核电站主泵电机轴瓦安装探讨

马龙朱海宇王保增

中国核电工程有限公司江苏省连云港市222000

摘要：主泵电机轴瓦是其关键部件，轴瓦承载着电机转子及飞轮静态和动态下的荷载，轴瓦刮研、安装水平度、间隙调整，对电机的正常运行有直接影响，是电机运行振动、轴温参数的保证。本文以某核电站主泵电机轴瓦为例，对轴瓦安装进行探讨。

关键词：主泵电机、轴瓦刮研、轴瓦安装

1、引言

核电站反应堆冷却剂循环泵简称主泵，是反应堆一回路重要设备，为一回路冷却剂强制循环提供动力。电机装配一套止推轴瓦和两套导向轴瓦，以承载电机转子及飞轮轴向的重力和电机运行时的径向作用力，轴瓦安装质量直接影响主泵电机运行的安全。因此是安装过程控制的重点和难点。

某核电站主泵电机为散件到货，现场进行组装，其中每套轴瓦分别由8块扇形轴瓦组成，轴瓦为双层结构，轴瓦体（简称瓦胎）上浇铸有一层Б-83巴氏合金（简称乌金）减磨层，为了保证电机安装质量，电机部件到场后，对轴瓦进行刮研，并对安装过程进行了严格控制。由于轴瓦安装位置空间狭小，操作困难，安装难度较大。现场通过轴瓦检查、轴瓦刮研、轴瓦安装各个工序中采取措施，重点控制，以实现对安装质量的把控。

2、轴瓦检查

轴瓦安装前，除去导向轴瓦和止推轴瓦的油封油膏，使用丙酮进行清洗，超声波检查巴氏合金贴合情况，液体渗透法检查巴氏合金浇铸质量，经过检查，挑除出一块有浇铸缺陷的轴瓦。

清洗转子上对应止推轴承与导向轴承工作面上的油脂，用刀口尺检查电机导向轴承轴套表面和止推轴承轴套转盘表面平整度，然后将导向轴瓦、止推轴瓦分别放在导向轴承轴套表面、止推轴承轴套转盘表面上检查，大部分轴瓦局部贴合间隙较大，不能直接安装，需要对轴瓦进行刮研。

3、轴瓦刮研

轴瓦的处理是指对轴瓦工作面（合金面）进行刮削处理。刮削所用的工具简单，具有切削量小、切削力小、产生热量小等特点。通过对轴瓦工作面的刮削使其获得很高的形状位置精度、尺寸精度、接触精度及较好的表面粗糙度，由刮削后形成的均匀的微浅凹坑，给存油创造了良好的条件，有利于滑动件之间形成良好的润滑效果。

主泵电机导向轴承瓦块与其轴衬相配的表面以及推力轴承瓦块与其相配的转动止推盘表面，以每平方厘米2-3个“接触点（研点）”的数量为准，刮研瓦块达到总面积上有80%接触点，以保证轴承受力均匀。

在主泵电机轴瓦刮削中采用三角刮刀。刮刀在使用前需要细致地进行刃磨，刃磨时将刮刀的前端三角边平放在油石上，在顺着油石长度方向来回移动的同时根据刮刀前弧形做前后弧形推磨，磨好的刮刀锋利无缺口且弧面连续。

轴瓦刮削用的显示剂必须保持清洁，不得有污物、砂粒、铁屑等混入，粗刮时显示剂可以涂在轴颈上，也可以涂在轴瓦的合金面上，精刮时显示剂只允许涂在轴瓦的合金面上；粗刮时显示剂（普鲁士蓝或红丹粉）应调的稀些，精刮时可调得稠一些，涂抹时要做到薄且均匀。

刮削分为粗刮、细刮和精刮：粗刮主要用于大的刮削量，如刮轴瓦的进口边倾角及去除加工后车削刀痕，消除接触面不均匀状态等。粗刮时可采用长刮法，刮削刀迹连成长片，在整个刮削面上均匀刮削，达到每25×25mm的正方形面积内有2-3个研点，且分布均匀即可结束；细刮是为了进一步改善其不平现象，在轴瓦表面刮去稀疏的大块研点采用短刮法，随着刀具变短，显示剂也应涂得薄而均匀，对发亮的研点应刮得重些，如果研点暗淡则应刮得轻些，精刮的主要的目的是增加轴瓦与转子相应工作面的研点（接触点），使轴瓦的工作面符合精度要求，刮削时刮刀用点刮法，落刀轻，起刀迅速，在每个点上只刮一刀不应重复，此时对研点分三类对待：最大最亮的全部刮去，中等研点在其顶点刮去一小片，小研点留着不刮，这样连续几遍，在最后两三遍时交叉刀迹大小应一致，排列整齐，以增加刮削面的美观并使滑动件之间造成良好的润滑条件。精刮达到每25×25mm的正方形面积内有12-18个研点（或每平方厘米2-3个）为止。

在不同的刮削步骤中，每刮一刀的深度，应适当控制。刀迹的深度，可以从刀迹的宽度上反映出来，因此可以从控制刀迹宽度来控制刀迹深度。当左手对刮刀的压力大，刮后的刀迹则宽而深。粗刮时，刀迹宽度不要超过刃口宽度的2/3~3/4，否则刀刃的两侧容易陷入刮削面造成沟纹。细刮时，刀迹宽度约为刃口宽度的1/3~1/2，刀迹过宽也会影响到单位面积内的研点。精刮时，刀迹宽度应该更窄。

4、轴瓦安装

1）止推轴瓦安装

电机下部十字头、定子安装完成，调整定子上部法兰面水平度满足≤0.06mm，然后开始安装止推轴承。

1、检查清洁止推轴瓦及下轴承室。

2、按图所示，将1#螺钉和2#螺钉安装到下部十字头的上法兰。

3、安装8块止推轴承的支撑螺钉并找平，使8颗螺钉头上表面高度一致，且在轴瓦安装后其背面至下部十字头支撑面距离25±2mm。

4、在止推轴瓦工作面上涂抹一层润滑油。

5、将止推轴瓦安装至支撑螺钉上，然后安装T型螺钉，但不允许T型螺钉头装入止推轴承的扇形组件的安装槽内。

6、安装下部十字头支撑面上的密封环。

7、安装栅隔罩，相对于十字头法兰的内径调整栅隔罩，对中后通过2#螺钉可靠连接，使栅隔罩下表面高出下十字架支承面约140mm。

然后吊装电机转子，安装上部十字头，在转子与定子调整对中过程中，在转子轴端装上水平尺，用止推轴承的支撑螺钉调整转子的垂直位置，允许轴端水平尺的倾斜量为0.02mm/m，调整支撑螺钉，使8块止推轴承轴瓦的工作表面与止推轴承圆盘下表面均匀地接触，用铜棒均匀的敲打支撑螺钉检查其接触，以保证转子轴的垂直度。

2）下部导向轴瓦安装

转子与定子对中完成后，安装下部导向轴瓦。

1、检查清洁下导向轴瓦及对应轴衬的工作面，然后分别在工作面上均匀涂抹一层润滑油；

2、依次对称安装8块下导向轴瓦，分别用两根工艺螺栓将其固定到轴衬套表面上；安装时使用百分表监测转子不允许有移动，否则则需要拆除下导向轴瓦，重新对转子进行调整。

3）上部导向轴瓦安装

上部十字头下部径向密封安装完成后，安装上部导向轴瓦。

1、检查清洁上导向轴瓦及对应轴衬的工作面，然后分别在工作面上均匀涂抹一层润滑油；

2、依次对称安装8块上导向轴瓦，分别用两根工艺螺栓将其固定到轴衬套表面上；安装过程中使用百分表监测转子不允许有移动，否则则需要拆除全部导向轴瓦，重新对转子进行调整。

4.4轴瓦的调整

1、止推轴瓦的调整

将T型螺钉头与止推轴瓦槽之间的间隙调整到2~3mm；用螺帽锁紧T-型螺钉，用锁紧板锁住支承螺钉。

2、上导向轴瓦的调整

将上导向轴瓦支承螺钉顶部与轴瓦表面的间隙调整到0.1~0.12mm；用锁紧螺母进行锁紧；将两颗工艺螺栓旋出轴瓦2~3转，用锁紧螺母进行锁紧。

3、下导向轴瓦的调整

将下导向轴瓦支承螺钉顶部与轴瓦表面的间隙调整到0.1~0.12mm；用锁紧螺母进行锁紧；将两颗工艺螺栓旋出轴瓦2~3转，用锁紧螺母进行锁紧。

5、轴瓦安装效果

通过对轴瓦刮研各个工序采取的措施进行控制，尤其是轴瓦刮研管控到位，达到了预期效果。在主泵电机单体试车时，4台电机最大振动为0.9mm/s，优于设计标准值≤2.3mm/s，上部导向轴瓦温度最高57.7℃，下部导向轴瓦温度最高66.4℃，止推轴瓦温度最高68.2℃，均满足设计标准值≤85℃。由此说明，轴瓦刮研、安装质量控制达到了设计要求目标。