Антиреверсное устройство
Владельцы патента RU 2618721:
Акционерное общество "Центральное конструкторское бюро машиностроения" (RU)
Изобретение относится к конструктивным узлам лопастных насосов и может быть преимущественно использовано на атомных электростанциях в главных циркуляционных насосных агрегатах контура теплоносителя ядерной энергетической установки, проходящего через активную зону ядерного реактора. Антиреверсное устройство содержит неподвижное зубчатое храповое кольцо и стопорные элементы, которые размещены с возможностью поворота на цилиндрических осях, установленных в разгрузочном диске, соединенном с валом насоса. В разгрузочном диске выполнены пазы цилиндрической формы под углом к оси поворота стопорных элементов, в которые уложены тела качения, находящиеся в контакте со стопорными элементами. Изобретение направлено на повышение надежности срабатывания антиреверсного устройства. 2 ил.
Изобретение относится к насосам необъемного вытеснения для жидкостей с вращательным движением рабочих органов, а более конкретно к конструктивным узлам лопастных насосов, и может быть преимущественно использовано на атомных электростанциях (АЭС) в главных циркуляционных насосных агрегатах (ГЦНА) контура теплоносителя ядерной энергетической установки (ЯЭУ), проходящего через активную зону ядерного реактора.
Известен насосный агрегат (патент RU №2244165 F04D 15/02, опуб. 10.01.2005), который содержит лопастной насос с вертикальным валом, электромагнитное разгрузочное устройство с неподвижным кольцевым электромагнитом (КЭ), а также антиреверсное устройство, включающий неподвижное зубчатое храповое кольцо и стопорные элементы (СЭ). В антиреверсном устройстве зубчатое храповое кольцо внутреннего зацепления охвачено КЭ. Каждый СЭ размещен с возможностью поворота на оси, установленной в разгрузочном диске, соединенным с валом насоса. Каждый СЭ выполнен со смещением центра масс от оси, на которой размещен.
В этом насосном агрегате антиреверсное устройство имеет следующие недостатки:
во-первых, при небольшом ослаблении пружины может возникнуть ситуация, при которой СЭ не войдет в зацепление, так как пружина установленная в СЭ подобрана так, чтобы ее упругая сила была достаточна для выдвижения СЭ в зацепление с храповым кольцом при останове вращения ротора и одновременно не была избыточной, чтобы СЭ при вращении ротора смог под действием центробежных сил повернуться, чтобы перестать ударятся о зубцы храпового кольца;
и, во-вторых, при загрязнении полости, в которой установлена пружина может возникнуть ситуация, при которой СЭ не войдет в зацепление с зубчатым храповым кольцом.
При осуществлении предлагаемого изобретения могут быть получены, в частности, следующие взаимосвязанные технические результаты:
во-первых, достигается гарантированное зацепление СЭ с зубчатым храповым кольцом при ослаблении пружины с течением времени или загрязнении полости в которой установлена пружина;
во-вторых, достигается гарантированное зацепление СЭ с зубчатым храповым кольцом при использовании дополнительных независимых друг от друга элементов;
в-третьих, повышение надежности срабатывания антиреверсного устройства.
Как решение задачи защиты от обратного вращения, позволяющее достигнуть эффекта с указанными характеристиками, предлагается антиреверсное устройство, включающее неподвижное зубчатое храповое кольцо и стопорные элементы, которые размещены с возможностью поворота на цилиндрических осях, установленных в разгрузочном диске, соединенным с валом насоса, и отличается тем, что в разгрузочном диске выполнены пазы цилиндрической формы под углом к оси поворота стопорных элементов, в которые уложены тела качения, находящиеся в контакте со стопорными элементами.
Предлагаемое устройство поясняется чертежами.
Фиг. 1 - антиреверсное устройство, вид сбоку.
Фиг. 2 - антиреверсное устройство, вид сверху.
Предлагаемое антиреверсное устройство содержит (Фиг. 1, 2):
неподвижное зубчатое храповое кольцо 5, соединенный с валом вращающийся разгрузочный диск 6 с установленными в него на цилиндрических осях стопорными элементами 1, с подпираемыми их пружинами 4, с пазами цилиндрической формы 2, выполненными вертикально под углом к осям поворота стопорных элементов 1, в пазы 2 уложены тела качения 3, находящиеся в контакте со стопорными элементами.
Предлагаемое антиреверсное устройство работает следующим образом.
В начале вращения вала тела качения 3 под действием центробежных сил отходят от стопорных элементов 1, освобождая их. При остановке вала ротора, когда действие центробежных сил ослабевает, стопорные элементы 1 возвращаются в исходное состояние не только под действием пружины 4, но и под действием тел качения 3 на концы стопорных элементов, дополнительно стимулируя их выдвижение, при этом при снижении частоты вращения происходят многократные подпрыгивания и удары тел качения по концам стопорных элементов, также выполняя дополнительное стимулирование выдвижения стопорных элементов.
Таким образом, предлагаемое антиреверсное устройство выполняет роль своеобразного гарантированного доводчика стопорных элементов 1.
Антиреверсное устройство, включающее неподвижное зубчатое храповое кольцо и стопорные элементы, которые размещены с возможностью поворота на цилиндрических осях, установленных в разгрузочном диске, соединенным с валом насоса, отличающееся тем, что в разгрузочном диске выполнены пазы цилиндрической формы под углом к оси поворота стопорных элементов, в которые уложены тела качения, находящиеся в контакте со стопорными элементами.
