一种使用更稳定的凝结水泵
技术领域
本实用新型涉及一种使用更稳定的凝结水泵。
背景技术
凝结水泵是汽轮机重要的辅助设备。凝结水泵设置在凝汽器热井之后的凝结水管路上，其目的是将凝结水的压力提高到一定值，使其能够克服设备及其管道的阻力，顺利流经各个低压加热器加热后进入除氧器。
本申请人所使用的#1、2机组为600MW超临界发电机组凝结水泵，型号为10LDTN-6PJ，为六级筒式离心泵，泵的轴向推力由泵本体承受，首级叶轮为双吸叶轮。凝结水泵的泵轴包括上轴和下轴两段，上、下轴之间由一套筒型联轴器组件连接。凝结水泵的转速为1480r/min，满载轴功率为1509.7kW，最大功率为1863kW，跳泵功率为2794kW。下轴含组件总重为594kg，泵轴材质为40Cr，在正常工作温度(30～50℃)下，扭转许用切应力为63.7～73.5MPa(其中定位键的许用切应力30MPa)，抗拉强度686MPa，泵轴单位许可扭转角度小于0.5°/m。
上述凝结水泵的筒形联轴器与上、下轴之间的装配为间隙在0.02mm的间隙配合(厂家标准为0～0.02mm)，采用间隙配合的装配方式，在经过长期运行后，凝结水泵会存在以下问题：
1、凝结水泵的筒形联轴器与上、下轴之间的间隙变大，导致下轴晃动加剧，各动静部位出现轻微碰磨或卡涩，推力产生周期变化，泵组会出现过负荷现象，造成推力轴承和导轴承出现损伤，造成轴承温度高、轴承振动大。如本申请人的#1机组中的A凝结水泵，在2014年运行时，推力轴承温度达58℃，解体抢修中发现，推力轴承锁紧螺栓五根断裂，更换锁紧螺栓后恢复运行，运行中该推力轴承温度最高达45℃，仍有偏高；
2、泵联轴器、首级叶轮、密封环及其他附件容易磨损。2016年本申请人的#2机A凝结水泵正常运行时，电流突然从140A上升至190A，推力轴承温度从33℃上升到36℃，凝结水泵运行声音和振动未发现异常，随后切换至B泵运行，对A泵进行解体检修，发现上联轴器断裂，叶轮以及密封环均存在不同程度磨损，特别是首级叶轮磨损严重。再如2015年C修期间，本申请人的#1机A泵解体发现首级叶轮的轴套、导轴承A磨损严重，第二级叶轮壳轴承压盖螺栓脱落，上轴、下轴、筒形联轴器、定位键磨损，筒形联轴器与上、下轴的配合间隙增大至0.08mm。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题，就是提供一种使用更稳定的凝结水泵。
解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案如下：
一种使用更稳定的凝结水泵，其包括通过推力轴承和多个导轴承进行安装的泵轴，泵轴包括上轴和下轴，上轴用于与动力连接，下轴连接有多级叶轮，上轴与下轴之间通过联轴器连接，联轴器包括轴套筒、上定位键和下定位键，轴套筒套在上轴与下轴的连接处，上定位键连接轴套筒和上轴，下定位键连接轴套筒和下轴，其特征在于：联轴器还包括两个半圆形锁环，在上轴和下轴的端面上分别设有直径小于泵轴的直径的连接柱，上轴的连接柱的端面与下轴的连接柱的端面相贴合，在连接柱的侧面分别设有环形卡槽，在半圆形锁环的内面的两端分别对应环形卡槽设有凸环，两个半圆形锁环配合扣在连接柱上，凸环卡入环形卡槽中；连接柱与两个半圆形锁环组合形成的圆环的中间孔之间、两个半圆形锁环组合成的圆环与轴套筒的中孔之间、上轴与轴套筒的中孔之间、下轴与轴套筒的中孔之间均为过盈配合。
进一步的，上轴与轴套筒的中孔之间和下轴与轴套筒的中孔之间的过盈配合的配合间隙为0.02～0.05mm。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
1、本实用新型的连接柱与两个半圆形锁环组合形成的圆环的中间孔之间、两个半圆形锁环组合成的圆环与轴套筒的中孔之间、上轴与轴套筒的中孔之间、下轴与轴套筒的中孔之间均为过盈配合，依靠过盈配合产生的径向压力能传递扭矩，并承担水泵组件的轴向力，配合紧密，避免了凝结水泵的推力轴承温度过高或泵轴断裂事故的发生，提高的凝结水泵运行的安全可靠性，同时减少了凝结水泵的推力轴承、导轴承、联轴器以及泵轴等的损耗，对叶轮和密封环的磨损降低，大大节约了凝结水泵机组的检修和维护费用。
本申请人在未使用本实用新型的技术方案之前，两台600MW机组从2007年投产至2018年，四台凝结水泵一共进行了14次解体检修，其中有10次是因为联轴器与泵轴之间的间隙偏大导致轴承振动偏大、温度偏高或断轴事故，每次检修需更换轴套筒、导轴承、轴套、密封件等备件，每次备件费用及检修的人工费用约20万元。因此，12年以来因为凝结水泵联轴器问题检修每年需要的平均成本约为20×10/12＝16.67万元。
而在将本实用新型的技术方案运用在机组中进行试验后一年半，600MW机组的四台凝结水泵流量稳定，未发生凝结水泵的轴承温度偏高、振动偏大甚至上、下轴断裂等故障，根据上述计算结果，在试验期间节约检修及备件费约16.67万元，效果良好。
附图说明
图1是本实用新型的剖视示意图。
图中附图标记含义：
1-联轴器；1.1-轴套筒；1.2-上定位键；1.3-连接柱；1.3.1-环形卡槽；1.4-半圆形锁环；1.4.1-凸环；1.5-下定位键；1.6-固定螺栓；2-导轴承；3-推力轴承；4-首级叶轮；5-上轴；6-下轴；7-密封环。
具体实施方式
下面结合实施例对本实用新型进一步描述。
如图1所示的一种使用更稳定的凝结水泵，其包括通过推力轴承3和多个导轴承2进行安装的泵轴，泵轴包括上轴5和下轴6，上轴5和下轴6的直径相同，上轴5用于与动力连接，下轴6连接有六级叶轮，其中，首级叶轮4为双吸叶轮。上轴5与下轴6之间通过联轴器1连接，联轴器1包括轴套筒1.1、上定位键1.2、下定位键1.5和两个半圆形锁环1.4，两个半圆形锁环1.4可组合成圆环。
轴套筒1.1套在上轴5与下轴6的连接处，上定位键1.2连接轴套筒1.1和上轴5，下定位键1.5连接轴套筒1.1和下轴6，使用上定位键1.2和下定位键1.5连接轴套筒1.1与上轴5和下轴6是常规结构，下定位键1.5通过固定螺栓1.6进行固定。上轴5和下轴6的端面上分别设有直径小于泵轴的直径的连接柱1.3，上轴5的连接柱1.3的端面与下轴6的连接柱1.3的端面相贴合，在连接柱1.3的侧面分别设有环形卡槽1.3.1，在半圆形锁环1.4的内面的两端分别对应环形卡槽1.3.1设有凸环1.4.1，两个半圆形锁环1.4配合扣在连接柱1.3上，两端的凸环1.4.1分别卡入环形卡槽1.3.1中，从而将上轴5和下轴6拉紧在一起。连接柱1.3与两个半圆形锁环1.4组合形成的圆环的中间孔之间、两个半圆形锁环1.4组合成的圆环与轴套筒1.1的中孔之间、上轴5与轴套筒1.1的中孔之间、下轴6与轴套筒1.1的中孔之间均为过盈配合。
优选的过盈配合方案为：上轴5与轴套筒1.1的中孔之间和下轴6与轴套筒1.1的中孔之间的过盈配合的配合间隙为0.02～0.05mm，连接柱1.3与两个半圆形锁环1.4组合形成的圆环的中间孔之间为过渡过盈配合。该优选的过盈配合方案能使得配合更合理、更稳定。
本实用新型避免了凝结水泵的推力轴承温度过高或泵轴断裂事故的发生，提高的凝结水泵运行的安全可靠性，同时减少了凝结水泵的推力轴承3、导轴承2、联轴器1以及泵轴等的损耗，对叶轮和密封环7的磨损降低，大大节约了凝结水泵机组的检修和维护费用。
本实用新型的上述实施例并不是对本实用新型保护范围的限定，本实用新型的实施方式不限于此，凡此种种根据本实用新型的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本实用新型上述基本技术思想前提下，对本实用新型上述结构做出的其它多种形式的修改、替换或变更，均应落在本实用新型的保护范围之内。
