专利名称：一种倒装式核主泵转子屏蔽套的热套装工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种倒装式核主泵转子屏蔽套的热套装工艺，主要用于核主泵转子屏 蔽套的装配，属于核电领域。
背景技术：
核主泵是核电站一回路系统中唯一的旋转设备，是核岛的心脏，属于核安全一级 设备。对于第三代非能动型核反应堆来说，其采用的是带屏蔽电机的屏蔽泵，泵中的电机是 立式、水冷、鼠笼式感应电机，电机转子的外表面套有转子屏蔽套，转子屏蔽套的材料为耐 腐蚀的非磁性金属Hastelloy C-276合金，可以防止转子铜条与反应堆冷却剂接触。转子 屏蔽套的制造和装配质量将直接影响核主泵的正常运行，是核主泵中的关键部件。核主泵转子屏蔽套的制造和装配过程包括板材的剪切、滚弯、焊接、胀形和矫形以 及热套装几个工序。其中，前四步可以完成转子屏蔽套的精确制造，保证其具有一定的尺寸 精度和圆整度，为下一步装配做准备，而热套装可以完成转子屏蔽套的最终装配，是整个核 主泵转子屏蔽套的制造和装配过程中最为关键的工序。核主泵转子屏蔽套的热套装属于过盈装配。在热套装前，转子屏蔽套与转子应保 持一定的过盈量。加热时，转子屏蔽套自由膨胀，当加热到一定温度，转子屏蔽套与转子的 过盈消失，他们之间保持一定的间隙。此时，将转子屏蔽套快速套在转子上，当冷却到室温 时，转子屏蔽套便会紧紧箍在转子上。从文献中了解到，转子屏蔽套通常采用的热套装方法是，将转子屏蔽套立式放置 在立式加热炉内加热，达到热套装温度后，用高速升降吊车吊装转子颤动插入加热炉中的 转子屏蔽套，完成热套装后再整体吊出，进行快速空冷。虽然此方法普遍应用于转子屏蔽套的热套装，但将其用于核主泵转子屏蔽套的热 套装还存在诸多问题。首先，与普通的转子屏蔽套相比，核主泵转子屏蔽套具有超薄大长 径比，实际工艺中，核主泵转子屏蔽套的设计厚度约为0. 5mm,内径为550mm左右，长度达到 3200mm,热套装行程大，这为其热套装工艺带来很大困难；其次，核主泵的转子重量很大，可 以达到几吨重，用高速升降吊车来控制其运动很不方便，同时整个热套装工艺要求快速精 准，且工艺应具有高稳定性和高可靠性，而用高速升降吊车吊装转子完成核主泵转子屏蔽 套的热套装则很难达到上述要求；再则，如果在加热炉的高温气氛中完成核主泵转子屏蔽 套的热套装，也不可避免的会对转子的性能产生影响。
发明内容
本发明的目的是提供一种倒装式核主泵转子屏蔽套的热套装工艺，可以实现核主 泵转子屏蔽套的快速精准装配，且具有高稳定性和高可靠性。本发明的技术解决方案一种倒装式核主泵转子屏蔽套的热套装工艺，分为准备、 加热和热套装三个阶段。所述准备是指在室温下，将保温筒和转子屏蔽套放入加热炉，保温筒套在转子屏
3蔽套的外面，且保温筒的内表面与转子屏蔽套的外表面贴合在一起，两者一同置于填料台 的中心。然后，利用高精度定位装置将转子固定在加热炉正上方一定高度，并调整位置使转 子屏蔽套、保温筒和转子的轴线位于同一条中心线上，关闭炉门。所述加热是指利用加热炉将保温筒和转子屏蔽套加热到热套装温度。所述热套装是指打开炉门，利用高精度高速升降吊车夹住保温筒，将保温筒和转 子屏蔽套一同从加热炉内吊出，并快速套装在转子上，然后移开保温筒，使转子屏蔽套快速 冷却收缩，当冷却到室温时，转子屏蔽套便会紧紧箍在转子上，最终完成核主泵转子屏蔽套 的装配。所述加热炉为井式加热炉，炉门朝上，炉体位于地下，有效减少了热套装装置占用 的空间。所述转子屏蔽套的尺寸范围高度为1000mm-4000mm，内径为200mm-800mm，厚度 为 0. 3mm-1. Omm0所述保温筒是由与转子屏蔽套同质的Hastelloy C-276合金制造而成，它是由两 个半圆筒对在一起组成，半圆筒底端的内侧带有凸台，凸台的宽度小于转子屏蔽套的厚度， 对转子屏蔽套起到支撑作用。所述保温筒的尺寸范围除去底端带有凸台的部分，保温筒的高度与转子屏蔽套 的高度一致，内径与转子屏蔽套的外径一致，厚度为5mm-10mm。所述保温筒套在转子屏蔽套外面，且保温筒的内表面与转子屏蔽套的外表面贴合 在一起。一方面，保温筒对转子屏蔽套起到保温作用，保证热套装过程中，转子屏蔽套不会 因空气对流换热，而快速冷却收缩，过早地箍在转子上，导致热套装失败；另一方面，保温筒 内表面为标准的正圆，而且厚度远大于转子屏蔽套，因此具有一定的刚度，那么热套装过程 中，在利用高精度高速升降吊车吊装保温筒和转子屏蔽套时，保温筒对内部的转子屏蔽套 起到归圆的作用，使转子屏蔽套始终保持一定圆整度，热套装可以顺利进行。本发明所达到的有益效果是这种倒装式核主泵转子屏蔽套的热套装工艺可以完 成核主泵转子屏蔽套的装配。首先，高精度定位装置和高精度高速升降吊车的使用是完成 核主泵转子屏蔽套快速精准热套装的前提；其次，采用倒装式的热套装工艺有效减少了热 套装装置占用的空间，降低了成本；再次，与吊装转子相比，吊装重量更轻的保温筒和转子 屏蔽套来完成热套装，不论是精确定位还是速度控制都更加方便和容易；最后，保温筒的使 用放宽了对热套装速度的要求，而且在热套装过程中对转子屏蔽套起到归圆作用，这有效 地降低了核主泵转子屏蔽套热套装失败的几率，使得工艺具有高稳定性和高可靠性。
下面结合附图和具体实施方式
对本发明进一步说明。图1是倒装式核主泵转子屏蔽套的热套装装置示意图。图2是热套装过程中保温筒与转子屏蔽套形状和相对位置示意图。图3是图2中A-A的剖面结构示意图。图中1.高精度定位装置，2.转子，3.炉门，4.加热炉，5.保温筒，6.填料台，7.高 精度高速升降吊车，8.转子屏蔽套。
具体实施例方式图1、图2和图3中，保温筒5套在转子屏蔽套8的外面，保温筒5的内表面与转 子屏蔽套8的外表面贴合在一起，两者一同置于加热炉4内的填料台6的中心，转子2固定 在加热炉4正上方一定高度，且转子屏蔽套8、保温筒5和转子2的轴线位于同一条中心线 上。应用上面所述装置，并按照上述倒装式核主泵转子屏蔽套的热套装工艺，来实现 核主泵转子屏蔽套的装配，具体操作如下
首先，在室温下，将保温筒5套在转子屏蔽套8的外面，且保温筒5的内表面与转子屏 蔽套8的外表面贴合在一起，两者一同置于加热炉4内的填料台6的中心。利用高精度定 位装置1将转子2固定在加热炉4正上方一定高度，并调整位置使转子屏蔽套8、保温筒5 和转子2的轴线位于同一条中心线上，关闭炉门3。然后，利用加热炉4将保温筒5和转子屏蔽套8加热到热套装温度。最后，打开炉门3，利用高精度高速升降吊车7夹住保温筒5，将保温筒5和转子屏 蔽套8 —同从加热炉4内吊出，并快速套装在转子2上，然后移开保温筒5，使转子屏蔽套8 快速冷却收缩，当冷却到室温时，转子屏蔽套8便会紧紧箍在转子2上，最终完成核主泵转 子屏蔽套8的装配。
权利要求
一种倒装式核主泵转子屏蔽套的热套装工艺，分为准备、加热和热套装三个阶段，其特征在于首先，在室温下，将保温筒(5)和转子屏蔽套(8)放入加热炉(4)，保温筒(5)套在转子屏蔽套(8)的外面，且保温筒(5)的内表面与转子屏蔽套(8)的外表面贴合在一起，两者一同置于填料台(6)的中心；然后，利用高精度定位装置(1)将转子(2)固定在加热炉(4)正上方一定高度，并调整位置使转子屏蔽套(8)、保温筒(5)和转子(2)的轴线位于同一条中心线上，关闭炉门(3)；其次，利用加热炉(4)将保温筒(5)和转子屏蔽套(8)加热到热套装温度；最后，打开炉门(3)，利用高精度高速升降吊车(7)夹住保温筒(5)，将保温筒(5)和转子屏蔽套(8)一同从加热炉(4)内吊出，并快速套装在转子(2)上，然后，移开保温筒(5)，使转子屏蔽套(8)快速冷却收缩，当冷却到室温时，转子屏蔽套(8)便会紧紧箍在转子(2)上，最终完成核主泵转子屏蔽套(8)的装配。
2.根据权利要求1所述的一种倒装式核主泵转子屏蔽套的热套装工艺，其特征在于 所述加热炉(4)为井式加热炉，炉门(3)朝上，炉体位于地下。
3.根据权利要求1所述的一种倒装式核主泵转子屏蔽套的热套装工艺，其特征在于 所述转子屏蔽套(8)的尺寸范围高度为1000mm-4000mm，内径为200mm-800mm，厚度为 0. 3mm-1. Omm0
4.根据权利要求1所述的一种倒装式核主泵转子屏蔽套的热套装工艺，其特征在于 所述保温筒(5)是由与转子屏蔽套(8)同质的Hastelloy C-276合金制造而成，它是由两 个半圆筒对在一起组成，半圆筒底端的内侧带有凸台，凸台的宽度小于转子屏蔽套(8)的厚度。
5.根据权利要求1所述的一种倒装式核主泵转子屏蔽套的热套装工艺，其特征在于 所述保温筒(5)的尺寸范围除去底端带有凸台的部分，高度与转子屏蔽套(8)的高度一 致，内径与转子屏蔽套(8)的外径一致，厚度为5mm-10mm。
全文摘要
一种倒装式核主泵转子屏蔽套的热套装工艺，属于核电领域。这种热套装工艺可以完成核主泵转子屏蔽套的装配。首先，高精度定位装置和高精度高速升降吊车的使用是完成核主泵转子屏蔽套快速精准热套装的前提；其次，采用倒装式的热套装工艺有效较少了热套装装置占用的空间，降低了成本；再次，与吊装转子相比，吊装重量更轻的保温筒和转子屏蔽套来完成热套装，不论是精确定位还是速度控制都更加方便和容易；最后，保温筒的使用放宽了对热套装速度的要求，而且在热套装过程中对转子屏蔽套起到归圆作用，这有效地降低了核主泵转子屏蔽套热套装失败的几率，使得工艺具有高稳定性和高可靠性。
文档编号H02K15/02GK101951084SQ20101028939
公开日2011年1月19日 申请日期2010年9月21日 优先权日2010年9月21日
发明者吴东江, 张立文, 朱智, 雷明凯 申请人:大连理工大学