DE19802115C2 - Pumpenwelle mit einem Laufrad für Hauptkühlmittelpumpen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Pumpenwelle mit einem Laufrad für Hauptkühlmittelpumpen.

Bei den Hauptkühlmittelpumpen besteht das Problem, daß sie hohe Temperaturen aushalten müssen und eine überdurchschnittliche Betriebssicherheit verlangt wird. Üblicherweise erfolgt hier die Verbindung des Laufrades mit der Welle entweder über Paßfederverbindungen oder eine Verbindung mit einer Zentralschraube und einer Radialverstiftung oder Hirth-Verzahnung. Diese Verbindung ist sehr aufwendig, da neben der sicheren Befestigung des Laufrades dafür Sorge getragen werden muß, daß keinerlei lose Teile in den Primärkreis des Kernkraftwerkes gelangen. Einzelne Bauteile dieser Verbindung sind dabei im Betrieb hoch beansprucht. Um die Sicherheit zu gewährleisten ist es somit erforderlich in regelmäßigen Abständen die Welle samt Laufrad auszubauen und einer zerstörungsfreien Prüfung zu unterziehen. Dadurch sind zusätzliche Stillstandszeiten erforderlich.

Aus der DE-AS 22 59 832 ist eine Hauptkühlmittelpumpe bekannt, bei der das Laufrad an der Pumpenwelle befestigt und gegen Verdrehen gesichert ist.

Die DE 23 45 635 A1 beschreibt die Herstellung eines mit Schaufeln versehenen Rotors als aus dem vollen Material hergestellte Nabe mit einer zu dieser senkrechten Scheibe. Hierbei ist jedoch keine einstückige Ausbildung des Rotors mit einer Pumpenwelle vorgesehen.

Die Erfindung will die Nachteile der bisherigen Lösungen, nämlich viele genau zu bearbeitende Bauteile, relativ komplizierte Montage und Schweißarbeiten bei der Montage vermeiden.

Dies wird gemäß der Erfindung durch eine Pumpenwelle mit einem Laufrad für Hauptkühlmittelpumpen nach den Merkmalen aus dem Anspruch 1 erreicht. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Durch die Integration von Laufrad und Pumpenwelle in einem nicht zerlegbaren Stück entfällt der gesamte komplizierte Aufwand für Verbindungselemente und deren Sicherung.

Hier kann besonders günstig ein entsprechend geformter Rohling zur Fertigung herangezogen werden.

Eine günstige Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Welle eine Zentralbohrung aufweist, deren axiale Erstreckung über die Schaufelansätze an der Nabe hinausreicht. Mittels dieser Bohrung kann an dem Wellenteil bzw. am Laufradteil der aus einem Stück bestehenden Einheit Laufrad- Welle eine zerstörungsfreie Ultraschallprüfung durchgeführt werden. Dazu muß die Welle nicht mehr, wie bisher notwendig, ausgebaut werden.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen beispielhaft erläutert, wobei

Fig. 1 eine Verbindung Welle-Pumpenlaufrad nach dem Stand der Technik,

Fig. 2 eine Variante der Erfindung, Fig. 3 eine weitere Variante der Erfindung und

Fig. 4 eine Variante der Erfindung mit Zentralbohrung darstellt.

Fig. 1 zeigt die Verbindung Laufrad-Welle einer Hauptkühlmittelpumpe nach dem Stand der Technik. Die Welle 1 und die Laufradnabe 2 mit den Laufschaufeln 3 sind hier mit einer Zentralschraube 4 verbunden. Die Zentralschraube 4 wird mit Mutter 5 und in diese integrierter Dehnhülse hydraulisch vorgespannt. Darüber wird das Laufrad 2 mit einer Kappe 6, die wieder mit einer Zentralschraube 7 befestigt ist, abgedeckt. Die Befestigungsschraube 7 der Laufradkappe 6 wird mit einem Sicherungselement 8, das bei der Montage mit der Laufradkappe 6 verschweißt wird, gesichert.

Fig. 2 zeigt nun einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Einheit Laufrad-Welle 10. Diese Einheit besteht aus einem Wellenteil 11 und einem Laufradteil 12 mit den Laufschaufeln 13 und ist aus einem Stück gefertigt. Bevorzugt wird diese Einheit 10 aus einem Schmiederohling hergestellt. Dabei werden die Laufschaufeln 13 aus dem zylindrischen Schmiedeblock herausgefräst und geschliffen. Der Wellenteil 11 kann in konventioneller Weise durch z. B. Drehen aus einem zylindrischen Teil des Schmiederohlings mit kleinerem Durchmesser hergestellt werden. Alternativ zum Fräsen können die Laufschaufeln 13 auch durch Erosion erzeugt werden. Der Übergang zwischen Wellenteil 11 und Laufradteil 12 kann spannungsmäßig günstig gestaltet werden.

Fig. 3 zeigt eine weitere Variante der Erfindung, wobei gleiche Bauteile mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind. Im Gegensatz zu Fig. 2 einer Pumpe mit axialem Laufrad ist hier die Ausführung einer Pumpe mit halbaxialem Laufrad dargestellt, wobei wiederum die Einheit Laufrad-Welle 10 aus einem Stück gefertigt ist.

Fig. 4 stellt eine gesamte Einheit Laufrad-Welle 10 dar. Man erkennt hier die Zentralbohrung 14, die sich über die gesamte Länge des Wellenteiles 11 erstreckt und im Laufradteil 12 bis über den Schaufelansatz 15 der Laufschaufeln 13 hinausreicht. Diese Bohrung dient zur Einführung eines Ultraschallprüfkopfes zur zerstörungsfreien Prüfung insbesondere der Übergange von Wellenteil 11 zu Laufradteil 12 sowie der Schaufelansätze 15 am Laufradteil 12. Diese Prüfung kann in eingebautem Zustand in kurzer Zeit durchgeführt werden, während man bisher für den Ausbau, die Prüfung und den Einbau einige Tage Stillstand ansetzen mußte.

Claims (3)

1. Pumpenwelle mit einem Laufrad für Hauptkühlmittelpumpen, dadurch gekennzeichnet, daß das Laufrad und die Pumpenwelle als aus einem Stück bestehende Einheit eines Laufradteils (12) und eines Wellenteils (11) aus einem Schmiederohling hergestellt sind.

2. Pumpenwelle mit einem Laufrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wellenteil (11) eine Zentralbohrung (14) aufweist.

3. Pumpenwelle mit einem Laufrad nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Erstreckung der Zentralbohrung (14) über Schaufelansätze (15) von Laufschaufeln (13) an einer Nabe des Laufradteils (12) hinausreicht.