二代加核电主泵加工制造工艺

张琦

摘 要：我国首台二代加主泵的试验已经圆满结束了，这标志着我国已经诞生了首台自主研发的二代加主泵电机。在过去我国的核电站二代加主泵无法自产，只能依赖技术进口，这台主泵电机的研制成功宣告着我国的核电事业已经向着自主知识产权更加向前迈进了一步。在核电主泵的结构中，电机是其中非常重要的组成部分，起到“心脏”的作用，并且在实际工作中，这种产品的制造难度也比较大。本文针对核电主泵中的电机进行了介绍和说明，探讨了其制造工艺。

关键词：核电站；制造工艺；主泵电机

核电站在运行的时候，经常要对设备进行冷却，所以应该在内部形成一个完善的循环系统，驱动该系统的电机就是主泵电机，在整个核电站中，主泵电机起到的作用非常重要，可以说是整个核电站中最为核心的部位。由于核电站内部结构的关系，所以主泵电机应该在无人监督的情况下正常运行，并且保证运行中的安全性和稳定性，其总体上来说，技术要求较高，所以制造度比较大。但是主泵电机对于国家安全和相关制造产业都有很大的关联，所以应该加大对这部分机械的创新力度。

1 主泵设计中存在的特点

该主泵具有一个三相鼠笼电动机，其具有一定的感应能力，结构为立式，其由以下几个部分构成，分别是上、下机架，定子和转子，以及冷却器等部分，除此之外，导轴承和止逆结构也是非常重要的部分。在整个结构中，其存在有三个轴承。在结构中的定子周围有用于水热交换的结构，可以起到良好的通风换气作用。在定子绕组内，存在12个电阻用于检测温度，如果温度过高即可发出信号进行报警。其电机采用轴承来固定在机架内部，并且在内部通过润滑，来对整个电机结构进行冷却。在整个电机的最上方就是止逆机构，上述这些部位对于整个机械的运行都有很重要的作用。

1.1 结构呈现出半伞式的特点

这种电机的邹城在机架上方进行安装，而飞轮安装在整个机架的下方，并且止逆结构布置于电机顶端部位，而在机械下方的轴深位置则有双向推力轴承。对于旧有的电机来说，其常规转速维持在每分钟1000转的水平上，这种新型的电机结构对这种情况进行了改变，转子的支点布置于悬挂结构之中，这对于电机的设计来说，可谓是一种创新，为以后高速立式电机的发展打下了基础。

1.2 采用了可拆卸的大惯量飞轮装置

和旧有的电机设备相比，其本身最大的特点就是采用了可拆卸的大惯量飞轮装置，这对于电机结构来说，是一项非常重要的保护。在整个核电系统中，飞轮起到的作用是保障核电站运行的安全性，如果主泵突发了一系列事故，飞轮可以继续在短期内维持运行，争取宝贵时间来进行事故的紧急处理工作。飞轮是通过一个飞轮内套来和轴进行连接的，并且保有足够的摩擦力，进而能够确保飞轮可以在一定速度下进行运转。但是从另一方面来看，该摩擦力应该保持在一定范围内，不能过大，这样才能保证如果转子的转速过快的时候，飞轮可以通过可拆卸结构自行脱落。如果摩擦力过大，就会导致飞轮出现碎裂的情况，给核电系统带来很大的危险性。

1.3 性能得到了有效优化

这种电动机让承压部件和轴承之间的距离有效缩短了，设备运行的安全性大大提升，并且也让上轴承密封圈的设计得到了有效优化，避免了上轴承室出现雾化的事故，对于漏油事故也很好地避免了。

2 电机的重点制造工艺

2.1 定子铁心装压

（1）定子沖片材料为0.5mm厚50W270硅钢片，定子冲片冲制后涂刷F级水溶性半无机硅钢片漆。定子压板为不锈钢（0Cr18Ni9）结构，其平面在立车上加工。定子叠装方式为外装压，靠胎具定位，在立式油压机上进行叠片。（2）迭片为顺时针方向进行，叠装采用1/2叠装。第一段铁心迭完，插入槽样棒，每张扇形片插二根，然后对第一段铁心仔细检查并整形，使用整形棒，使铁心槽形、段高符合要求。（3）第一段铁心合格后，方能进行下一段铁心的迭装，铁芯总长叠装1/2时预压一次。加压时压力要逐渐升高到规定值，并保压到规定的时间，然后降低压力到规定值，再次升压，从而实现反复加压的过程。在压紧过程中，一方面操纵油压机注意观察油压表的读数，总压力不要超过规定的压力值，一方面检查和调整铁心的各部尺寸，做自检记录，并在检查员的监督下检查铁心各段长度尺寸、总长度尺寸、铁心中心的偏心值及紧度情况，符合质量要求后，压紧铁心。（4）在压紧状态下将定位筋、盒形支柱、盖板等按要求焊接，焊后消除应力。

2.2 定子下线

定子下线在下线封闭间进行，定子铁心安放在滚轮架上。（1）首先要对线圈进行试下线，下线时应用双手将线圈按入槽中，不许用锤子直接敲打线圈，如线圈下入槽内无阻，线圈外保护带无破损，说明压型合格。若第一次压型后线圈下入槽内较紧，则应重新压型。试下线合格后方可开始正式的下线工作。（2）正式下线由两人在铁心两侧同时进行。边压型边下线，如果压型后的线圈下线有困难时，可在线圈上垫上聚酯薄膜，用下线打板轻轻敲打使之下入槽内。入槽后下层边线圈端部应紧靠端箍，按图纸和绝缘规范进行端部绑扎，绑扎要牢固，排列要整齐，边下线边绑扎。每下完一个线圈后，要立即打上槽楔，用楔下垫条撑紧。全部线圈下完以后，进行线圈组间的连接、焊接和绝缘包扎。（3）定子下线后在浸漆罐内进行VPI处理，并在侵漆前后各作一次绕组对地绝缘耐压试验。

2.3 转子铁心装压

（1）转子铁心采用外装压，胎定位。转子冲片材质与涂漆同定子冲片相同。装配前检查转子压板、冲片、转子通风槽板、螺杆等零部件外观是否良好，冲片、漆膜完整光亮，无外伤、油污、尘埃。（2）准备装压工具，将装压胎摆放到装压平台上，并调整其垂直度，将转子压板放入装压胎下面。叠第一段硅钢片，叠片时要注意毛刺方向必须一致。第一段叠好后，在圆周8等分处测量厚度，放入四根槽样棒，互成90°。每叠完一段冲片用通槽棒测检槽型，注意铁心长度，叠至总长一半时预压一次。（3）叠至总长后，将铁心放入装压工具中，用装压工具外圆的调整螺栓调直铁心。将转子铁心连同装压工具一起吊到油压机上预压，检查转子铁心是否垂直，如果各处没问题继续加压，用钢尺和紧度刀片检查尺寸和紧度。在紧度和尺寸等均合格后，拧紧转子铁心拉杆螺母。

结束语

总体上来说，主泵电机在结构上非常复杂，具有较高的技术要求，装配工作也具有很高的难度。就其制造工艺来说，我们应该加强对主泵电机制造的关键环节的研究，通过一系列实践来不断革新工艺，注意经验的总结。随着科技的发展，已经有越来越多的新设备投入使用，也给我们的机械制造提供了便利条件、当前在全球范围内，核电技术的应用比重还在逐渐上升，我国也应该趋时更新、与时俱进，对核电技术进行新的升级，充分借鉴国外先进的发展成果，这样才能不断提高我国核电发展的水平。

参考文献

[1]孟远辉.核电站的持续运行及其面临的长期挑战[J].国外核新闻.2000（10）.

[2]肖显静.核电站决策中的科技专家：技治主义还是诚实代理人？[J].山东科技大学学报（社会科学版）.2011（04）.

[3]保障核电站核安全的措施[J].环境.2011（12）.

[4]王沛.核电站是安全的[J].农村电工.2004（08）.endprint