Устройство ремонта пружинного блока турбогенератора АЭС
NPP TURBOGENERATOR SPRING BLOCK REPAIR DEVICE

Область техники
Данное заявленное изобретение относится к области ремонта генератора, конкретно касается устройства ремонта пружинного блока турбогенератора АЭС.
Уровень техники
Во время работы генератора из-за взаимодействия тока обмотки статора и концевого магнитного поля рассеяния может быть образовано большее вибрационное усилие с удвоенной частотой (100 Гц). Следовательно, на конце статора генератора предусматривается конструкция пружинного блока для амортизации и снятия вибрационного напряжения между прижимным кольцом статора, коническим кольцом и другими компонентами.
7
9
Из-за наличия присущих конструктивных и производственных недостатков турбогенератора собственная частота эллиптической формы колебания на конце статора не соответствует требованиям при выпуске из завода, и постоянно находится в пределах 10 Гц—10 Гц. Именно из-за того, что данный статор имеет собственную частоту, которая приблизительно равна удвоенной частоте, и соответствующая форма колебания является эллиптической, следовательно, торцевая обмотка будет резонировать или сильно вибрирует под воздействием электромагнитных помех. Большое вибрационное усиление многократно привело к отказам генератора таким, как выпадение крепежного элемента пружинного блока, износ пластинчатой пружины, износ компенсатора и др.
Для устранения вышеуказанной неисправности пружинного блока, необходимо демонтировать пружинный блок и отремонтировать его. Традиционный процесс разборки и сборки - снять ветровой щит на задней части пружинного блока, вытягивать пластинчатые пружины с использованием подъёмного винта, чтобы высвобождать их упругость. Но часть компонентов статора на этапе изготовления генератора была установлена после того, как уже были установлены пружинные блоки. Производитель при конструировании не учел ремонта пружины на некоторых участках на стадии ремонта. На некоторых участках ветровой щит не может быть удален из-за конструктивных ограничений, зона отверстия подъёмного винта недоступна. Таким образом, при использовании традиционной технологии пружинный блок на многих участках не может быть отремонтирован. Необходимо предоставить устройство для ремонта пружинных блоков турбогенератора атомной электростанции, которое позволяет выполнять ремонт пружинного блока путём вытяжки без демонтажа пружинного блока, чтобы предотвратить развитие дефектов пружинного блока, вызывающее остановку энергоблока АЭС из-за неисправности.
Раскрытие изобретения
Техническая проблема, которая должна быть решена настоящим изобретением, заключается в обеспечении устройства для ремонта пружинного блока турбогенератора АЭС, которое решает проблемы невозможности ремонта пружинного блока, связанные с невозможностью снятия ветрового щита на некоторых участках из-за конструктивных ограничений и недоступности отверстия подъёмного винта.
Техническое решение данного изобретения описано ниже:
Настоящее заявленное изобретение предлагает устройство для ремонта пружинных блоков турбогенератора АЭС. Турбогенератор АЭС включает в себя: прижимное кольцо статора, пружинный блок, неподвижный направляющий блок и неподвижный монтажный кронштейн. Неподвижный монтажный кронштейн закреплен на прижимном кольце статора, между неподвижным монтажным кронштейном и прижимным кольцом статора образована монтажная полость, а пружинный блок и неподвижный направляющий блок расположены в монтажной полости с возможностью снятия. Указанное устройство включает в себя силовой механизм и домкратный механизм.
Изложенный силовой механизм соединен с домкратным механизмом и используется для приведения домкратного механизма в движение.
Указанный домкратный механизм съемный расположен в зазоре между пружинным блоком, неподвижным направляющим блоком и неподвижным монтажным кронштейном, и используется для приложения силы к пружинному блоку под приводящим воздействием силового механизма, чтобы пружинный блок расправился под воздействием силы, приложенной домкратным механизмом.
Как возможный выбор (опция), указанный домкратный механизм включает в себя подъемную планку, плунжер и первый уплотнительный элемент.
Указанный первый конец плунжера телескопически расположен в подъемной планке для образования расширяемой полости между плунжером и подъемной планкой, а второй конец плунжера соприкасается с неподвижным монтажным кронштейном.
Указанный первый уплотнительный элемент расположен на первом конце плунжера и используется для уплотнения расширяемой полости.
В указанной подъемной планке предусмотрен соединительный канал, первый конец которого соединен с силовым механизмом, а второй конец соединительного канала соединен с расширяемой полостью.
Указанный силовой механизм используется для приведения расширяемой полости в расширение и выталкивания плунжера из подъемной планки. Подъемная планка находится в контакте с пружинным блоком при выталкивании плунжера, и прилагает силу к пружинному блоку.
Как возможный выбор (опция), форма указанного домкратного механизма соответствует форме зазора между пружинным блоком, неподвижным направляющим блоком и неподвижным монтажным кронштейном.
Как возможный выбор (опция), указанный домкратный механизм так же включает в себя соединительную деталь и второй уплотнительный элемент.
Указанная соединительная деталь расположена на первом конце соединительного канала, а силовой механизм соединен с соединительным каналом через соединительную деталь герметично с помощью второго уплотнительного элемента.
Указанная соединительная деталь имеет сквозное отверстие, проходящее через соединительный канал.
Как возможный выбор (опция), указанная соединительная деталь - это соединительная гайка, силовой механизм и соединительная гайка соединены резьбой.
Как возможный выбор (опция), количество указанных плунжеров – несколько штук, и эти плунжеры расположены симметрично на двух концах подъемной планки для приложения равновесных сил к подъемной планке.
Как возможный выбор (опция), количество указанных домкратных механизмов - два, и эти два домкратного механизма расположены на двух сторонах пружинного блока соответственно.
Как возможный выбор (опция), длина указанного домкратного механизма равна длине пружинного блока.
Как возможный выбор (опция), указанный силовой механизм включает в себя приводной насос и подающую трубку.
Указанный приводной насос соединен с домкратным механизмом через подающую трубку и используется для подачи среды к домкратному механизму через подающую трубку, чтобы приводить домкратный механизм в движение.
Как возможный выбор (опция), когда количество указанных домкратных механизмов равно двум, силовой механизм ещё включает в себя распределитель; вышеуказанные подающие трубки включают в себя первичную трубку и две вторичные трубки.
Указанный приводной насос соединен с входным концом распределителя через первичную трубку, и два выходного конца распределителя соответственно соединены с первыми концами двух вторичных трубок, и два выходного конца вышеуказанных вторичных трубок соединены с двумя домкратными механизмами соответственно.
Как возможный выбор (опция), указанный приводной насос - это гидравлический насос.
Полезные технические результаты данного заявляемого изобретения заключаются в следующем:
(1) Техническое решение вытяжки с использованием пространства между пружинным блоком и направляющим блоком пластинчатой пружиной, принятое в этой заявке, позволяет решить технический вопрос, связанный с недоступностью пружинного блока в зоне подъёмного винта и невозможности демонтирования пружинного блока традиционный технологией, не подвергаясь пространственным ограничениям конструкции статора генератора, и достичь технического результата - полного ремонта этого типа пружинных блоков.
(2) Данное заявляемое изобретение может эффективно предотвратить развитие неисправности пружинного блока, которое приведет к отказу и остановке энергоблока АЭС, и имеет очевидные технические преимущества перед традиционным способом вытяжки с использованием подъёмного винта.
(3) В этой заявке используется новаторский способ подъема с использованием мульти-гидроплунжеров, а групповое движение шести гидравлических плунжеров в каждом треугольном элементе значительно увеличивает подъемное усилие.
(4) Данное заявляемое конструкционное решение выполнено в виде треугольной подъемной планки, которая увеличивает высоту подъема гидравлического плунжера в ограниченном пространстве.
(5) Изобретение в данной заявке позволяет изготовить сверхминиатюрный гидравлический плунжер высокого давления с номинальным давлением 55 МПа, который может подняться на 6 мм в ограниченном пространстве в 10 мм и с установкой предела.
Краткое описание приложенных схем
Фиг. 1 – конструктивная схема устройства для ремонта пружинного блока турбогенератора АЭС, представленного в качестве примера для реализации данной заявки;
Фиг. 2 -  конструктивная схема другого устройства для ремонта пружинного блока турбогенератора АЭС, представленного в качестве другого примера для реализации данной заявки;
Фиг. 3 – конструктивная схема устройства для ремонта пружинного блока турбогенератора АЭС, представленного в качестве ещё одного примера для реализации данной заявки;
Фиг. 4 - конструктивная схема другого устройства для ремонта пружинного блока турбогенератора АЭС, представленного в качестве ещё одного примера для реализации данной заявки.
Перечень позиций:
1 - Прижимное кольцо статора;
2 - Пружинный блок;
3 - Неподвижный направляющий блок;
4 - Неподвижный монтажный кронштейн;
5 - Силовой механизм;
6 – Домкратный механизм;
51 - Приводной насос;
52 - Подающая трубка;
53 - Распределитель;
61 – Подъёмная планка;
62 - Плунжер;
63 - Первый уплотнительный элемент;
64 - Соединительный канал;
65 - Соединительная деталь;
66 - Второй уплотнительный элемент;
67 - Расширяемая полость.
Осуществление изобретения
Чтобы специалисты в данной области лучше поняли настоящую заявку, примеры-варианты технических решений для реализации настоящей заявки будут описаны чётко и полностью с использованием приложенных схем по примерам реализации данной заявки. Очевидно, что примеры-варианты реализации, описанные ниже, являются только частью вариантов реализации настоящей заявки, а не всеми вариантами. Все другие варианты реализации, полученные специалистами в данной области на основе примеров-вариантов реализации, описанных в этой заявке, без творческой работы, находятся в объеме защиты данной заявки.
Изобретатель настоящей заявки заметил в ходе исследования, что для устранения отказа пружинного блока турбогенератора необходимо снять пружинный блок для ремонта. Традиционный процесс разборки и сборки - снять ветровой щит на задней части пружинного блока, и вытягивать пластинчатую пружину с помощью подъёмного винта для высвобождения ее упругих свойств. Тем не менее, часть компонентов статора на этапе изготовления генератора была установлена после того, как был уже установлен пружинный блок. Производитель не учел ремонта пружинного блока на некоторых участках на стадии ремонта. На некоторых участках ветровой щит не может быть удален из-за конструктивных ограничений и зона отверстия подъёмного винта недоступна. Таким образом, при использовании традиционной технологии, пружинный блок не может быть отремонтирован на многих участках, и нужно предоставить устройство для ремонта пружинного блока турбогенератора АЭС, которое позволяет выполнять ремонт пружинного блока с помощью домкрата, чтобы предотвратить развитие неисправности пружинного блока, которое приведёт к остановке энергоблока АЭС из-за неисправности.
Ввиду технического несовершенства с множественными ограничениями для традиционной технологии разборки и сборки пружинного блока и невозможности осуществления ремонта всех пружинных блоков, данная заявка предлагает устройство и способ ремонта пружинных блоков генератора турбогенератора АЭС, которое использует ограниченное пространство между пружинным блоком и направляющим пружинным блоком для высвобождения упругих характеристик пружин, таким образом позволяет достичь цели ремонта пружинных блоков во всех областях на конце генератора и обеспечить безопасную и стабильную работу энергоблока АЭС.
Основываясь на вышеизложенном, чтобы ясно и подробно описать вышеупомянутые преимущества настоящей заявки, ниже описываются конкретные способы реализации настоящей заявки со ссылкой на приложенные схемы.
Смотрите фиг. 1, которая представляет собой конструктивную схему устройства для ремонта пружинного блока турбогенератора АЭС, представленного как пример реализации данной заявки.
Пример - вариант для реализации данной заявки предлагает устройство для ремонта пружинного блока турбогенератора АЭС, которое применяется к турбогенератору АЭС. Как показано на фиг. 1, турбогенератор АЭС включает в себя: прижимное кольцо статора (поз.1), пружинный блок (поз.2), неподвижный направляющий блок (поз.3) и неподвижный монтажный кронштейн (поз.4). Неподвижный монтажный кронштейн (поз.4) закреплен на прижимном кольце статора (поз.1), неподвижный монтажный кронштейн (поз.4) и прижимное кольцо статора (поз.1) образуют монтажную полость, а пружинный блок (поз.2) и неподвижный направляющий блок (поз.3) расположены в монтажной полости с возможностью снятия.
На практике пружинный блок 2 и неподвижный направляющий блок 3 могут быть съемными и установлены в монтажной полости, образованной неподвижным монтажным кронштейном 4 и прижимным кольцом статора 1 посредством согласования их формы, а между пружинным блоком 2 и неподвижным направляющим блоком 3 и неподвижным монтажным кронштейном 4 имеется определенный зазор.
Устройство для ремонта пружинного блока турбогенератора АЭС включает в себя: силовой механизм 5 и домкратный механизм 6;
Силовой механизм 5 соединен с домкратным механизмом 6 для приведения в движение домкратного механизма 6.
Домкратный механизм 6 установлен с возможностью снятия в зазоре между пружинным блоком 2, неподвижным направляющим блоком 3 и неподвижным монтажным кронштейном 4, и используется для приложения силы к пружинному блоку 2 под действием силового механизма 5, чтобы пружинный блок 2 расправился под усилием, приложенным домкратным механизмом 6.
Техническое решение вытяжки с использованием пространства между пружинным блоком, неподвижным направляющим блоком и неподвижным монтажным кронштейном, принятое в данной заявке, не ограничивается конструктивным пространством статора генератора и решает технический вопрос с недоступностью и отсутствием возможности съёма части пружинного блока в зоне подъёмного винта с помощью традиционной технологии, что позволяет достигнуть технического результата - полного ремонта данного типа пружинного блока.
В некоторых возможных реализуемых вариантах из вариантов осуществления настоящей заявки, как показано на фиг. 2, домкратный механизм 6 может включать в себя: подъемную планку 61, плунжер 62 и первый уплотнительный элемент 63;
Первый конец плунжера 62 телескопически расположен в подъемной планке 61 для образования расширяемой полости 67 между плунжером 62 и подъемной планкой 61, а второй конец плунжера 62 находится в контакте с неподвижным монтажным кронштейном 4.
Первый уплотнительный элемент 63 расположен на первом конце плунжера 62 для герметизации расширяемой полости 67.
В подъемной планке 61 предусмотрен соединительный канал 64, первый конец соединительного канала 64 соединен с силовым механизмом 5, а второй конец соединительного канала 64 соединен с расширяемой полостью 67;
Силовой механизм 5 используется для приведения в расширение расширяемой полости 67 и выталкивания плунжера 62 из подъемной планки 61; Когда плунжер 62 выталкивается, подъемная планка 61 контактирует с пружинным блоком 2 и прилагает силу к пружинному блоку 2.
Например, первый уплотнительный элемент 63 может быть резиновым уплотнительным кольцом.
Понятно, что силовой механизм 5 может вводить среду в расширяемую полость через соединительный канал 64, чтобы расширяемая полость расширялась и выталкивала плунжер 62 из подъемной планки 61. В практике среда может быть газообразной или жидкой, такой как воздух, вода, масло и т.д., что не ограничивается примерами-вариантами осуществления настоящей заявки.
В некоторых возможных способах реализации в примерах осуществления настоящей заявки форма подъемного механизма 6 может соответствовать форме зазора между пружинным блоком 2, неподвижным направляющим блоком 3 и неподвижным монтажным кронштейном 4.
Например, форма домкратного механизма 6 может соответствовать зазору между пружинным блоком 2, неподвижным направляющим блоком 3 и неподвижным монтажным кронштейном 4, чтобы домкратный механизм 6 мог быть плотно вставлен в зазор между пружинным блоком 2, неподвижным направляющим блоком 3 и неподвижным монтажным кронштейном. Форма домкратного механизма 6 также может не соответствовать зазору между пружинным блоком 2, неподвижным направляющим блоком 3 и неподвижным монтажным кронштейном 4, только нужно, чтобы он смог приложить силу к пружинному блоку 2. Здесь форма домкратного механизма 6 не оговорен.
Например, домкратный механизм 6 может быть треугольным.
В некоторых возможных способах реализации вариантов осуществления настоящей заявки, см. фиг.3, домкратный механизм 6 может включать в себя ещё: соединительную деталь 65 и второй уплотнительный элемент 66.
Соединительная деталь 65 расположена на первом конце соединительного канала 64, а силовой механизм 5 герметично соединен с соединительным каналом 64 через соединительную деталь 65 с помощью второго уплотнительного элемента 66.
В соединительной детали 65 предусмотрено сквозное отверстие, проходящее через соединительный канал 64.
В качестве примера второй уплотнительный элемент 66 может быть уплотнительной прокладкой, а соединительная деталь 65 может быть соединительной гайкой. Силовой механизм 5 и соединительная гайка соединены резьбой, и между ними установлена уплотнительная прокладка. Соединительная гайка имеет масляное отверстие и соединяется с соединительным каналом 64.
Например, соединительная гайка выполнена в виде уплотнительной конструкции в сочетании с силовым механизмом 5, на одной стороне имеется отверстие, соответствующее положению отверстия в соединительном канале 64, а край приварен к подъёмной планке 61.
В некоторых возможных способах реализации вариантов осуществления настоящей заявки, см. фиг.3, количество плунжеров 62 может быть множественным, и эти плунжеры 62 расположены симметрично на двух концах подъемной планки 61 для приложения к подъемной планке 61 равновесной силы.
Например, как показано на фиг.3, количество плунжеров 62 равно шести, и они расположены симметрично на двух концах подъемной планки 61. Шесть плунжеров прилагают уравновешенное усилие к подъемной планке 61 для подъема её, чтобы она прилагала усилие к пружинному блоку 2. В практике количество плунжеров 62 может быть определено в соответствии с фактическими потребностями, и здесь дальше не приводятся примеры.
В некоторых возможных способах реализации вариантов осуществления настоящей заявки, см. фиг.1, количество домкратного механизма 6 равно двум, и два домкратного механизма 6 расположены на двух сторонах пружинного блока 2 соответственно, они одновременного прилагают силу к обеим сторонам пружинного блока 2 и заставляют пружинный блок 2 расправиться для высвобождения его упругих характеристик.
В некоторых примерах длина домкратного механизма 6 равняется длине пружинного блока 2.
В некоторых возможных способах реализации варианта осуществления настоящей заявки, см. фиг.4 силовой механизм 5 включает в себя приводной насос 51 и подающую трубку 52.
Приводной насос 51 соединен с домкратным механизмом 6 через подающую трубку 52 и используется для подачи среды к домкратному механизму 6 через подающую трубку 52 для приведения домкратного механизма 6 в движение.
В некоторых примерах подающая трубка 52 представляет собой шланг, который может выдерживать давление масла высокого давления, соединение на одном конце выполнено в виде уплотнительной конструкции в сочетании с соединителем приводного насоса 51, а соединение на другом конце выполнено в виде уплотнительной конструкции в сочетании с соединительной гайкой.
Можно понять, что, когда количество домкратного механизма 2 равно двум, силовой механизм 5 может включать в себя ещё распределитель 53. Подающая трубка 52 включает в себя один первичную трубку и две вторичные трубки.
Приводной насос 51 соединен с входным концом распределителя 53 через первичную трубку. Два выходного конца распределителя 53 соответственно соединены с первыми концами двух вторичных трубок, а выходные концы двух вторичных трубок соединены с двумя домкратными механизмами 6 соответственно.
В некоторых примерах приводной насос 51 представляет собой гидравлический насос.
Данная заявка может эффективно предотвращать развитие неисправности пружинного блока, приводящее к останову из-за отказа энергоблока АЭС, и имеет очевидные технические преимущества перед традиционным способом вытяжки с использованием подъёмного винта.
В этой заявке инновационно используется способ подъема с помощью многоплунжерных гидравлических плунжеров, а совместное действие шести гидравлических плунжеров в каждом треугольной планке значительно увеличивает подъемное усилие.
Эта заявка спроектирована как подъемная планка, имеющая треугольную конструкцию, которая увеличивает высоту подъема гидравлических плунжеров в ограниченном пространстве.
Данная заявка позволяет изготовить сверхминиатюрный гидравлический плунжер высокого давления с номинальным давлением 55 МПа, который может поднимать на 6мм в ограниченном пространстве в 10 мм с установкой предела.
Выше подробно описана данная заявка со ссылкой на фигуры и варианты-примеры реализации, но данная заявка не ограничивается вышеупомянутыми вариантами-примерами осуществления. В объеме знаний, которыми обладают специалисты в данной области, можно варьировать без отклонения от сути данной заявки. По любому контенту, подробно не описанному в этой заявке, можно использовать уже существующую технологию.