一种易加工的超超临界1100MW核电发电机座及其工艺

摘要

一种易加工的超超临界1100MW核电发电机座，包括汽端构架，其包括汽端外壁和第一中壁，第一中壁的外周套设有第一外罩板；中段构架，其包括第二中壁，其外周套设有第二外罩板；励端构架，其包括外周套设有第三外罩板的第三中壁，以及与第三中壁连接的励端外壁；励端构架内部设有冷却器支座，外周设有出线盒支座和通风管；机座外周设有出线盒支座和一组人孔法兰，机座下端两侧对称设置有底脚板；汽端构架内设有汽端压圈，励端构架内设有励端压圈，汽端压圈和励端压圈呈碟形。大型机座分三段然后焊接成整体，便于加工；机座强度高；安装冷却装置，实现降温；励端压圈和汽端压圈可形成预紧力，压紧电机定子。

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统和设备的技术领域，特别涉及核电发电机配套设备的技术领域。

背景技术

对于超超临界1100MW核电发电机，其功率和体积都及其大，而用于安装超超临界1100MW核电发电机的机座，其长度超过11米，按照普通的方式加工及其困难，耗费人力物力。

另外，对于超大型的电机定子，其端部如何定位和压紧，以及对于整体的降温，也是需要解决的课题。

发明内容

发明的目的：本发明公开一种易加工的超超临界1100MW核电发电机座，大型机座分成三段然后焊接成整体，便于加工；机座外壳强度高，密封性能好；可安装冷却装置，进行机座内部的降温，起到保护电机的作用；可供设备维护时人员和物资的进出；励端压圈和汽端压圈可形成预紧力，更好的压紧电机定子。

技术方案：为了实现以上目的，本发明公开了一种易加工的超超临界1100MW核电发电机座：机座包括依次设置的汽端构架、中段构架和励端构架；其中汽端构架包括汽端外壁和一组第一中壁，一组第一中壁的外周套设有第一外罩板；中段构架包括一组第二中壁，一组第二中壁的外周套设有第二外罩板；励端构架包括外周套设有第三外罩板的一组第三中壁，以及与第三中壁连接的励端外壁；所述励端构架内部设有冷却器支座，外周设有出线盒支座和通风管；机座外周设有出线盒支座和一组人孔法兰，机座下端两侧对称设置有底脚板；汽端构架内设有汽端压圈，励端构架内设有励端压圈，所述汽端压圈和励端压圈呈碟形。这种设计将大型机座分成三段然后焊接成整体，便于加工；机座外壳强度高，密封性能好；冷却器支座用于安装冷却装置，进行机座内部的降温，起到保护电机的作用；人孔法兰用于设备维护时人员和物资的进出；碟形的励端压圈和汽端压圈起到形成预紧力、更好的压紧电机定子的作用。

进一步的，上述一种易加工的超超临界1100MW核电发电机座，所述汽端外壁一侧设有汽端端盖，励端外壁一侧设有励端端盖，其中励端端盖内部设有用于放置冷却器的空腔。这种设计利用励端端盖的空间放置冷却器，可以节约机座内部的空间，使结构紧凑。

进一步的，上述一种易加工的超超临界1100MW核电发电机座，所述汽端端盖内部设有风扇。这种设计除冷却器外，在汽端设置风扇，使空气流动以快速带走热量，达到通风散热的目的，使整体冷却效果更好；风扇的设置合理利用了汽端端盖内部的空间，使结构紧凑，不占用机座内部电机定子的空间。

进一步的，上述一种易加工的超超临界1100MW核电发电机座，所述机座底部设有下支座。下支座的设计用于机座的支撑和安放。

进一步的，上述一种易加工的超超临界1100MW核电发电机座，所述汽端压圈和励端压圈均通过螺钉固定在电机定子端部，并通过螺钉的拧紧将碟形的汽端压圈和励端压圈压平。这种设计下汽端压圈和励端压圈压平后产生预紧力，防止螺钉的松动，使结构可靠、安全；另外，拧螺钉时无需扭矩扳手等工具人工施加扭矩，只需将汽端压圈或励端压圈压平，即可得到适当的螺钉拉力。

进一步的，上述一种易加工的超超临界1100MW核电发电机座，所述汽端压圈和励端压圈均包括压圈和设置在压圈上的齿压板，其中齿压板包括一组呈发散状的齿，并且，每相邻两齿上设有压板。这种设计增大了汽端压圈或励端压圈与电机定子的接触面；电机定子端部的散热效果好。

进一步的，上述一种易加工的超超临界1100MW核电发电机座，所述齿压板的材料为无磁钢轧制钢板，其化学成分的质量百分比为：C：0.95%，Si：0.27～0.35%，Mn：15%，Ni：0.4%，Mo：0.55%，Ti：0.035%， S≤0.02%，P≤0.02%，余量为Fe，齿压板加工成形后进行渗碳处理或渗氮处理。这种设计采用含碳量相对较低、含锰量较高的耐磨钢，先轧制成型，其中含碳量较低便于轧制；齿压板加工完成后进行渗碳处理以提高齿压板表面的碳含量，提高硬度和耐磨性，渗氮处理也是为了提高齿压板表面的硬度和耐磨性。

进一步的，上述一种易加工的超超临界1100MW核电发电机座的工艺，将机座分为三段，即汽端构架、中段构架和励端构架，将三段机座分别装配与焊接，最后将三段机座对接并进行环缝焊接，以形成机座整体。这种设计将机座分成三段然后焊接成整体，便于加工，用于超大型、无法整体加工的机座。

进一步的，上述一种易加工的超超临界1100MW核电发电机座的工艺，具体步骤如下：1）汽端构架装配：a）在汽端外壁上划十字中心线并延伸到侧面，划筋板和第一外罩板位置线；b）装配各层筋板与第一中壁，用垂线法校正第一中壁内圆的同轴度；c）装配第一外罩板，用工艺块固定第一外罩板纵缝；d）装配工艺吊攀；2）汽端构架电焊：吊机座横置于滚轮架上，焊足焊缝；3）中段构架装配：a）第二中壁装配，用等高工艺撑管支撑；b）划筋板和第二外罩板位置线；c）装配各层筋板与第二中壁，用垂线法校正第二中壁内圆的同轴度；d）装配第二外罩板，用工艺块固定第二外罩板纵缝；e）装配工艺吊攀；4）中段构架电焊：吊机座横置于滚轮架上，焊足焊缝；5）励端构架装配：a）在励端外壁上划十字中心线并延伸到侧面，划筋板和第三外罩板位置线；b）装配各层筋板与第三中壁，用垂线法校正第三中壁内圆的同轴度；c）装配第三外罩板，用工艺块固定第三外罩板纵缝；d）装配工艺吊攀；6）励端构架电焊：吊机座横置于滚轮架上，焊足焊缝；7）机座对接：a）机座装配对接架固定于平板上,分别将三段机座即汽端构架、中段构架和励端构架，吊于机座装配对接架上；b）将通风管预先装于励端构架的冷却器支座内，点焊固定；c）将装配搁凳吊至平板上，用千斤顶顶起机座；d）出线盒支座面向上，校正出线盒支座面水平，汽端外壁和励端外壁的端面校垂直；e）校正三段机座即汽端构架、中段构架和励端构架的同轴度；f）校正抱腰线的平行度；8）环缝焊接：从机座高度1m处向上焊；9）人孔法兰开孔：划各人孔法兰开孔线，割孔，装焊各人孔法兰；10）底脚板装配：以定位焊的方式装焊底脚板及各筋板；11）清理油漆；12）回牙：所有螺孔回牙；13）检验各尺寸：a）三段机座的总长度，其公差范围为+6～-4mm；b）汽端外壁和励端外壁对机座轴向中心线的垂直度，其公差范围≤5mm；c）底脚板到机座中心线的高度，其公差范围为+2～-3mm；d）机座的下支座的平面到机座轴向中心线的高度，其公差范围为±3mm。

进一步的，上述一种易加工的超超临界1100MW核电发电机座的工艺，所述校正汽端构架、中段构架和励端构架同轴度的方法如下：将第一中壁、第二中壁、第三中壁的中心用宝塔线连起来并通过水平仪测量，来校正三段机座的同轴度。

上述技术方案可以看出，本发明具有如下有益效果：本发明所述的一种易加工的超超临界1100MW核电发电机座，这种设计将大型机座分成三段然后焊接成整体，便于加工；机座外壳强度高，密封性能好；整体冷却效果和散热效果更好，起到保护电机的作用，且结构紧凑，不占用机座内部电机定子的空间；人孔法兰用于设备维护时人员和物资的进出；碟形的励端压圈和汽端压圈起到形成预紧力、更好的压紧电机定子的作用；下汽端压圈和励端压圈压平后产生预紧力，防止螺钉的松动，使结构可靠、安全；齿压板便于轧制和加工，并且提高了表面的硬度和耐磨性。

附图说明

图1为本发明所述的一种易加工的超超临界1100MW核电发电机座的正视结构图；

图2为本发明所述的一种易加工的超超临界1100MW核电发电机座的侧视结构图；

图3为本发明所述的一种易加工的超超临界1100MW核电发电机座的汽端压圈或励端压圈的结构图；

图中：1-汽端外壁，2-第一外罩板，3-第二外罩板，4-第三外罩板，5-励端外壁，6-人孔法兰，7-底脚板，8-汽端压圈，9-励端压圈，10-汽端端盖，11-励端端盖，12-风扇，13-下支座，14-压圈，15-齿压板，16-压板。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明具体实施方式进行详细的描述。

实施例

本发明的一种易加工的超超临界1100MW核电发电机座，如图1至图3所示，机座包括依次设置的汽端构架、中段构架和励端构架；其中汽端构架包括汽端外壁1和一组第一中壁，一组第一中壁的外周套设有第一外罩板2；中段构架包括一组第二中壁，一组第二中壁的外周套设有第二外罩板3；励端构架包括外周套设有第三外罩板4的一组第三中壁，以及与第三中壁连接的励端外壁5；所述励端构架内部设有冷却器支座，外周设有出线盒支座和通风管；机座外周设有出线盒支座和一组人孔法兰6，人孔法兰6呈直线状排列，并水平排列，机座下端两侧对称设置有底脚板7，所述人孔法兰6对称设置在机座两侧，并且，其分别设置在两侧底脚板7的上方；所述机座底部设有下支座13。

汽端构架内设有汽端压圈8，励端构架内设有励端压圈9，所述汽端压圈8和励端压圈9呈碟形，汽端压圈8和励端压圈9均通过螺钉固定在电机定子端部，并通过螺钉的拧紧将碟形的汽端压圈8和励端压圈9压平；汽端压圈8和励端压圈9均包括压圈14和设置在压圈14上的齿压板15，其中齿压板15包括一组呈发散状的齿，并且，每相邻两齿上设有压板16；齿压板15的材料为无磁钢轧制钢板，其化学成分的质量百分比为：C：0.95%，Si：0.27～0.35%，Mn：15%，Ni：0.4%，Mo：0.55%，Ti：0.035%， S≤0.02%，P≤0.02%，余量为Fe，齿压板15加工成形后进行渗碳处理或渗氮处理。

所述汽端外壁1一侧设有汽端端盖10，励端外壁5一侧设有励端端盖11，其中励端端盖11内部设有用于放置冷却器的空腔，汽端端盖10内部设有一组风扇12，一组风扇12连接有风扇驱动和控制单元，汽端压圈8上设有温度传感器，用于监测电机定子端部的温度，温度传感器用于和控制单元连接，通过检测到的实际温度来控制投入工作的风扇12的数量，并控制风扇12的转速（全速或半速），以达到智能化控制和节约能源的作用。

一种易加工的超超临界1100MW核电发电机座的工艺，具体步骤如下：

1）汽端构架装配：

a）在汽端外壁1上划十字中心线并延伸到侧面，划筋板和第一外罩板2位置线；

b）装配各层筋板与第一中壁，用垂线法校正第一中壁内圆的同轴度；

c）装配第一外罩板2，用工艺块固定第一外罩板2纵缝；

d）装配工艺吊攀；

2）汽端构架电焊：吊机座横置于滚轮架上，焊足焊缝；

3）中段构架装配：

a）第二中壁装配，用等高工艺撑管支撑；

b）划筋板和第二外罩板3位置线；

c）装配各层筋板与第二中壁，用垂线法校正第二中壁内圆的同轴度；

d）装配第二外罩板3，用工艺块固定第二外罩板3纵缝；

e）装配工艺吊攀；

4）中段构架电焊：吊机座横置于滚轮架上，焊足焊缝；

5）励端构架装配：

a）在励端外壁5上划十字中心线并延伸到侧面，划筋板和第三外罩板4位置线；

b）装配各层筋板与第三中壁，用垂线法校正第三中壁内圆的同轴度；

c）装配第三外罩板4，用工艺块固定第三外罩板4纵缝；

d）装配工艺吊攀；

6）励端构架电焊：吊机座横置于滚轮架上，焊足焊缝；

7）机座对接：

a）机座装配对接架固定于平板上,分别将三段机座即汽端构架、中段构架和励端构架，吊于机座装配对接架上；

b）将通风管预先装于励端构架的冷却器支座内，点焊固定；

c）将装配搁凳吊至平板上，用千斤顶顶起机座；

d）出线盒支座面向上，校正出线盒支座面水平，汽端外壁1和励端外壁5的端面校垂直；

e）校正三段机座即汽端构架、中段构架和励端构架的同轴度，方法如下：将第一中壁、第二中壁、第三中壁的中心用宝塔线连起来并通过水平仪测量，来校正三段机座的同轴度。；

f）校正抱腰线的平行度；

8）环缝焊接：从机座高度1m处向上焊；

9）人孔法兰6开孔：划各人孔法兰6开孔线，割孔，装焊各人孔法兰6；

10）底脚板7装配：以定位焊的方式装焊底脚板7及各筋板；

11）清理油漆；

12）回牙：所有螺孔回牙；

13）检验各尺寸：

a）三段机座的总长度，其公差范围为+6～-4mm；

b）汽端外壁1和励端外壁5对机座轴向中心线的垂直度，其公差范围≤5mm；

c）底脚板7到机座中心线的高度，其公差范围为+2～-3mm；

d）机座的下支座8的平面到机座轴向中心线的高度，其公差范围为±3mm。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。