一种用于测试核主泵推力轴承的试验回路

技术领域

本发明涉及推力轴承测试技术领域，具体涉及一种用于测试核主泵推力轴承的试验回路。

背景技术

核主泵是核岛一回路系统中，用于驱动冷却剂在RCP(反应堆冷却剂系统)系统内循环流动的泵。核主泵位于核岛心脏部位，用来将热水泵入蒸发器转换热能，是核电运转控制水循环的关键，要求具有绝对的可靠性。在核主泵的运行过程中，推力轴承是一个承担系统内全部轴向载荷的关键设备，在随核主泵整机试验之前，单独试验验证其安全性、可靠性必不可少。因此，有一套功能齐全、完整的测试回路尤为重要。

现有技术中缺少对核主泵推力轴承的试验回路，不能单独试验验证推力轴承的安全性和可靠性，给核岛回路系统带来安全隐患。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种用于测试核主泵推力轴承的试验回路，旨在解决现有技术中缺少对核主泵推力轴承的试验回路，不能单独试验验证推力轴承的安全性和可靠性，给核岛回路系统带来安全隐患的问题。

为达到上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种用于测试核主泵推力轴承的试验回路，包括：

推力轴承系统回路，用于模拟核主泵推力轴承在真实工况下所需的试验条件；

轴向力加载系统回路，其与所述推力轴承系统回路连接，用于控制所述推力轴承的轴向力；

冷却系统回路，其分别与所述推力轴承系统回路和所述轴向力加载系统回路连接，用于控制整个试验回路系统的温度。

优选的，所述推力轴承在真实工况下所需的试验条件包括：所述试验回路系统的流量和温度。

优选的，所述推力轴承系统回路包括：依次连接的第一水罐、过滤器、推力轴承室、第一流量计和第一流量调节阀，

所述推力轴承室的内腔设置有推力轴承，所述推力轴承为整个所述试验回路系统的试验部件，

所述过滤器用于过滤所述第一水罐中的循环介质，

所述第一流量计用于检测所述推力轴承系统回路中的流量，

所述第一流量调节阀根据所述第一流量计中流量的显示，调节所述推力轴承系统回路中的流量。

优选的，所述推力轴承室的内腔设置有辅助叶轮，所述辅助叶轮带动所述第一水罐中的循环介质的流动。

优选的，所述轴向力加载系统回路包括：依次连接的第二水罐、开关阀组件、增压泵组件、轴向力加载腔室、第一流量计组件和压力调节阀组件。

优选的，所述开关阀组件包括：第一开关阀、第二开关阀和第三开关阀；

所述增压泵组件包括：第一增压泵和第二增压泵；

所述第一流量计组件包括：第二流量计和第三流量计；

所述压力调节阀组件包括：第一压力调节阀和第二压力调节阀；

所述轴向力加载腔室包括：上腔室和下腔室，

所述第一开关阀、所述第一增压泵、所述上腔室、第二流量计和所述第一压力调节阀依次连接，对所述上腔室的压力进行控制，以调节所述推力轴承的轴向力，

所述第二开关阀、第二增压泵、所述下腔室、第三流量计和所述第二压力调节阀依次连接，对所述下腔室的压力进行控制，以调节所述推力轴承的轴向力，

所述第三开关阀设置在所述增压泵组件和所述轴向力加载腔室之间，所述第一增压泵的输出端和所述第二增压泵的输出端分别与所述第三开关阀的两端连接，所述第三开关阀用于调节所述上腔室和所述下腔室的压力。

优选的，所述冷却系统回路包括：依次连接的冷却塔、循环泵、流量调节阀组件、板式换热器组件和第二流量计组件，

所述板式换热器组件分别与所述推力轴承系统回路和所述轴向力加载系统回路连接，以调节所述推力轴承系统回路和所述轴向力加载系统的温度。

优选的，所述板式换热器组件包括：安装在所述推力轴承系统回路一侧的所述第一板式换热器和安装在所述轴向力加载系统回路一侧的第二板式换热器，

所述第一板式换热器的第一输出端与所述第一水罐的输入端连接，所述第一板式换热器的第一输入端与所述第一流量调节阀连接，

所述第二板式换热器的第一输出端与所述第二水罐的输入端连接，所述第二板式换热器的第一输入端与所述压力调节阀组件连接。

优选的，所述流量调节阀组件包括：第二流量调节阀、第三流量调节阀和第四流量调节阀，

所述第二流量调节阀分别与所述第三流量调节阀和所述第四流量调节阀连接，

所述第三流量调节阀与所述第一板式换热器的第二输出端连接，

所述第四流量调节阀与所述第二板式换热器的第二输入端连接。

优选的，所述第二流量计组件包括：第四流量计、第五流量计和第六流量计，

所述第四流量计与所述第一板式换热器的第二输出端连接，所述第五流量计与所述第二板式换热器的第二输出端连接，所述第四流量计和所述第五流量计均与所述第六流量计连接，以对所述冷却系统回路中的流量进行监测。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明提供一种可用于测试核主泵推力轴承的试验回路，真实地模拟核主泵推力轴承在不同载荷下的运行情况，来验证推力轴承的设计是否符合技术规格书要求，保证了推力轴承在核主泵运行过程中的安全性和可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一个实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图：

图1为本发明一实施例提供的一种用于测试核主泵推力轴承的试验回路示意图。

附图标记说明：101-第一水罐，102-过滤器，103-推力轴承室，104-第一流量计，105-第一流量调节阀，201-第二水罐，202-第一开关阀，203-第二开关阀，204-第三开关阀，205-第一增压泵，206-第二增压泵，207-轴向力加载腔室，208-第二流量计，209-第三流量计，2010-第一压力调节阀，2011-第二压力调节阀，301-冷却塔，302-循环泵，303-第二流量调节阀，304-第三流量调节阀，305-第四流量调节阀，306-第四流量计，307-第五流量计，308-第六流量计，309-第一板式换热器，3010-第二板式换热器。

具体实施方式

以下结合附图1和具体实施方式对本发明提出的用于测试核主泵推力轴承的试验回路作进一步详细说明。根据下面说明，本发明的优点和特征将更清楚。需要说明的是，附图采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施方式的目的。为了使本发明的目的、特征和优点能够更加明显易懂，请参阅附图。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。

鉴于现有技术中缺少对核主泵推力轴承的试验回路，不能单独试验验证推力轴承的安全性和可靠性，给核岛回路系统带来安全隐患的问题，本实施例提供了一种用于测试核主泵推力轴承的试验回路，包括：推力轴承系统回路(图1中虚线框所示的A区域)，用于模拟核主泵推力轴承在真实工况下所需的试验条件；轴向力加载系统回路(图1中虚线框所示的B区域)，其与所述推力轴承系统回路连接，用于控制所述推力轴承的轴向力；冷却系统回路(图1中虚线框所示的C区域)，其分别与所述推力轴承系统回路和所述轴向力加载系统回路连接，用于控制整个试验回路系统的温度。

核主泵推力轴承是整个试验回路需要进行试验的部件，所述推力轴承系统回路是模拟推力轴承在真实工况下所需的试验条件，主要包括：所述试验回路系统的流量和温度。

参考图1中虚线框A区域所示，所述推力轴承系统回路包括：依次连接的第一水罐101、过滤器102、推力轴承室103、第一流量计104和第一流量调节阀105。

所述推力轴承室103的内腔设置有推力轴承，所述推力轴承为整个所述试验回路系统的试验部件，所述过滤器102用于过滤所述第一水罐101中的循环介质，所述第一流量计104用于检测所述推力轴承系统回路中的流量，所述第一流量调节阀105根据所述第一流量计104中流量的显示，调节所述推力轴承系统回路中的流量。

所述推力轴承室103的内腔设置有辅助叶轮，所述辅助叶轮带动所述第一水罐101中的循环介质的流动。

参考图1中虚线框B区域所示，所述轴向力加载系统回路包括：依次连接的第二水罐201、开关阀组件、增压泵组件、轴向力加载腔室207、第一流量计104组件和压力调节阀组件。

本实施例中所述开关阀组件包括：第一开关阀202、第二开关阀203和第三开关阀204。所述增压泵组件包括：第一增压泵205和第二增压泵206。所述第一流量计104组件包括：第二流量计208和第三流量计209。所述压力调节阀组件包括：第一压力调节阀2010和第二压力调节阀2011。所述轴向力加载腔室207包括：上腔室和下腔室。

所述第一开关阀202、所述第一增压泵205、所述上腔室、第二流量计208和所述第一压力调节阀2010依次连接，形成一条回路，对所述上腔室的压力进行控制，以调节所述推力轴承的轴向力。

所述第二开关阀203、第二增压泵206、所述下腔室、第三流量计209和所述第二压力调节阀2011依次连接，形成另一条回路，对所述下腔室的压力进行控制，以调节所述推力轴承的轴向力。

所述第三开关阀204设置在所述增压泵组件和所述轴向力加载腔室207之间，所述第一增压泵205的输出端和所述第二增压泵206的输出端分别与所述第三开关阀204的两端连接，所述第三开关阀204用于调节所述上腔室和所述下腔室的压力。

所述第一开关阀202和第二开关阀203的作用是：当只需要打开所述第一增压泵和所述第二增压泵中的其中一路增压泵的时，需要关闭另一路增压泵所连接的所述第一开关阀202或第二开关阀203，防止介质倒流(第三开关阀204的阀门是开启状态)。第三开关阀204的作用是：轴向力加载腔室分为上腔室和下腔室，所述轴向力加载腔室的中间为一个转动的盘，转动过程与腔室壁摩擦会有热量产生，如果只打开所述第一增压泵和所述第二增压泵中一路增压泵，势必导致另一路的水是不流动的，腔室温度会不停升高，所以设置第三开关阀204，第三开关阀204的阀口开启一定开度，使另一路没被打开增压泵的腔室介质能流动起来，把热量带走，并且起到一个大致调节作用。上腔室和下腔室的压力调节主要靠第一压力调节阀2010和第二压力调节阀2011来进行微调，所述第三开关阀204对所述上腔室和所述下腔室的压力起到一个大致调节的作用。

本实施例中使用两台增压泵(第一增压泵205和第二增压泵206)对所述轴向力加载腔室系统回路中的两条回路分开单独提供压力，第三开关阀204关闭时，靠第一压力调节阀2010和第二压力调节阀2011进行压力调节，使得整个试验回路对压力控制更加稳定。

参考图1中虚线框C区域所示，所述冷却系统回路包括：依次连接的冷却塔301、循环泵302、流量调节阀组件、板式换热器组件和第二流量计208组件，所述板式换热器组件分别与所述推力轴承系统回路和所述轴向力加载系统回路连接，以调节所述推力轴承系统回路和所述轴向力加载系统的温度。

所述板式换热器组件包括：安装在所述推力轴承系统回路一侧的所述第一板式换热器309和安装在所述轴向力加载系统回路一侧的第二板式换热器3010。

所述第一板式换热器309的第一输出端与所述第一水罐101的输入端连接，所述第一板式换热器309的第一输入端与所述第一流量调节阀105连接。

所述第二板式换热器3010的第一输出端与所述第二水罐201的输入端连接，所述第二板式换热器3010的第一输入端与所述压力调节阀组件连接。

所述流量调节阀组件包括：第二流量调节阀303、第三流量调节阀304和第四流量调节阀305，所述第二流量调节阀303分别与所述第三流量调节阀304和所述第四流量调节阀305连接，所述第三流量调节阀304与所述第一板式换热器309的第二输出端连接，所述第四流量调节阀305与所述第二板式换热器3010的第二输入端连接。

所述第二流量计208组件包括：第四流量计306、第五流量计307和第六流量计308，所述第四流量计306与所述第一板式换热器309的第二输出端连接，所述第五流量计307与所述第二板式换热器3010的第二输出端连接，所述第四流量计306和所述第五流量计307均与所述第六流量计308连接，以对所述冷却系统回路中的流量进行监测。

参考图1中虚线框C区域部分，所述冷却系统回路中冷却塔301、循环泵302、第二流量调节阀303、第三流量调节阀304、第一板式换热器309、第四流量计306和第六流量计308依次连接，组成对所述推力轴承系统回路的一条冷却回路。

所述冷却系统回路中冷却塔301、循环泵302、第二流量调节阀303、第四流量调节阀305、第二板式换热器3010、第五流量计307和第六流量计308依次连接，组成对所述轴向力加载系统回路的一条冷却回路。

综上所述，本实施例通过所述推力轴承系统回路对核主泵推力轴承进行测试，所述推力轴承系统回路用于调节整个试验回路系统的温度和流量，通过轴向力加载系统回路对所述核主泵推力轴承所承受的轴向力进行调节，通过第一压力调节阀2010和第二压力调节阀2011控制轴向力加载腔室的压力大小，进而控制推力轴承所承受的轴向力的大小，通过所述冷却系统回路，对整个试验回路系统内的温度进行调节，提供了一种可用于测试核主泵推力轴承的试验回路，真实地模拟核主泵推力轴承在不同载荷下的运行情况，来验证推力轴承的设计是否符合技术规格书要求，保证了推力轴承在核主泵运行过程中的安全性和可靠性。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“高度”、“厚度”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。