[实用新型]重金属钨合金飞轮结构

说明书

技术领域

本实用新型涉一种重金属钨合金飞轮结构。

背景技术

屏蔽泵电动机由于电机腔与泵腔相通，电动机转子浸泡在所运送的流体介质中，转子在流体中旋转所产生的损耗都比较大，因而电动机转子设计的都比较细长。在一般常规的屏蔽泵中，对泵的惰转时间很少有严格的要求，屏蔽泵电机设计时只要在满足电机的设计要求后，很少对转子的转动惯量提出要求。

对于使用在核电站的反应堆冷却剂泵，为了保证反应堆的安全停堆，对主泵的惰转流量提出严格的要求，即主泵的转子部件要有足够的转动惯量来满足惰转流量。主泵转子部件主要由泵叶轮和电机转子组成，叶轮由于本身结构和水力性能的限制所提供的转动惯量很有限，其中大部分的转动惯量都由电动机转子来提供。对于轴封式核主泵，由于主泵电动机转子在空气中运行，装在电机转子上的飞轮大都采用一块或多块大尺寸钢圆盘组成，为了获得足够的转动惯量径向尺寸都设计的比较大。

第三代核电站反应堆冷却剂泵采用了屏蔽泵技术，电机转动部件都浸泡在高压反应堆冷却剂（轻水）中。转子旋转时由于轻水的阻力作用，转子将产生很大的摩擦损耗，为了尽量减少这种损耗，转子必须设计为细长结构，这样就降低了转子的转动惯量，无法满足主泵惰转流量的要求，如果采用圆盘式飞轮结构，其尺寸无法满足结构空间的要求。需要设计一种体积小、转动惯量高的飞轮才能满足主泵的设计要求。

发明内容：

本实用新型的目的是提供一种满足主泵转动惯量和体积的重金属钨合金飞轮结构，使其在有限的空间内获得了较大的转动惯量。本实用新型的技术方案为：一种重金属钨合金飞轮结构，重金属钨合金飞轮结构由保护套（1）、保持环（2）、定位销（3）、钨金块（4）、轮毂（5）、端板（6）组成，其主体结构由钨金块（4）、轮毂（5）、保持环（2）构成，其中钨金块（4）为分瓣结构，分瓣的钨金块（4）均布在轮毂（5）的外轮廓面上，保持环（2）套装在钨金块（4）的外侧面上，端板（6）位于飞轮侧面，端板（6）的折边内压装固定保护套（1）。本实用新型采用重金属钨合金作为填充物的复合飞轮，通过钨合金块的空间布置，使其在有限的空间内获得了较大的转动惯量。本实用新型根据飞轮的运行环境（高压轻水）及技术规范的要求通过以下结构实现，飞轮由轮毂、扇形钨金块、保持环、定位销、端板和保护套组成。扇形钨金块沿圆周方向布置在轮毂的四周，轮毂中间凸出一个小的凸台以保持钨金块的轴向固定。在钨金块的外侧面套上一个保持环，以保持扇形钨金块旋转时不脱离轮毂。钨块与钨块之间用定位销胀紧，防止钨金块切向松动。保护套套在保持环外侧与钨金块侧面的端板和轮毂焊接形成一个密封腔，以防止钨金块与反应堆冷却剂接触。本实用新型使用了钨合金的高密度性质，并将钨金块的质量尽量集中在远离中心位置，尽可能增加了飞轮的转动惯量。

附图说明：

图1为本实用新型飞轮装配总体示意图

图2为图1的左视图

图3为本实用新型钨金块结构立体图

具体实施方式

如图1所示一种重金属钨合金飞轮结构，重金属钨合金飞轮结构由保护套1、保持环2、定位销3、钨金块4、轮毂5、端板6组成，其主体结构由钨金块4、轮毂5、保持环2构成，其中钨金块4为分瓣结构，分瓣的钨金块4均布在轮毂5的外轮廓面上，保持环2套装在钨金块4的外侧面上，如图2所示，端板6位于飞轮侧面，端板6的折边内压装固定保护套1。

飞轮的主体部分包括轮毂、钨金块和保持环，其中钨金块是产生高转动惯量的核心部件，它由高密度的钨合金制造而成，为了使钨金块能够与轮毂紧密接触，将钨金均匀地分成十二块安装在飞轮轮毂上，钨块之间留有适当间隙，以方便安装。在钨金块的外侧面用一个高强度保持环热套固定，再用定位销将钨金块与轮毂间胀紧，即完成飞轮的主体结构。在主体结构完成合，将端板和保护套将保持环和钨金块包裹、端部焊接密封起来，即实现了组合飞轮结构设计。本实用新型是为实现在有限的空间内设计出种高转动惯量的飞轮。飞轮在运行时还要保证具有高的可靠性和安全性，飞轮在高速旋转时，如图3所示，分块的高密度钨金块将产生非常大离心力，为了克服这个离心力需要一个保持环来维持这种力的平衡，保持环的强度的高低决定了保持环的厚度，如果保持环强度太低，其厚度就会增加，即会导致飞轮的外径尺寸增大。本实用新型选择了一种超高强度合金钢作为飞轮的的保持环，有效地减少了飞轮的外径尺寸，满足了设计的需要。本实用新型飞轮在保持环和钨金块上包裹了一层焊接性能好、抗腐蚀的不锈钢外套和端板，避免保持环和钨金块被高放射的反应堆冷却剂腐蚀。