[实用新型]具有超速保护功能的核电主泵飞轮

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电主泵飞轮组件的结构，特别涉及一种具有超速保护功能的核电主泵飞轮。

背景技术

核主泵作为核岛唯一不间断动力源，也是反应堆核岛唯一旋转的设备，在超长使役时间内，经受着各种极端工况的考验。核主泵长时间稳定安全的运行对冷却堆芯、防止核电站事故的发生及恶化极为重要。安全运行的前提是制造出适合该工况长时间运行的主泵。目前，我国正处于核主泵的自主研发过程中。在核主泵电机的转轴上安装飞轮，是为了保证主循环泵在反应堆紧急停堆或全厂断电事故下，仍能提供一定的惰转流量，继续驱动冷却剂循环，冷却堆芯，从而为紧急停堆操作提供必要的缓冲时间。飞轮是屏蔽电机主泵中的关键部件之一，飞轮安全、可靠地运行关系到整个电站回路的正常运行。

飞轮和转子一起包容在屏蔽电机主泵内，使其径向尺寸受到极大限值，这对提高转子的转动惯量十分不利。为了最大限度地增大转动惯量，飞轮材料采用重金属。屏蔽电机主泵飞轮结构与其他主泵飞轮结构有所不同，工作环境非常差，要求飞轮在额定转速及设计转速下最大一次应力不超过规定允许限值，即在正常运转过程和事故工况下能够保证飞轮应力满足要求，且不会导致延性断裂。由于主泵运行中存在着事故超速的可能性，因此飞轮很有可能出现破裂事故，如果破裂后的碎片破坏了回路压力边界，后果不堪想象。在地震期间，主泵要求能够正常惰转，一旦出现卡轴事故，堆芯余热无法带出，后果非常严重。因此这些都对飞轮安全、可靠地运行提出了更加苛刻的要求。

飞轮的安全运转，除了与所选材料的抗拉强度有关，还与飞轮的形状、结构有关。因此，对主泵飞轮的结构进行合理的设计和优化显得尤为重要。

实用新型内容

【1】要解决的技术问题

本实用新型要解决的技术问题是提供一种能在超速旋转时飞轮自动脱离的具有超速保护功能的核电主泵飞轮。

【2】解决问题的技术方案

本实用新型提供一种具有超速保护功能的核电主泵飞轮，包括：转轴1，所述转轴1用于动力输入；轴套2，所述轴套2固定在所述转轴1上，所述轴套2的侧壁设有环形滚道，所述环形滚道上设有滚动体；飞轮本体3，所述飞轮本体3套设在所述轴套2外，且在所述飞轮本体3的中心孔内壁设有环形支撑部，所述环形支撑部的端面与所述滚动体贴合，所述飞轮本体3的中心孔内壁与所述轴套2的外壁过盈配合。

进一步的，所述环形滚道与所述环形支撑部均为两条。

进一步的，所述轴套2的侧壁为直径依次减小的第一侧壁21、第二侧壁22和第三侧壁23，所述第一侧壁21与所述第二侧壁22的过渡面之间设有第一环形滚道，所述第二侧壁22与所述第三侧壁23的过渡面之间设有第二环形滚道，所述第一环形滚道和第二环形滚道上均设有滚动体。

进一步的，所述飞轮本体3的中心孔为阶梯孔，包括直径依次增大的第一内壁31、第二内壁32和第三内壁33，所述第一内壁31与所述第二内壁的过渡面之间设有第一环形支撑部，所述第二内壁与所述第三内壁的过渡面之间设有第二环形支撑部，所述第一环形支撑部与所述第一环形滚道上的滚动体贴合，所述第二环形支撑部与所述第二环形滚道上的滚动体贴合。

进一步的，所述第一侧壁21与所述第一内壁31之间间隙配合，所述第二侧壁22与所述第二内壁32之间过盈配合，所述第三侧壁23与所述第三内壁33之间间隙配合。

进一步的，所述环形支撑部与所述环形滚道上均设有圆弧形凹槽。

进一步的，所述滚动体与环形滚道的接触点为第一触点，所述滚动体与所述环形支撑部的接触点为第二触点，所述第一触点与所述第二触点的连线倾斜于所述转轴1的轴线。

进一步的，所述第一触点与所述第二触点的连线倾斜于所述转轴1的轴线，所述倾斜角大于或等于20度且小于或等于45度。

进一步的，所述倾斜角为30度。

进一步的，所述滚动体之间设有保持架。

【3】有益效果

本实用新型具有超速保护功能的核电主泵飞轮，在转速正常时，依靠过盈配合的摩擦力带动旋转；当转速过高时，飞轮本体在离心力的作用下内径变大，使其与轴套脱离，分离后由滚动体托住且在惯性下继续旋转，从而降低飞轮转速，起到超速保护的作用。

附图说明

图1为本实用新型具有超速保护功能的核电主泵飞轮的结构示意图；

图2为本实用新型具有超速保护功能的核电主泵飞轮的立体图；

图3为图1中A部放大图。

具体实施方式

下面结合附图，详细介绍本实用新型实施例。