Антиреверсное устройство
ANTI-REVERSE DEVICE

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.