中國(guó)機(jī)床工具工業(yè)協(xié)會(huì)調(diào)研顯示，核電和風(fēng)電裝備制造需要的機(jī)床特點(diǎn)是：大規(guī)格跃须、大噸位、高剛度禽岭、高可靠性诉抱。目前，與核電工業(yè)和風(fēng)電工業(yè)的要求相比艘励，國(guó)產(chǎn)機(jī)床的可靠性和穩(wěn)定性還有一定差距聂闺。

　　可靠性是核電加工設(shè)備的命脈

　　核電站的裝備主要包括三部分：核島（一回路）、常規(guī)島（二回路）唆痪、輔助裝備咨捕。

　　核島部分主要由反應(yīng)堆堆芯、蒸汽發(fā)生器境株、穩(wěn)壓器和主泵組成础川，其中反應(yīng)堆堆芯包括壓力容器、核燃料棒束肌蝶、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)等部件韵绿。常規(guī)島由水泵、汽水分離器毙琴、蒸汽輪機(jī)赁栈、發(fā)電機(jī)、蒸汽凝結(jié)器等組成辆琅。此外漱办，有支持系統(tǒng)正常運(yùn)行和保證反應(yīng)堆安全的輔助設(shè)備。這些是核電站設(shè)備的主要組成部分婉烟。

　　這些設(shè)備主要部件的制造可分為以下幾種類(lèi)型洼冻，需要不同機(jī)床設(shè)備進(jìn)行加工。

　　壓力容器殼體隅很、蒸汽發(fā)生器殼體、穩(wěn)壓器殼體等大型圓桶類(lèi)部件率碾，基本上屬于兩端帶有封頭的圓桶形部件叔营，但直徑和高度有所不同。壓力容器和蒸汽發(fā)生器的直徑取決于核電站發(fā)電機(jī)組的大小所宰。

　　目前绒尊，主要生產(chǎn)百萬(wàn)千瓦級(jí)核電設(shè)備畜挥，壓力容器的直徑5～8m或更大，長(zhǎng)度約20m婴谱，分為4～5節(jié)蟹但，焊接而成，材料為特種鋼决太。毛坯為圓柱形鍛件蓉厕，需要萬(wàn)噸壓力機(jī)鍛壓成型。后續(xù)切削加工需要超重型數(shù)控立式車(chē)床晴灿、超重型數(shù)控臥式車(chē)床杉漓、大鏜桿多軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控鏜銑床、數(shù)控龍門(mén)鏜銑床社芳、五軸聯(lián)動(dòng)車(chē)銑中心等沐喘。這些設(shè)備規(guī)格大，對(duì)于加工精度肢构、主軸轉(zhuǎn)速和快速移動(dòng)等參數(shù)并沒(méi)有特別要求抢却，但是由于這些工件的價(jià)格昂貴，而且沒(méi)有備件踪钞，要求成品率必須100%在贸，因此對(duì)機(jī)床的可靠性和穩(wěn)定性有很高的要求。

　　一座核電站需要10多種200多臺(tái)各種類(lèi)型的泵作姐，這些泵都屬于離心泵夜矗。其中主泵（1級(jí)泵）是位于核島心臟部位的關(guān)鍵部件，是核電運(yùn)轉(zhuǎn)控制水循環(huán)的關(guān)鍵让虐，屬于核電站的一級(jí)設(shè)備紊撕，每個(gè)蒸汽發(fā)生器有一個(gè)主泵。

　　核島中主泵的結(jié)構(gòu)并不比其他泵復(fù)雜赡突，但是要求極高对扶，要求具有絕對(duì)的可靠性，是核反應(yīng)堆中惟一國(guó)內(nèi)目前做不了的設(shè)備惭缰，完全依賴(lài)進(jìn)口浪南，主要是因?yàn)橹鞅靡筮B續(xù)運(yùn)行至少30年不準(zhǔn)出現(xiàn)任何問(wèn)題。主泵直徑約2m漱受，高5～6m络凿，其主要部件分為兩類(lèi)：承壓部件（包括泵體、泵蓋昂羡、主螺栓絮记、主螺母等）和功能部件（包括葉輪、葉軸、密封件等）怨愤。目前士怒，沈鼓正在與美國(guó)西屋公司進(jìn)行聯(lián)合研制，總體新設(shè)計(jì)還沒(méi)有完成乒稚。除了1級(jí)主泵外眷赂，還有多種2級(jí)、3級(jí)泵咐笙，各種泵的名稱(chēng)和功能不一樣屑墓，但是原理基本一樣。如安全殼噴淋泵孩置，該泵平時(shí)不用燎称，只有發(fā)生故障時(shí)使用，要求在6秒鐘內(nèi)啟動(dòng)罚栏，起到降溫的作用贩溉。這些泵的加工基本上包括了車(chē)、銑增捻、鏜膨桂、鉆、攻絲等工序锥惋。

　　承壓部件的泵體和泵蓋加工需要的設(shè)備主要有大型數(shù)控立式車(chē)床昌腰、數(shù)控落地銑鏜床、龍門(mén)加工中心等設(shè)備膀跌。主螺栓遭商、主螺母等加工比一般螺栓和螺母要求高，但是主要是材料和刀具選擇問(wèn)題捅伤。

　　功能部件中葉輪和葉輪軸加工需要的設(shè)備主要有五軸聯(lián)動(dòng)加工中心劫流、數(shù)控車(chē)床、大型數(shù)控臥式車(chē)床等丛忆。

　　常規(guī)島部分主要由蒸汽輪機(jī)組祠汇、發(fā)電機(jī)組、水泵熄诡、汽水分離器等組成可很。核電蒸汽輪機(jī)的原理和結(jié)構(gòu)都與火電（燃煤）蒸汽輪機(jī)相同，不同之處在于同等發(fā)電容量的蒸汽輪機(jī)組凰浮，核電蒸汽輪機(jī)的直徑比火電蒸汽輪機(jī)要大一些我抠，使用的材料也有部分不同，制造要求更高渡铲。主要加工零件有葉片钾独、定子勃经、轉(zhuǎn)子等。主要加工機(jī)床有用于加工葉片的不同型號(hào)（最大葉片長(zhǎng)度超過(guò)1600mm）4～5軸聯(lián)動(dòng)加工中心食云，用于加工轉(zhuǎn)子的數(shù)控重型臥式車(chē)床、數(shù)控葉根槽銑床螺城，用于加工定子的數(shù)控大型落地銑鏜床痒池、數(shù)控龍門(mén)鏜銑床、大型定子專(zhuān)用機(jī)床等躬伐。

　　如加工一個(gè)重達(dá)200多噸的60萬(wàn)千瓦汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子凉陌，需要回轉(zhuǎn)直徑3.5～5.0m、長(zhǎng)15～20m的重型臥車(chē)吵墅，加工渦輪葉片需要五軸聯(lián)動(dòng)加工中心埠浩，加工中壓缸、高壓缸需要寬7.5～8m公遭、長(zhǎng)22m的數(shù)控龍門(mén)鏜銑床和重型數(shù)控立式車(chē)床以及鏜桿直徑200～260mm的數(shù)控落地銑鏜床等屠伴。一般情況下，能滿足火電蒸汽輪機(jī)加工需要的機(jī)床禁灼，基本上也能滿足核電蒸汽輪機(jī)加工的要求管挟。在這些機(jī)床設(shè)備中，大部分中小型葉片加工用4～5軸聯(lián)動(dòng)加工中心和轉(zhuǎn)子主軸加工用數(shù)控臥式車(chē)床等弄捕，國(guó)內(nèi)基本可以滿足要求僻孝。但是，大型葉片加工用加工中心和數(shù)控葉根槽銑床等數(shù)控機(jī)床主要依靠進(jìn)口守谓。

　　此外穿铆，核電發(fā)電機(jī)與火電發(fā)電機(jī)基本相同，兩者的加工設(shè)備也沒(méi)有什么不同斋荞。在一般情況下荞雏，能滿足火電發(fā)電機(jī)加工需要的機(jī)床，基本上也能滿足核電發(fā)電機(jī)加工的要求譬猫。主要加工機(jī)床有用于加工轉(zhuǎn)子的數(shù)控重型臥式車(chē)床讯檐、數(shù)控轉(zhuǎn)子槽銑床，用于加工定子的數(shù)控大型落地銑鏜床染服、大型定子專(zhuān)用機(jī)床等别洪。目前，在這些需要的高檔數(shù)控機(jī)床中菱拙，部分機(jī)床國(guó)內(nèi)可以滿足需要敏栽，但是部分機(jī)床設(shè)備如數(shù)控轉(zhuǎn)子槽銑床等仍然依靠進(jìn)口。

　　機(jī)床精度制約風(fēng)電設(shè)備發(fā)展

　　風(fēng)力發(fā)電站裝備主要包括以下幾部分：變速箱（升速箱）团尿、發(fā)電機(jī)組瓦轧、葉片、塔基和變電站等。目前够堆，風(fēng)力發(fā)電逐漸向大功率機(jī)組發(fā)展关灰，要求高可靠性、壽命周期長(zhǎng)吩秫，因此零部件的精度犬岔、功能要求很高。

　　隨著風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的發(fā)展嘲绷，風(fēng)電機(jī)組的原理和結(jié)構(gòu)也在發(fā)生變化把赢，未來(lái)的風(fēng)電機(jī)組在向結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單化、體積減小的方向發(fā)展耽效。目前钝尸，我國(guó)正在開(kāi)發(fā)無(wú)齒輪箱風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。如哈爾濱發(fā)電設(shè)備集團(tuán)的發(fā)電設(shè)備工程研究中心開(kāi)發(fā)了無(wú)齒輪箱變速變槳永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)組搂根，正在研制“變速恒頻風(fēng)力發(fā)電機(jī)組”和“直驅(qū)型變速風(fēng)力發(fā)電機(jī)組”等珍促，可代替帶齒輪箱傳動(dòng)的異步發(fā)電機(jī)組，具有制造成本低兄墅、運(yùn)行可靠踢星、維修簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)，并具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)隙咸。

　　目前沐悦，生產(chǎn)最多的是有齒輪箱風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，由于結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜五督，完成其各種部件的制造需要不同機(jī)床設(shè)備進(jìn)行加工藏否。

　　風(fēng)機(jī)的變速箱主要由箱體、行星輪系和變速機(jī)構(gòu)等組成充包。風(fēng)機(jī)變速箱體屬于大型箱體副签，根據(jù)發(fā)電量的不同，直徑約2～3m基矮，大部分為分體結(jié)構(gòu)淆储。加工需要鏜桿直徑約160250mm的數(shù)控落地銑鏜床和大型臥式加工中心、龍門(mén)加工中心等熬慎，加工精度要求較高恍像，目前主要使用的是進(jìn)口設(shè)備。

　　變速箱內(nèi)的齒輪加工量很大鳖建，需要對(duì)大型內(nèi)齒圈常携、圓柱直齒輪和斜齒輪等進(jìn)行成批生產(chǎn)。主要加工設(shè)備為大型數(shù)控立式滾齒機(jī)淌窄、數(shù)控插齒機(jī)础呈、數(shù)控磨齒機(jī)等韭购。這些齒輪加工機(jī)床中，大規(guī)格數(shù)控齒輪機(jī)床普遍要求具有高效矛枚、重載膜狈、重切、剛性好的特點(diǎn)阴默，主要依靠進(jìn)口赌骏，中小型采用國(guó)產(chǎn)設(shè)備。其中大規(guī)格焙蹭、大模數(shù)齒輪和齒圈采用數(shù)控成型銑齒機(jī)和數(shù)控成型磨齒機(jī)，數(shù)控成型銑齒機(jī)要求大切深嫂伞、大進(jìn)給孔厉、滾速高。數(shù)控成型磨齒機(jī)要求精度達(dá)到5級(jí)以上帖努，自動(dòng)化程度高撰豺、自動(dòng)調(diào)心、自動(dòng)測(cè)量拼余、自動(dòng)修形污桦、穩(wěn)定性高。目前匙监，國(guó)內(nèi)制造風(fēng)電用變速箱的企業(yè)主要有南京高精齒輪有限公司凡橱。該廠生產(chǎn)任務(wù)非常忙，長(zhǎng)期三班倒亭姥，還是不能完全滿足市場(chǎng)需求稼钩，因此要求加工設(shè)備穩(wěn)定、可靠达罗，目前該廠使用的齒輪加工機(jī)床基本上是進(jìn)口設(shè)備猛糯。

　　風(fēng)電用發(fā)電機(jī)的原理和結(jié)構(gòu)與火電等其他發(fā)電機(jī)基本一樣。風(fēng)電大都使用千瓦級(jí)發(fā)電機(jī)放干，比較火電使用的萬(wàn)千瓦級(jí)發(fā)電機(jī)轨府，屬于不同級(jí)別的機(jī)組。從制造角度上看沒(méi)有太大難度闹彩，能制造火電發(fā)電機(jī)組的企業(yè)座序，一般都能滿足制造風(fēng)電發(fā)電機(jī)組的要求。但是坚达，風(fēng)電發(fā)電機(jī)要求使用壽命達(dá)到20年以上辅蜡，對(duì)其穩(wěn)定性和可靠性要求更高。

　　風(fēng)機(jī)的葉片大多采用環(huán)氧玻璃纖維或碳纖維等復(fù)合材料制作鹦卫。葉片設(shè)計(jì)主要采用全三維氣動(dòng)仿真和結(jié)構(gòu)有限元仿真迅撑，使用真空灌注工藝進(jìn)行葉片生產(chǎn)门贫。機(jī)械加工較少，部分需要沖切成型驼功。

　　葉片的變槳機(jī)構(gòu)主要有變槳電機(jī)玷秋、減速器和變槳控制器等。對(duì)制造設(shè)備沒(méi)有特殊要求递沪，國(guó)內(nèi)機(jī)床可以滿足需求豺鼻。

　　偏航機(jī)構(gòu)主要部件是帶內(nèi)外齒的大型軸承和4個(gè)小齒輪及變速裝置等。該種大型軸承目前國(guó)內(nèi)還不能制造款慨，主要依靠進(jìn)口儒飒。國(guó)內(nèi)天馬股份將進(jìn)行偏航機(jī)構(gòu)用的大型軸承開(kāi)發(fā)制造。其加工設(shè)備主要是一些要求較高的專(zhuān)用機(jī)床裝備檩奠，如CCMT2008展覽會(huì)上桩了，齊重?cái)?shù)控裝備股份有限公司展出的3臺(tái)大型數(shù)控專(zhuān)用機(jī)床，就是為加工制造風(fēng)電大型齒輪的設(shè)備埠戳。

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