CN107707085A - 反应堆一回路主泵电机电动盘车装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于核电站主泵机组安装检修技术领域，具体涉及一种反应堆一回路主泵电机电动盘车装置，目的在于研发一套适用于三轴承主泵机组的电动盘车工具，要求该工具能消除原有手动盘车工具的安全隐患和缺点，新盘车工具要能快速实现三轴承主泵机组对摆度和对中极高的要求，并且安全可靠，简单实用，能够提高主泵检修质量，缩短检修时间。其特征在于：它包括顶起螺栓、挡油环、轴承、推力螺母、连接螺母、支架、工具轴、轴承套、电机、减速器支架、挡板和减速器。本发明整套工具的工艺设计的改进，避免原来手动工具因为工具原因多次重复拆装，反复调整的过程。

Description

反应堆一回路主泵电机电动盘车装置

技术领域

本发明属于核电站主泵机组安装检修技术领域，具体涉及一种反应堆一回路主泵电机电动盘车装置。

背景技术

方家山、福清一回路主泵，为奥地利安德里兹生产的单级、离心、立式轴流泵，配套电机是由中国哈电设计、生产的三相鼠笼式感应电动机，整个机组为三轴承结构。三轴承主泵机组属于安德里兹公司专门为方家山和福清机组设计的新产品，因此满足该机组使用要求的电动盘车装置发明，在国际国内属于首创，也是该类型主泵机组安装检修过程中要配套使用的大型专用工具。每台主泵及其轴承箱、电机的检修过程中，有三个检修步骤需要使用盘车装置转动电机转子：

1.电机转子自身上下摆度找正，要求差值不大于0.02mm；

2.电机与轴承箱同心度调整，误差0.02mm以内；

3.电机轴与泵轴同轴度调整，误差0.02mm以内；

这三个步骤盘车时间长，次数多，需要使用专用盘车装置实现盘车功能。而目前的电机电动盘车装置一般是针对自身带有推力盘和推力瓦的大型立式电机设计，不适用于三轴承结构的核主泵电机盘车和找正工作。目前针对三轴承电机盘车找正可以使用的手动盘车装置结构如图，其存在的问题和缺点有：

1.方式落后，需要8人推动；

2.核主泵电机转子摆度找正要达到不超过0.02mm，使用此盘车工具时，由于工具轴与电机轴螺纹仅通过一个锁紧螺帽相连，端面不能完全贴合，导致工具轴与电机轴同心度存在轻微偏差，影响电机转子上下摆度值。并且如果电机摆度不合格，需要全部拆除盘车工具，试探性的往连接螺帽内加调整垫片，一般需要多次反复试验才能实现电机摆度要求，工作量大，效率低，影响核电厂大修关键路径；

3.盘车很费力，且读表人员叫停时，由于人多反应不一致，往往有延时现象；

4.电机顶部空间狭小，8个人同时在上面施展不开；

5.电机高度5米左右，且上面有油渍，人员过多风险高，有高处坠落的可能；

6.现场环境差，人员反复往电机顶部爬上爬下不安全。

发明内容

本发明的目的在于研发一套适用于三轴承主泵机组的电动盘车工具，要求该工具能消除原有手动盘车工具的安全隐患和缺点，新盘车工具要能快速实现三轴承主泵机组对摆度和对中极高的要求，并且安全可靠，简单实用，能够提高主泵检修质量，缩短检修时间。

本发明是这样实现的：

一种反应堆一回路主泵电机电动盘车装置，包括顶起螺栓、挡油环、轴承、推力螺母、连接螺母、支架、工具轴、轴承套、电机、减速器支架、挡板和减速器；电机安装在减速器的上端，电机的输出端与减速器的输入端连接；电机用于提供盘车动力；减速器的下端固定在减速器支架的上端，减速器轴向下伸出，位于减速器支架的内部；减速器用于对电机进行减速；挡板固定在减速器轴的下端面，用于起缓冲作用；减速器支架的下端固定在支架的上端，用于支撑电机和减速器；支架的下端固定在主泵电机外壳的上端，用于支撑整个装置；工具轴的下端固定在主泵电机转子的上端，上端穿过支架伸入减速器支架内部，位于减速器轴正下方，与减速器轴固定连接，用于传递减速器轴的转动；连接螺母安装在主泵电机转子与工具轴连接部的外侧，用于安装顶起螺栓；顶起螺栓安装在连接螺母上，下端穿过连接螺母与工具轴接触，用于将主泵电机转子提升；挡油环安装在支架上端的轴承座内，用于防止轴承中的油脂流出；轴承安装在支架上端的轴承座内，位于挡油环上方；轴承外环与轴承座内壁紧密接触，内环安装在轴承套上；轴承为工具轴的径向旋转提供支撑；轴承套安装在工具轴的上部，位于轴承和工具轴之间，用于为工具轴的径向旋转提供支撑；推力螺母安装在工具轴的上部，位于轴承套上方，下端与轴承套紧密接触，用于提起主泵电机转子。

如上所述的顶起螺栓共有四颗，均布在连接螺母的上端面上；在提升主泵电机转子的过程中四颗顶紧螺栓均匀受力，使得工具轴与主泵电机转子轴的端面紧密贴合。

如上所述的推力螺母共有两颗，沿轴向依次设置，其中一个用于对主泵电机转子进行定位，另一个用于锁紧。

如上所述的连接螺母整体为下端开口的中控的圆柱体形，上端面的中心位置开设有通孔，用于穿过工具轴；在通孔的外侧沿周向均布有四个安装孔，用于安装顶起螺栓；在连接螺母下端的内壁上设置有内螺纹，用于连接主泵电机转子。

如上所述的工具轴整体为圆柱体形；工具轴上端部的直径小于主体部分的直径，在上端部的侧面设置有外螺纹；工具轴下端部的直径大于主体部分的直径，在下端部的下端设置有圆柱形凸台，与主泵电机转子上端的凹槽相匹配。

如上所述的轴承套整体为圆环型，横截面为倒“L”形，上部的上端与推力螺母紧密接触，下部的内侧与轴承紧密接触，下部的下端与挡油环紧密接触。

本装置还包括第一键、联轴器和第二键；第一键设置在工具轴上端部的侧面，用于连接联轴器；第二键固定在减速器轴的侧面，用于连接联轴器；联轴器设置在减速器轴和工具轴之间，上端安装在第二键上，下端安装在第一键上，用于将减速器轴的转动传递给工具轴。

本装置还包括内螺纹圆柱销，共有四个，均布在工具轴下端部的上端面上，用于连接工具轴和主泵电机转子。

本装置还包括第一六角头螺栓，垫片、第二六角头螺栓、第三六角头螺栓、螺母、第四六角头螺栓、第五六角头螺栓和第六六角头螺栓；第一六角头螺栓安装在轴承套和轴承的连接部，用于固定轴承套和轴承；垫片和第二六角头螺栓安装在支架和主泵电机外壳的连接部，用于固定支架和主泵电机外壳；第三六角头螺栓安装在减速器和减速器支架的连接部，用于固定减速器和减速器支架；螺母和第四六角头螺栓安装在电子和减速器的连接部，用于固定电子和减速器；第五六角头螺栓安装在减速器支架和支架的连接部，用于固定减速器支架和支架；第六六角头螺栓安装在挡板和减速器轴的连接部，用于固定挡板和减速器轴。

本装置还包括起吊螺母；起吊螺母安装在工具轴的上端部，位于推力螺母的上方；起吊螺母主体部分为下端开口的中空的圆柱体形，内壁设置有内螺纹，用于连接工具轴；主体部分的上端设置有圆环形吊耳，用于安装吊具。

本发明的有益效果是：

本发明由手动改为电动，盘车人数由8人在电机顶部推动变为1人在地面遥控，节约人力，降低了工业安全隐患；电动盘车比手动盘车更平稳匀速，速度可调，转停点灵敏；工具轴与电机轴连接方式的改进，实现工具轴端面与电机轴端面更好的贴合，确保工具轴与电机轴的同轴度，消除了盘车时影响电机转子自身摆度的不利因素；与原来的手动盘车工具零部件逐个拆装不同，整套电动盘车工具整体拆装，工具轴和电机轴的连接螺母以及轴承的推力螺母不再需要用锤敲击，省时省力；关键部件和基准面的精加工和承载计算，确保了工具使用安全可靠；整套工具的工艺设计的改进，避免原来手动工具因为工具原因多次重复拆装，反复调整的过程。

附图说明

图1是本发明的反应堆一回路主泵电机电动盘车装置的主视剖视图；

图2是本发明的反应堆一回路主泵电机电动盘车装置的工具轴与电机轴连接的放大示意图；

图3是本发明的反应堆一回路主泵电机电动盘车装置的起吊螺母的结构示意图。

其中：1.内螺纹圆柱销，2.顶起螺栓，3.挡油环，4.轴承，5.第一六角头螺栓，6.推力螺母，7.垫片，8.第二六角头螺栓，9.主泵电机转子，10.连接螺母，11.支架，12.工具轴，13.轴承套，14.第一键，15.起吊螺母，16.联轴器，17.第二键，18.第三六角头螺栓，19.螺母，20.第四六角头螺栓，21.电机，22.第五六角头螺栓，23.减速器支架，24.挡板，25.第六六角头螺栓，26.减速器。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行进一步描述。

如图1所示，一种反应堆一回路主泵电机电动盘车装置，包括顶起螺栓2、挡油环3、轴承4、推力螺母6、连接螺母10、支架11、工具轴12、轴承套13、电机21、减速器支架23、挡板24和减速器26。电机21安装在减速器26的上端，电机21的输出端与减速器26的输入端连接；电机21用于提供盘车动力。减速器26的下端固定在减速器支架23的上端，减速器轴向下伸出，位于减速器支架23的内部；减速器26用于对电机21进行减速。挡板24固定在减速器轴的下端面，用于起缓冲作用。减速器支架23的下端固定在支架11的上端，用于支撑电机21和减速器26。支架11的下端固定在主泵电机外壳的上端，用于支撑整个装置。工具轴12的下端固定在主泵电机转子9的上端，上端穿过支架11伸入减速器支架23内部，位于减速器轴正下方，与减速器轴固定连接，用于传递减速器轴的转动。连接螺母10安装在主泵电机转子9与工具轴12连接部的外侧，用于安装顶起螺栓2。顶起螺栓2安装在连接螺母10上，下端穿过连接螺母10与工具轴12接触，用于将主泵电机转子9提升。挡油环3安装在支架11上端的轴承座内，用于防止轴承4中的油脂流出。轴承4安装在支架11上端的轴承座内，位于挡油环3上方；轴承4外环与轴承座内壁紧密接触，内环安装在轴承套13上；轴承4为工具轴12的径向旋转提供支撑。轴承套13安装在工具轴12的上部，位于轴承4和工具轴12之间，用于为工具轴12的径向旋转提供支撑。推力螺母6安装在工具轴12的上部，位于轴承套13上方，下端与轴承套13紧密接触，用于提起主泵电机转子9。

如图2所示，顶起螺栓2共有四颗，均布在连接螺母10的上端面上。在提升主泵电机转子9的过程中四颗顶紧螺栓2均匀受力，使得工具轴12与主泵电机转子9轴的端面紧密贴合，保证了盘车操作的可靠性。

推力螺母6共有两颗，沿轴向依次设置，其中一个用于对主泵电机转子9进行定位，另一个用于锁紧。

连接螺母10整体为下端开口的中控的圆柱体形，上端面的中心位置开设有通孔，用于穿过工具轴12。在通孔的外侧沿周向均布有四个安装孔，用于安装顶起螺栓2。在连接螺母下端的内壁上设置有内螺纹，用于连接主泵电机转子9。

工具轴12整体为圆柱体形。工具轴12上端部的直径小于主体部分的直径，在上端部的侧面设置有外螺纹。工具轴12下端部的直径大于主体部分的直径，在下端部的下端设置有圆柱形凸台，与主泵电机转子9上端的凹槽相匹配。

轴承套13整体为圆环型，横截面为倒“L”形，上部的上端与推力螺母6紧密接触，下部的内侧与轴承4紧密接触，下部的下端与挡油环3紧密接触。

优选地，本发明还包括第一键14、联轴器16和第二键17。第一键14设置在工具轴12上端部的侧面，用于连接联轴器16。第二键17固定在减速器轴的侧面，用于连接联轴器16。联轴器16设置在减速器轴和工具轴12之间，上端安装在第二键17上，下端安装在第一键14上，用于将减速器轴的转动传递给工具轴12。

优选地，本发明还包括内螺纹圆柱销1，共有四个，均布在工具轴12下端部的上端面上，用于连接工具轴12和主泵电机转子9。通过设置内螺纹圆柱销1可以保证工具轴12和主泵电机转子9同轴，提高了盘车操作的稳定性。

优选地，本发明还包括第一六角头螺栓5，垫片7、第二六角头螺栓8、第三六角头螺栓18、螺母19、第四六角头螺栓20、第五六角头螺栓22和第六六角头螺栓25。第一六角头螺栓5安装在轴承套13和轴承4的连接部，用于固定轴承套13和轴承4。垫片7和第二六角头螺栓8安装在支架11和主泵电机外壳的连接部，用于固定支架11和主泵电机外壳。第三六角头螺栓18安装在减速器26和减速器支架23的连接部，用于固定减速器26和减速器支架23。螺母19和第四六角头螺栓20安装在电子21和减速器26的连接部，用于固定电子21和减速器26。第五六角头螺栓22安装在减速器支架23和支架11的连接部，用于固定减速器支架23和支架11。第六六角头螺栓25安装在挡板24和减速器轴的连接部，用于固定挡板24和减速器轴。

优选地，如图3所示，本发明还包括起吊螺母15。起吊螺母15安装在工具轴12的上端部，位于推力螺母6的上方。起吊螺母15主体部分为下端开口的中空的圆柱体形，内壁设置有内螺纹，用于连接工具轴12；主体部分的上端设置有圆环形吊耳，用于安装吊具。

本发明的工作原理如下：

1.在机组大修之前，组装电动盘车工具，并且齿轮箱加油，空载功能试验合格，具体步骤如下：

1.1：所有部件表面清洗干净，清除任何尘粒、沁油物，清除铁锈、油漆或其它的外来物质；

1.2：将挡油环3安装支架11的轴承座内；

1.3：将轴承外环装到支架11上的轴承座中；

1.4：将轴承内环加热到85℃左右，热装到轴承套13上；

1.5：待轴承冷却后，将轴承内、外环涂满润滑脂；

1.6：将连接螺母10装到工具轴12上；

1.7：将工具轴12从下方装入支架11中；

1.8：将装好的轴承套13装到工具轴12上，完成后测量轴端到轴承套的距离，使其在172mm左右即可；

1.8：将一个推力螺母6手动拧到工具轴12上，靠在轴承套13上；

1.9：将电机21装入减速器26中，并拧紧第四六角头螺栓20；

1.10：将第二键17装到减速器轴上；

1.11：将第一键14装到工具轴上；

1.12：将电端联轴器16热装到减速器轴上，之后将挡板24通过第六六角头螺栓25固定到减速器轴上；

1.13：将工具轴端联轴器16装到工具轴12上；

1.14：将减速器支架23安装到支架11上，并将第五六角头螺栓22拧紧；

1.15：将减速器26及电机21吊起装入到减速器支架23上，并将第三六角头螺栓18拧紧；

1.16：连接联轴器16；

2.大修期间，将装配好的电动盘车工具整体吊装到电机21上端，与电机轴相连，实现盘车功能，可以满足电机转子自身摆度调整，电机21与轴承室对中，电机21与泵轴对中等功能需求，具体实施步骤如下：

2.1：将装配好的支架11吊装到主泵电机上端，并将4颗第二六角头螺栓8互成90度拧入主泵电机上，但不要拧紧；

2.2：调整工具轴12的位置，使内螺纹圆柱销1插入到轴中，并将工具轴12上的止口插入主泵电机轴的凹槽中，轻轻敲击工具轴12，保证两个轴端紧密贴合；

2.3：将连接螺母10缓慢的旋入到主泵电机轴上，直到主泵电机轴端在连接螺母10的开槽处露出即可，安装时，如果在连接螺母10拧紧后主泵电机轴端扔不能露出，可将推力螺母6反向旋转一段距离，使工具轴12下落，之后继续旋入连接螺母10，直到主泵电机轴端露出；

2.4：沿圆周方向分4处测量支架下法兰内侧与主泵电机转子之间的距离，并调整支架11位置，使得4处测量的尺寸相接近，拧紧4颗第二六角头螺栓8；

2.5：将所有的第二六角头螺栓8安装到位并拧紧；

2.6：缓慢拧紧推力螺母6，在拧紧过的过程中同时用塞尺测量工具轴12端与主泵电机轴端的间隙，直到该处距离为0.2mm后，将另一个推力螺母6也拧紧到工具轴12上；

2.7：将4颗顶起螺栓2拧入连接螺母10中，缓慢的将主泵电机转子9提升，在提升的过程中要保证4颗螺栓均匀受力，直到工具轴12与主泵电机转子9轴的端面紧密贴合为止；

2.8：当两个轴端贴合在一起时，就表明电机转子已经被提升了0.2mm，可以进行转动；

2.9：连接电机及减速器电机用电缆，启动控制器即可实现主泵电机转子的旋转；

3.盘车工做完成后，将工具轴12与电机轴脱开，支架11与第五六角头螺栓22脱开，即可整体吊出电动盘车工具。

上面结合实施例对本发明的实施方法作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。本发明说明书中未作详细描述的内容均可以采用现有技术。

Claims (10)

1.一种反应堆一回路主泵电机电动盘车装置，其特征在于：它包括顶起螺栓(2)、挡油环(3)、轴承(4)、推力螺母(6)、连接螺母(10)、支架(11)、工具轴(12)、轴承套(13)、电机(21)、减速器支架(23)、挡板(24)和减速器(26)；电机(21)安装在减速器(26)的上端，电机(21)的输出端与减速器(26)的输入端连接；电机(21)用于提供盘车动力；减速器(26)的下端固定在减速器支架(23)的上端，减速器轴向下伸出，位于减速器支架(23)的内部；减速器(26)用于对电机(21)进行减速；挡板(24)固定在减速器轴的下端面，用于起缓冲作用；减速器支架(23)的下端固定在支架(11)的上端，用于支撑电机(21)和减速器(26)；支架(11)的下端固定在主泵电机外壳的上端，用于支撑整个装置；工具轴(12)的下端固定在主泵电机转子(9)的上端，上端穿过支架(11)伸入减速器支架(23)内部，位于减速器轴正下方，与减速器轴固定连接，用于传递减速器轴的转动；连接螺母(10)安装在主泵电机转子(9)与工具轴(12)连接部的外侧，用于安装顶起螺栓(2)；顶起螺栓(2)安装在连接螺母(10)上，下端穿过连接螺母(10)与工具轴(12)接触，用于将主泵电机转子(9)提升；挡油环(3)安装在支架(11)上端的轴承座内，用于防止轴承(4)中的油脂流出；轴承(4)安装在支架(11)上端的轴承座内，位于挡油环(3)上方；轴承(4)外环与轴承座内壁紧密接触，内环安装在轴承套(13)上；轴承(4)为工具轴(12)的径向旋转提供支撑；轴承套(13)安装在工具轴(12)的上部，位于轴承(4)和工具轴(12)之间，用于为工具轴(12)的径向旋转提供支撑；推力螺母(6)安装在工具轴(12)的上部，位于轴承套(13)上方，下端与轴承套(13)紧密接触，用于提起主泵电机转子(9)。

2.根据权利要求1所述的反应堆一回路主泵电机电动盘车装置，其特征在于：所述的顶起螺栓(2)共有四颗，均布在连接螺母(10)的上端面上；在提升主泵电机转子(9)的过程中四颗顶紧螺栓(2)均匀受力，使得工具轴(12)与主泵电机转子(9)轴的端面紧密贴合。

3.根据权利要求1所述的反应堆一回路主泵电机电动盘车装置，其特征在于：所述的推力螺母(6)共有两颗，沿轴向依次设置，其中一个用于对主泵电机转子(9)进行定位，另一个用于锁紧。

4.根据权利要求1所述的反应堆一回路主泵电机电动盘车装置，其特征在于：所述的连接螺母(10)整体为下端开口的中控的圆柱体形，上端面的中心位置开设有通孔，用于穿过工具轴(12)；在通孔的外侧沿周向均布有四个安装孔，用于安装顶起螺栓(2)；在连接螺母下端的内壁上设置有内螺纹，用于连接主泵电机转子(9)。

5.根据权利要求1所述的反应堆一回路主泵电机电动盘车装置，其特征在于：所述的工具轴(12)整体为圆柱体形；工具轴(12)上端部的直径小于主体部分的直径，在上端部的侧面设置有外螺纹；工具轴(12)下端部的直径大于主体部分的直径，在下端部的下端设置有圆柱形凸台，与主泵电机转子(9)上端的凹槽相匹配。

6.根据权利要求1所述的反应堆一回路主泵电机电动盘车装置，其特征在于：所述的轴承套(13)整体为圆环型，横截面为倒“L”形，上部的上端与推力螺母(6)紧密接触，下部的内侧与轴承(4)紧密接触，下部的下端与挡油环(3)紧密接触。

7.根据权利要求5所述的反应堆一回路主泵电机电动盘车装置，其特征在于：它还包括第一键(14)、联轴器(16)和第二键(17)；第一键(14)设置在工具轴(12)上端部的侧面，用于连接联轴器(16)；第二键(17)固定在减速器轴的侧面，用于连接联轴器(16)；联轴器(16)设置在减速器轴和工具轴(12)之间，上端安装在第二键(17)上，下端安装在第一键(14)上，用于将减速器轴的转动传递给工具轴(12)。

8.根据权利要求5所述的反应堆一回路主泵电机电动盘车装置，其特征在于：它还包括内螺纹圆柱销(1)，共有四个，均布在工具轴(12)下端部的上端面上，用于连接工具轴(12)和主泵电机转子(9)。

9.根据权利要求1所述的反应堆一回路主泵电机电动盘车装置，其特征在于：它还包括第一六角头螺栓(5)，垫片(7)、第二六角头螺栓(8)、第三六角头螺栓(18)、螺母(19)、第四六角头螺栓(20)、第五六角头螺栓(22)和第六六角头螺栓(25)；第一六角头螺栓(5)安装在轴承套(13)和轴承(4)的连接部，用于固定轴承套(13)和轴承(4)；垫片(7)和第二六角头螺栓(8)安装在支架(11)和主泵电机外壳的连接部，用于固定支架(11)和主泵电机外壳；第三六角头螺栓(18)安装在减速器(26)和减速器支架(23)的连接部，用于固定减速器(26)和减速器支架(23)；螺母(19)和第四六角头螺栓(20)安装在电子(21)和减速器(26)的连接部，用于固定电子(21)和减速器(26)；第五六角头螺栓(22)安装在减速器支架(23)和支架(11)的连接部，用于固定减速器支架(23)和支架(11)；第六六角头螺栓(25)安装在挡板(24)和减速器轴的连接部，用于固定挡板(24)和减速器轴。

10.根据权利要求5所述的反应堆一回路主泵电机电动盘车装置，其特征在于：它还包括起吊螺母(15)；起吊螺母(15)安装在工具轴(12)的上端部，位于推力螺母(6)的上方；起吊螺母(15)主体部分为下端开口的中空的圆柱体形，内壁设置有内螺纹，用于连接工具轴(12)；主体部分的上端设置有圆环形吊耳，用于安装吊具。