[发明专利]核主泵双向推力轴承循环润滑油系统机械式迷宫密封

说明书

技术领域：本发明涉及核主泵双向推力轴承循环润滑油系统机械式迷宫密封。

背景技术：传统迷宫密封是在转轴周围设若干个依次排列的环形密封齿，齿与齿之间形成一系列节流间隙与膨胀空腔，密封介质在通过曲折迷宫的间隙时产生节流效应而达到阻漏目的。高端迷宫式密封属于高技术产品，目前在世界上只有瑞士苏尔寿(SULZER)公司等极少数厂家生产，目前国内石化工业所需的各种高规格迷宫式全部依靠进口。传统迷宫密封以环形密封齿，通过沿程阻力及局部阻力损失降压，因此密封齿数量、形状对磨阻影响较大，且对气液两相流密封效果差，密封泄漏量较大。核主泵双向推力轴承循环油系统机械式迷宫密封设有介质扩散槽，密封介质进入密封腔前进行降速，减小泄露量，采用螺旋型密封齿槽，将密封介质沿着密封齿槽泵送至扩散槽，已达到零泄漏目的，适用于气液两相流润滑油的密封。

发明内容：

本发明的目的是公开一种非接触式，拆装方便，适用范围广的核主泵双向推力轴承循环润滑油系统机械式迷宫密封。本发明的技术方案是：一种核主泵双向推力轴承循环润滑油系统机械式迷宫密封，旋转密封套筒(3)与静止盖环(4)组成机械式迷宫密封，旋转密封套筒(3)由内六角头螺钉(5)把合到电机轴(1)上，静止盖环(4)安装到推力轴承室(2)上，并由六角头螺栓(6)把紧，旋转密封套筒(3)外表面堆焊巴氏合金层；静止盖环(4)上开设扩散槽(7)，静止盖环(4)内表面开设有多个均匀分布左旋式螺旋切口(8)，旋转密封套筒(3)与静止盖环(4)装配带有预留间隙。

静止盖环(4)内表面开设36个均匀分布左旋式螺旋切口(8)，左旋式螺旋切口(8)的螺旋导程为445mm，螺旋切口槽深0.6mm，槽宽2mm，旋转密封套筒(3)与静止盖环(4)装配间隙预留0.3mm。

本发明，可以用于ACP1000MW、CPR1000MW等不同堆型核主泵双向推力轴承循环润滑油系统的密封。

本发明的有益效果是：

(1)本发明由旋转密封套筒和静止盖环组成机械式迷宫密封，结构上，旋转密封套筒外表面堆巴氏合金衬层，提高密封面耐磨性。旋转密封套筒与静止盖环之间间隙远大于转子径向振动值，避免发生干磨擦而降低密封的使用寿命。

(2)如图6、图7所示，静止滑动环内表面开设36个均匀分布左旋式螺旋切口，考虑到密封的润滑油两相流实际运行工况，可以通过改变螺旋导程调整降压效果，本发明左旋式螺旋导程设计为445mm，螺旋切口槽深0.6mm，槽宽2mm，满足核主泵润滑油两相流的密封；根据主泵转子径向振动实际工况，旋转密封套筒与静止盖环的装配间隙为0.3mm。

(3)旋转密封套筒随电机轴逆时针旋转工况下，与静止盖环的36个左旋螺纹叶片形成反向挤压，既泵送效应，通过CFD流畅计算，润滑油混合流沿着螺旋槽切口泵回扩散槽；静止工况下，进入密封间隙内的混合液体减少，且润滑油混合液粘度较大，周期性的螺旋槽切口产生较大的磨阻效应，进入密封腔内的油气压随着密封间隙的变化逐渐损失。

(4)润滑油通过推力轴承室汲油设备加压后，润滑、冷却轴承室内组件后流入迷宫密封腔体，并在迷宫密封的反压力作用下压回油箱，形成润滑油循环系统，最终实现润滑油的可控低压“零泄漏”。

本发明工作原理：本发明的结构特点为非接触式，旋转密封套筒外表面堆焊巴氏合金，增加耐磨性；静止滑动环内表面开设36个均匀分布左旋式螺旋切口，螺旋切口开设尽可能考虑密封介质旋转状态下周期性的磨阻效应以及介质沿切口回流效应；根据主泵转子径向振动实际工况，旋转密封套筒与静止盖环的装配间隙为0.3mm。旋转切口的开设，充分考虑了润滑油在80℃处于液态、气态两相工况下的摩阻效应、流束收缩效应、热力学效应以及泵送效应。运行工况下，冷却、润滑轴承室内部组件后流出的润滑油(温度约80℃，压力约1.5bar,流量约0.45L/s)进入密封腔体，经迷宫密封降压，气液混合油气最后以零泄漏返回轴承润滑油循环系统。

附图说明

图1是核主泵双向推力轴承循环润滑油系统机械式迷宫密封静止盖环装配剖视图

图2是核主泵双向推力轴承循环润滑油系统机械式迷宫密封旋转密封套筒装配剖视图

图3是旋转密封套筒与静止盖环装配间隙局部放大图

图4是旋转密封套筒剖视图

图5是旋转密封套筒局部放大图

图6是静止盖环剖视图

图7是静止盖环局部放大图

具体实施方式