轴密封结构及一次冷却材料循环泵制造技术

本发明专利技术提供轴密封结构及一次冷却材料循环泵，可靠且顺畅地工作。旋转轴(17A)的轴密封结构具备：密封环(1)，形成为周向的一部分被分割的环状，通过向半径方向内侧缩径，使分割部分相抵接而沿周向连续，并且以能够沿着旋转轴的周向与外周面接触的方式设置；按压部件(2)，以能够在将密封环向半径方向内侧按压的按压位置与从该按压位置退避的退避位置之间移动的方式设置；弹性部件(3)，通过弹力将按压部件朝着按压位置进行施力；支撑部件(4)，克服弹性部件的弹力而将按压部件支撑于退避位置，另一方面，在预定温度以上时允许按压部件向按压位置移动；及连通部(5)，将旋转轴的外周部与支撑部件的外周部之间连通。

Shaft Seal Structure and Primary Cooling Material Circulating Pump

The invention provides a shaft sealing structure and a primary cooling material circulating pump, which can work reliably and smoothly. The shaft seal structure of the rotating shaft (17A) has: a sealing ring (1) formed into a circumferential part of the segmented ring, which is connected and continuous along the circumferential direction by shrinking the inner diameter to the radius direction, and is arranged in a way that can contact the circumferential surface along the rotating shaft; and a pressing component (2) is pressed to the pressing position that can press the inner part of the sealing ring in the direction of the radius. The way of moving between the retreat positions of the retreat from the pressing position is set up; the elastic component (3) applies force to the compression position by elastic force; the supporting component (4) overcomes the elastic force of the elastic component and supports the pressing component in the retreat position; on the other hand, the pressing component is allowed to move to the compression position when the temperature is above the predetermined temperature; and the connecting part (5) transfers the rotating shaft to the retreat position. The peripheral part is connected with the peripheral part of the supporting part.

【技术实现步骤摘要】
轴密封结构及一次冷却材料循环泵
本专利技术涉及例如在原子能发电设备中防止一次冷却材料从使一次冷却材料相对于原子反应堆内进行循环的泵泄漏的轴密封结构及适用轴密封结构的一次冷却材料循环泵。
技术介绍
原子能发电设备构成为在原子反应堆收纳容器的内部收纳有原子反应堆及蒸汽发生器，原子反应堆与蒸汽发生器经由冷却材料配管进行连结，在该冷却材料配管设有一次冷却材料循环泵。一次冷却材料循环泵在主轴的周围沿着轴向设有多组密封件。该多组密封件在一次冷却材料循环泵工作时，使主轴在密封外壳之中旋转的同时对泵外壳的内部与密封外壳的外部之间进行密封。另外，在原子能发电设备中，假定在全厂断电(SBO：StationBlackOut)时，在通常运转时为70℃左右的一次冷却材料的温度上升至大约300℃。此时，大约300℃且大约16MPa的一次冷却材料到达密封件。该密封件对于该程度的温度、压力在长时间范围内充分具有耐久性，但谋求进一步的安全性的提高。作为一次冷却材料循环泵的轴密封结构，例如具有专利文献1所述的被动停止密封装置。该装置包含密封环、活塞、锁定/解锁单元及弹性单元。密封环被分割为，具有在与主轴的外周面之间被允许泄漏流的非起动位置及止住泄漏流的起动位置。活塞用于使密封环位于各位置。锁定/解锁单元是由可溶性的材料制作的环，在自身的温度低于阈值温度时在密封环为非起动位置的位置处锁定活塞，另一方面，在自身的温度超过阈值温度时释放活塞的位置。弹性单元在活塞被释放时移动活塞，以使密封环位于起动位置。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特表2015-507195号公报在上述的专利文献1所述的装置中，从高温的一次冷却材料向锁定/解锁单元传递的热量未必沿环的圆周方向同样地传递。因此，锁定/解锁单元锁定活塞的机械强度在圆周方向上无法同样地降低，担心一部分的活塞没有被释放，密封环相对于主轴的外周面无法在圆周方向上同样地紧贴。其结果是，有可能残留泄漏流路。另外，在上述的专利文献1所记载的装置中构成为，活塞与密封环彼此以倒角后的壁接触，由此将密封环按压于主轴的外周面，但在锁定/解锁单元的机械强度降低而无法克服弹性单元的弹力时，在彼此的倒角后的壁的接触中，必须产生可靠且顺畅的相对变化。另外，在上述的专利文献1所记载的装置中，密封环为聚醚醚酮(PolyEtherEtherKetone，以下称为PEEK)树脂，当成为高温时软化。因此为了将密封环向半径方向内侧压入，需要在高温时不使锁定/解锁单元熔化而是留在所设置的位置。假设在锁定/解锁单元没有留在所设置的位置而是自此熔化的情况下，被活塞挤压的密封环变形而朝向设置有锁定/解锁单元的位置沿远离主轴的外周面的方向进入，可能无法向密封环传递朝向半径方向内侧的力。在上述的专利文献1所记载的装置中，锁定/解锁单元在超过阈值温度时使机械强度降低，因此预料到使用流动性高的材料，但当流动性高时存在上述的流出风险，因此预料到在密封环、活塞、泵壳体之间尽量不设置间隙。因此，在全场断电时从一次冷却材料向锁定/解锁单元传递的热量未必沿锁定/解锁单元的环的圆周方向同样地传递，锁定/解锁单元在圆周方向上产生温度差。其结果是，锁定活塞的机械强度在圆周方向上无法同样地降低，一部分的活塞未被释放，担心密封环相对于主轴的外周面在圆周方向上无法同样地紧贴。
技术实现思路
本专利技术用于解决上述的课题，其目的在于，提供能够可靠且顺畅地工作的轴密封结构及一次冷却材料循环泵。本专利技术的一方式所涉及的轴密封结构是旋转轴的轴密封结构，所述轴密封结构具备：密封环，形成为周向的一部分被分割的环状，通过向半径方向内侧缩径，使分割部分相抵接而沿周向连续，并且以能够沿着所述旋转轴的周向与外周面接触的方式设置；按压部件，以能够在将所述密封环向半径方向内侧按压的按压位置与从该按压位置退避的退避位置之间移动的方式设置；弹性部件，通过弹力将所述按压部件朝着所述按压位置进行施力；支撑部件，克服所述弹性部件的弹力而将所述按压部件支撑于所述退避位置，另一方面，在预定温度以上时允许所述按压部件向按压位置移动；及连通部，将所述旋转轴的外周部与所述支撑部件的外周部之间连通。另外，在本专利技术的一方式所涉及的轴密封结构中，优选的是，所述连通部以贯通所述按压部件的方式设置。另外，在本专利技术的一方式所涉及的轴密封结构中，优选的是，所述连通部以沿半径方向贯通所述密封环的方式设置。另外，在本专利技术的一方式所涉及的轴密封结构中，优选的是，所述支撑部件在表面形成有凹凸部。另外，在本专利技术的一方式所涉及的轴密封结构中，优选的是，所述支撑部件在表面形成有凹凸部，在所述密封环及所述按压部件中的至少一方的表面形成有与所述支撑部件的所述凹凸部啮合的凹凸部。另外，在本专利技术的一方式所涉及的轴密封结构中，优选的是，所述支撑部件通过将在预定温度以上时软化的树脂材料与具有导热性的导热性材料混合而形成。另外，在本专利技术的一方式所涉及的轴密封结构中，优选的是，所述支撑部件被分割成在预定温度以上时软化的软化部和具有导热性的导热部而形成，所述软化部与所述导热部沿着所述按压部件的移动方向设置。另外，在本专利技术的一方式所涉及的轴密封结构中，优选的是，所述支撑部件被分割成在预定温度以上时软化的软化部和具有导热性的导热部而形成，所述软化部与所述导热部在与所述按压部件的移动方向交叉的方向上排列设置。另外，在本专利技术的一方式所涉及的轴密封结构中，优选的是，所述支撑部件具有沿移动方向抵抗并支撑退避位置的所述按压部件、且在预定温度以上时软化的板状部件，所述板状部件由在所述按压部件的移动方向上延伸的多个切槽沿周向进行分割而形成。另外，在本专利技术的一方式所涉及的轴密封结构中，优选的是，所述支撑部件设有初期不规则部，所述初期不规则部使由所述多个切槽分割而成的各板片产生能够允许所述按压部件向按压位置移动的压曲。另外，在本专利技术的一方式所涉及的轴密封结构中，优选的是，所述支撑部件形成有贯通孔。另外，在本专利技术的一方式所涉及的轴密封结构中，优选的是，所述支撑部件以夹有在预定温度以上时熔化的熔化部的方式通过克服所述弹性部件的弹力的拉伸力而将所述按压部件支撑于所述退避位置。另外，在本专利技术的一方式所涉及的轴密封结构中，优选的是，所述支撑部件具有压曲部件，所述压曲部件以通过与所述按压部件沿周向相对移动而允许所述按压部件向按压位置移动的方式设置，在所述按压部件的退避位置限制所述支撑部件与所述按压部件沿周向相对移动，另一方面，在预定温度以上时压曲而允许所述支撑部件与所述按压部件沿周向相对移动。另外，在本专利技术的一方式所涉及的轴密封结构中，优选的是，所述支撑部件具有：爪状部件，支撑退避位置的所述按压部件，并在预定温度以上时软化；及初期不规则部，使所述爪状部件产生能够允许所述按压部件向按压位置移动的压曲。另外，在本专利技术的一方式所涉及的轴密封结构中，优选的是，所述轴密封结构具有推出部，所述推出部伴随着所述按压部件的移动而支援所述爪状部件的压曲。另外，在本专利技术的一方式所涉及的轴密封结构中，优选的是，所述支撑部件具有：爪状部件，支撑退避位置的所述按压部件，并在预定温度以上时软化；及膨胀部件，通过在预定温度以上时热膨胀而使所述爪状部件变形，允许所述按压部件向按压位置移动。本专利技术的一方式所涉及的轴密封结构本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轴密封结构，是旋转轴的轴密封结构，所述轴密封结构具备：密封环，形成为周向的一部分被分割的环状，通过向半径方向内侧缩径，使分割部分相抵接而沿周向连续，并且以能够沿着所述旋转轴的周向与外周面接触的方式设置；按压部件，以能够在将所述密封环向半径方向内侧按压的按压位置与从该按压位置退避的退避位置之间移动的方式设置；弹性部件，通过弹力将所述按压部件朝着所述按压位置进行施力；支撑部件，克服所述弹性部件的弹力而将所述按压部件支撑于所述退避位置，另一方面，在预定温度以上时允许所述按压部件向按压位置移动；及连通部，将所述旋转轴的外周部与所述支撑部件的外周部之间连通。

【技术特征摘要】
2017.08.24 JP 2017-1616141.一种轴密封结构，是旋转轴的轴密封结构，所述轴密封结构具备：密封环，形成为周向的一部分被分割的环状，通过向半径方向内侧缩径，使分割部分相抵接而沿周向连续，并且以能够沿着所述旋转轴的周向与外周面接触的方式设置；按压部件，以能够在将所述密封环向半径方向内侧按压的按压位置与从该按压位置退避的退避位置之间移动的方式设置；弹性部件，通过弹力将所述按压部件朝着所述按压位置进行施力；支撑部件，克服所述弹性部件的弹力而将所述按压部件支撑于所述退避位置，另一方面，在预定温度以上时允许所述按压部件向按压位置移动；及连通部，将所述旋转轴的外周部与所述支撑部件的外周部之间连通。2.根据权利要求1所述的轴密封结构，其中，所述连通部以贯通所述按压部件的方式设置。3.根据权利要求1或2所述的轴密封结构，其中，所述连通部以沿半径方向贯通所述密封环的方式设置。4.根据权利要求1～3中任一项所述的轴密封结构，其中，所述支撑部件在表面形成有凹凸部。5.根据权利要求1～3中任一项所述的轴密封结构，其中，所述支撑部件在表面形成有凹凸部，在所述密封环及所述按压部件中的至少一方的表面形成有与所述支撑部件的所述凹凸部啮合的凹凸部。6.根据权利要求1～3中任一项所述的轴密封结构，其中，所述支撑部件通过将在预定温度以上时软化的树脂材料与具有导热性的导热性材料混合而形成。7.根据权利要求1～3中任一项所述的轴密封结构，其中，所述支撑部件被分割成在预定温度以上时软化的软化部和具有导热性的导热部而形成，所述软化部与所述导热部沿着所述按压部件的移动方向设置。8.根据权利要求1～3中任一项所述的轴密封结构，其中，#所述支撑部件被分割成在预定温度以上时软化的软化部和具有导热性的导热部而形成，所述软化部与所述导热部在与所述按压部件的移动方向交叉的方向上排列设置。9.根据权利要求1～3中任一项所述的轴密封结构，其中，所述支撑部件具有沿移动方向抵抗并支撑退避位置的所述按压部件、且在预定温度以上时软化的板状部件，所述板状部件由在所述按压部件的移动方向上延伸的多个切槽沿周向进行分割而形成。10.根据权利要求9所述的轴密封结构，其中，所述支撑部件设有初期不规则部，所述初期不规则部使由所述多个切槽分割而成的各板片产生能够允许所述按压部件向按压位置移动的压曲。11.根据权利要求1～3中任一项所述的轴密封结构，其中，所述支撑部件形成有贯通孔。12.根据权利要求1～3中任一项所述的轴密封结构，其中，所述支撑部件以夹有在预定温度以上时熔化的熔化部的方式通过克服所述弹性部件的弹力的拉伸力而将所述按压部件支撑于所述退避位置。13.根据权利要求1～3中任一项所述的轴密封结构，其中，所述支撑部件具有压曲部件，所述压曲部件以通过与所述按压部件沿周向相对移动而允许所述按压部件向按压位置移动的方式设置，在所述按压部件的退避位置限制所述支撑部件与所述按压部件沿周向相对移动，另一方面，在预定温度以上时压曲而允许所述支撑部件与所述按压部件沿周向相对移动。14.根据权利要求1～3中任一项所述的轴密封结构，其中，所述支撑部件具有：爪状部件，支撑退避位置的所述按压...

【专利技术属性】
技术研发人员：小松直隆，堀匠，大谷雄一，加福秀考，冈本拓，田中峻介，高山尉志，花田友树，
申请(专利权)人：三菱重工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP