[发明专利]采用控制系统的泵停车密封装置、工作方法

说明书

本发明公开了一种采用控制系统的泵停车密封装置、工作方法，包括安装在轴套上的动密封环和安装在机械密封端盖上的静密封环，动密封环的密封端面与静密封环的密封端面相对安装，还包括将动密封环沿轴向推向静密封环的驱动机构，所述驱动机构由位于动密封环的柱面上的驱动外螺纹，与驱动外螺纹相配合的轴向位置相对固定的非旋转丝母，以及使丝母与外螺纹处于分离或咬合状态的控制机构构成，该核电主泵停车密封装置依靠旋转轴停车时的剩余惯量驱动，实现两密封端面的刚性贴合密封，具有结构简单、可靠性高、密封效果好、控制系统简单等优点。

技术领域

本发明涉及一种旋转轴密封装置，尤其是一种采用控制系统的泵停车密封装置、工作方法。

背景技术

现有技术中核电站主冷却泵的旋转轴通常采用三级机械密封，但是，在核反应堆遇到停电工况时，无法阻止反应堆冷却剂泄漏，造成环境辐射污染。CN203730391U公开了一种具有能动与非能动停车密封的核主泵机械密封装置，该装置采用在三级机械密封上再加装一级由高压气体驱动的机械密封装置，解决了反应堆遇停电工况时冷却剂泄漏问题。但是，由于该机械密封采用高压气体驱动，遇到高压气体控制系统被破坏或发生故障时，则无法驱动机械密封装置工作，存在冷却剂泄漏的隐患，而且，采用气动密封又增加了需要为封住高压气体的密封点，高压气体的输送管线的接头密封只要有一点点漏气现象，就会导致密封面松动，此外，由于气体本身具有可压缩性，难于实现两密封端面的刚性贴合密封。

发明内容

发明要解决的技术问题是：提供一种核电主泵停车密封装置，该核电主泵停车密封装置依靠旋转轴停车时的剩余惯量驱动，实现两密封端面的刚性贴合密封，具有结构简单、可靠性高、密封效果好、控制系统简单等优点。

解决技术问题所采用的技术方案：一种核电主泵停车密封装置，包括安装在轴套上的动密封环和安装在机械密封端盖上的静密封环，动密封环的密封端面与静密封环的密封端面相对安装，还包括将动密封环沿轴向推向静密封环的驱动机构，所述驱动机构由位于动密封环的柱面上的驱动外螺纹，与驱动外螺纹相配合的轴向位置相对固定的非旋转丝母，以及使丝母与外螺纹处于分离或咬合状态的控制机构构成，所述非旋转丝母为由多段内螺纹弧形段拼合构成的瓣型丝母，控制机构通过使内螺纹弧形段沿径向平移实现瓣型丝母的收缩或扩张，控制瓣型丝母是否与动密封环上的外螺纹咬合。

作为本发明的改进：所述控制机构包括套装在轴套上的沿轴向上下移动的控制体，所述控制体由顶推爪升降盘和顶推爪构成，顶推爪上端穿过顶推爪导向体的导向口与顶推爪升降盘连接，在顶推爪下端的内侧设有将内螺纹弧形段沿径向推向中心的顶推凸起，在瓣型丝母的柱面设有与顶推凸起相配合的顶推斜面。

所述控制机构还包括瓣型丝母扩张控制装置，所述瓣型丝母扩张控制装置包括安装在瓣型丝母支撑底座内将内螺纹弧形段沿径向外推开的扩张弹簧，还包括设置在顶推爪导向体的导向口下部将内螺纹弧形段沿径向向外推开的扩张凸轮，在扩张凸轮上设有与顶推爪下端的顶推凸起相配合的扩张凸轮旋转控制斜面，在瓣型丝母上端面上设有与扩张凸轮相配合的凹槽。

在控制体柱面上设有控制体升降波浪导向槽，在控制体外侧设有控制转套，在控制转套上设有与控制体升降波浪导向槽相配合的导向滚珠。

顶推爪导向体的下部与机械密封端盖固定连接，在顶推爪导向体的柱面和控制转套内圆周面各设有环形导向滑道半槽，两环形导向滑道半槽配合构成导向滑道，在导向滑道内填充多个导向珠。

在控制转套上还设有接受控制力矩的齿盘。

作为本发明的再进一步改进：在动密封环上方还设有旋转过量缓冲装置和动密封环复位弹簧，所述旋转过量缓冲装置为焊接在动密封环上的环形波纹体，所述动密封环复位弹簧为套装在轴套上的波纹管弹簧，在环形波纹体与波纹管复位弹簧之间设有连接环，环形波纹体上缘、波纹管复位弹簧下缘分别与连接环密封焊接，波纹管复位弹簧上缘与轴套上的动密封环安装环节密封焊接，在动密封环安装环节下缘至动密封环下缘的轴套外表面形成泄漏液体密封缓冲腔。