新能源成为众人瞩目的焦点,需要高规格和高可靠性的机床。

时间:2019-02-01 10:37:02 来源:虎林门户网 作者:匿名
  

可靠性是核电加工设备的生命线

核电站的设备主要由三部分组成:核岛(第一环),常规岛(第二环)和辅助设备。

核岛部分主要由反应堆堆芯,蒸汽发生器,电压调节器和主泵组成,其中堆芯包括压力容器,核燃料束,驱动机构等。传统的岛由水泵,蒸汽分离器,蒸汽轮机,发电机,蒸汽冷凝器等组成。此外,还有辅助设备,支持系统的正常运行,并确保反应堆的安全。这些是核电站设备的主要组成部分。

这些设备的主要部件的制造可分为以下类型,这些类型需要不同的机床进行加工。

诸如压力容器壳体,蒸汽发生器壳体和压力调节器壳体的大鼓型部件基本上属于在两端具有头部的鼓形构件,但是直径和高度是不同的。压力容器和蒸汽发生器的直径取决于核电站发电机组的大小。

目前,它主要生产数百万千瓦级的核电设备。压力容器的直径为5-8米或更大,长度约为20米。它分为4到5个部分并焊接。材料是特殊钢。坯料是圆柱形锻件,需要10,000吨压力锻造。随后的切割操作需要超重型数控立式车床,超重型数控卧式车床,大型桅杆多轴联动数控镗铣床,数控龙门镗铣床,五轴联动车削和铣削中心。这些装置尺寸大,对加工精度,主轴转速和快速移动没有特殊要求。然而,由于这些工件的高成本和缺少备件,所需的产量必须是100%,因此机床的可靠性和稳定性是非常高的需求。

核电厂需要200多种不同类型的泵,所有这些泵都是离心泵。主泵(1级泵)是位于核岛中心的关键部件。控制水循环是核电运行的关键。它属于核电站的主要设备,每个蒸汽发生器都有一个主泵。

核岛上的主泵结构并不比其他泵复杂,但是它要求极高并且需要绝对的可靠性。它是目前核反应堆中唯一无法完成的设备。它完全依赖进口,主要是因为主泵需要连续运行至少30年。今年不允许出现任何问题。主泵的直径约为2米,高度为5至6米。其主要部件分为两类:承压部件(包括泵体,泵盖,主螺栓,主螺母等)和功能部件(包括叶轮,叶轴,密封件等)。 )。目前,Shengu正与Westinghouse共同开发,整体新设计尚未完成。除了第一级主泵外,还有各种2级和3级泵。各种泵的名称和功能不同,但原理基本相同。如安全壳喷雾泵,泵未正常使用,只有在发生故障时,才需要在6秒内启动冷却。这些泵的加工基本上包括车削,铣削,镗孔,钻孔,攻丝等过程。压力轴承零件的泵体和泵盖加工设备主要包括大型数控立式车床,数控落地式铣床和镗床,龙门加工中心。主螺栓和主螺母的加工比一般螺栓和螺母要求更高,但主要是由于材料和工具选择问题。

叶轮和叶轮轴加工功能部件所需的设备主要包括五轴联动加工中心,数控车床和大型数控卧式车床。

传统的岛部主要由汽轮机组,发电机组,水泵,蒸汽分离器等组成。核电汽轮机的原理和结构与火电(燃煤)汽轮机的原理和结构相同。不同之处在于具有相同发电量的蒸汽轮机。核电汽轮机的直径大于火电汽轮机的直径,所用材料也有部分不同。制造要求更高。主要加工零件有刀片,定子,转子等。主加工机床有不同型号的加工刀片(最大刀片长度超过1600mm)4~5轴联动加工中心,CNC重型卧式车床加工转子,CNC根槽铣床,数控大型落地加工定子铣镗床,数控龙门镗铣床,大型定子专用机床。

例如,重量超过200吨的600,000千瓦的汽轮机转子需要一个直径为3.5到5.0米,长度为15到20米的重型卡车。涡轮叶片的加工需要五轴联动加工中心,中压缸和高压缸的加工要求很宽。数控龙门镗铣床7.5~8m,长22m,重型数控立式车床和数控落地铣镗床,直径200~260mm。一般情况下,能满足火电汽轮机加工需求的机床基本可以满足核电汽轮机加工的要求。在这些机床中,大多数中小型刀片加工4到5轴加工中心和转子主轴加工数控卧式车床等,基本可以满足中国的要求。然而,用于大型叶片加工的加工中心和CNC根槽铣床等数控机床主要依靠进口。

另外,核发电机基本上与火力发电机相同,两者的处理设备没有区别。一般情况下,能满足火力发电机加工需要的机床基本可以满足核电机组加工的要求。主要加工机床包括用于加工转子的CNC重型卧式车床,CNC转子槽铣床,用于加工定子的CNC大型地板铣床和镗床,以及大型定子专用机床。目前,在这些高端数控机床中,有些机床可以满足中国的需求,但有些机床如数控转子槽铣床仍然依赖进口。机床精度制约了风电设备的发展

风电场设备主要包括以下部分:变速箱(升降箱),发电机组,叶片,塔基和变电站。目前,风力发电正逐步发展为大功率机组,要求可靠性高,寿命周期长,因此部件的精度和功能要求高。

随着风力发电技术的发展,风力发电机的原理和结构也在发生变化。未来的风力涡轮机正朝着简化结构和减少体积的方向发展。目前,中国正在开发无齿轮箱式风力发电机。例如,哈尔滨发电设备集团发电设备工程研究中心开发了无齿轮箱变距永磁风力发电机组,正在开发“变频恒频风力发电机”和“直接驱动变速风力发电机”等。由变速箱驱动的异步发电机组具有制造成本低,运行可靠,维护方便,具有自主知识产权的优点。

目前,生产最多的是变速箱风力涡轮机。由于结构复杂,各种部件的制造需要不同的机床进行加工。

风扇的变速箱主要由箱体,行星齿轮系和变速机构组成。风扇变速箱体是一个大尺寸的箱体,根据发电量的不同,直径约为2至3米,其中大多数是分离式结构。加工需要一个数控落地型镗铣床具有的直径为约160250毫米,大型卧式加工中心,和一个龙门加工中心。加工精度高。目前,主要使用进口设备。

齿轮箱中的齿轮经过大量加工,需要大规模生产大型内齿圈,圆柱齿轮和斜齿轮。主要加工设备有大型数控立式滚齿机,数控齿轮成型机,数控齿轮磨床等。在这些齿轮加工机器中,大型数控齿轮加工机床一般需要高效,重型,重切削和刚性的特点,主要依靠进口和中小型国产设备。其中,大型,大模数齿轮和齿圈采用数控成形齿轮铣床和数控成形齿轮磨床。数控成形齿轮铣床需要大切削深度,大进给量和高轧制速度。数控成形齿轮磨床要求精度达到5级以上,自动化程度高,自动定心,自动测量,自动形状修改,稳定性高。目前,在中国生产风电齿轮箱的公司主要有南京高晶齿轮有限公司。该厂的生产任务非常繁忙。从长远的三个班次来看,它不能完全满足市场需求。因此,要求加工设备稳定可靠。目前,工厂使用的齿轮加工机基本上都是进口设备。风力发电机的原理和结构与火力发电等其他发电机的原理和结构基本相同。大多数风力发电机使用千瓦级发电机,用于火力发电的10,000千瓦级发电机分为不同级别。从制造的角度来看,没有太大的困难。可以制造火电机组的企业通常可以满足制造风力发电机组的要求。然而,风力涡轮发电机需要超过20年的使用寿命,这需要更高的稳定性和可靠性。

风扇的叶片主要由复合材料制成,例如环氧玻璃纤维或碳纤维。叶片设计主要采用全三维气动模拟和结构有限元模拟,真空灌注工艺用于叶片生产。加工少,部分零件需要模切。

叶片的俯仰机构主要包括变桨电动机,减速器和变桨控制器。对制造设备没有特殊要求,国产机床可以满足需求。

偏航机构的主要部件是带有内齿和外齿的大型轴承,四个小齿轮和换挡装置。这种大型轴承目前不在中国生产,主要依靠进口。国内天马股份将开发和制造用于偏航机构的大型轴承。加工设备主要是一些要求高的特殊机床和设备。例如,在CCMT2008上,奇中数控设备有限公司展出的三台大型数控专用机床是大型风电齿轮加工设备。

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