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一种油润滑推力轴承机械密封系统及冷却剂泵
申请号	CN201710800264.9	申请日	2017-09-07	公开(公告)号	CN107477185B	公开(公告)日	2020-06-23
申请人	沈阳鼓风机集团核电泵业有限公司; 沈阳鼓风机集团股份有限公司; 四川日机密封件股份有限公司; 中广核工程有限公司;			发明人	陶邵佳; 符伟; 牛红军; 雍兴平; 张君凯; 陈兴江; 李中双; 王旭; 周太勇; 葛婧; 林斌; 刘伟; 李龙;
摘要	本发明公开了一种油润滑推力轴承机械密封系统，包括动环和静环组件，其中：所述动环的内圆周面与所述静环组件的外圆周面配合并转动连接，所述动环的内圆周面上设置有多个流体动压槽；或所述静环组件的外圆周面上设置有多个流体动压槽；所述流体动压槽内设置有不同深度的多个动压槽，使所述流体动压槽内部呈阶梯型。所述机械密封系统在静环组件的外圆周面上或动环的内圆周面上均匀开设有多个流体动压槽，轴承运转过程中使所述动环与所述静环组件之间形成多级流体动压效应。在形成稳定的油膜，避免接触面摩擦磨损的同时，也能保证可控的润滑油泄漏量，从而保障油机械密封长时间可靠平稳的运行。
权利要求	1.一种油润滑推力轴承机械密封系统，其特征在于，包括动环(5)和静环组件(3)，其中：所述动环(5)的内圆周面与所述静环组件(3)的外圆周面配合并转动连接，所述动环(5)的内圆周面上设置有多个流体动压槽；或所述静环组件(3)的外圆周面上设置有多个流体动压槽；所述流体动压槽内设置有不同深度的多个动压槽，使所述流体动压槽内部呈阶梯型；所述动环(5)的内圆周面为波形面；所述系统还包括：设备的静止部件，旋转设备(10)；所述静止部件包括导环(8)，所述静环组件(3)套装入导环(8)内并用第一O形圈(1)进行密封，使用第一螺钉(9)插入静环组件(3)外圆防转槽内；所述导环(8)通过多个等距布设的第一螺钉(9)与所述静环组件(3)固定连接；所述轴承通过导环(8)与工作设备的主轴连接；传动部件为多个等距布设的第二螺钉(11)，通过所述第二螺钉(11)将所述动环(5)与所述旋转设备(10)固定连接；弹性元件为多个弹簧(2)，所述多个弹簧(2)分别等距设置在所述导环(8)与所述静环组件(3)之间；所述动环(5)与所述旋转设备(10)配合安装，将动环支撑环(7)配合安装在所述旋转设备(10)与所述动环(5)之间的内孔中，第二O形圈(4)装入设置在所述旋转设备(10)端面上的凹槽内，以保证所述动环支撑环(7)处的密封；将第三O形圈(6)装入所述动环支撑环(7)端面的凹槽内，以保证所述动环(5)与所述动环支撑环(7)之间的密封；将第二螺钉(11)装入所述旋转设备(10)，使所述第二螺钉(11)进入所述动环(5)外圆周上的槽内并拧紧；所述动环(5)采用硬质合金材质制成，所述静环组件(3)采用石墨材质制成。 2.根据权利要求1所述的油润滑推力轴承机械密封系统，其特征在于，所述静环组件(3)与设备的静止部件固定连接，用于为所述动环(5)及旋转设备(10)提供机械支撑，所述静环组件(3)与所述设备的静止部件之间通过第一O形圈进行密封；所述动环(5)通过传动部件与旋转设备(10)固定连接，所述旋转设备(10)工作驱动所述动环(5)转动，所述动环(5)与所述旋转设备(10)之间通过第二O形圈进行密封；所述多个弹簧设置在所述设备的静止部件与所述静环组件(3)之间，用于使所述动环(5)与所述静环组件(3)保持贴合。 3.根据权利要求1所述的油润滑推力轴承机械密封系统，其特征在于，所述动环支撑环(7)与所述动环(5)之间设置第三O形圈(6)。 4.一种核电站中核一级反应堆冷却剂泵，其特征在于，安装有权利要求1-3任意一项所述的油润滑推力轴承机械密封系统。
说明书全文	一种油润滑推力轴承机械密封系统及冷却剂泵技术领域 [0001] 本发明涉及轴承的机械密封，尤其涉及叶轮泵的油润滑推力轴承的机械密封。背景技术 [0002] 随着我国经济建设的快速发展和能源政策的调整，2006年3月国务院通过了《国家核电中长期发展规划》，到2020年核电总装机容量将达到7000万千瓦，平均每年要有2-3座百万千瓦核电机组投产。国家“十一五”发展规划提出，积极发展核电建设，重点开发百万千瓦级核电站，并且提出要实现核电装备自主创新国产化。 [0003] 目前我国的轴封型核主泵市场仍然依赖进口，国内没有能够完全自主生产此种核主泵的企业，主泵相关零部件的可靠性以及运行寿命决定电站的安全性以及运行经济性，油润滑推力轴承机械密封系统需承担油润滑推力轴承润滑油密封向大气外泄的同时，以一定的泄露量与外部油箱完成润滑油温度交换，常规的机械密封在高压、可靠泄漏这方面由于结构限制，无法可靠的满足这一类应用。本发明可实现油润滑推力轴承机械密封系统国产化替代进口，促进我国核电事业的发展,这对实现“核电制造国产化，使之成为国民经济的支柱产业”的发展战略具有重大意义。发明内容 [0004] 为了克服现有技术的缺陷，本发明提出一种油润滑推力轴承机械密封系统。本发明的另一目的是提出一种安装有所述机械密封系统的冷却剂泵。 [0005] 本发明所述的油润滑推力轴承机械密封系统，包括动环5和静环组件3，其中： [0006] 所述动环5的内圆周面与所述静环组件3的外圆周面配合并转动连接，所述动环5的内圆周面上设置有多个流体动压槽；或所述静环组件3的外圆周面上设置有多个流体动压槽； [0007] 所述流体动压槽内设置有不同深度的多个动压槽，使所述流体动压槽内部呈阶梯型。 [0008] 进一步地，还包括，设备的静止部件，旋转设备10，多个弹性部件，其中： [0009] 所述静环组件3与设备的静止部件固定连接，用于为所述动环5及旋转设备10提供机械支撑，所述静环组件3与所述设备的静止部件之间通过第一密封件进行密封； [0010] 所述动环5通过传动部件与旋转设备10固定连接，所述旋转设备10工作驱动所述动环5转动，所述动环5与所述旋转设备10之间通过第二密封件进行密封； [0011] 所述多个弹性元件设置在所述设备的静止部件与所述静环组件3之间，用于使所述动环5与所述静环组件3保持贴合。 [0012] 进一步地，所述动环5的内圆周面为波形面。 [0013] 进一步地，所述第一密封件为第一密封O型圈1，所述第二密封件为第二密封O型圈4。 [0014] 进一步地，所述设备的静止部件包括导环8，所述轴承通过导环8与工作设备的主轴连接； [0015] 所述传动部件为多个等距布设的第二螺钉11，通过所述第二螺钉11将所述动环5与所述旋转设备10固定连接； [0016] 所述弹性元件为弹簧2，所述多个弹簧2分别等距设置在所述导环8与所述静环组件3之间。 [0017] 进一步地，所述旋转设备10与所述动环5之间的内孔中还配合安装有动环支撑环7。 [0018] 进一步地，所述动环支撑环7与所述动环5之间设置第三O型密封圈6。 [0019] 进一步地，所述导环8通过多个等距布设的第一螺钉9与所述静环组件3固定连接。 [0020] 进一步地，所述动环5采用硬质合金材质制成，所述静环组件3采用石墨材质制成。 [0021] 另一方面，本发明还公开了一种核电站中核一级反应堆冷却剂泵，所述冷却剂泵安装上述所述的油润滑推力轴承机械密封系统。 [0022] 本发明所述的油润滑推力轴承机械密封系统，在所述静环组件的外圆周面上均匀开设有多个流体动压槽，在轴承运转过程中，使所述动环与所述静环组件之间形成多级流体动压效应。在形成稳定的油膜，避免接触面摩擦磨损的同时，也能保证可控的润滑油泄漏量。从而保证油机械密封长时间可靠平稳的运行。 [0023] 所述核电站中核一级反应堆冷却剂泵，由于安装有所述油润滑推力轴承机械密封系统，因此也具有相应技术效果。附图说明 [0024] 当结合附图考虑时，通过参照下面的详细描述，能够更完整更好地理解本发明以及容易得知其中许多伴随的优点，但此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定，如图其中： [0025] 图1为本发明实施例所述油润滑推力轴承机械密封系统结构示意图； [0026] 图2为本发明实施例所述流体动压槽内部结构示意图。具体实施方式 [0027] 下面结合说明书附图，对本发明所述油润滑推力轴承机械密封系统及冷却剂泵的具体实施方式进行说明。 [0028] 一、油润滑推力轴承机械密封系统实施例 [0029] 如图1所示，本实施例所述的润滑推力轴承机械密封系统，为非集装式密封，具体的，所述轴承通过导环8与工作设备的主轴连接，8个压缩弹簧2装入导环8的弹簧孔内，静环组件3套装入导环8内并用第一O形圈1进行密封，使用3个第一螺钉9插入静环组件3外圆防转槽内，静环组件3是石墨材质制成。 [0030] 动环5与旋转设备10配合安装，将动环支撑环7配合安装在旋转设备10与动环5之间的内孔中，第二O型圈4装入设置在旋转设备10端面上的凹槽内，保证动环支撑环7处的密封；将第三O形圈6装入动环撑环7端面的凹槽内，保证动环5与动环支撑环7之间的密封；将4个第二螺钉11装入旋转设备10，使第二螺钉11进入动环5外圆周上的槽内并拧紧；在静环组件3的外圆周面上均布多个流体动压槽。 [0031] 作为另一种实施方式，在所述动环5的内圆周面上均匀开设多个流体动压槽，用于在轴承运转过程中，使动环与静环组件之间形成多级流体动压效应。 [0032] 动环5采用硬质合金材质制成，动环5的内圆周面为波形面，在动环5密封运转时产生能够稳定的流体动压效应，形成稳定的油膜，避免与静环组件3的外圆面摩擦磨损，从而保证油机械密封长时间可靠平稳的运行。 [0033] 这种特殊的波形面与常见的动压槽不同，其液膜厚度、刚度变化等均匀平顺，没有阶跃性突变，具有卓越的动压效应，且运行性能稳定可靠。 [0034] 如图2所示，优选地，每个流体动压槽由不同深度的多个动压槽组成，类似阶梯型，主要利用动压槽的深度变化，在设备工作时动环5转动过程中，动环5与静环组件3的接触面形成多级流体动压效应，最终实现3-5L/h可控泄露油的机械密封装置。 [0035] 二、核电站中核一级反应堆冷却剂泵实施例， [0036] 所述油润滑推力轴承机械密封系统可以安装于核电站中核一级反应堆冷却剂泵中，用于油润滑推力轴承的机械密封，在此应用中，所述旋转设备10为油叶轮，所述润滑推力轴承机械密封系统的具体实施方式，参见上述实施例，在此不再赘述，由于所述冷却剂泵安装有所述密封系统，因此也具有相应技术效果。 [0037] 如上所述，对本发明的实施例进行了详细地说明，显然，只要实质上没有脱离本发明的发明点及效果、对本领域的技术人员来说是显而易见的变形，也全部包含在本发明的保护范围之内。