編者語：中國機床工具工業協會調研顯示，核電和風電裝備製造需要的機床特點是：大規格、大噸位、高剛度、高可靠性。目前，與核電工業和風電工業的要求相比，國產機床的可靠性和穩定性還有一定差距。

　　可靠性是核電加工設備的命脈

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

　　核島部分主要由反應堆堆芯
、蒸汽發生器、穩壓器和主泵組成，其中反應堆堆芯包括壓力容器、核燃料棒束、驅動機構等部件。常規島由水泵
、汽水分離器、蒸汽輪機、發電機、蒸汽凝結器等組成。此外，有支持係統正常運行和保證反應堆安全的輔助設備。這些是核電站設備的主要組成部分。

　　這些設備主要部件的製造可分為以下幾種類型，需要不同機床設備進行加工。

　　壓力容器殼體、蒸汽發生器殼體、穩(wen)壓(ya)器(qi)殼(ke)體(ti)等(deng)大(da)型(xing)圓(yuan)桶(tong)類(lei)部(bu)件(jian)
，基(ji)本(ben)上(shang)屬(shu)於(yu)兩(liang)端(duan)帶(dai)有(you)封(feng)頭(tou)的(de)圓(yuan)桶(tong)形(xing)部(bu)件(jian)，但(dan)直(zhi)徑(jing)和(he)高(gao)度(du)有(you)所(suo)不(bu)同(tong)。壓(ya)力(li)容(rong)器(qi)和(he)蒸(zheng)汽(qi)發(fa)生(sheng)器(qi)的(de)直(zhi)徑(jing)取(qu)決(jue)於(yu)核(he)電(dian)站(zhan)發(fa)電(dian)機(ji)組(zu)的(de)大(da)小(xiao)。

　　目前，主要生產百萬千瓦級核電設備
，壓力容器的直徑5~8m或更大
，長度約20m，分為4~5節，焊接而成，材料為特種鋼。毛坯為圓柱形鍛件，需要萬噸壓力機鍛壓成型。後續切削加工需要超重型數控立式車床
、超重型數控臥式車床、大鏜杆多軸聯動數控鏜銑床、數控龍門鏜銑床、五軸聯動車銑中心等。這些設備規格大

，對於加工精度、主軸轉速和快速移動等參數並沒有特別要求
，但是由於這些工件的價格昂貴
，而且沒有備件，要求成品率必須100%，因此對機床的可靠性和穩定性有很高的要求。

　　一座核電站需要10多種200多台各種類型的泵，這些泵都屬於離心泵。其中主泵（1級泵）是位於核島心髒部位的關鍵部件，是核電運轉控製水循環的關鍵，屬於核電站的一級設備，每個蒸汽發生器有一個主泵。

　　hedaozhongzhubengdejiegoubingbubiqitabengfuza
，danshiyaoqiujigao
，yaoqiujuyoujueduidekekaoxing，shihefanyingduizhongweiyiguoneimuqianzuobuledeshebei，wanquanyilaijinkou

，zhuyaoshiyinweizhubengyaoqiulianxuyunxingzhishao30年不準出現任何問題。主泵直徑約2m


，高5~6m，其主要部件分為兩類：承壓部件（包括泵體、泵蓋、主螺栓
、主螺母等）和功能部件（包括葉輪
、葉軸、密封件等）。目前
，沈鼓正在與美國西屋公司進行聯合研製，總體新設計還沒有完成。除了1級主泵外，還有多種2級、3級泵，各種泵的名稱和功能不一樣
，但是原理基本一樣。如安全殼噴淋泵，該泵平時不用，隻有發生故障時使用，要求在6秒鍾內啟動，起到降溫的作用。這些泵的加工基本上包括了車、銑
、鏜、鑽
、攻絲等工序。

　　承壓部件的泵體和泵蓋加工需要的設備主要有大型數控立式車床、數控落地銑鏜床、龍門加工中心等設備。主螺栓、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題。

　　功能部件中葉輪和葉輪軸加工需要的設備主要有五軸聯動加工中心、數控車床、大型數控臥式車床等。

　　常規島部分主要由蒸汽輪機組、發電機組、水泵、汽水分離器等組成。核電蒸汽輪機的原理和結構都與火電（燃煤）蒸(zheng)汽(qi)輪(lun)機(ji)相(xiang)同(tong)，不(bu)同(tong)之(zhi)處(chu)在(zai)於(yu)同(tong)等(deng)發(fa)電(dian)容(rong)量(liang)的(de)蒸(zheng)汽(qi)輪(lun)機(ji)組(zu)，核(he)電(dian)蒸(zheng)汽(qi)輪(lun)機(ji)的(de)直(zhi)徑(jing)比(bi)火(huo)電(dian)蒸(zheng)汽(qi)輪(lun)機(ji)要(yao)大(da)一(yi)些(xie)，使(shi)用(yong)的(de)材(cai)料(liao)也(ye)有(you)部(bu)分(fen)不(bu)同(tong)，製(zhi)造(zao)要(yao)求(qiu)更(geng)高(gao)。主(zhu)要(yao)加(jia)工(gong)零(ling)件(jian)有(you)葉(ye)片(pian)、定子
、轉子等。主要加工機床有用於加工葉片的不同型號（最大葉片長度超過1600mm）4~5軸聯動加工中心，用於加工轉子的數控重型臥式車床、數控葉根槽銑床
，用於加工定子的數控大型落地銑鏜床

、數控龍門鏜銑床

、大型定子專用機床等。

　　如加工一個重達200多噸的60萬千瓦汽輪機轉子，需要回轉直徑3.5~5.0m、長15~20m的重型臥車
，加工渦輪葉片需要五軸聯動加工中心
，加工中壓缸
、高壓缸需要寬7.5~8m、長22m的數控龍門鏜銑床和重型數控立式車床以及鏜杆直徑200~260mmdeshukongluodixitangchuangdeng。yibanqingkuangxia，nengmanzuhuodianzhengqilunjijiagongxuyaodejichuang，jibenshangyenengmanzuhedianzhengqilunjijiagongdeyaoqiu。zaizhexiejichuangshebeizhong，dabufenzhongxiaoxingyepianjiagongyong4~5軸(zhou)聯(lian)動(dong)加(jia)工(gong)中(zhong)心(xin)和(he)轉(zhuan)子(zi)主(zhu)軸(zhou)加(jia)工(gong)用(yong)數(shu)控(kong)臥(wo)式(shi)車(che)床(chuang)等(deng)，國(guo)內(nei)基(ji)本(ben)可(ke)以(yi)滿(man)足(zu)要(yao)求(qiu)。但(dan)是(shi)，大(da)型(xing)葉(ye)片(pian)加(jia)工(gong)用(yong)加(jia)工(gong)中(zhong)心(xin)和(he)數(shu)控(kong)葉(ye)根(gen)槽(cao)銑(xi)床(chuang)等(deng)數(shu)控(kong)機(ji)床(chuang)主(zhu)要(yao)依(yi)靠(kao)進(jin)口(kou)。

　　ciwai，hedianfadianjiyuhuodianfadianjijibenxiangtong，liangzhedejiagongshebeiyemeiyoushenmebutong。zaiyibanqingkuangxia，nengmanzuhuodianfadianjijiagongxuyaodejichuang，jibenshangyenengmanzuhedianfadianjijiagongdeyaoqiu。zhuyaojiagongjichuangyouyongyujiagongzhuanzideshukongzhongxingwoshichechuang、數控轉子槽銑床，用於加工定子的數控大型落地銑鏜床
、大da型xing定ding子zi專zhuan用yong機ji床chuang等deng。目mu前qian，在zai這zhe些xie需xu要yao的de高gao檔dang數shu控kong機ji床chuang中zhong
，部bu分fen機ji床chuang國guo內nei可ke以yi滿man足zu需xu要yao，但dan是shi部bu分fen機ji床chuang設she備bei如ru數shu控kong轉zhuan子zi槽cao銑xi床chuang等deng仍reng然ran依yi靠kao進jin口kou。

　　機床精度製約風電設備發展

　　風力發電站裝備主要包括以下幾部分：變速箱（升速箱）、發電機組、葉片、塔基和變電站等。目前，風力發電逐漸向大功率機組發展，要求高可靠性、壽命周期長
，因此零部件的精度、功能要求很高。

　　隨著風力發電技術的發展，風電機組的原理和結構也在發生變化，未來的風電機組在向結構簡單化、體(ti)積(ji)減(jian)小(xiao)的(de)方(fang)向(xiang)發(fa)展(zhan)。目(mu)前(qian)，我(wo)國(guo)正(zheng)在(zai)開(kai)發(fa)無(wu)齒(chi)輪(lun)箱(xiang)風(feng)力(li)發(fa)電(dian)機(ji)組(zu)。如(ru)哈(ha)爾(er)濱(bin)發(fa)電(dian)設(she)備(bei)集(ji)團(tuan)的(de)發(fa)電(dian)設(she)備(bei)工(gong)程(cheng)研(yan)究(jiu)中(zhong)心(xin)開(kai)發(fa)了(le)無(wu)齒(chi)輪(lun)箱(xiang)變(bian)速(su)變(bian)槳(jiang)永(yong)磁(ci)風(feng)力(li)發(fa)電(dian)機(ji)組(zu)，正(zheng)在(zai)研(yan)製(zhi)“變速恒頻風力發電機組”和“直驅型變速風力發電機組”等，可代替帶齒輪箱傳動的異步發電機組
，具有製造成本低、運行可靠、維修簡便等優點，並具有自主知識產權。

　　目前，生產最多的是有齒輪箱風力發電機組，由於結構比較複雜
，完成其各種部件的製造需要不同機床設備進行加工。

　　風機的變速箱主要由箱體、行星輪係和變速機構等組成。風機變速箱體屬於大型箱體，根據發電量的不同，直徑約2~3m，大部分為分體結構。加工需要鏜杆直徑約160~250mm的數控落地銑鏜床和大型臥式加工中心、龍門加工中心等，加工精度要求較高，目前主要使用的是進口設備。

　　變速箱內的齒輪加工量很大，需要對大型內齒圈

、圓柱直齒輪和斜齒輪等進行成批生產。主要加工設備為大型數控立式滾齒機

、數控插齒機、數控磨齒機等。這些齒輪加工機床中
，大規格數控齒輪機床普遍要求具有高效、重載

、重切
、剛性好的特點，主要依靠進口，中小型采用國產設備。其中大規格、大模數齒輪和齒圈采用數控成型銑齒機和數控成型磨齒機，數控成型銑齒機要求大切深、大進給
、滾速高。數控成型磨齒機要求精度達到5級以上，自動化程度高、自動調心
、自動測量、自動修形、穩(wen)定(ding)性(xing)高(gao)。目(mu)前(qian)，國(guo)內(nei)製(zhi)造(zao)風(feng)電(dian)用(yong)變(bian)速(su)箱(xiang)的(de)企(qi)業(ye)主(zhu)要(yao)有(you)南(nan)京(jing)高(gao)精(jing)齒(chi)輪(lun)有(you)限(xian)公(gong)司(si)。該(gai)廠(chang)生(sheng)產(chan)任(ren)務(wu)非(fei)常(chang)忙(mang)

，長(chang)期(qi)三(san)班(ban)倒(dao)
，還(hai)是(shi)不(bu)能(neng)完(wan)全(quan)滿(man)足(zu)市(shi)場(chang)需(xu)求(qiu)，因(yin)此(ci)要(yao)求(qiu)加(jia)工(gong)設(she)備(bei)穩(wen)定(ding)、可靠，目前該廠使用的齒輪加工機床基本上是進口設備。

　　風feng電dian用yong發fa電dian機ji的de原yuan理li和he結jie構gou與yu火huo電dian等deng其qi他ta發fa電dian機ji基ji本ben一yi樣yang。風feng電dian大da都dou使shi用yong千qian瓦wa級ji發fa電dian機ji，比bi較jiao火huo電dian使shi用yong的de萬wan千qian瓦wa級ji發fa電dian機ji，屬shu於yu不bu同tong級ji別bie的de機ji組zu。從cong製zhi造zao角jiao度du上shang看kan沒mei有you太tai大da難nan度du，能neng製zhi造zao火huo電dian發fa電dian機ji組zu的de企qi業ye，一yi般ban都dou能neng滿man足zu製zhi造zao風feng電dian發fa電dian機ji組zu的de要yao求qiu。但dan是shi


，風feng電dian發fa電dian機ji要yao求qiu使shi用yong壽shou命ming達da到dao20年以上
，對其穩定性和可靠性要求更高。

　　風feng機ji的de葉ye片pian大da多duo采cai用yong環huan氧yang玻bo璃li纖xian維wei或huo碳tan纖xian維wei等deng複fu合he材cai料liao製zhi作zuo。葉ye片pian設she計ji主zhu要yao采cai用yong全quan三san維wei氣qi動dong仿fang真zhen和he結jie構gou有you限xian元yuan仿fang真zhen
，使shi用yong真zhen空kong灌guan注zhu工gong藝yi進jin行xing葉ye片pian生sheng產chan。機ji械xie加jia工gong較jiao少shao，部bu分fen需xu要yao衝chong切qie成cheng型xing。

　　葉片的變槳機構主要有變槳電機
、減速器和變槳控製器等。對製造設備沒有特殊要求
，國內機床可以滿足需求。

　　偏航機構主要部件是帶內外齒的大型軸承和4個(ge)小(xiao)齒(chi)輪(lun)及(ji)變(bian)速(su)裝(zhuang)置(zhi)等(deng)。該(gai)種(zhong)大(da)型(xing)軸(zhou)承(cheng)目(mu)前(qian)國(guo)內(nei)還(hai)不(bu)能(neng)製(zhi)造(zao)，主(zhu)要(yao)依(yi)靠(kao)進(jin)口(kou)。國(guo)內(nei)天(tian)馬(ma)股(gu)份(fen)將(jiang)進(jin)行(xing)偏(pian)航(hang)機(ji)構(gou)用(yong)的(de)大(da)型(xing)軸(zhou)承(cheng)開(kai)發(fa)製(zhi)造(zao)。其(qi)加(jia)工(gong)設(she)備(bei)主(zhu)要(yao)是(shi)一(yi)些(xie)要(yao)求(qiu)較(jiao)高(gao)的(de)專(zhuan)用(yong)機(ji)床(chuang)裝(zhuang)備(bei)，如(ru)CCMT2008展覽會上，齊重數控裝備股份有限公司展出的3台大型數控專用機床，就是為加工製造風電大型齒輪的設備。