本發明專利技術公開了一種核主泵定子屏蔽套無隙塑性貼附精密裝配設備，主要用于核主泵定子屏蔽套與屏蔽電機定子之間的無隙塑性變形貼附精密裝配，屬于核電領域。該核主泵定子屏蔽套無隙塑性貼附精密裝配設備由定子組件、組件臺架、液壓系統和控制系統四部分組成。利用液體的不可壓縮性，通過計算機編程，精確控制經工藝數值分析確定的定子組件內定子屏蔽套與支撐筒形成的密閉腔內的液壓力及其加載路徑,實現超薄大長徑比定子屏蔽套的反復、均勻加載和卸載的裝配過程，從而精確地控制材料的塑性變形，實現定子屏蔽套的無隙塑性變形貼附精密裝配。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種核主泵定子屏蔽套無隙塑性貼附精密裝配設備，主要用于薄壁定子屏蔽套與定子的無隙塑性變形貼附精密裝配，屬于核電領域。
技術介紹
近年來，核電以高效、節能、環保的優勢越來越受到各國的青睞。在核電站中，核反應堆冷卻劑主循環泵-核主泵，是核反應堆核島的關鍵部件之一，屬于核安全一級設備。對于第三代非能動型核反應堆來說，核主泵為單級、全密封、高慣量、離心帶屏蔽電機的無密封屏蔽電動泵。為了防止含有放射性物質的冷卻劑外泄以及冷卻劑腐蝕定子鐵芯、線圈，定子鐵芯內壁貼附有耐腐蝕的定子屏蔽套。定子屏蔽套為耐腐蝕的非磁性金屬Hastelloy C-276合金,長為3147mm,內徑也將近600_，但厚度僅為0.3-0.5_，屬于大長徑比超薄零件。在裝配時極易出現褶皺、破裂等缺陷，裝配后也容易出現部分區域過度減薄的問題。因此核主泵定子屏蔽套的裝配是一項難題。在核主泵的60年設計使用壽命內，屏蔽套內一直有冷卻電機的冷卻循環水流動，這勢必會對屏蔽套的性能產生影響。為了使冷卻劑順利通過、保證核主泵的安全運行，定子屏蔽套與轉子屏蔽套間必須保證4.8mm的安裝間隙，也即在核主泵服役期間屏蔽套不允許有任何松動，這就對核主泵定子屏蔽套的裝配質量提出了很高的要求。從相關文獻了解到，核主泵定子屏蔽套裝配可以采用的方法有抽真空法和水壓試驗法。抽真空法是將定子鐵芯與定子屏蔽套之間的空氣抽出，屏蔽套產生塑性變形來實現裝配；而水壓試驗廣泛應用在壓力容器的檢漏，通過向屏蔽套內注入液體并使液壓力達到水壓試驗壓力，保壓8、小時，使定子屏蔽套變形貼附在定子鐵芯內壁。在對大長徑比定子屏蔽套裝配時，上述方法存在諸多問題。如抽真空法，由于空氣稀薄，導致產生的力過小，因而不能完成裝配；此外由于空氣的流動性，導致軸向產生的力不均勻，加劇了屏蔽套厚度變形的不均勻性；而水壓試驗法不能對液壓力的產生過程進行很好的控制，同樣不能進行精密裝配。鑒于上述原因，課題組提出了用內高壓成型原理進行定子屏蔽套精密裝配的方法，并專利技術了基于這一原理的一種核主泵定子屏蔽套無隙塑性貼附精密裝配設備。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種核主泵定子屏蔽套無隙塑性貼附精密裝配設備，該設備可以準確控制加載路徑，實現核主泵定子屏蔽套與定子的無隙塑性貼附精密裝配。本專利技術所采用的技術方案是:一種核主泵定子屏蔽套無隙塑性貼附精密裝配設備，由定子組件、組件臺架、液壓系統、控制模塊四部分組成。所述定子組件部分包括上螺栓組件、上端蓋、上密封環、上支撐環、定子鐵芯模型、支撐筒、定子屏蔽套、下支撐環、下密封環、下端蓋和下螺栓組件，下端蓋通過下螺栓組件和固定螺栓固定在組件臺架上，下支撐環通過緊定螺釘固定在下端蓋上，支撐筒通過下支撐環和下端蓋的中心孔嵌在組件臺架上，定子屏蔽套在下支撐環與下密封環的共同作用下固定在下支撐環外表面，定子鐵芯模型通過下端蓋、下螺栓組件固定在下端蓋上，上支撐環通過其中心孔套在支撐筒上，上端蓋和支撐筒通過上螺栓組件與定子鐵芯模型連接。定子鐵芯模型由一定壁厚的空心圓筒在其內壁開均勻的定子鐵芯槽而成，定子鐵芯齒與定子鐵芯槽均勻間隔分布在定子鐵芯模型內壁上。定子屏蔽套內部設計支撐筒以減少空腔體積，從而減少空腔中液壓油充入量。支撐筒的壁厚由額定液壓力通過數值模擬結果確定。所述組件臺架在臺面中間開有中心孔，液壓管路排油管、注油管穿過此孔而分別安裝到支撐筒內壁上開設的排油口和注油口，臺面上方設有用來盛放卸壓后拆卸設備時殘留在設備中的液壓油的油槽。所述液壓系統包括排油管、注油管、液壓閥塊及液壓泵，液壓系統實現向定子屏蔽套內壁與支撐筒外壁間形成的封閉空腔充滿油液和使封閉空腔內空氣的排出，并實現向空腔內繼續通入高壓油來達到增壓的目的；受控制系統控制的液壓系統可以利用計算機編程來實現向空腔內部反復加載-保壓-卸載的加載路徑，以使屏蔽套的裝配在保證其壁厚均勻的前提下達到精準無隙貼附的效果。所述控制模塊包括顯示屏、控制開關、控制面板以及電纜線組成，采用電液控制相結合，通過控制面板編程，并由可編程邏輯控制器PLC的模擬量輸入信號調節比例溢流閥的輸入電流來控制液壓泵的出口壓力，進而控制液壓系統動作，從而對加載壓力及路徑進行精確控制。所述定子屏蔽套的尺寸范圍:高度300mm-4000mm，內徑為400mm-600mm ;厚度為0.3mm-0.6mm。本專利技術所達到的有益效果是:這種核主泵定子屏蔽套無隙塑性貼附精密裝配設備由定子組件、組件臺架、液壓系統、控制模塊四部分組成。定子鐵芯模型簡化了結構和加工工藝并節省了材料；定子屏蔽套內采用內加支撐筒，減少了液壓油用量，增加了設備的安全性；專門設計的上下密封結構，避免了屏蔽套裝配過程中因褶皺而失效，解決了超薄大長徑比定子屏蔽套內高壓無隙塑性貼附安裝時的密封難題；利用液體的不可壓縮性，通過計算機編程精確控制經工藝數值分析確定的液壓力及其加載路徑，實現超薄大長徑比定子屏蔽套反復、均勻加載和卸載的裝配過程，從而精確地控制材料的塑性變形，實現屏蔽套的無隙塑性變形貼附。附圖說明下面結合附圖和具體實施方式對本專利技術進一步說明。圖1為一種核主泵定子屏蔽套無隙塑性貼附精密裝配設備； 圖2為圖1中A-A的剖面結構示意 圖3為圖1中A結構局部放大 圖4為定子鐵芯模型橫截面的1/4示意圖。圖中:1.上螺栓組件，2.上端蓋，3.上密封環，4.上支撐環，5.定子鐵芯模型，6.支撐筒，7.定子屏蔽套，8.下支撐環，9.下密封環，10.下端蓋，11.油槽，12.固定螺栓，13.下螺栓組件，14.組件臺架，15.排氣口，16.注油口，17.排油口，18.排油管，19.注油管，20.液壓閥塊，21.顯示屏，22.控制開關，23.控制面板，24.定子鐵芯槽，25.定子鐵芯齒。具體實施例方式圖1與圖2中，下端蓋10通過下螺栓組件13和固定螺栓12固定在組件臺架14上，下支撐環8通過緊定螺釘固定在下端蓋10上，支撐筒6通過下支撐環8和下端蓋10的中心孔嵌在組件臺架14上，定子屏蔽套7在下支撐環8與下密封環9的共同作用下固定在下支撐環8外表面，定子鐵芯模型5通過下端蓋10、下螺栓組件13固定在下端蓋10上，上支撐環4通過其中心孔套在支撐筒6上，上端蓋2和支撐筒6通過上螺栓組件I與定子鐵芯模型5連接。圖3是圖2中結構A的局部放大圖。圖4是圖1與圖2中定子鐵芯模型5的1/4橫截面圖。將上述裝置應用于核主泵定子屏蔽套7的無隙塑性貼附精密裝配。整個過程可以分為兩個階段:準備階段、裝配階段。具體操作如下: (I)準備階段 首先，將下支撐環8通過緊定螺栓固定在下端蓋10上，然后將下端蓋10通過固定螺栓12固定在組件臺架14上。支撐筒6下端插入下支撐環8與下端蓋10中間的孔內，通過支撐筒6上預制的軸肩來實現支撐筒6的軸向固定。然后將定子屏蔽套7從上部套入下支撐環8外表面，將下密封環9壓入定子屏蔽套7外表面與下端蓋10上伸出部分內表面之間形成的間隙中，實現對定子屏蔽套7的下端密封。然后，將定子鐵芯模型5套入定子屏蔽套7外側，并通過下螺栓組件13固定在下端蓋10與組件臺架14上，將上支撐環4通過其中間的孔套入支撐筒6上。將上密封環3放入定子屏蔽套7外表面與定子鐵芯模型5內表面形成的間隙中，上端蓋2和支撐筒6通過上螺栓組本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種核主泵定子屏蔽套無隙塑性貼附精密裝配設備，它包括液壓系統和控制模塊，其特征在于：它還包括定子組件和組件臺架，所述定子組件部分包括上螺栓組件（1）、上端蓋（2）、上密封環（3）、上支撐環（4）、定子鐵芯模型（5）、支撐筒（6）、定子屏蔽套（7）、下支撐環（8）、下密封環（9）、下端蓋（10）和下螺栓組件（13），下端蓋（10）通過下螺栓組件（13）和固定螺栓（12）固定在組件臺架（14）上，下支撐環（8）通過緊定螺釘固定在下端蓋（10）上，支撐筒（6）通過下支撐環（8）和下端蓋（10）的中心孔嵌在組件臺架（14）上，定子屏蔽套（7）通過下支撐環（8）與下密封環（9）共同作用固定在下支撐環（8）外表面，定子鐵芯模型（5）通過下端蓋（10）、下螺栓組件（13）固定在下端蓋（10）上，上支撐環（4）通過其自己的中心孔套在支撐筒（6）上，上端蓋（2）、支撐筒（6）通過上螺栓組件（1）與定子鐵芯模型（5）連接；所述組件臺架在臺面中間開有中心孔，液壓管路排油管（18）和注油管（19）穿過此孔而安裝到支撐筒（6）內壁的排油口（17）和注油口（16）上，臺面上方設有用來盛放泄壓后拆卸設備時殘留在設備中的液壓油的油槽（11）；所述液壓系統包括排油管（18）、注油管（19）、液壓閥塊（20）及液壓泵；所述控制模塊包括顯示屏（21）、控制開關（22）、控制面板（23）以及電纜線，采用電液控制相結合，通過控制面板（23）編程，并由可編程邏輯控制器PLC的模擬量輸入信號調節比例溢流閥的輸入電流來控制液壓泵的出口壓力。...
【技術特征摘要】
1.一種核主泵定子屏蔽套無隙塑性貼附精密裝配設備，它包括液壓系統和控制模塊，其特征在于:它還包括定子組件和組件臺架，所述定子組件部分包括上螺栓組件(I)、上端蓋(2)、上密封環(3)、上支撐環(4)、定子鐵芯模型(5)、支撐筒(6)、定子屏蔽套(7)、下支撐環(8 )、下密封環(9 )、下端蓋(10 )和下螺栓組件(13 )，下端蓋(10 )通過下螺栓組件(13 )和固定螺栓(12)固定在組件臺架(14)上，下支撐環(8)通過緊定螺釘固定在下端蓋(10)上，支撐筒(6)通過下支撐環(8)和下端蓋(10)的中心孔嵌在組件臺架(14)上，定子屏蔽套(7 )通過下支撐環(8 )與下密封環(9 )共同作用固定在下支撐環(8 )外表面，定子鐵芯模型(5 )通過下端蓋(10 )、下螺栓組件(13 )固定在下端蓋(10 )上，上支撐環(4)通過其自己的中心孔套在支撐筒(6)上，上端蓋(2)、支撐筒(6)通過上螺栓組件(I)與定子鐵芯模型(5)連接； 所述組件臺架在臺面中間開有中心孔，液壓管路排油管(18)和注油管(19)穿過此孔而安裝到支撐筒(6)內壁的排油口( 17)和注油口( 16)上，臺面上方設有用來盛放泄壓后拆卸設備時殘留在設備中的液壓油的油槽(11); 所述液壓系統包括排油管(18)、注油管(19)、液壓閥塊(20)及液壓泵； 所述控制模...
【專利技術屬性】
技術研發人員：蔣瑋，劉華漢，許梟，
申請(專利權)人：大連理工大學，
類型：發明
國別省市：
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