[實(shí)用新型]貧鈾合金飛輪結(jié)構(gòu)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201520555010.1
• 申請(qǐng)日: 2015-07-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN204886526U
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-12-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 谷鳳玲;李藏雪;呂向平;馬德宇;王超;陳剛;張進(jìn)寶
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 哈爾濱電氣動(dòng)力裝備有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H02K7/02
• 分類(lèi)號(hào): H02K7/02
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉一種貧鈾合金飛輪結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

屏蔽泵電動(dòng)機(jī)由于電機(jī)腔與泵腔相通，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子浸泡在所運(yùn)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(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子設(shè)計(jì)的都比較細(xì)長(zhǎng)。在一般常規(guī)的屏蔽泵中，對(duì)泵的惰轉(zhuǎn)時(shí)間很少有嚴(yán)格的要求，屏蔽泵電機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)只要在滿(mǎn)足電機(jī)的設(shè)計(jì)要求后，很少對(duì)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量提出要求。

對(duì)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(duì)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(dòng)慣量來(lái)滿(mǎn)足惰轉(zhuǎn)流量。主泵轉(zhuǎn)子部件主要由泵葉輪和電機(jī)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(dòng)慣量很有限，其中大部分的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量都由電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子來(lái)提供。對(duì)于軸封式核主泵，由于主泵電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子在空氣中運(yùn)行，裝在電機(jī)轉(zhuǎn)子上的飛輪大都采用一塊或多塊大尺寸鋼圓盤(pán)組成，為了獲得足夠的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量徑向尺寸都設(shè)計(jì)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(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)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(shí)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(jì)為細(xì)長(zhǎng)結(jié)構(gòu)，這樣就降低了轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，無(wú)法滿(mǎn)足主泵惰轉(zhuǎn)流量的要求，如果采用圓盤(pán)式飛輪結(jié)構(gòu)，其尺寸無(wú)法滿(mǎn)足結(jié)構(gòu)空間的要求。需要設(shè)計(jì)一種體積小、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量高的飛輪才能滿(mǎn)足主泵的設(shè)計(jì)要求。

發(fā)明內(nèi)容：

本實(shí)用新型的目的是提供一種滿(mǎn)足主泵轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和體積的貧鈾合金飛輪結(jié)構(gòu)，使其在有限的空間內(nèi)獲得了較大的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。本實(shí)用新型的技術(shù)方案為：一種貧鈾合金飛輪結(jié)構(gòu)，合金飛輪結(jié)構(gòu)由外套(1)、飛輪鈾盤(pán)(2)、飛輪內(nèi)套筒(3)、蓋板(4)組成，其主體結(jié)構(gòu)由飛輪鈾盤(pán)(2)、飛輪內(nèi)套筒(3)構(gòu)成，其中飛輪鈾盤(pán)(2)由單塊飛輪盤(pán)通過(guò)疊裝壓緊而成，疊裝后的飛輪鈾盤(pán)(2)緊配合在飛輪內(nèi)套筒(3)的外輪廓面上，蓋板(4)位于飛輪側(cè)面，蓋板(4)的折邊內(nèi)壓裝固定外套(1)。

本實(shí)用新型采用鈾2鉬(DU-2Mo)作為飛輪鈾盤(pán)(2)內(nèi)的填充物復(fù)，通過(guò)飛輪鈾盤(pán)的空間布置，使其在有限的空間內(nèi)獲得了較大的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。本實(shí)用新型根據(jù)飛輪運(yùn)行在高壓輕水環(huán)境及技術(shù)規(guī)范的要求，通過(guò)以下結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，飛輪由飛輪內(nèi)套筒、飛輪鈾盤(pán)、蓋板和外套組成。疊裝好的合金飛輪盤(pán)熱套在飛輪內(nèi)套筒上，飛輪內(nèi)套筒中間凸出一個(gè)小的凸臺(tái)以保持合金飛輪盤(pán)的軸向固定。合金飛輪盤(pán)在疊裝的時(shí)候保證每片飛輪盤(pán)之間的疊裝間隙小于等于0.1mm,整體熱套在飛輪內(nèi)套筒上，以保持合金飛輪盤(pán)旋轉(zhuǎn)時(shí)不脫離飛輪內(nèi)套筒。外套套裝在合金飛輪鈾盤(pán)外側(cè)，飛輪盤(pán)側(cè)面的蓋板與外套和飛輪內(nèi)套筒焊接形成一個(gè)密封腔，以防止飛輪鈾盤(pán)與反應(yīng)堆冷卻劑接觸。本實(shí)用新型使用了合金的高密度性質(zhì)，并將飛輪盤(pán)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(dòng)慣量。

附圖說(shuō)明：

圖1為本實(shí)用新型飛輪裝配剖視圖

圖2為圖1的左視剖圖

圖3為本實(shí)用新型疊裝后的合金飛輪鈾盤(pán)結(jié)構(gòu)圖

圖4為圖3中單塊飛輪盤(pán)結(jié)構(gòu)圖

具體實(shí)施方式

如圖1所示一種貧鈾合金飛輪結(jié)構(gòu)，合金飛輪結(jié)構(gòu)由外套1、飛輪鈾盤(pán)2、飛輪內(nèi)套筒3、蓋板4組成，其主體結(jié)構(gòu)由飛輪鈾盤(pán)2、飛輪內(nèi)套筒3構(gòu)成，其中飛輪鈾盤(pán)2采用如圖4所示的單塊飛輪盤(pán)通過(guò)疊裝壓緊而成，疊裝后的飛輪鈾盤(pán)2緊配合在飛輪內(nèi)套筒3的外輪廓面上，如圖2所示，蓋板4位于飛輪側(cè)面，蓋板4的折邊內(nèi)壓裝固定外套1。

如圖3所示，外套1套裝在合金飛輪鈾盤(pán)2外側(cè)，飛輪盤(pán)側(cè)面的蓋板4與外套1、飛輪內(nèi)套筒3焊接形成一個(gè)密封腔將合金飛輪鈾盤(pán)2與反應(yīng)堆冷卻劑隔離。根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種貧鈾合金飛輪結(jié)構(gòu)，其特征是：采用合金鈾2鉬(DU-2Mo)作為飛輪鈾盤(pán)2內(nèi)的填充物。

飛輪的主體部分包括飛輪內(nèi)套筒、飛輪鈾盤(pán)，其中飛輪鈾盤(pán)是產(chǎn)生高轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的核心部件，它由高密度的合金制造而成。由于高密度合金的材料特性，若將其制成整體的飛輪鈾盤(pán)，在制造和缺陷檢查時(shí)存在一定限制，極可能影響飛輪鈾盤(pán)質(zhì)量，因此利用合金制成單塊的飛輪盤(pán)，再通過(guò)壓緊技術(shù)，使單塊的飛輪盤(pán)疊裝成飛輪鈾盤(pán)。單塊飛輪盤(pán)的結(jié)構(gòu)，便于制造和飛輪盤(pán)內(nèi)部缺陷的檢查。為了使飛輪鈾盤(pán)能夠與飛輪內(nèi)套筒緊密接觸，將飛輪鈾盤(pán)熱套安裝在飛輪飛輪內(nèi)套筒上，飛輪鈾盤(pán)之間留有適當(dāng)間隙，以方便制造安裝，即完成飛輪的主體結(jié)構(gòu)。在主體結(jié)構(gòu)完成后，將蓋板熱套在飛輪鈾盤(pán)的側(cè)面，將外套熱套在飛輪鈾盤(pán)的外側(cè)，通過(guò)蓋板和外套將飛輪鈾盤(pán)包裹、端部焊接密封起來(lái)，即實(shí)現(xiàn)了組合飛輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。本實(shí)用新型是為實(shí)現(xiàn)在有限的空間內(nèi)設(shè)計(jì)出種高轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的飛輪。飛輪在運(yùn)行時(shí)還要保證具有高的可靠性和安全性，飛輪在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，如圖3所示，分層的高密度飛輪鈾盤(pán)將產(chǎn)生非常大離心力，為了克服這個(gè)離心力需要通過(guò)熱套的緊量來(lái)維持這種力的平衡。本實(shí)用新型選擇了一種高密度、高沖擊韌性的合金作為飛輪的填充物，能在苛刻的工作環(huán)境、在高轉(zhuǎn)速下不出現(xiàn)延性斷裂、破裂，極大的提高了飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，有效地減少了飛輪的外徑尺寸，滿(mǎn)足了設(shè)計(jì)的需要。本實(shí)用新型飛輪在飛輪鈾盤(pán)上包裹了一層焊接性能好、抗腐蝕的不銹鋼外套和蓋板，避免飛輪鈾盤(pán)被高放射的反應(yīng)堆冷卻劑腐蝕。