JPH0553957B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は原子炉炉心内を流れる冷却材の流量を
制御する原子炉内蔵型再循環ポンプに係り、特に
再循環ポンプのシヤフトの始動、停止時に、この
シヤフトの重量を支承するスラスト軸受装置に関
するものである。

〔発明の背景〕

原子炉内蔵型再循環ポンプは原子炉圧力容器の
底部に直接吊り下げて配置されたポンプを駆動さ
せることによつて原子炉炉心への冷却材の流量を
制御する。

この再循環ポンプを第１図について説明する
と、原子炉圧力容器１の底部には貫通孔２が形成
され、この貫通孔２には筒状ノズル３が溶接され
て取付けられている。この筒状ノズル３内にはモ
ータケース４の上部ケース４ａが挿入され筒状ノ
ズル３に溶接されている。モータケース４内には
ポンプシヤフト５が設けられ、このシヤフト５は
ジヤーナル軸受６ａ，６ｂ及び該シヤフト５の下
端部のスラストカラー７を介しスラスト軸受８
ａ，８ｂによつて支持されている。モータケース
４の下端面はモータカバー９で閉塞されている。
一方、ポンプシヤフト５の上部はノズル３を貫通
して原子炉圧力容器１内に位置しており、シヤフ
ト５の上端にはインペラ１０が装着されている。

インペラ１０の外周囲には僅かな隙間を隔てて
デイフユーザ１１が配置されている。１２はモー
タロータで、この外周のモータケース４内にモー
タステータ１３が配置されている。

上記スラストカラー７は放射状の孔７ａが穿設
され補助インペラ１４を構成している。この補助
インペラ１４はシヤフト５の駆動に伴つて回転
し、このモータケース４内に満された冷却材を図
中矢印Ａのように循環し、モータロータ１２、モ
ータステータ１３を冷却する。

１５はこの冷却材の循環流路に配置されて熱交
換器である。上記循環ポンプの起動に際して、イ
ンペラ１４、スラストカラー７を備えるポンプシ
ヤフト５等の回転体の総重量は下側のスラスト軸
受８ｂにかかつており、固定接触の状態にある。
この固体接触の状態で起動されると、両者間には
潤滑膜が形成されていないため摩耗が著しく、摺
動面が焼損しやすい難点があつた。シヤフト５の
回転数が上析するに従つて、インペラ１０は冷却
材を圧力容器１の上方より下方に導く、これによ
つてインペラ１０の出口側の圧力は入口側にに比
べて高くなり、インペラ１０を介してシヤフト５
を引上げるスラスト力が生じ、シヤフト５に固定
されたスラストカラー７はスラスト軸受８ｂより
浮上し固体接触が解除される。従つて、ポンプの
起動、停止時に固体接触を最小にする手段を講じ
る必要がある。

〔発明の目的〕

本発明の目的は循環ポンプの起動におけるスラ
スト軸受摺動面の摩耗、焼損を最小限にとどめ、
信頼性の高いスラスト軸受装置を提供することに
ある。

〔発明の概要〕

本発明は上記目的を達成するために、原子炉内
蔵型循環ポンプのスラスト軸受装置はシヤフトの
軸心部下端に摺動部材を介して補助軸受支持体を
配置し、シヤフトの起動、停止時にその重量を支
承するようにしたことを特徴とするものである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の実施例を第２図〜第５図につい
て説明する。

第２図は第１図のＸ部分に相当する箇所の拡大
図である。

第１図と同じ部分には同じ符号を付して説明す
る。

図においては、５はポンプシヤフトで、この下
端にスラストカラー７が形成されている。このス
ラストカラー７には放射状の孔７ａが穿設され冷
却材を図中矢印のよように移送する補助インペラ
１４を構成している。この補助インペラ１４の
上，下端にはスラスト軸受８ａ，８ｂが配置され
ている。

下部スラスト軸受８ｂは下端に配置したバネ、
ゴム等の弾性材料１５で支持している。また、シ
ヤフト５の軸心部下端には摺動部材１６を介した
補助軸受支持体１７が配置されポンプシヤフト５
の起動、停止時にその重量を支承するように構成
されている。

本発明は上記のように構成されているので、ポ
ンプの起動、停止時にはスラストカラー７がイン
ペラ１０、ポンプシヤフト５を含むその重量によ
り下スラスト軸受８ｂに接しているが、下スラス
ト軸受８ｂを支持する弾性材料１５のたわみ量に
よつて、補助軸受支持体１７は下スラスト軸受８
ｂを支持する。従つて、下スラスト軸受８ｂは従
来構造に比べてその負担量を低減できる。このた
め、下スラスト軸受２ｂにはポンプの起動時の段
階から潤滑水膜の形成が容易になり潤滑水膜の形
成によつて下スラスト軸受８ｂが保護される。従
つて、下スラスト軸受８ｂの摩耗が抑制され下ス
ラスト軸受の寿命を向上できる。

また、補助軸受体の摺動部材１６は起動時のご
く短時間にだけ使用されるものであり、しかも軸
受径が小さく回転周速度が遅いので発熱量は小さ
い。この摺動部材１６はセラミツク、超硬合金、
カーホン等の材料を選定することによつて長寿命
のものが得られる。

第３図〜第５図は補助軸受支持体の他の実施例
を示すもので、第３図の場合には、補助軸受支持
体１７と摺動体１６を点支持して構成したもので
あり、このようにすることによつて、スラストカ
ラー７の傾きに拘束されないので、ポンプシヤフ
ト５に無理な力を与えない利点がある。

第４図の場合には摺動体１６の形状を半球状に
したものであり、これにより上記と同等の効果を
得るようにしたものである。

第５図の場合には摺動体１６のスラストカラー
７の面に一文字または十文字の溝を穿つた構成で
あり、潤滑水膜の状態を活発化し摺動体１６の異
常摩耗を防ぐと共に、片当りの弊害を緩和できる
利点がある。

〔発明の効果〕 以上説明したように、本発明はシヤフトの軸心
部下端に補助軸受支持体を配置するようにしたの
で、スラスト軸受、特に下スラスト軸受の異常摩
耗が防止できるのはもちろん、スラストカラーと
下スラスト軸受との潤滑性の向上によつて起動ト
ルクが低減され、モータの起動電流の減少によつ
てモータも長寿命化がはかれる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の原子炉内蔵型循環ポンプの縦断
面図、第２図〜第５図は本発明の原子炉内蔵型再
循環ポンプのスラスト軸受装置の実施例を示す要
部拡大断面図で、第２図は第１図のＸ部の拡大断
面図、第３図〜第５図は補助軸受支持体部の拡大
断面図である。 ５……ポンプシヤフト、７……スラストカラ
ー、８ａ，８ｂ……スラスト軸受、１５……弾性
材料、１６……摺動部材、１７……補助軸受支持
体。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 原子炉圧力容器の底部に吊下げて支持された
   モータケースと、該モータケース内に収納され上
   部が前記圧力容器内に突出したインペラが接続さ
   れたシヤフトと、前記シヤフトを前記モータケー
   ス内で支持するジヤーナル軸受およびスラスト軸
   受とを具備した原子炉内蔵型再循環ポンプにおい
   て、前記シヤフトの軸心部下端に摺動部材を介し
   た補助軸受支持体を配置し、前記シヤフトの始
   動、停止時にその重量を支承するようにしたこと
   を特徴とする原子炉内蔵型再循環ポンプのスラス
   ト軸受装置。 ２ 特許請求の範囲第１項において、前記摺動部
   材は補助軸受支持体上に点支持し傾き得るように
   したことを特徴とする原子炉内蔵型再循環ポンプ
   のスラスト軸受装置。 ３ 特許請求の範囲第１項において、前記摺動部
   材のスラスト軸受側を半球状に形成し、該半球状
   摺動部材が対向する前記シヤフトを半球状に穿つ
   て構成したことを特徴とする原子炉内蔵型再循環
   ポンプのスラスト軸受装置。 ４ 特許請求の範囲第１項において、前記シヤフ
   トに対向する前記摺動部材に潤滑液が流動する溝
   を穿つて構成したことを特徴とする原子炉内蔵型
   再循環ポンプのスラスト軸受装置。