二代加核電主泵加工制造工藝

張琦

摘 要：我國首臺二代加主泵的試驗已經圓滿結束了，這標志著我國已經誕生了首臺自主研發的二代加主泵電機。在過去我國的核電站二代加主泵無法自產，只能依賴技術進口，這臺主泵電機的研制成功宣告著我國的核電事業已經向著自主知識產權更加向前邁進了一步。在核電主泵的結構中，電機是其中非常重要的組成部分，起到“心臟”的作用，并且在實際工作中，這種產品的制造難度也比較大。本文針對核電主泵中的電機進行了介紹和說明，探討了其制造工藝。

關鍵詞：核電站；制造工藝；主泵電機

核電站在運行的時候，經常要對設備進行冷卻，所以應該在內部形成一個完善的循環系統，驅動該系統的電機就是主泵電機，在整個核電站中，主泵電機起到的作用非常重要，可以說是整個核電站中最為核心的部位。由于核電站內部結構的關系，所以主泵電機應該在無人監督的情況下正常運行，并且保證運行中的安全性和穩定性，其總體上來說，技術要求較高，所以制造度比較大。但是主泵電機對于國家安全和相關制造產業都有很大的關聯，所以應該加大對這部分機械的創新力度。

1 主泵設計中存在的特點

該主泵具有一個三相鼠籠電動機，其具有一定的感應能力，結構為立式，其由以下幾個部分構成，分別是上、下機架，定子和轉子，以及冷卻器等部分，除此之外，導軸承和止逆結構也是非常重要的部分。在整個結構中，其存在有三個軸承。在結構中的定子周圍有用于水熱交換的結構，可以起到良好的通風換氣作用。在定子繞組內，存在12個電阻用于檢測溫度，如果溫度過高即可發出信號進行報警。其電機采用軸承來固定在機架內部，并且在內部通過潤滑，來對整個電機結構進行冷卻。在整個電機的最上方就是止逆機構，上述這些部位對于整個機械的運行都有很重要的作用。

1.1 結構呈現出半傘式的特點

這種電機的鄒城在機架上方進行安裝，而飛輪安裝在整個機架的下方，并且止逆結構布置于電機頂端部位，而在機械下方的軸深位置則有雙向推力軸承。對于舊有的電機來說，其常規轉速維持在每分鐘1000轉的水平上，這種新型的電機結構對這種情況進行了改變，轉子的支點布置于懸掛結構之中，這對于電機的設計來說，可謂是一種創新，為以后高速立式電機的發展打下了基礎。

1.2 采用了可拆卸的大慣量飛輪裝置

和舊有的電機設備相比，其本身最大的特點就是采用了可拆卸的大慣量飛輪裝置，這對于電機結構來說，是一項非常重要的保護。在整個核電系統中，飛輪起到的作用是保障核電站運行的安全性，如果主泵突發了一系列事故，飛輪可以繼續在短期內維持運行，爭取寶貴時間來進行事故的緊急處理工作。飛輪是通過一個飛輪內套來和軸進行連接的，并且保有足夠的摩擦力，進而能夠確保飛輪可以在一定速度下進行運轉。但是從另一方面來看，該摩擦力應該保持在一定范圍內，不能過大，這樣才能保證如果轉子的轉速過快的時候，飛輪可以通過可拆卸結構自行脫落。如果摩擦力過大，就會導致飛輪出現碎裂的情況，給核電系統帶來很大的危險性。

1.3 性能得到了有效優化

這種電動機讓承壓部件和軸承之間的距離有效縮短了，設備運行的安全性大大提升，并且也讓上軸承密封圈的設計得到了有效優化，避免了上軸承室出現霧化的事故，對于漏油事故也很好地避免了。

2 電機的重點制造工藝

2.1 定子鐵心裝壓

（1）定子沖片材料為0.5mm厚50W270硅鋼片，定子沖片沖制后涂刷F級水溶性半無機硅鋼片漆。定子壓板為不銹鋼（0Cr18Ni9）結構，其平面在立車上加工。定子疊裝方式為外裝壓，靠胎具定位，在立式油壓機上進行疊片。（2）迭片為順時針方向進行，疊裝采用1/2疊裝。第一段鐵心迭完，插入槽樣棒，每張扇形片插二根，然后對第一段鐵心仔細檢查并整形，使用整形棒，使鐵心槽形、段高符合要求。（3）第一段鐵心合格后，方能進行下一段鐵心的迭裝，鐵芯總長疊裝1/2時預壓一次。加壓時壓力要逐漸升高到規定值，并保壓到規定的時間，然后降低壓力到規定值，再次升壓，從而實現反復加壓的過程。在壓緊過程中，一方面操縱油壓機注意觀察油壓表的讀數，總壓力不要超過規定的壓力值，一方面檢查和調整鐵心的各部尺寸，做自檢記錄，并在檢查員的監督下檢查鐵心各段長度尺寸、總長度尺寸、鐵心中心的偏心值及緊度情況，符合質量要求后，壓緊鐵心。（4）在壓緊狀態下將定位筋、盒形支柱、蓋板等按要求焊接，焊后消除應力。

2.2 定子下線

定子下線在下線封閉間進行，定子鐵心安放在滾輪架上。（1）首先要對線圈進行試下線，下線時應用雙手將線圈按入槽中，不許用錘子直接敲打線圈，如線圈下入槽內無阻，線圈外保護帶無破損，說明壓型合格。若第一次壓型后線圈下入槽內較緊，則應重新壓型。試下線合格后方可開始正式的下線工作。（2）正式下線由兩人在鐵心兩側同時進行。邊壓型邊下線，如果壓型后的線圈下線有困難時，可在線圈上墊上聚酯薄膜，用下線打板輕輕敲打使之下入槽內。入槽后下層邊線圈端部應緊靠端箍，按圖紙和絕緣規范進行端部綁扎，綁扎要牢固，排列要整齊，邊下線邊綁扎。每下完一個線圈后，要立即打上槽楔，用楔下墊條撐緊。全部線圈下完以后，進行線圈組間的連接、焊接和絕緣包扎。（3）定子下線后在浸漆罐內進行VPI處理，并在侵漆前后各作一次繞組對地絕緣耐壓試驗。

2.3 轉子鐵心裝壓

（1）轉子鐵心采用外裝壓，胎定位。轉子沖片材質與涂漆同定子沖片相同。裝配前檢查轉子壓板、沖片、轉子通風槽板、螺桿等零部件外觀是否良好，沖片、漆膜完整光亮，無外傷、油污、塵埃。（2）準備裝壓工具，將裝壓胎擺放到裝壓平臺上，并調整其垂直度，將轉子壓板放入裝壓胎下面。疊第一段硅鋼片，疊片時要注意毛刺方向必須一致。第一段疊好后，在圓周8等分處測量厚度，放入四根槽樣棒，互成90°。每疊完一段沖片用通槽棒測檢槽型，注意鐵心長度，疊至總長一半時預壓一次。（3）疊至總長后，將鐵心放入裝壓工具中，用裝壓工具外圓的調整螺栓調直鐵心。將轉子鐵心連同裝壓工具一起吊到油壓機上預壓，檢查轉子鐵心是否垂直，如果各處沒問題繼續加壓，用鋼尺和緊度刀片檢查尺寸和緊度。在緊度和尺寸等均合格后，擰緊轉子鐵心拉桿螺母。

結束語

總體上來說，主泵電機在結構上非常復雜，具有較高的技術要求，裝配工作也具有很高的難度。就其制造工藝來說，我們應該加強對主泵電機制造的關鍵環節的研究，通過一系列實踐來不斷革新工藝，注意經驗的總結。隨著科技的發展，已經有越來越多的新設備投入使用，也給我們的機械制造提供了便利條件、當前在全球范圍內，核電技術的應用比重還在逐漸上升，我國也應該趨時更新、與時俱進，對核電技術進行新的升級，充分借鑒國外先進的發展成果，這樣才能不斷提高我國核電發展的水平。

參考文獻

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