[发明专利]一种核主泵用双金属结构飞轮

说明书

技术领域

本发明涉及一种核主泵用双金属结构飞轮。

背景技术

为了满足核反应堆冷却剂泵（简称核主泵）断电时能持续带走堆芯余热的惰转要求，通常为核主泵机组配备较大惯量的飞轮以满足惰转要求，通常飞轮为整块钢板或整体锻件制成，在湿绕组电机型核主泵或屏蔽电机型主泵中，因三代核电基于更高的安全考虑不允许使用轴密封结构，飞轮位于压力边界内，飞轮周围被流体包围，核主泵运行时大直径的飞轮将会产生大量的热量使机组效率降低并使核主泵机组的整体尺寸变大，另反应堆厂房的空间无法满足，而小直径的飞轮又无法满足所需惯量的要求。

发明内容

本发明提供一种核主泵用双金属结构飞轮，飞轮基体内嵌高密度的合金，在减小飞轮尺寸的同时又能满足惯量需求，降低了核主泵机组的整体尺寸，提高了核主泵机组的使用效率。

为了达到上述目的，本发明提供一种核主泵用双金属结构飞轮，包含飞轮基体和设置在飞轮基体内的若干金属棒，所述的金属棒采用高密度金属材料。

所述的金属棒的数量能够令飞轮的整体质量满足惯量要求。

所述的核主泵用双金属结构飞轮还包含设置在金属棒两端的盖板。

所述的金属棒与飞轮基体之间采用间隙配合。

所述的盖板与飞轮基体密封焊接，以隔绝高密度金属材料的金属棒飞轮外部的介质接触。

所述的盖板的材料与飞轮基体的材料相同。

所述的金属棒的材料采用高纯度钨钢或贫铀材料。

所述的核主泵用双金属结构飞轮还包含设置在飞轮基体上的若干平衡螺钉。

所述的平衡螺钉与飞轮基体通过螺纹连接，平衡螺钉的端部顶面与飞轮基体的表面持平，且平衡螺钉的端部顶面与飞轮基体通过焊接固定。

所述的飞轮基体与核主泵内的左右转轴之间采用键连接、或者花键连接、或者过盈连接、或者热套连接、或者螺栓连接、或者法兰连接、或者端面齿连接。

本发明在飞轮基体内嵌高密度的合金，在减小飞轮尺寸的同时又能满足惯量需求，降低了核主泵机组的整体尺寸，提高了核主泵机组的使用效率。

附图说明

图1是本发明提供的核主泵用双金属结构飞轮的第一实施例的主视图。

图2是本发明提供的核主泵用双金属结构飞轮的第一实施例的侧面剖视图。

图3是本发明提供的核主泵用双金属结构飞轮的第二实施例的主视图。

图4是本发明提供的核主泵用双金属结构飞轮的第二实施例的侧面剖视图。

具体实施方式

以下根据图1～图4，具体说明本发明的较佳实施例。

如图1和图2所示，所述的核主泵用双金属结构飞轮包含：

飞轮基体1；

设置在飞轮基体1内的若干第一金属棒2；

设置在飞轮基体1内的若干第二金属棒3；

设置在第一金属棒2和第二金属棒3两端的盖板4；

以及，设置在飞轮基体1上的若干平衡螺钉5。

所述的第一金属棒2和第二金属棒3采用高密度金属材料，通常为高纯度钨钢或贫铀材料，以满足飞轮的惯量要求。

所述的第一金属棒2的直径大于第二金属棒3的直径。

所述的第一金属棒2与飞轮基体1之间是间隙配合，所述的第二金属棒3与飞轮基体1之间是间隙配合，当飞轮工作在高温工况时，飞轮基体1的热膨胀量大于使用高密度金属材料的第一金属棒2和第二金属棒3的热膨胀量，因此不会对飞轮基体1产生额外的过盈应力，在长期高温工况下飞轮能安全、可靠的运行。

所述的盖板4的材料与飞轮基体1的材料相同。

所述的盖板4与飞轮基体1密封焊接，以隔绝高密度金属材料的第一金属棒2和第二金属棒3与飞轮外部的介质接触。

所述的平衡螺钉5与飞轮基体1通过螺纹连接，平衡螺钉5的端部顶面与飞轮基体1的表面持平，且平衡螺钉5的端部顶面与飞轮基体1通过焊接固定。

所述的核主泵用双金属结构飞轮可通过键、花键、过盈、热套、螺栓、法兰或端面齿与核主泵内的左右转轴连接。

所述的平衡螺钉5用于保持飞轮较低的动平衡要求，如平衡等级G1.0，当核主泵用双金属结构飞轮在进行动平衡调整时，可以通过切割飞轮两侧一定数量的平衡螺钉5的长度来达到所需的动平衡等级。

如图3和图4所示，所述的核主泵用双金属结构飞轮包含：

飞轮基体10；

设置在飞轮基体10内的若干金属棒20；

设置在金属棒20两端的盖板30；

以及，设置在飞轮基体10上的若干平衡螺钉40。