孫學(xué)森

摘 要：近年來，國家科學(xué)技術(shù)水平呈上升趨勢發(fā)展，不僅為各行業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展提供了有利條件，還間接的改善著人們的生活，促進(jìn)著國家經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展。電機(jī)制造領(lǐng)域在國家的發(fā)展中扮演著非常重要的角色，也是國家生產(chǎn)與建設(shè)工作順利開展的基礎(chǔ)。在近幾年的發(fā)展中，很多電機(jī)制造團(tuán)隊(duì)不斷加強(qiáng)對AP1000屏蔽電機(jī)研究的重視，并對其中涉及到的關(guān)鍵部件進(jìn)行了全面的分析與研究，以此來提高屏蔽電機(jī)整體的質(zhì)量。本篇文章就AP1000屏蔽電機(jī)主泵關(guān)鍵部件質(zhì)量控制方面的內(nèi)容進(jìn)行簡單的論述，希望能對相關(guān)人士的研究工作有所幫助。

關(guān)鍵詞：屏蔽電機(jī)；主泵；關(guān)鍵部件；質(zhì)量

主泵關(guān)鍵部件的質(zhì)量控制工作是AP1000屏蔽電機(jī)制造過程中最重要的部分，也是影響屏蔽電機(jī)后期使用效果的關(guān)鍵因素。由于近年來，很多新型的科學(xué)技術(shù)手段涌入社會的發(fā)展中，所以相關(guān)制造團(tuán)隊(duì)為了提高AP1000屏蔽電機(jī)整體的質(zhì)量和使用效果，不僅在控制關(guān)鍵部件質(zhì)量的同時，深入的研究關(guān)鍵部件的性能和設(shè)計(jì)理念，同時還將一些先進(jìn)的技術(shù)手段應(yīng)用到了屏蔽電機(jī)的制造與質(zhì)量控制工作中。但目前AP1000屏蔽電機(jī)主泵關(guān)鍵部件的質(zhì)量控制工作在實(shí)際開展的過程中，還是會由于一些因素的影響而出現(xiàn)問題，所以需要相關(guān)科研部門能夠提高對關(guān)鍵部件質(zhì)量控制工作的重視。

1 AP1000屏蔽電機(jī)主泵概述

AP1000反應(yīng)堆冷卻劑泵（簡稱主泵）是美國柯蒂斯懷特流體控制公司所屬的EMD工廠依據(jù)前期軍堆的使用經(jīng)驗(yàn)和三代核電技術(shù)要求，專門為1000MW核電機(jī)組設(shè)計(jì)的屏蔽電機(jī)主泵。AP1000反應(yīng)堆系統(tǒng)設(shè)計(jì)為兩個回路，每個回路的蒸汽發(fā)生器底部各懸掛兩臺主泵。主泵電機(jī)內(nèi)腔室、泵腔室及一回路連通，電機(jī)殼體與泵殼共同組成主泵的壓力邊界，如圖1所示。

為實(shí)現(xiàn)屏蔽主泵的無泄漏、高轉(zhuǎn)動慣量、免維修性等先進(jìn)設(shè)計(jì)理念和功能，必須對主泵結(jié)構(gòu)、材料等進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。如，為防止冷卻劑與定轉(zhuǎn)子鐵芯接觸受到侵蝕，定子內(nèi)壁和轉(zhuǎn)子外圓分別焊接一個薄壁屏蔽套；為獲得高的轉(zhuǎn)動慣量，在有限的腔室空間內(nèi)設(shè)置兩個烏金飛輪；為在沒有頂軸和止逆裝置的冷卻劑中支撐主泵轉(zhuǎn)子，設(shè)置了帶有預(yù)緊力的推力軸承。上述幾種部件對保持屏蔽電機(jī)主泵的先進(jìn)性和安全性發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。

AP1000首堆主泵在制造過程中出現(xiàn)了一系列質(zhì)量問題，其中屏蔽套、飛輪、軸承等主要部件質(zhì)量問題較多，是監(jiān)造質(zhì)量控制的重點(diǎn)。本文結(jié)合前期項(xiàng)目的典型質(zhì)量案例對問題的成因進(jìn)行了分析，并從技術(shù)和管理的角度提出應(yīng)關(guān)注的質(zhì)量控制要點(diǎn)。

2 AP1000屏蔽電機(jī)主泵關(guān)鍵部件質(zhì)量控制要點(diǎn)

2.1 軸承的質(zhì)量控制要點(diǎn)

軸承是AP1000屏蔽電機(jī)主泵中最基礎(chǔ)的關(guān)鍵部件之一，也是保證屏蔽電機(jī)質(zhì)量和正常運(yùn)行的關(guān)鍵。所以注重軸承的質(zhì)量控制內(nèi)容，對AP1000屏蔽電機(jī)研究工作的開展有著重要的影響。其主要質(zhì)量控制要點(diǎn)體現(xiàn)在以下幾個方面：第一，因?yàn)槠帘坞姍C(jī)的軸承是以組件形式體現(xiàn)出來的，而且軸承組件中涉及到的零部件數(shù)量比較多，零部件的種類也比較復(fù)雜。所以相關(guān)工作團(tuán)隊(duì)不僅要對軸承組件中的零部件進(jìn)行全面的了解和掌握，同時還要確保零部件的精準(zhǔn)度。另外在安裝軸承組件的過程中，相關(guān)工作人員還需要對各零部件的尺寸、材質(zhì)和型號等內(nèi)容進(jìn)行嚴(yán)格的檢查，對存在問題的零部件進(jìn)行及時的處理，這樣才能在做大程度上保證軸承的質(zhì)量。第二，相關(guān)工作團(tuán)隊(duì)在組建屏蔽電機(jī)軸承的過程中，還要對軸套表面的等離子硬質(zhì)合金厚度進(jìn)行有效的控制。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，合金厚度控制在0.25mm到0.76mm之間是最理想的狀態(tài)，因?yàn)檫@種范圍的厚度能夠在最大程度上降低對軸套便面強(qiáng)度的影響，所以需要相關(guān)工作團(tuán)隊(duì)注重對硬質(zhì)合金厚度的控制。第三，在進(jìn)行軸承涂層的過程中，相關(guān)工作團(tuán)隊(duì)還需要提高對涂層粘連性強(qiáng)度的重視。因?yàn)檩S承涂層很容易受到污染物質(zhì)的影響而在后期運(yùn)作過程中出現(xiàn)涂層開裂或表皮脫落等情況。所以在進(jìn)行涂粉的過程中，相關(guān)工作人員需要對涂粉材料的質(zhì)量、涂粉方式和涂粉工藝進(jìn)行合理的完善與改進(jìn)，以此來提高軸承涂層整體的質(zhì)量。

2.2 飛輪的質(zhì)量控制要點(diǎn)

飛輪在屏蔽電機(jī)的主泵中起著轉(zhuǎn)動慣量支持的作用，是確保屏蔽電機(jī)平穩(wěn)運(yùn)作的關(guān)鍵因素。飛輪的質(zhì)量控制要點(diǎn)體現(xiàn)在以下幾個方面：第一，卡環(huán)是飛輪中的重要構(gòu)建，在加工卡環(huán)的過程中，相關(guān)工作人員需要對冷卻劑的使用加以控制，同時還要對污染物的防治工作提高重視，以此來保證卡環(huán)的質(zhì)量。第二，利用高強(qiáng)度的馬氏體不銹鋼卡環(huán)的預(yù)緊力來實(shí)現(xiàn)對鎢合金塊的約束。對加工精度、加熱溫度、套裝時間的控制是關(guān)鍵，一定要做好先決條件的檢查、工藝文件的驗(yàn)證和過程質(zhì)量控制的旁站監(jiān)督工作。第三，飛輪最終封裝前要進(jìn)行超速試驗(yàn)，外側(cè)使用不銹鋼材料進(jìn)行封裝，進(jìn)行氦檢漏，內(nèi)部最終要充氮?dú)猓岣呖箲?yīng)力腐蝕能力。

2.3 屏蔽套的質(zhì)量控制要點(diǎn)

為保證屏蔽套最終直徑尺寸控制在公差范圍內(nèi)，從下料開始，嚴(yán)格監(jiān)督按照屏蔽套周長采用精密裁剪的方式剪切為兩塊鋼板坯料，過程必須旁站監(jiān)督與坯料尺寸復(fù)驗(yàn)。通過精密卷筒和精密焊接方法將兩塊坯料加工為成型的屏蔽套后，監(jiān)造人員應(yīng)監(jiān)督工序檢查員用π尺對兩端直徑進(jìn)行尺寸檢查，嚴(yán)格將直徑公差要求控制在0.076mm左右，這是屏蔽套制造的關(guān)鍵技術(shù)之一。如屏蔽套尺寸過小，系統(tǒng)卸壓時，尤其是快速卸壓時，屏蔽套容易出現(xiàn)鼓包。同理，如果轉(zhuǎn)子屏蔽套尺寸過大，將導(dǎo)致與轉(zhuǎn)子鐵芯預(yù)緊力不足；如果尺過小，將導(dǎo)致屏蔽套裝配困難。定子屏蔽套與定子鐵芯內(nèi)徑為間隙配合，此間隙很小且由于屏蔽套的長、薄等技術(shù)配難點(diǎn)，故將屏蔽套導(dǎo)入定戶鐵芯操作前，監(jiān)造人員應(yīng)要求制造廠制定操作規(guī)程并嚴(yán)格監(jiān)價其按批準(zhǔn)的規(guī)程進(jìn)行操作，以防定子鐵芯及陶瓷片和屏蔽套之間的摩擦對屏蔽套造成損傷甚至屏蔽套的報廢。

3 結(jié)束語

就目前AP1000屏蔽電機(jī)的研究狀況來看，雖然相關(guān)科研團(tuán)隊(duì)已經(jīng)能對主泵關(guān)鍵部件的設(shè)計(jì)原理和運(yùn)作方式方面的內(nèi)容有所了解與掌握，同時還能將一些先進(jìn)的科技手段應(yīng)用到主泵關(guān)鍵部件的制造與生產(chǎn)中，以此來確保關(guān)鍵部件的質(zhì)量。但是仍然有部分電機(jī)制造團(tuán)隊(duì)在實(shí)際制造屏蔽電機(jī)的過程中，不能對主泵關(guān)鍵部件的質(zhì)量進(jìn)行有效的控制。另外一些制造團(tuán)隊(duì)還會相應(yīng)的忽略質(zhì)量控制過程中存在的問題和不足之處，從而降低了關(guān)鍵部件的質(zhì)量，影響了AP1000屏蔽電機(jī)的運(yùn)作效果。所以在未來的發(fā)展中，電機(jī)制造領(lǐng)域需要提高對關(guān)鍵部件質(zhì)量控制工作的重視，同時還要及時處理質(zhì)量控制工作中存在的問題，以此來保證電機(jī)后期的使用效果。

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