[實用新型]重金屬鎢合金飛輪結(jié)構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220230156.5
• 申請日: 2012-05-22
• 公開（公告）號: CN202790311U
• 公開（公告）日: 2013-03-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 呂向平;陳剛;張貴濱;劉芳;賈鑫;張進寶
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱電氣動力裝備有限公司
• 主分類號: F16F15/30
• 分類號: F16F15/30
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉一種重金屬鎢合金飛輪結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

屏蔽泵電動機由于電機腔與泵腔相通，電動機轉(zhuǎn)子浸泡在所運送的流體介質(zhì)中，轉(zhuǎn)子在流體中旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的損耗都比較大，因而電動機轉(zhuǎn)子設(shè)計的都比較細(xì)長。在一般常規(guī)的屏蔽泵中，對泵的惰轉(zhuǎn)時間很少有嚴(yán)格的要求，屏蔽泵電機設(shè)計時只要在滿足電機的設(shè)計要求后，很少對轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動慣量提出要求。

對于使用在核電站的反應(yīng)堆冷卻劑泵，為了保證反應(yīng)堆的安全停堆，對主泵的惰轉(zhuǎn)流量提出嚴(yán)格的要求，即主泵的轉(zhuǎn)子部件要有足夠的轉(zhuǎn)動慣量來滿足惰轉(zhuǎn)流量。主泵轉(zhuǎn)子部件主要由泵葉輪和電機轉(zhuǎn)子組成，葉輪由于本身結(jié)構(gòu)和水力性能的限制所提供的轉(zhuǎn)動慣量很有限，其中大部分的轉(zhuǎn)動慣量都由電動機轉(zhuǎn)子來提供。對于軸封式核主泵，由于主泵電動機轉(zhuǎn)子在空氣中運行，裝在電機轉(zhuǎn)子上的飛輪大都采用一塊或多塊大尺寸鋼圓盤組成，為了獲得足夠的轉(zhuǎn)動慣量徑向尺寸都設(shè)計的比較大。

第三代核電站反應(yīng)堆冷卻劑泵采用了屏蔽泵技術(shù)，電機轉(zhuǎn)動部件都浸泡在高壓反應(yīng)堆冷卻劑（輕水）中。轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時由于輕水的阻力作用，轉(zhuǎn)子將產(chǎn)生很大的摩擦損耗，為了盡量減少這種損耗，轉(zhuǎn)子必須設(shè)計為細(xì)長結(jié)構(gòu)，這樣就降低了轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動慣量，無法滿足主泵惰轉(zhuǎn)流量的要求，如果采用圓盤式飛輪結(jié)構(gòu)，其尺寸無法滿足結(jié)構(gòu)空間的要求。需要設(shè)計一種體積小、轉(zhuǎn)動慣量高的飛輪才能滿足主泵的設(shè)計要求。

發(fā)明內(nèi)容：

本實用新型的目的是提供一種滿足主泵轉(zhuǎn)動慣量和體積的重金屬鎢合金飛輪結(jié)構(gòu)，使其在有限的空間內(nèi)獲得了較大的轉(zhuǎn)動慣量。本實用新型的技術(shù)方案為：一種重金屬鎢合金飛輪結(jié)構(gòu)，重金屬鎢合金飛輪結(jié)構(gòu)由保護套（1）、保持環(huán)（2）、定位銷（3）、鎢金塊（4）、輪轂（5）、端板（6）組成，其主體結(jié)構(gòu)由鎢金塊（4）、輪轂（5）、保持環(huán)（2）構(gòu)成，其中鎢金塊（4）為分瓣結(jié)構(gòu)，分瓣的鎢金塊（4）均布在輪轂（5）的外輪廓面上，保持環(huán)（2）套裝在鎢金塊（4）的外側(cè)面上，端板（6）位于飛輪側(cè)面，端板（6）的折邊內(nèi)壓裝固定保護套（1）。本實用新型采用重金屬鎢合金作為填充物的復(fù)合飛輪，通過鎢合金塊的空間布置，使其在有限的空間內(nèi)獲得了較大的轉(zhuǎn)動慣量。本實用新型根據(jù)飛輪的運行環(huán)境（高壓輕水）及技術(shù)規(guī)范的要求通過以下結(jié)構(gòu)實現(xiàn)，飛輪由輪轂、扇形鎢金塊、保持環(huán)、定位銷、端板和保護套組成。扇形鎢金塊沿圓周方向布置在輪轂的四周，輪轂中間凸出一個小的凸臺以保持鎢金塊的軸向固定。在鎢金塊的外側(cè)面套上一個保持環(huán)，以保持扇形鎢金塊旋轉(zhuǎn)時不脫離輪轂。鎢塊與鎢塊之間用定位銷脹緊，防止鎢金塊切向松動。保護套套在保持環(huán)外側(cè)與鎢金塊側(cè)面的端板和輪轂焊接形成一個密封腔，以防止鎢金塊與反應(yīng)堆冷卻劑接觸。本實用新型使用了鎢合金的高密度性質(zhì)，并將鎢金塊的質(zhì)量盡量集中在遠(yuǎn)離中心位置，盡可能增加了飛輪的轉(zhuǎn)動慣量。

附圖說明：

圖1為本實用新型飛輪裝配總體示意圖

圖2為圖1的左視圖

圖3為本實用新型鎢金塊結(jié)構(gòu)立體圖

具體實施方式

如圖1所示一種重金屬鎢合金飛輪結(jié)構(gòu)，重金屬鎢合金飛輪結(jié)構(gòu)由保護套1、保持環(huán)2、定位銷3、鎢金塊4、輪轂5、端板6組成，其主體結(jié)構(gòu)由鎢金塊4、輪轂5、保持環(huán)2構(gòu)成，其中鎢金塊4為分瓣結(jié)構(gòu)，分瓣的鎢金塊4均布在輪轂5的外輪廓面上，保持環(huán)2套裝在鎢金塊4的外側(cè)面上，如圖2所示，端板6位于飛輪側(cè)面，端板6的折邊內(nèi)壓裝固定保護套1。

飛輪的主體部分包括輪轂、鎢金塊和保持環(huán)，其中鎢金塊是產(chǎn)生高轉(zhuǎn)動慣量的核心部件，它由高密度的鎢合金制造而成，為了使鎢金塊能夠與輪轂緊密接觸，將鎢金均勻地分成十二塊安裝在飛輪輪轂上，鎢塊之間留有適當(dāng)間隙，以方便安裝。在鎢金塊的外側(cè)面用一個高強度保持環(huán)熱套固定，再用定位銷將鎢金塊與輪轂間脹緊，即完成飛輪的主體結(jié)構(gòu)。在主體結(jié)構(gòu)完成合，將端板和保護套將保持環(huán)和鎢金塊包裹、端部焊接密封起來，即實現(xiàn)了組合飛輪結(jié)構(gòu)設(shè)計。本實用新型是為實現(xiàn)在有限的空間內(nèi)設(shè)計出種高轉(zhuǎn)動慣量的飛輪。飛輪在運行時還要保證具有高的可靠性和安全性，飛輪在高速旋轉(zhuǎn)時，如圖3所示，分塊的高密度鎢金塊將產(chǎn)生非常大離心力，為了克服這個離心力需要一個保持環(huán)來維持這種力的平衡，保持環(huán)的強度的高低決定了保持環(huán)的厚度，如果保持環(huán)強度太低，其厚度就會增加，即會導(dǎo)致飛輪的外徑尺寸增大。本實用新型選擇了一種超高強度合金鋼作為飛輪的的保持環(huán)，有效地減少了飛輪的外徑尺寸，滿足了設(shè)計的需要。本實用新型飛輪在保持環(huán)和鎢金塊上包裹了一層焊接性能好、抗腐蝕的不銹鋼外套和端板，避免保持環(huán)和鎢金塊被高放射的反應(yīng)堆冷卻劑腐蝕。