專利名稱：一種倒裝式核主泵轉(zhuǎn)子屏蔽套的熱套裝工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種倒裝式核主泵轉(zhuǎn)子屏蔽套的熱套裝工藝，主要用于核主泵轉(zhuǎn)子屏 蔽套的裝配，屬于核電領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
核主泵是核電站一回路系統(tǒng)中唯一的旋轉(zhuǎn)設(shè)備，是核島的心臟，屬于核安全一級 設(shè)備。對于第三代非能動型核反應(yīng)堆來說，其采用的是帶屏蔽電機(jī)的屏蔽泵，泵中的電機(jī)是 立式、水冷、鼠籠式感應(yīng)電機(jī)，電機(jī)轉(zhuǎn)子的外表面套有轉(zhuǎn)子屏蔽套，轉(zhuǎn)子屏蔽套的材料為耐 腐蝕的非磁性金屬Hastelloy C-276合金，可以防止轉(zhuǎn)子銅條與反應(yīng)堆冷卻劑接觸。轉(zhuǎn)子 屏蔽套的制造和裝配質(zhì)量將直接影響核主泵的正常運(yùn)行，是核主泵中的關(guān)鍵部件。核主泵轉(zhuǎn)子屏蔽套的制造和裝配過程包括板材的剪切、滾彎、焊接、脹形和矯形以 及熱套裝幾個工序。其中，前四步可以完成轉(zhuǎn)子屏蔽套的精確制造，保證其具有一定的尺寸 精度和圓整度，為下一步裝配做準(zhǔn)備，而熱套裝可以完成轉(zhuǎn)子屏蔽套的最終裝配，是整個核 主泵轉(zhuǎn)子屏蔽套的制造和裝配過程中最為關(guān)鍵的工序。核主泵轉(zhuǎn)子屏蔽套的熱套裝屬于過盈裝配。在熱套裝前，轉(zhuǎn)子屏蔽套與轉(zhuǎn)子應(yīng)保 持一定的過盈量。加熱時，轉(zhuǎn)子屏蔽套自由膨脹，當(dāng)加熱到一定溫度，轉(zhuǎn)子屏蔽套與轉(zhuǎn)子的 過盈消失，他們之間保持一定的間隙。此時，將轉(zhuǎn)子屏蔽套快速套在轉(zhuǎn)子上，當(dāng)冷卻到室溫 時，轉(zhuǎn)子屏蔽套便會緊緊箍在轉(zhuǎn)子上。從文獻(xiàn)中了解到，轉(zhuǎn)子屏蔽套通常采用的熱套裝方法是，將轉(zhuǎn)子屏蔽套立式放置 在立式加熱爐內(nèi)加熱，達(dá)到熱套裝溫度后，用高速升降吊車吊裝轉(zhuǎn)子顫動插入加熱爐中的 轉(zhuǎn)子屏蔽套，完成熱套裝后再整體吊出，進(jìn)行快速空冷。雖然此方法普遍應(yīng)用于轉(zhuǎn)子屏蔽套的熱套裝，但將其用于核主泵轉(zhuǎn)子屏蔽套的熱 套裝還存在諸多問題。首先，與普通的轉(zhuǎn)子屏蔽套相比，核主泵轉(zhuǎn)子屏蔽套具有超薄大長 徑比，實際工藝中，核主泵轉(zhuǎn)子屏蔽套的設(shè)計厚度約為0. 5mm,內(nèi)徑為550mm左右，長度達(dá)到 3200mm,熱套裝行程大，這為其熱套裝工藝帶來很大困難；其次，核主泵的轉(zhuǎn)子重量很大，可 以達(dá)到幾噸重，用高速升降吊車來控制其運(yùn)動很不方便，同時整個熱套裝工藝要求快速精 準(zhǔn)，且工藝應(yīng)具有高穩(wěn)定性和高可靠性，而用高速升降吊車吊裝轉(zhuǎn)子完成核主泵轉(zhuǎn)子屏蔽 套的熱套裝則很難達(dá)到上述要求；再則，如果在加熱爐的高溫氣氛中完成核主泵轉(zhuǎn)子屏蔽 套的熱套裝，也不可避免的會對轉(zhuǎn)子的性能產(chǎn)生影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種倒裝式核主泵轉(zhuǎn)子屏蔽套的熱套裝工藝，可以實現(xiàn)核主 泵轉(zhuǎn)子屏蔽套的快速精準(zhǔn)裝配，且具有高穩(wěn)定性和高可靠性。本發(fā)明的技術(shù)解決方案一種倒裝式核主泵轉(zhuǎn)子屏蔽套的熱套裝工藝，分為準(zhǔn)備、 加熱和熱套裝三個階段。所述準(zhǔn)備是指在室溫下，將保溫筒和轉(zhuǎn)子屏蔽套放入加熱爐，保溫筒套在轉(zhuǎn)子屏
3蔽套的外面，且保溫筒的內(nèi)表面與轉(zhuǎn)子屏蔽套的外表面貼合在一起，兩者一同置于填料臺 的中心。然后，利用高精度定位裝置將轉(zhuǎn)子固定在加熱爐正上方一定高度，并調(diào)整位置使轉(zhuǎn) 子屏蔽套、保溫筒和轉(zhuǎn)子的軸線位于同一條中心線上，關(guān)閉爐門。所述加熱是指利用加熱爐將保溫筒和轉(zhuǎn)子屏蔽套加熱到熱套裝溫度。所述熱套裝是指打開爐門，利用高精度高速升降吊車夾住保溫筒，將保溫筒和轉(zhuǎn) 子屏蔽套一同從加熱爐內(nèi)吊出，并快速套裝在轉(zhuǎn)子上，然后移開保溫筒，使轉(zhuǎn)子屏蔽套快速 冷卻收縮，當(dāng)冷卻到室溫時，轉(zhuǎn)子屏蔽套便會緊緊箍在轉(zhuǎn)子上，最終完成核主泵轉(zhuǎn)子屏蔽套 的裝配。所述加熱爐為井式加熱爐，爐門朝上，爐體位于地下，有效減少了熱套裝裝置占用 的空間。所述轉(zhuǎn)子屏蔽套的尺寸范圍高度為1000mm-4000mm，內(nèi)徑為200mm-800mm，厚度 為 0. 3mm-1. Omm0所述保溫筒是由與轉(zhuǎn)子屏蔽套同質(zhì)的Hastelloy C-276合金制造而成，它是由兩 個半圓筒對在一起組成，半圓筒底端的內(nèi)側(cè)帶有凸臺，凸臺的寬度小于轉(zhuǎn)子屏蔽套的厚度， 對轉(zhuǎn)子屏蔽套起到支撐作用。所述保溫筒的尺寸范圍除去底端帶有凸臺的部分，保溫筒的高度與轉(zhuǎn)子屏蔽套 的高度一致，內(nèi)徑與轉(zhuǎn)子屏蔽套的外徑一致，厚度為5mm-10mm。所述保溫筒套在轉(zhuǎn)子屏蔽套外面，且保溫筒的內(nèi)表面與轉(zhuǎn)子屏蔽套的外表面貼合 在一起。一方面，保溫筒對轉(zhuǎn)子屏蔽套起到保溫作用，保證熱套裝過程中，轉(zhuǎn)子屏蔽套不會 因空氣對流換熱，而快速冷卻收縮，過早地箍在轉(zhuǎn)子上，導(dǎo)致熱套裝失敗；另一方面，保溫筒 內(nèi)表面為標(biāo)準(zhǔn)的正圓，而且厚度遠(yuǎn)大于轉(zhuǎn)子屏蔽套，因此具有一定的剛度，那么熱套裝過程 中，在利用高精度高速升降吊車吊裝保溫筒和轉(zhuǎn)子屏蔽套時，保溫筒對內(nèi)部的轉(zhuǎn)子屏蔽套 起到歸圓的作用，使轉(zhuǎn)子屏蔽套始終保持一定圓整度，熱套裝可以順利進(jìn)行。本發(fā)明所達(dá)到的有益效果是這種倒裝式核主泵轉(zhuǎn)子屏蔽套的熱套裝工藝可以完 成核主泵轉(zhuǎn)子屏蔽套的裝配。首先，高精度定位裝置和高精度高速升降吊車的使用是完成 核主泵轉(zhuǎn)子屏蔽套快速精準(zhǔn)熱套裝的前提；其次，采用倒裝式的熱套裝工藝有效減少了熱 套裝裝置占用的空間，降低了成本；再次，與吊裝轉(zhuǎn)子相比，吊裝重量更輕的保溫筒和轉(zhuǎn)子 屏蔽套來完成熱套裝，不論是精確定位還是速度控制都更加方便和容易；最后，保溫筒的使 用放寬了對熱套裝速度的要求，而且在熱套裝過程中對轉(zhuǎn)子屏蔽套起到歸圓作用，這有效 地降低了核主泵轉(zhuǎn)子屏蔽套熱套裝失敗的幾率，使得工藝具有高穩(wěn)定性和高可靠性。


下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明進(jìn)一步說明。圖1是倒裝式核主泵轉(zhuǎn)子屏蔽套的熱套裝裝置示意圖。圖2是熱套裝過程中保溫筒與轉(zhuǎn)子屏蔽套形狀和相對位置示意圖。圖3是圖2中A-A的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1.高精度定位裝置，2.轉(zhuǎn)子，3.爐門，4.加熱爐，5.保溫筒，6.填料臺，7.高 精度高速升降吊車，8.轉(zhuǎn)子屏蔽套。
具體實施例方式圖1、圖2和圖3中，保溫筒5套在轉(zhuǎn)子屏蔽套8的外面，保溫筒5的內(nèi)表面與轉(zhuǎn) 子屏蔽套8的外表面貼合在一起，兩者一同置于加熱爐4內(nèi)的填料臺6的中心，轉(zhuǎn)子2固定 在加熱爐4正上方一定高度，且轉(zhuǎn)子屏蔽套8、保溫筒5和轉(zhuǎn)子2的軸線位于同一條中心線 上。應(yīng)用上面所述裝置，并按照上述倒裝式核主泵轉(zhuǎn)子屏蔽套的熱套裝工藝，來實現(xiàn) 核主泵轉(zhuǎn)子屏蔽套的裝配，具體操作如下
首先，在室溫下，將保溫筒5套在轉(zhuǎn)子屏蔽套8的外面，且保溫筒5的內(nèi)表面與轉(zhuǎn)子屏 蔽套8的外表面貼合在一起，兩者一同置于加熱爐4內(nèi)的填料臺6的中心。利用高精度定 位裝置1將轉(zhuǎn)子2固定在加熱爐4正上方一定高度，并調(diào)整位置使轉(zhuǎn)子屏蔽套8、保溫筒5 和轉(zhuǎn)子2的軸線位于同一條中心線上，關(guān)閉爐門3。然后，利用加熱爐4將保溫筒5和轉(zhuǎn)子屏蔽套8加熱到熱套裝溫度。最后，打開爐門3，利用高精度高速升降吊車7夾住保溫筒5，將保溫筒5和轉(zhuǎn)子屏 蔽套8 —同從加熱爐4內(nèi)吊出，并快速套裝在轉(zhuǎn)子2上，然后移開保溫筒5，使轉(zhuǎn)子屏蔽套8 快速冷卻收縮，當(dāng)冷卻到室溫時，轉(zhuǎn)子屏蔽套8便會緊緊箍在轉(zhuǎn)子2上，最終完成核主泵轉(zhuǎn) 子屏蔽套8的裝配。
權(quán)利要求
一種倒裝式核主泵轉(zhuǎn)子屏蔽套的熱套裝工藝，分為準(zhǔn)備、加熱和熱套裝三個階段，其特征在于首先，在室溫下，將保溫筒(5)和轉(zhuǎn)子屏蔽套(8)放入加熱爐(4)，保溫筒(5)套在轉(zhuǎn)子屏蔽套(8)的外面，且保溫筒(5)的內(nèi)表面與轉(zhuǎn)子屏蔽套(8)的外表面貼合在一起，兩者一同置于填料臺(6)的中心；然后，利用高精度定位裝置(1)將轉(zhuǎn)子(2)固定在加熱爐(4)正上方一定高度，并調(diào)整位置使轉(zhuǎn)子屏蔽套(8)、保溫筒(5)和轉(zhuǎn)子(2)的軸線位于同一條中心線上，關(guān)閉爐門(3)；其次，利用加熱爐(4)將保溫筒(5)和轉(zhuǎn)子屏蔽套(8)加熱到熱套裝溫度；最后，打開爐門(3)，利用高精度高速升降吊車(7)夾住保溫筒(5)，將保溫筒(5)和轉(zhuǎn)子屏蔽套(8)一同從加熱爐(4)內(nèi)吊出，并快速套裝在轉(zhuǎn)子(2)上，然后，移開保溫筒(5)，使轉(zhuǎn)子屏蔽套(8)快速冷卻收縮，當(dāng)冷卻到室溫時，轉(zhuǎn)子屏蔽套(8)便會緊緊箍在轉(zhuǎn)子(2)上，最終完成核主泵轉(zhuǎn)子屏蔽套(8)的裝配。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種倒裝式核主泵轉(zhuǎn)子屏蔽套的熱套裝工藝，其特征在于 所述加熱爐(4)為井式加熱爐，爐門(3)朝上，爐體位于地下。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種倒裝式核主泵轉(zhuǎn)子屏蔽套的熱套裝工藝，其特征在于 所述轉(zhuǎn)子屏蔽套(8)的尺寸范圍高度為1000mm-4000mm，內(nèi)徑為200mm-800mm，厚度為 0. 3mm-1. Omm0
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種倒裝式核主泵轉(zhuǎn)子屏蔽套的熱套裝工藝，其特征在于 所述保溫筒(5)是由與轉(zhuǎn)子屏蔽套(8)同質(zhì)的Hastelloy C-276合金制造而成，它是由兩 個半圓筒對在一起組成，半圓筒底端的內(nèi)側(cè)帶有凸臺，凸臺的寬度小于轉(zhuǎn)子屏蔽套(8)的厚度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種倒裝式核主泵轉(zhuǎn)子屏蔽套的熱套裝工藝，其特征在于 所述保溫筒(5)的尺寸范圍除去底端帶有凸臺的部分，高度與轉(zhuǎn)子屏蔽套(8)的高度一 致，內(nèi)徑與轉(zhuǎn)子屏蔽套(8)的外徑一致，厚度為5mm-10mm。
全文摘要
一種倒裝式核主泵轉(zhuǎn)子屏蔽套的熱套裝工藝，屬于核電領(lǐng)域。這種熱套裝工藝可以完成核主泵轉(zhuǎn)子屏蔽套的裝配。首先，高精度定位裝置和高精度高速升降吊車的使用是完成核主泵轉(zhuǎn)子屏蔽套快速精準(zhǔn)熱套裝的前提；其次，采用倒裝式的熱套裝工藝有效較少了熱套裝裝置占用的空間，降低了成本；再次，與吊裝轉(zhuǎn)子相比，吊裝重量更輕的保溫筒和轉(zhuǎn)子屏蔽套來完成熱套裝，不論是精確定位還是速度控制都更加方便和容易；最后，保溫筒的使用放寬了對熱套裝速度的要求，而且在熱套裝過程中對轉(zhuǎn)子屏蔽套起到歸圓作用，這有效地降低了核主泵轉(zhuǎn)子屏蔽套熱套裝失敗的幾率，使得工藝具有高穩(wěn)定性和高可靠性。
文檔編號H02K15/02GK101951084SQ20101028939
公開日2011年1月19日 申請日期2010年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月21日
發(fā)明者吳東江, 張立文, 朱智, 雷明凱 申請人:大連理工大學(xué)