[发明专利]核主泵推力瓦静态水层隔热结构

说明书

本发明涉及核主泵推力瓦静态水层隔热结构，推力瓦面(2)安装在推力瓦基(1)上表面，圆柱支撑块(3)位于推力瓦基(1)底面中间，隔热板(4)安装在推力瓦基(1)底面，第一螺栓(10)将推力瓦基(1)固定在推力瓦基(1)底面，左挡板(18)位于推力瓦基(1)左侧，右挡板(23)位于推力瓦基(1)右侧，第二螺栓(17)分别把左挡板(18)和右挡板(23)固定在推力瓦基(1)左右两侧。本发明避免了以往采用复合材料固定或喷涂在瓦基背面不利于稳态导热的弊端，即在热瞬态抑制瓦面凹变形，又在稳态利于导热，热瞬态冲击下仍可建立连续流体动压润滑，提高了核主泵水润滑轴承的可靠性，可广泛用于核电、国防、化工、舰船动力等领域。

技术领域

本发明涉及一种核主泵推力瓦静态水层隔热结构。

背景技术

压水堆核电站的反应堆冷却剂泵(简称核主泵)设计寿命普遍提升至60年，如三代先进非能动压水堆机组一回路采用无轴封式核主泵，核主泵将主泵转子轴系包裹在一回路压力边界内，核主泵的推力轴承采用水润滑轴承，其水膜厚度一般厚度约为20微米左右，在发生冷却水断水或特殊瞬态时，推力轴承可能由于热冲击影响导致水膜厚度下降，最终可能使得出现磨损。与油润滑轴承不同，水润滑轴承推力瓦往往为石墨和不锈钢双层结构，当推力瓦面积较大时，在热膨胀系数、导热能力等参数影响下，使得突然热冲击时推力瓦会发生凹变形，当凹变形影响动压润滑液膜形成，可能降低运行可靠性。已有应多推力瓦热变形方案为在推力瓦基背面贴一层导热性差的材料，例如碳纤维、树脂等复合材料，但这样的方案不利于正常运行时推力瓦基的导热。因此，需要开发一种新型隔热结构，在热冲击时可以抑制热水对推力瓦基的温度冲击，同时在稳态运行时又有利于热从推力瓦基导走，避免已有隔热结构不利于稳态推力瓦基热传导的缺点，兼顾稳态导热和瞬态抵抗热输入的作用，实现水润滑轴承抵抗热瞬态变形的隔热结构，提高了核主泵水润滑轴承的运行可靠性。

发明内容

本发明提供一种核主泵推力瓦静态水层隔热结构，在确保稳态工作下推力瓦基仍可以通过水层传导热量，在热瞬态变形工况静止水层可以抑制高温水的温度梯度冲击而减少推力瓦面的凹变形，提高了核主泵水润滑轴承的可靠性。本发明的技术方案：推力瓦面(2)安装在推力瓦基(1)上表面，圆柱支撑块(3)位于推力瓦基(1)底面中间，隔热板(4)安装在推力瓦基(1)底面，第一螺栓(10)将推力瓦基(1)固定在推力瓦基(1)底面，左挡板(18)位于推力瓦基(1)左侧，右挡板(23)位于推力瓦基(1)右侧，第二螺栓(17)分别把左挡板(18)和右挡板(23)固定在推力瓦基(1)左右两侧，圆柱支撑块(3)底面为球面(20)，推力瓦基(1)底面中间设置第一环形凸台(21)，第一环形凸台(21)外侧为第一环形凹槽(13)，第一环形凹槽(13)外侧为第二环形凸台(12)，第二环形凸台(12)外侧为第二环形凹槽(14)，第二环形凹槽(14)外侧为第三环形凸台(15)，推力瓦基(1)底面和隔热板(4)顶面之间设置隔热水层(5)，隔热板(4)内圆设置第四环形凸台(6)，第四环形凸台(6)外侧设置第三环形凹槽(11)，第三环形凹槽(11)外侧设置第五环形凸台(7)，第五环形凸台(7)外侧设置第四环形凹台(16)，第四环形凹台(16)带有第一连通水孔(8)，第二环形凹槽(14)外侧设置第二连通水孔(9)，第一环形凸台(21)内侧设置柱型凹槽(19)，第四环形凸台(6)内侧设置第五环形凹槽(22)；推力瓦基(1)的底面与隔热板(4)的接触部分设置第三连通水孔(27)，连通水孔(27)分别位于隔热板(4)左右两侧的顶面(28)，连通水孔(27)的半径取值范围是0.5-5mm，第一连通水孔(8)的直径取值范围是0.5-5mm，第二连通水孔(9)的直径取值范围是0.5-5mm，隔热水层(5)的水层间隙(24)取值范围是0.5-5mm。

本发明工作原理：