一种核主泵轴封泄露率的调整方法与流程

1.本发明涉及核主泵技术领域，特别是涉及一种核主泵轴封泄漏率的调整方法。


背景技术：

2.核主泵是反应堆的心脏，其能否安全运行直接关系核电站的安全。核主泵轴封属于非接触式的收敛型流体静压机械轴封，其端面摩擦系数低，发热量和摩擦小，能在高速高压(pv)下长期可靠运行。高速高压运行状态下，轴封面的向下闭合力来源于流体压力和静环自重，轴封面的开启力来源于液膜的压力。
3.然而，在核主泵轴封运行的过程中，经常发现轴封出现性能降级、轴封面磕碰等不良状况，影响核主泵的正常运行，严重时甚至出现停泵等后果。


技术实现要素：

4.基于此，本技术提出了一种核主泵轴封泄漏率的调整方法，可以使轴封处的泄露流量维持在合理范围内，从而利于提高核主泵运行的安全性。
5.本技术实施例提出了一种核主泵轴封泄露率的调整方法，应用于核主泵轴封，所述轴封包括套设在主轴上端的静环以及套设在主轴下端的动环，所述动环与所述静环之间形成液膜，所述核主泵轴封泄露率的调整方法包括：
6.测量所述核主泵轴封工作时的泄漏率q1；
7.预设所述核主泵轴封的泄漏率目标值q2；
8.计算所述泄漏率q1与所述泄漏率目标值q2的差值
△
q，其中，
△
q＝q2-q1；
9.当
△
q≥100l/h或
△
q≤-100l/h时，调整所述轴封的液膜厚度，进而改变所述核主泵轴封的泄漏率，以使调整后的泄露率与所述泄漏率目标值q2的差值大于-100l/h且小于100l/h。
10.本技术实施例的核主泵轴封泄露率的调整方法，通过调整轴封实际工作的泄漏率q1，可以使轴封处的泄露流量维持在合理范围内，从而有利于提高核主泵轴封运行的稳定性。具体的，计算工作时的泄漏率q1与泄漏率目标值q2的差值
△
q，当
△
q≥100l/h或
△
q≤-100l/h时，对轴封的液膜厚度进行调整，从而改变轴封的泄漏率，使得调整后的轴封的泄漏率与泄漏率目标值q2的差值大于-100l/h且小于100l/h。在这个过程中，可以进行多次迭代。例如，当进行第一次调整时，若调整后的泄漏率与泄漏率目标值q2的差值仍旧大于等于100l/h或小于等于-100l/h时，将第一次调整后的泄漏率作为实际泄漏率q1，继续进行调整，直至最后一次调整后的泄漏率与泄漏率目标值q2的差值满足上述范围要求。这样，在本技术的核主泵轴封100泄露率的调整方法的进行下，可以使实际的泄漏率与泄漏率目标值q2的差值维持在-100l/h-100l/h的范围内，也即，使得实际泄漏率处于一个合理的范围内，进而利于提高核主泵运行的稳定性和安全性。
11.在一些实施例中，所述静环包括第一密封座以及设置在所述第一密封座下方且与所述第一密封座贴合的第一密封部；
12.所述动环包括第二密封座以及设置在所述第二密封座靠近所述第一密封部一侧且与所述第二密封座贴合的第二密封部，所述第一密封部靠近所述第二密封部的端面配置为锥面；
13.所述当
△
q≥100l/h或
△
q≤-100l/h时，调整所述轴封的液膜厚度的步骤，包括：
14.当
△
q≥200l/h时，在所述第一密封座与所述第一密封部的结合面内圈设置至少一个环状垫片；
15.当
△
q≤-200l/h时，在所述第一密封座与所述第一密封部的结合面外圈设置至少一个环状垫片。
16.或者，所述当
△
q≥100l/h或
△
q≤-100l/h时，调整所述轴封的液膜厚度的步骤，包括：
17.当
△
q≥200l/h时，在所述第二密封座与所述第二密封部的结合面内圈设置至少一个环状垫片；
18.当
△
q≤-200l/h时，在所述第二密封座与所述第二密封部的结合面内圈设置至少一个环状垫片。
19.在一些实施例中，所述静环包括第一密封座以及设置在所述第一密封座下方且与所述第一密封座贴合的第一密封部；
20.所述动环包括第二密封座以及设置在所述第二密封座靠近所述第一密封部一侧且与所述第二密封座贴合的第二密封部，所述第一密封部靠近所述第二密封部的端面配置为锥面；
21.所述当
△
q≥100l/h或
△
q≤-100l/h时，调整所述轴封的液膜厚度的步骤，包括：
22.当
△
q≥200l/h时，在所述第一密封座与所述第一密封部的结合面内圈周向均匀设置多组垫片，每组垫片包括至少一个子垫片；
23.当
△
q≤-200l/h时，在所述第一密封座与所述第一密封部的结合面外圈周向均匀设置多组垫片，每组垫片包括至少一个子垫片。
24.或者，所述当
△
q≥100l/h或
△
q≤-100l/h时，调整所述轴封的液膜厚度的步骤，包括：
25.当
△
q≥200l/h时，在所述第二密封座与所述第二密封部的结合面内圈周向均匀设置多组垫片，每组垫片包括至少一个子垫片；
26.当
△
q≤-200l/h时，在所述第二密封座与所述第二密封部的结合面外圈周向均匀设置多组垫片，每组垫片包括至少一个子垫片。
27.在一些实施例中，所述垫片的组数为4组，每组所述垫片的所述子垫片沿轴向层叠且个数为2个。
28.在一些实施例中，所述静环包括第一密封座、设置在所述第一密封座下方且与所述第一密封座贴合的第一密封部、第一保持环以及第一螺栓，所述第一保持环的一端卡接所述第一密封部，另一端通过所述第一螺栓连接所述第一密封座，以使所述第一密封座与所述第一密封部实现轴向固定；
29.所述动环包括第二密封座、设置在所述第二密封座靠近所述第一密封部一侧且与所述第二密封座贴合的第二密封部、第二保持环以及第二螺栓，所述第二保持环的一端卡接所述第二密封部，另一端通过所述第二螺栓连接所述第二密封座，以使所述第二密封座
与所述第二密封部实现轴向固定，所述第一密封部靠近所述第二密封部的端面配置为锥面；
30.所述当
△
q≥100l/h或
△
q≤-100l/h时，调整所述轴封的液膜厚度的步骤，包括：
31.当100l/h≤
△
q＜200l/h时，增加所述第一螺栓的紧固力矩；
32.或者，增加所述第二螺栓的紧固力矩；
33.或者，同时增加所述第一螺栓和所述第一螺栓的紧固力矩。
34.在一些实施例中，所述紧固力矩的调整大小
△
n满足：
35.△
n＝
△
q/200
×
3.9，且
△
n≤5nm。
36.在一些实施例中，所述静环包括第一密封座以及设置在所述第一密封座下方且与所述第一密封座贴合的第一密封部；
37.所述动环包括第二密封座以及设置在所述第二密封座靠近所述第一密封部一侧且与所述第二密封座贴合的第二密封部，所述第一密封部靠近所述第二密封部的端面配置为锥面；
38.所述当
△
q≥100l/h或
△
q≤-100l/h时，调整所述轴封的液膜厚度的步骤，包括：
39.当-200l/h＜
△
q≤-100l/h时，减小所述锥面的锥角。
40.在一些实施例中，所述静环包括第一密封座以及设置在所述第一密封座下方且与所述第一密封座贴合的第一密封部；
41.所述动环包括第二密封座以及设置在所述第二密封座靠近所述第一密封部一侧且与所述第二密封座贴合的第二密封部，所述第一密封部靠近所述第二密封部的端面配置为锥面；
42.所述当
△
q≥100l/h或
△
q≤-100l/h时，调整所述轴封的液膜厚度的步骤，包括：
43.当
△
q≥100l/h时，增大所述锥面的锥角；
44.当
△
q≤-100l/h时，减小所述锥面的锥角。
45.在一些实施例中，所述锥角的锥角调整量大小
△
α满足：
46.△
α＝
△
q/500
×
0.01
°
。
47.在一些实施例中，所述泄漏率q1通过下述公式确定：
[0048][0049]
其中，δp为核主泵轴封两端的压差；μ为流体的介质粘度；r_e/r_i为核主泵轴封的锥面的锥角的正切值；h为核主泵轴封的动环和静环间的最小液膜厚度。
附图说明
[0050]
图1为本技术实施例的核主泵轴封泄漏率的调整方法的流程图；
[0051]
图2为本技术实施例的主轴与轴封装配的截面示意图；
[0052]
图3为图2中m处的放大示意图；
[0053]
图4为本技术实施例的核主泵轴封泄漏率的调整方法的其中一种流程图；
[0054]
图5为为本技术实施例按图4所述方法形成的主轴与轴封静环装配的俯视截面示意图；
[0055]
图6为本技术实施例按图4所述方法形成的主轴与轴封静环装配的又一种俯视截面示意图；
[0056]
图7为本技术实施例的核主泵轴封泄漏率的调整方法的另外一种流程图；
[0057]
图8为本技术实施例按图7所述方法形成的主轴与轴封静环装配的俯视截面示意图；
[0058]
图9为本技术实施例按图7所述方法形成的主轴与轴封静环装配的又一种俯视截面示意图；
[0059]
图10为本技术实施例的核主泵轴封泄漏率的调整方法的又一种流程图；
[0060]
图11为本技术实施例的其中一种轴封密封主轴结构的受力示意图。
具体实施方式
[0061]
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
[0062]
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“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。
[0063]
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
[0064]
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，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，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0065]
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“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，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”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0066]
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
[0067]
核主泵是反应堆的心脏，其能否安全运行直接关系核电站的安全。核主泵轴封属于非接触式的收敛型流体静压机械轴封。其端面摩擦系数低，发热量和摩擦小，能在高速高压(pv)下长期可靠运行。高速高压运行状态下，轴封面的向下闭合力来源于流体压力和静环自重，轴封面的开启力来源于液膜的压力。
[0068]
然而，在核主泵轴封运行的过程中，经常发现轴封出现性能降级、轴封面磕碰等不良状况，影响核主泵的正常运行，严重时甚至出现停泵等后果。
[0069]
经过深入研究，申请人发现核主泵轴封的性能好坏与核主泵轴封处的泄漏流量息息相关。泵轴封泄漏流量反映轴封液膜状态。若泄漏流量过低，则液膜刚度不足，可能出现轴封轴封面磕碰等不良情况；若泄漏流量过高，可能出现轴封性能降级等不良。
[0070]
基于上述问题，本技术提出了一种核主泵轴封泄漏率的调整方法，可以使轴封处的泄露流量维持在合理范围内，从而利于提高核主泵运行的安全性。
[0071]
如图1所示，本技术提出了一种核主泵轴封100泄露率的调整方法，应用于核主泵轴封100。如图2和图3所示，图2为主轴200和轴封100装配的截面示意图，图3为图2中m处的放大示意图。轴封100包括套设在主轴200上端的静环110以及套设在主轴200下端的动环120。核主泵轴封100正常工作时，液膜形成于动环120与静环110的结合面之间。该核主泵轴封100泄露率的调整方法包括：
[0072]
测量核主泵轴封100工作时的泄漏率q1；
[0073]
预设核主泵轴封100的泄漏率目标值q2；
[0074]
计算泄漏率q1与泄漏率目标值q2的差值
△
q，其中，
△
q＝q2-q1；
[0075]
当
△
q≥100l/h或
△
q≤-100l/h时，调整轴封100的液膜厚度，以改变轴封100的泄漏率，使调整后的泄露率与泄漏率目标值q2的差值大于-100l/h且小于100l/h。其中，调整轴封100的液膜厚度是通过调整动环120和或静环110实现的。
[0076]
本技术中，核主泵轴封100工作时的泄漏率q1是指核主泵轴封100处于稳态时的实际泄漏率。在一些实施例中，稳态可以为轴封100在密封主轴200前后压差15.5mpa、温度60℃的工况。泄漏率目标值q2是指核主泵轴封100在稳态时需求的理想泄漏率，差值
△
q即是指实际泄漏率与理想泄漏率的差值。例如，预设核主泵轴封100在稳态时理想的泄露率目标值q2为300l/h，
△
q大于-100l/h且小于100l/h时为可接受的实际泄漏范围。例如，若实际泄漏率q1为250l/h，则
△
q＝50l/h。此时，
△
q满足大于-100l/h且小于100l/h的要求，实际泄漏率q1在可控范围内，表明轴封运行状态正常。
[0077]
动环120固定在主轴200上而随主轴200转动，因此称为动环。静环100不随主轴200转动，但可以沿主轴200的轴向或倾斜方向小幅上下移动，以跟动环120保持恰当间隙。在正常运行工况下，静环100通过流体静力平衡，控制动环120、静环110之间保持极小的间隙形成液膜，使动环120、静环110两个端面在一层薄水液膜两侧相对滑动。主轴200运转时二者不直接接触，从而控制轴封100的泄漏率和磨损量。
[0078]
经申请人研究发现，泄漏率与液膜的厚度息息相关。当液膜厚度过大，则泄漏率会增大；当液膜厚度减小，则泄漏率也会减小。
[0079]
如图11所示，为轴封密封主轴1结构的受力示意图。该结构包括主轴1以及轴封的静环2和动环3。静环2朝向动环3的一面为锥面4和平面5的拼接体。锥面4和平面5之间具有转折线6。对静环2进行受力分析可知，静环2受到闭合力f1和张开力f2，f1为一号密封注入
压力，作用于静环2的上端面(远离动环3的一面)，f2为液膜提供的力，作用于静环2的下端面(朝向动环3的一面)，f1和f2的方向相反。闭合力f1表示为图中矩形的面积，该面积表示为静环2的压强在受力面积的积分。张开力f2表示为图中不规则四边形的面积，其也表示压强在面积上的积分。二者具有重叠部分的面积a3，以及不重叠的张开力a1和闭合力a2。当a1＝a2时，表明静环处于平衡态，此时，静环2和动环3之间具有初始间隙，液膜即形成于二者间隙中。进一步地，若a1＞a2，则轴封的张开力大于闭合力，此时静环2会相对于动环3上移，间隙增大，直至达到新的动平衡。若a1＜a2，则轴封的闭合力大于张开力，静环2会相对于动环3下移，间隙减小，直至达到又一新的动平衡。
[0080]
容易理解的是，由上述可知，a1和a2的大小关系决定了静环2的运动状态，从而可以决定静环2与动环3之间的间隙大小也即液膜厚度，而液膜厚度又与泄漏率息息相关。同时，a1和a2的大小关系可通过锥面4的锥角来调节。因此，改变锥面4的锥角，即可对静环2和动环3之间的泄漏率进行调节。具体地，当锥面4的锥角变小时，转折线6会朝向主轴1的方向移动，使得重叠面积a3变小，也即a2会增大。此时，闭合力增大，轴封的静环2会朝向动环3靠近，间隙减小，最小液膜厚度减小，从而泄漏率也会减小。当锥面4的锥角变大时，转折线6会背离主轴1的方向移动，使得重叠面积a3变大，也即a2会减小。此时，开启力增大，轴封的静环2会背离动环3远离，间隙增大，最小液膜厚度增大，从而泄漏率也会增大。
[0081]
本技术中，当差值
△
q超过一定范围时，即表明实际泄漏率q1偏差理想泄漏率过大或过小，也即液膜厚度超差，从而可能引起轴封100出现性能降级、轴封100面磕碰等不良状况。本技术实施例的核主泵轴封100泄露率的调整方法，通过调整轴封100的液膜厚度，以改变其实际工作时的泄漏率q1，使轴封100处的泄露流量维持在合理范围内，从而有利于提高核主泵轴封100运行的稳定性。
[0082]
具体地，计算工作时的泄漏率q1与泄漏率目标值q2的差值
△
q，当
△
q≥100l/h或
△
q≤-100l/h时，对轴封100的液膜厚度进行调整，从而改变轴封100的泄漏率，使得调整后的轴封100的泄漏率q1与泄漏率目标值q2的差值大于-100l/h且小于100l/h。在这个过程中，可以进行多次迭代。例如，当进行第一次调整时，若调整后的泄漏率与泄漏率目标值q2的差值仍旧大于等于100l/h或小于等于-100l/h时，将第一次调整后的泄漏率作为实际泄漏率q1，继续进行调整，直至最后一次调整后的泄漏率与泄漏率目标值q2的差值满足上述范围要求。这样，在本技术的核主泵轴封100泄露率的调整方法的进行下，可以使实际的泄漏率与泄漏率目标值q2的差值维持在-100l/h～100l/h的范围内，也即，使得实际泄漏率q1处于一个合理的范围内，进而利于提高核主泵运行的稳定性和安全性。
[0083]
如图2和图3所示，在一些实施例中，静环110包括第一密封座111以及设置在第一密封座111下方且与第一密封座111贴合的第一密封部112、第一保持环113以及第一螺栓114，第一保持环113的一端卡接第一密封部112，另一端通过第一螺栓114连接第一密封座111，以使第一密封座111与第一密封部112实现轴向固定。动环120包括第二密封座121设置在第二密封座121靠近第一密封部112一侧且与第二密封座121贴合的第二密封部122、第二保持环123以及第二螺栓124。第二保持环123的一端卡接第二密封部122，另一端通过第二螺栓124连接第二密封座121，以使第二密封座121与第二密封部122实现轴向固定。第一密封部112靠近第二密封部122的端面配置为锥面500。
[0084]
如图2所示，在第一密封部112靠近第二密封部122的一侧设置有第一轴肩115，第
一保持环113的一端通过第一轴肩115卡接第一密封部112，另一端通过第一螺栓114连接第一密封座111，以使第一密封座111与第一密封部112实现轴向固定。在第二密封部122靠近第一密封部112的一侧设置有第二轴肩125，第二保持环123的一端通过第二轴肩125卡接第二密封部122，另一端通过第二螺栓124连接第二密封座121，以使第二密封座121与第二密封部122实现轴向固定。
[0085]
另外，如图3所示，第一密封部112靠近第二密封部122的端面为锥面500，静环110靠近主轴100的内侧的厚度大于静环110外侧的厚度，液膜即形成于第一密封部112与第二密封部122之间。也即，从主轴100的轴截面观察，锥面500为由静环110靠近主轴100的内侧往外侧逐渐下降延伸的斜线。该锥面500具有锥角β。轴封100通过静环110和动环120搭配的方式，可以实现核主泵的密封需求。
[0086]
如图4所示，在一些实施例中，当
△
q≥100l/h或
△
q≤-100l/h时，调整轴封100的液膜厚度的步骤，包括：
[0087]
当
△
q≥200l/h时，在第一密封座111与第一密封部112的结合面内圈600设置至少一个环状垫片300；
[0088]
当
△
q≤-200l/h时，在第一密封座111与第一密封部112的结合面外圈700设置至少一个环状垫片300。
[0089]
本实施例说明了轴封100在
△
q≥200l/h以及
△
q≤-200l/h时液膜厚度的其中一种调整方法。轴封100包括动环120和静环110，并且静环110位于主轴200上端，动环120位于主轴200下方。动环120的第二密封部122和静环110的第一密封部112相互靠近。
[0090]
如图5所示，当
△
q≥200l/h时，在第一密封座111与第一密封部112的结合面内圈600设置至少一个环状垫片300。结合面内圈600是指，第一密封座111与第一密封部112的结合面端面的靠近主轴200的一侧，以及，第二密封座121与第二密封部122的结合面端面靠近主轴200的一侧。此时，由于在第一密封座111与第一密封部112的结合面内圈600设置有至少一个环状垫片300，使得该结合面为不平整状态。当第一保持环113在锁紧第一密封部112和第一密封座111时，第一密封部112的外侧会产生轴向尺寸减小的形变，使锥面500的实际锥角β增大。由前述可知，锥角增大会引起液膜厚度增大，从而轴封100的实际泄漏率会增大，最终使
△
q的数值趋近于-100l/h至100l/h之间，进而有利于提高核主泵轴封100运行的稳定性。
[0091]
如图6所示，当
△
q≤-200l/h时，在第一密封座111与第一密封部112的结合面外圈700设置至少一个环状垫片300。结合面外圈700是指，第一密封座111与第一密封部112的结合面端面远离主轴200的一侧，以及第二密封座121与第二密封部122的结合面端面远离主轴200的一侧。此时，由于在第一密封座111与第一密封部112的结合面外圈700设置至少一个环状垫片300，使得该结合面为不平整状态。当轴封100在运转时，静环110受到外部压力后，第一密封部112的内侧会朝向第一密封座111倾斜，从而使锥面500的实际锥角β减小。锥角减小会引起液膜厚度减小，这样，轴封100的实际泄漏率会减小，最终使
△
q的数值趋近于-100l/h至100l/h之间，进而有利于提高核主泵轴封100运行的稳定性。
[0092]
在一些实施例中，环状垫片300也可以单独加在第二密封座121和第二密封部122的结合面之间。
[0093]
也即，当
△
q≥200l/h时，在第二密封座121与第二密封部122的结合面内圈600设
置至少一个环状垫片300。这样，当第二保持环123在锁紧第二密封部122和第二密封座121时，第二密封部122的外侧会产生轴向尺寸减小的形变，使第一密封部112的锥面500相对于第二密封部122的表面的实际锥角β增大。锥角增大会引起液膜厚度增大，从而轴封100的实际泄漏率会增大，最终使
△
q的数值趋近于-100l/h至100l/h之间。
[0094]
当
△
q≤-200l/h时，在第二密封座121与第二密封部122的结合面外圈700设置至少一个环状垫片300。这样，当轴封100在运转时，动环120受到压力后，第二密封部122的内侧会朝向第二密封座121倾斜，从而使第一密封部112的锥面500相对于第二密封部122的表面的实际锥角β减小。锥角减小会引起液膜厚度减小，这样，轴封100的实际泄漏率会减小，最终使
△
q的数值趋近于-100l/h至100l/h之间。从而有利于提高核主泵轴封100运行的稳定性。
[0095]
在一些实施例中，环状垫片300可以同时设置在第一密封座111与第一密封部112的结合面之间，以及第二密封座121和第二密封部122的结合面之间。也即，当
△
q≥200l/h时，在第一密封座111与第一密封部112的结合面内圈600，和第二密封座121与第二密封部122的结合面内圈600设置至少一个环状垫片300。当
△
q≤-200l/h时，在第一密封座111与第一密封部112的结合面外圈700，和第二密封座121与第二密封部122的结合面外圈700设置至少一个环状垫片300。
[0096]
至少一个环状垫片300是指，环状垫片300可以为1个或多个，多个环状垫片300在轴向上成层叠状。也就是说，第一密封座111与第一密封部112的结合面添加的环状垫片300的个数以及第二密封座121与第二密封部122的结合面添加的环状垫片300的个数可以根据调整后泄漏率与泄漏率目标值q2的差异大小，灵活选择。
[0097]
通过上述设置环状垫片300的方式，可以调整轴封100的泄漏率，使其朝向泄漏率目标值q2靠拢，最终满足-100l/h＜
△
q＜100l/h的范围要求。
[0098]
如图7所示，在一些实施例中，当
△
q≥100l/h或
△
q≤-100l/h时，调整轴封100的液膜厚度的步骤，包括：
[0099]
当
△
q≥200l/h时，在第一密封座111与第一密封部112的结合面内圈600周向均匀设置多组垫片，每组垫片包括至少一个子垫片。
[0100]
当
△
q≤-200l/h时，在第一密封座111与第一密封部112的结合面外圈700周向均匀设置多组垫片，每组垫片包括至少一个子垫片。
[0101]
本实施例提出了当
△
q≥200l/h以及
△
q≤-200l/h时轴封100的液膜厚度的又一种调整方法。如图8和图9所示，周向均匀设置是指，垫片400不是环状垫片300，多组垫片400在结合面内圈600或结合面外圈700周向上均匀成圆环阵列分布。也即，本实施例将前述的环状垫片300变为了非环状的多组垫片400。如图2所示，每组垫片400包括至少一个子垫片410是指，每组垫片400包括1个子垫片410或2个以上的子垫片410。在图2中，2个子垫片410沿主轴200的轴向层叠设置。
[0102]
本实施例中，当
△
q≥200l/h时，在第一密封座111与第一密封部112的结合面内圈600周向均匀设置多组垫片400，并且每组垫片400至少包括1个子垫片410，使得第一保持环113锁紧第一密封座111和第一密封部112时，第一密封部112的外侧产生轴向尺寸减小的形变，锥面500的实际锥角β增大，从而轴封100的实际泄漏率会增大，
△
q会减小。当
△
q≤-200l/h时，在第一密封座111与第一密封部112的结合面外圈700周向均匀设置多组垫片
400，并且每组垫片400至少包括1个子垫片410，使得静环110受到压力后，第一密封部112的内侧朝向第一密封座111倾斜，锥面500的实际锥角β减小，从而轴封100的实际泄漏率会减小，
△
q会增大。这样，最终使
△
q的数值趋近于-100l/h至100l/h之间，有利于提高核主泵轴封100运行的稳定性。
[0103]
在一些实施例中，多组垫片400也可以如前述的环状垫片300一样，单独加在第二密封座121和第二密封部122的结合面之间。也即，当
△
q≥200l/h时，在第二密封座121与第二密封部122的结合面内圈600周向均匀设置多组垫片400，并且每组垫片400至少包括1个子垫片410。当
△
q≤-200l/h时，在第二密封座121与第二密封部122的结合面外圈700周向均匀设置多组垫片400，并且每组垫片400至少包括1个子垫片410。
[0104]
在一些实施例中，多组垫片400可以如前述的环状垫片300一样，同时设置在第一密封座111与第一密封部112的结合面之间，以及第二密封座121和第二密封部122的结合面之间。也即，当
△
q≥200l/h时，在第一密封座111与第一密封部112的结合面内圈600，和第二密封座121与第二密封部122的结合面内圈600周向均匀设置多组垫片400，并且每组垫片400至少包括1个子垫片410。当
△
q≤-200l/h时，在第一密封座111与第一密封部112的结合面外圈700，和第二密封座121与第二密封部122的结合面外圈700周向均匀设置多组垫片400，并且每组垫片400至少包括1个子垫片410。
[0105]
容易理解的是，垫片400的组数可以灵活设置，同时，每组垫片400的子垫片410的个数也可以灵活设置。例如，当
△
q≤-200l/h时，在第一密封座111与第一密封部112的结合面外圈700周向均匀设置4组垫片400，每组垫片400包括层叠设置的两个子垫片410。在第二密封座121与第二密封部122的结合面外圈700周向设置2组垫片400，每组垫片400包括1个子垫片410。或者，当
△
q≤-200l/h时，在第一密封座111与第一密封部112的结合面外圈700周向设置2组垫片400，每组垫片400包括层叠设置的两个子垫片410。在第二密封座121与第二密封部122的结合面外圈700也周向设置2组垫片400，每组垫片400包括层叠设置的两个子垫片410。本领域技术人员可根据实际需求灵活选择。
[0106]
在一个具体的实施例中，垫片400的组数为4组，每组垫片400的子垫片410的个数为2个。这样，有利于在保证泄漏率调整量的同时，提高装配的便利性。
[0107]
如图2所示，在一些实施例中，在第一密封部112和第一密封座111的结合面之间设置有第一密封圈116，在第一保持环113和第一密封座111的结合面之间设置有第二密封圈117和第三密封圈118。在第二密封部122和第二密封座121之间的结合面设置有第四密封圈126，在第二保持环123和第二密封座121之间设置有第五密封圈127和第六密封圈128。这样，有利于提高轴封的密封性能。容易理解的是，第一密封圈116和第四密封圈126的具体位置不作限制，只要避开添加的环状垫片300或者多组垫片400的位置即可。例如，第一密封圈116可以位于第一密封部112和第一密封座111的结合面中圈，第四密封圈126可以位于第二密封部122和第二密封座121的结合面中圈。结合面中圈是指在由主轴200至静环110或动环120的径向方向上的结合面的中部。
[0108]
在一些实施例中，泄漏率q1通过下述公式确定：
[0109]
[0110]
其中，δp为核主泵轴封100两端的压差；μ为流体的介质粘度；为核主泵轴封100的锥面500的锥角β的正切值；h为核主泵轴封100的动环120和静环110间的最小液膜厚度。
[0111]
如图4所示，在一些实施例中，当
△
q≥100l/h或
△
q≤-100l/h时，调整轴封100的液膜厚度的步骤，还包括：
[0112]
当100l/h≤
△
q＜200l/h时，增加第一螺栓114的紧固力矩；
[0113]
或者，增加第二螺栓124的紧固力矩；
[0114]
或者，增加第一螺栓114以及第二螺栓124的紧固力矩。
[0115]
第一螺栓114和第二螺栓124具备初始扭矩。例如，初始扭矩可以为1.1nm。当检测到100l/h≤
△
q≤200l/h时，通过调节第一螺栓114或第二螺栓124的紧固力矩，可以调节轴封100的泄漏率。具体地，当增加第一螺栓114的紧固力矩时，第一密封部112的外侧会受力发生轴向尺寸缩小的形变，此时，锥面500的实际锥角β会增大，从而可以增大液膜厚度，使轴封100的泄漏率增大，也即
△
q会减小，直至使
△
q满足-100l/h＜
△
q＜100l/h的范围要求。当增加第二螺栓124的紧固力矩时，第二密封部112的外侧会受力发生轴向尺寸缩小的形变，此时，锥面500相对于第二密封部112的表面的实际锥角β会增大，从而可以增大液膜厚度，使轴封100的泄漏率增大，也即
△
q会减小，直至使
△
q满足-100l/h＜
△
q＜100l/h的范围要求。调节时，可以分别调节第一螺栓114或第二螺栓124的扭矩。或者，同时调整第一螺栓114和第二螺栓124的扭矩，本领域技术人员可根据泄漏率的偏差程度灵活选择。
[0116]
在一些实施例中，紧固力矩的调整大小
△
n满足：
[0117]
△
n＝
△
q/200
×
3.9，且
△
n≤5nm。本实施例提供了紧固力矩的调整公式。在进行泄漏率q1的调整时，可按照上述公式进行定量调整螺栓扭矩，从而有利于提高调整效率，快速完整泄漏率q1的修正。其中，若同时对第一螺栓114和第二螺栓124的扭矩进行调整，则
△
n是指第一螺栓114和第二螺栓124的扭矩调整值的和。也即，当
△
q确定后，
△
n即可确定。此时，可以合理分配第一螺栓114和第二螺栓124的调整扭矩值，只要二者相加在一起的值与
△
n相等。
[0118]
如图7所示，在一些实施例中，当
△
q≥100l/h或
△
q≤-100l/h时，调整核主泵轴封100的泄漏率的步骤，还包括：
[0119]
当-200l/h＜
△
q≤-100l/h时，减小锥面的锥角β。
[0120]
本实施例提出了当-200l/h≤
△
q≤-100l/h时，轴封100的泄漏率的调整方法。-200l/h＜
△
q≤-100l/h即表明工作时的泄露率q1远大于泄漏率目标值q2。由前述可知，静环110的工作锥面的锥角β大小与轴封100泄漏率直接相关。锥角越大，轴封面液膜越厚，轴封泄漏率越大；锥角越小，轴封泄漏率越小。本实施例中，通过减小锥面的锥角β，使得轴封100工作时的泄漏率减小，从而使得调整后的泄露率朝向泄漏率目标值q2靠拢，最终满足-100l/h＜
△
q＜100l/h的范围要求。可通过研磨、机加工等方式改变锥面的锥角β。
[0121]
如图2、图3和图10所示，在一些实施例中，当
△
q≥100l/h或
△
q≤-100l/h时，调整核主泵轴封100的泄漏率的步骤，包括：
[0122]
当
△
q≥100l/h时，增大锥面的锥角；
[0123]
当
△
q≤-100l/h时，减小锥面的锥角。
[0124]
本实施例提出了又一种泄漏率调整的方法。本方法只通过调节锥面500的锥角β的
大小，从而改变轴封100的液膜厚度，使调整后的泄露率朝向泄漏率目标值q2靠拢，最终满足-100l/h＜
△
q＜100l/h的范围要求。可通过研磨、机加工等方式改变锥面的锥角β。
[0125]
在一些实施例中，锥角的锥角调整量大小
△
α满足：
[0126]
△
α＝
△
q/500
×
0.01
°
。通过本身实施例的公式，可以精确的控制锥面的锥角β的调整量大小，从而有利于提高调整效率。
[0127]
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
[0128]
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。