專利名稱：水壓試驗(yàn)泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種為1000MW級(jí)壓水堆核電站配套用的水壓試驗(yàn)泵，尤其是采用整體式的電動(dòng)往復(fù)隔膜的水壓試驗(yàn)泵。
背景技術(shù)：
目前由于工業(yè)大生產(chǎn)所需要的基本生產(chǎn)要素，如黑色金屬、有色金屬、原油等的價(jià)格瘋漲，以及其儲(chǔ)存量、可供開采量的有限性，人們從人類社會(huì)自身的可持續(xù)發(fā)展、持續(xù)改善人民物質(zhì)文化需要等角度考慮，不得不尋找清潔的、可持續(xù)使用的新能源；核能、核電站等就是符合人類社會(huì)要求的可持續(xù)使用的新能源之一。發(fā)展核電站是我國(guó)能源建設(shè)的一項(xiàng)新措施，是國(guó)家重點(diǎn)發(fā)展的項(xiàng)目，以前的核電站設(shè)備基本是從國(guó)外進(jìn)口，核電站設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化，給我們提出了新任務(wù)，也給我們提供了新機(jī)遇。水壓試驗(yàn)泵是核電站中的核二級(jí)設(shè)備，它應(yīng)具備三種功能a)試驗(yàn)功能在這種模式下，泵用來執(zhí)行反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)水壓試驗(yàn)功能。因此要求水壓試驗(yàn)泵在檢測(cè)反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)在不同的壓力水平下，包括在最大試驗(yàn)壓力，能夠保持恒定壓力。水壓試驗(yàn)，泵排出壓力為24MPa，流量6m3/h；發(fā)生的次數(shù)15，每次持續(xù)3h。b)補(bǔ)水功能這種模式下允許為安注系統(tǒng)的安注箱進(jìn)行階段性補(bǔ)水。補(bǔ)水過程流量6m3/h，當(dāng)補(bǔ)水達(dá)到4.7MPa時(shí)，泵流量為0。發(fā)生的次數(shù)每月6h。c)軸封注入水功能在電站失電情況下，水壓試驗(yàn)泵作為上充泵的后備，為主泵提供軸封水(H3規(guī)程)。在此時(shí)電站自備電源供電，泵自動(dòng)啟動(dòng)。其工作壓力為18MPa時(shí)，流量6m3/h。發(fā)生的次數(shù)40，1次/年。
國(guó)外的水壓試驗(yàn)泵等核電站設(shè)備，除了國(guó)外的相關(guān)廠商進(jìn)行技術(shù)壟斷以外，其價(jià)格都很高、結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，而且不能與中國(guó)的核電站的具體情況相完全適應(yīng)，抗震性差等。為了打破國(guó)外的壟斷，為發(fā)展中國(guó)的核電站，就必須有自己的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高端產(chǎn)品。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型針對(duì)上述國(guó)外的水壓試驗(yàn)泵價(jià)格高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、抗震性差等不足，提供一種采用整體式的電動(dòng)往復(fù)隔膜的水壓試驗(yàn)泵。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案水壓試驗(yàn)泵，包括機(jī)座、電動(dòng)機(jī)、聯(lián)軸器、傳動(dòng)箱、柱塞、隔膜頭、電動(dòng)往復(fù)隔膜泵，以及進(jìn)水管、出水管與電控系統(tǒng)，其特征在于設(shè)置在所述隔膜頭上的所述電動(dòng)往復(fù)隔膜泵是三缸隔膜式液壓缸，所述柱塞是三根，三根柱塞分別與電動(dòng)往復(fù)隔膜泵的三個(gè)液壓缸內(nèi)的隔膜腔相連接，分別在三個(gè)液壓缸內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動(dòng)；更進(jìn)一步的特征是在所述出水管路上，設(shè)置有高壓管線、中壓管線、低壓管線；在高壓管線、中壓管線、低壓管線上都裝有安全閥、止回閥、充氣空氣室、高壓電動(dòng)調(diào)節(jié)閥和截止閥。
本實(shí)用新型的水壓試驗(yàn)泵，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)中核電站用泵，具有如下特點(diǎn)1、結(jié)構(gòu)緊湊，布局合理，有效地解決了機(jī)組的漏油問題；設(shè)計(jì)了新型的總體結(jié)構(gòu)，采用了整體式液力端部件，機(jī)座、液力端、安全閥、補(bǔ)油閥、放氣閥等油路設(shè)計(jì)在液缸體內(nèi)。各個(gè)部件都牢固組裝在機(jī)座上，成為一個(gè)堅(jiān)固的整體。
2、經(jīng)過精確的抗地震計(jì)算和精心抗地震的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使該泵具備良好的抗地震性能。該泵在六級(jí)以上地震中和地震后，均能變保持正常運(yùn)行。
3、采用了先進(jìn)的雙隔膜技術(shù)，將輸送的介質(zhì)和外界隔開，解決了介質(zhì)泄漏問題，所以該泵不會(huì)有任何泄漏。
4、設(shè)計(jì)了先進(jìn)的調(diào)頻控制技術(shù)，保證在額定工況壓力穩(wěn)定。
5、采用了先進(jìn)的自動(dòng)聯(lián)動(dòng)技術(shù)，提高了泵組的啟動(dòng)性能，泵組在18秒內(nèi)達(dá)到額定工況，完全滿足核電站對(duì)該泵的啟動(dòng)要求。
6、具有三種不同配置的出水管路，每種管路的出水壓力都不相同，分別滿足了三種功能的需要。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明


圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)主視圖；圖2是
圖1的仰視圖；圖3是
圖1的右視圖；圖4是隔膜頭(件6)結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是電動(dòng)往復(fù)隔膜泵(件7)結(jié)構(gòu)剖視圖。
具體實(shí)施方式
如
圖1、2、3中，1-機(jī)座，2-電動(dòng)機(jī)，3-聯(lián)軸器，4-傳動(dòng)箱，5-柱塞，6-隔膜頭，7-電動(dòng)往復(fù)隔膜泵，10-進(jìn)水管，11-出水管路，12-高壓管線，13-中壓管線，14-低壓管線，16-安全閥，17-止回閥，18-充氣空氣室，19-高壓電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，20-截止閥；本實(shí)用新型的水壓試驗(yàn)泵，包括機(jī)座1、電動(dòng)機(jī)2、聯(lián)軸器3、傳動(dòng)箱4、柱塞5、隔膜頭6、電動(dòng)往復(fù)隔膜泵7，以及進(jìn)水管10、出水管11與電控系統(tǒng)，上述部件都安裝、連接在機(jī)座1上，電動(dòng)機(jī)2的輸出軸經(jīng)聯(lián)軸器3與傳動(dòng)箱4連接，傳動(dòng)箱4的輸出端與柱塞5連接，柱塞5與隔膜頭6內(nèi)的電動(dòng)往復(fù)隔膜泵7相連接；傳動(dòng)箱4內(nèi)設(shè)置有類似發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸連桿裝置，將電動(dòng)機(jī)2的輸出軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)橥鶑?fù)運(yùn)動(dòng)，使柱塞5作往復(fù)運(yùn)動(dòng)(圖示的水平方向的左右移動(dòng))，柱塞5的往復(fù)運(yùn)動(dòng)使電動(dòng)往復(fù)隔膜泵7內(nèi)的密閉液壓缸的容積產(chǎn)生變化，推動(dòng)其內(nèi)的隔膜做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，形成真空或壓力，將介質(zhì)(水)吸進(jìn)或排出；介質(zhì)(水)經(jīng)進(jìn)水管10被吸進(jìn)電動(dòng)往復(fù)隔膜泵內(nèi)，經(jīng)出水管路11排出，達(dá)到輸送介質(zhì)的目的。以上作為現(xiàn)有技術(shù)，在此不用做進(jìn)一步的說明。
本實(shí)用新型水壓試驗(yàn)泵的出水管路11上，設(shè)置有三條管線來完成泵的三種功能，高壓管線12、中壓管線13、低壓管線14都與出水管路11相連通，高壓管線12主要完成泵的試驗(yàn)功能，其排出水壓相對(duì)較高，一般在24Mpa左右，設(shè)計(jì)壓力在26Mpa左右；中壓管線13主要完成泵的軸封注水功能，在電站失電情況下，為主泵提供軸封水；其排出水壓一般在18Mpa左右；低壓管線14主要完成泵的補(bǔ)水功能，為安注系統(tǒng)的安注箱進(jìn)行階段性補(bǔ)水，其排出水壓一般在4.7Mpa左右。在高壓管線12、中壓管線13、低壓管線14的每一條管線上，都裝有安全閥16、止回閥17、充氣空氣室18、高壓電動(dòng)調(diào)節(jié)閥19、截止閥20等控制閥門以及溫度、壓力傳感器等，高壓管線12、中壓管線13、低壓管線14又匯合成一個(gè)出口和系統(tǒng)管線相連接。安全閥16、止回閥17、充氣空氣室18、高壓電動(dòng)調(diào)節(jié)閥19、截止閥20等控制閥門以及溫度、壓力傳感器等，都采用現(xiàn)有技術(shù)中的產(chǎn)品，不再詳述。
本實(shí)用新型水壓試驗(yàn)泵的電控系統(tǒng)，采用現(xiàn)有技術(shù)中的PLC可編程控制器，將壓力、溫度等外界信號(hào)傳輸?shù)絇LC可編程控制器內(nèi)，設(shè)定相應(yīng)的時(shí)間控制參數(shù)等，就能控制本實(shí)用新型水壓試驗(yàn)泵，保證排出水的壓力和流量的穩(wěn)定。本實(shí)用新型水壓試驗(yàn)泵的電控系統(tǒng)，主要控制電動(dòng)機(jī)2的開啟、安全閥16、充氣空氣室18、高壓電動(dòng)調(diào)節(jié)閥19以及補(bǔ)油閥等的動(dòng)作。PLC可編程控制器作為現(xiàn)有技術(shù)，在此不用做進(jìn)一步的說明。
如圖4、5中，25-隔膜，26-隔膜腔，27-補(bǔ)油閥，28-單向閥，29-安全閥，30-填料箱，51、52、53-柱塞，71、72、73-液壓缸；本實(shí)用新型水壓試驗(yàn)泵的隔膜頭6內(nèi)的電動(dòng)往復(fù)隔膜泵7是三缸隔膜式液壓缸，柱塞5就相應(yīng)的設(shè)計(jì)為三根，三根柱塞51、52、53分別與電動(dòng)往復(fù)隔膜泵7的三個(gè)液壓缸71、72、73內(nèi)的隔膜腔26相連接，三根柱塞51、52、53分別在密閉的液壓缸內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，就形成容積的變化。容積的變化通過液壓油傳遞給隔膜25，使其在隔膜腔26內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，引起液壓缸內(nèi)的容積變化，形成真空和壓力，帶動(dòng)進(jìn)出閥組的運(yùn)動(dòng)，將介質(zhì)吸排。在隔膜頭6上，每一個(gè)液壓缸71、72、73內(nèi)都設(shè)置有隔膜25、隔膜腔26、補(bǔ)油閥27、安全閥29等，在柱塞51、52、53上，設(shè)置有填料箱30。補(bǔ)油閥27以及補(bǔ)油道是向隔膜腔26內(nèi)補(bǔ)充液壓油之用，安全閥29用于保證壓力平衡之用；填料箱30在液壓油之間，填料箱30處的泄露油又流回油箱內(nèi)，而不會(huì)外漏。
本實(shí)用新型的泵采用了雙隔膜結(jié)構(gòu)，將輸送介質(zhì)和液壓油隔開，因而不會(huì)有任何介質(zhì)或液壓油的泄漏或兩者之間的混合。填料在液壓油之間，填料處的泄漏油又漏回油箱內(nèi)而不會(huì)外泄。所以該泵是一種無泄漏的泵。雙隔膜有效地保證了使用的可靠性和隔膜使用壽命。如隔膜破裂，所配置的壓敏報(bào)警器會(huì)聲光報(bào)警，操作人員得到信息后可即時(shí)更換隔膜，保證泵的良好狀態(tài)。由于是雙隔膜，單片隔膜破裂可以繼續(xù)使用，不會(huì)影響運(yùn)行。運(yùn)行告一段落后，及時(shí)更換隔膜，保證機(jī)組處于完好狀態(tài)。
其工作原理以圖5中的柱塞51、液壓缸71為例說明如下在電動(dòng)機(jī)2轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，其輸出的動(dòng)力經(jīng)聯(lián)軸器3、傳動(dòng)箱4帶動(dòng)柱塞5(柱塞51)作往復(fù)運(yùn)動(dòng)；當(dāng)柱塞51向機(jī)座方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，使液壓缸71內(nèi)產(chǎn)生真空，隔膜25在隔膜腔26內(nèi)向左移動(dòng)，使進(jìn)水管10上的單向閥28開啟，介質(zhì)(水)進(jìn)入液缸內(nèi)，充滿液缸。當(dāng)柱塞51向反方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，推動(dòng)隔膜25在隔膜腔26內(nèi)向右移動(dòng)，液壓缸容積變小，形成壓力，此時(shí)單向閥28關(guān)閉，出水管路11上的出口閥開啟，將介質(zhì)排出，達(dá)到輸送介質(zhì)的目的。
權(quán)利要求1.水壓試驗(yàn)泵，包括機(jī)座(1)、電動(dòng)機(jī)(2)、聯(lián)軸器(3)、傳動(dòng)箱(4)、柱塞(5)、隔膜頭(6)、電動(dòng)往復(fù)隔膜泵(7)，以及進(jìn)水管(10)、出水管路(11)與電控系統(tǒng)，其特征在于設(shè)置在所述隔膜頭(6)上的所述電動(dòng)往復(fù)隔膜泵(7)是三缸隔膜式液壓缸，所述柱塞(5)是三根，三根柱塞(51、52、53)分別與電動(dòng)往復(fù)隔膜泵(7)的三個(gè)液壓缸(71、72、73)內(nèi)的隔膜腔(26)相連接，分別在三個(gè)液壓缸(71、72、73)內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水壓試驗(yàn)泵，其特征在于在所述出水管路(11)上，設(shè)置有高壓管線(12)、中壓管線(13)、低壓管線(14)；在高壓管線(12)、中壓管線(13)、低壓管線(14)上都裝有安全閥(16)、止回閥(17)、充氣空氣室(18)、高壓電動(dòng)調(diào)節(jié)閥(19)、截止閥(20)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的水壓試驗(yàn)泵，其特征在于在隔膜頭(6)上，每一個(gè)液壓缸(71、72、73)內(nèi)都設(shè)置有隔膜(25)、隔膜腔(26)、補(bǔ)油閥(27)、安全閥(29)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的水壓試驗(yàn)泵，其特征在于在柱塞(51、52、53)上，都分別設(shè)置有填料箱(30)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種水壓試驗(yàn)泵，包括機(jī)座、電動(dòng)機(jī)、聯(lián)軸器、傳動(dòng)箱、柱塞、隔膜頭、電動(dòng)往復(fù)隔膜泵，以及進(jìn)水管、出水管與電控系統(tǒng)，其特征在于設(shè)置在所述隔膜頭上的所述電動(dòng)往復(fù)隔膜泵是三缸隔膜式液壓缸，所述柱塞是三根，三根柱塞分別與電動(dòng)往復(fù)隔膜泵的三個(gè)液壓缸內(nèi)的隔膜腔相連接，分別在三個(gè)液壓缸內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動(dòng)。結(jié)構(gòu)緊湊，布局合理，有效地解決了機(jī)組的漏油問題；設(shè)計(jì)了新型的總體結(jié)構(gòu)，采用了整體式液力端部件，經(jīng)過精確的抗地震計(jì)算和抗地震的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使該泵具備良好的抗地震能。具有三種不同配置、出水壓力都不相同的出水管路，能滿足三種功能的需要。
文檔編號(hào)F04B43/04GK2934653SQ20062011107
公開日2007年8月15日 申請(qǐng)日期2006年8月8日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月8日
發(fā)明者向群, 張文峰, 韓春 申請(qǐng)人:重慶水泵廠有限責(zé)任公司