤9、徑向軸承8、推力軸承15、底蓋12、外置熱交換器I、冷卻管道4、出線盒14、支撐筒19、定子屏蔽套17、轉子屏蔽套16、冷卻夾套6、熱交換器支撐3、C型密封環(huán)13、底蓋螺栓11，轉子18套裝定子鐵芯繞組7，鐵芯繞組7內筒壁上附著定子鐵芯繞組7，定子鐵芯繞組7安裝在機座5內，機座5兩端裝入支撐筒19，定子上封頭2安裝在機座5上，形成了定子鐵芯繞組封閉腔，定子屏蔽套17兩端分別與機座下部和定子上封頭2焊接密封，轉子屏蔽套16附著在轉子18外圓柱壁上，兩端與護環(huán)焊接，形成轉子屏蔽密封，飛輪10裝入轉子兩端，推力盤9裝在轉子下部飛輪10的兩端，轉子由上下徑向軸承8和推力軸承15分別徑向和軸向定位，底蓋用底蓋螺栓11與機座5連接，底蓋12與機座5之間用C型密封環(huán)13焊接密封，底蓋12、機座5和C型密封環(huán)13焊接密封形成全封閉的結構，外置熱交換器I通過冷卻管道與電機內腔相通，內部循環(huán)水通過管路連接到外置熱交換器1，冷卻夾套6套裝在電機機殼外部。外置熱交換器I、定子上封頭2和底蓋12通過冷卻管道4聯接形成一個冷卻循環(huán)管路；外置熱交換器I安裝在熱交換器支撐3上，一端通過冷卻管道4與定子上封頭2聯接、另一端通過冷卻管道4與底蓋12聯接，從而與電機內腔連通成一個冷卻循環(huán)回路，出線盒14安裝在電機的機座5下端，是為了避免引出線直接暴露在空氣中，保護電機引出線安全。如圖2所示，本實用新型通過電磁、結構布置、流場、溫度場、制造工藝、材料等分析研究，提高了屏蔽電機的安全性、可靠性和壽命。 在本實施例中屏蔽電機設計額定功率6680kW，頻率為50Hz，極數為4極，額定電壓為6000V，絕緣等級為200級(C級)，轉子轉動慣量超過1910kg · m2。該屏蔽電機設計壽命為60年免維護，該屏蔽電機為核安全I級A類設備。
權利要求1.一種用于反應堆冷卻劑泵的屏蔽電動機，電動機機位于泵的下方，立式安裝，其特征是屏蔽電機主體部件包括定子上封頭(2)、機座(5)、定子鐵芯繞組(7)、轉子(18)、飛輪(10)、推力盤(9)、徑向軸承(8)、推力軸承(15)、底蓋(12)、外置熱交換器(I)、冷卻管道(4)、出線盒(14)、支撐筒(19)、定子屏蔽套(17)、轉子屏蔽套(16)、冷卻夾套(6)、熱交換器支撐(3)、C型密封環(huán)(13)、底蓋螺栓(11)，轉子(18)外套裝定子鐵芯繞組(7)，鐵芯繞組(7 )內筒壁上附著定子鐵芯繞組(7 )，定子鐵芯繞組(7 )安裝在機座(5 )內，機座(5 )兩端裝入支撐筒(19)，定子上封頭(2)安裝在機座(5)上，形成了定子鐵芯繞組封閉腔，定子屏蔽套(17)兩端分別與機座下部和定子上封頭(2)焊接密封，轉子屏蔽套(16)附著在轉子(18)外圓柱壁上，兩端與護環(huán)焊接，形成轉子屏蔽密封，飛輪(10)裝入轉子兩端，推力盤(9)裝在轉子下部飛輪(10)的兩端，轉子由上下徑向軸承(8)和推力軸承(15)分別徑向和軸向定位，底蓋用底蓋螺栓(11)與機座(5 )連接，底蓋(12 )與機座(5 )之間用C型密封環(huán)(13 )焊接密封，底蓋(12)、機座(5)和C型密封環(huán)(13)焊接密封形成全封閉的結構，外置熱交換器(I)通過冷卻管道與電機內腔相通，內部循環(huán)水通過管路連接到外置熱交換器(1)，冷卻夾套(6 )套裝在電機機殼外部。
2.根據權利要求I所述的一種用于反應堆冷卻劑泵的屏蔽電動機，其特征是外置熱交換器(I)、定子上封頭(2)和底蓋(12)通過冷卻管道(4)聯接形成一個冷卻循環(huán)管路；夕卜置熱交換器(I)安裝在熱交換器支撐(3)上，一端通過冷卻管道(4)與定子上封頭(2)聯接、另一端通過冷卻管道(4)與底蓋(12)聯接，從而與電機內腔連通成一個冷卻循環(huán)回路，出線盒(14)安裝在電機的機座(5)下端。
專利摘要本實用新型涉及一種用于核電站用的大功率、高可靠的反應堆冷卻劑泵屏蔽電動機，屬于電機領域。它的功能是驅動泵輪為反應堆冷卻劑系統(tǒng)提供足夠的流量，在該強制流量下喪失外部電源后，電機轉動部件具有足夠的轉動慣量以提供惰轉流量與后續(xù)反應堆冷卻劑系統(tǒng)的自然循環(huán)一起充分地冷卻堆心，從而保證了反應堆的安全運行。屏蔽電機由定子上封頭、機座、定子鐵芯繞組、轉子、飛輪、推力盤、徑向軸承、推力軸承、底蓋、外置熱交換器、冷卻管道、出線盒、支撐筒、定子屏蔽套、轉子屏蔽套、冷卻夾套、熱交換器支撐、C型密封環(huán)、底蓋螺栓等部件組成。
文檔編號H02K7/02GK202713052SQ201220230169
公開日2013年1月30日 申請日期2012年5月22日 優(yōu)先權日2012年5月22日
發(fā)明者李夢啟, 李藏雪, 呂向平, 王超 申請人:哈爾濱電氣動力裝備有限公司