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    合鍛智能 | 成形裝備助力中國核電事業

    高溫氣冷堆核電站在美國被叫做“下一代核電廠”,具有不停機更換核燃料、安全性、發電效率高、用途廣泛等特點。由清華大學核能與新能源技術研究院牽頭承擔的國家中長期發展規劃重大專項之一——高溫氣冷堆核電站系統工程,其中的核心技術之一就是高溫堆核燃料元件生產技術,具有很高的技術要求,過去只有德國有能力制造,該課題也是我國全面形成高溫氣冷堆自主知識產權的一個難題。


    用于高溫氣冷堆核電站系統工程中球形核燃料元件生產的關鍵設備之一——圓柱形專用液壓機在合鍛智能的研發成功,打破了國外在高溫氣冷堆核電站系統工程中核燃料元件生產設備的技術壟斷,填補了國內空白,為我國的核電工業的發展做出了巨大貢獻。

    該專用液壓機生產線由圓柱形主機機身、液壓控制系統、電氣控制系統、抽真空系統等部分組成,已在用戶現場使用多年,整體運行平穩可靠,并已配合機器人等自動化技術升級,實現了全線自動化生產。
    該壓機機身結構新穎,為圓柱形外觀,主要由倒置式主油缸、機身支架、工程缸、扁擔、上下沖頭、上下模腔等組成。倒置式主油缸為活塞缸結構,缸體下端和支架相連,直接安裝在地面上;下沖頭安裝在活塞桿上端部,活塞桿上下運動帶動下沖頭一起運動,實現主噸位加壓及下沖頭泄壓、退回功能。機身支架通過螺釘和墊圈等固定安裝在主油缸缸體下部。下模腔套裝在機身支架內壁,工程缸安裝在機身支架上端面,工程缸活塞桿端部和扁擔相連,兩個拉桿穿過機身支架和模腔連接在一起,上端和扁擔固定,工程缸活塞桿上下運動,可以帶動下模腔上下運動,實現上下模具貼合及下模腔退回功能。上沖頭安裝在機身支架內上端部處,上模腔靠拉桿、螺母及彈簧等安裝在機身支架內上端面處,上模腔內圓和上沖頭外圓相配合,可以沿上沖頭外圓被動上下運動(下模腔上行到和上模腔貼合后拉動上模腔再上行一段距離,下模腔下行時,上模腔靠彈簧復位下行)。


    機身支架前后開有方形操作窗口,供模具放入機身內的模腔用,或將模具取出用。機身支架外側套裝有安全防護網裝置,安全防護網設有操作把手,并設有限位開關燈,可以和壓機動作互鎖,保證操作人員安全。
    液壓主動力系統放置在機身后側的動力柜內,主要有油箱、油泵、電機、液壓控制本分、管路等組成。電氣系統有獨立的電氣控制柜、按鈕站等,按鈕站放置在機身旁邊,電氣控制柜放置在機身旁邊地面上,電氣柜柜門上設置有觸摸屏及各種選擇開關、操作按鈕等。機身旁的按鈕站及電氣柜柜門上設置有急停按鈕,以備安全緊急停機之用。因球形核燃料生產工藝的需要,本專用液壓機配備有抽真空系統,抽真空系統裝置放置在油箱動力柜和機身之間的罩殼內。

    該圓柱形專用壓機采用最新設計理念,具有結構新穎、性能穩定、安全可靠、人性化操作方便等特點,整體布局簡潔明了,美觀大方,采用最新控制技術,達到國際先進水平。

    在前期研制的單元件壓制成型設備的基礎上,合鍛智能與清華大學于近期又聯合研發出了的新型球形燃料元件多壓頭預壓體成型設備,可以實現六只預壓體元件同時成型,且可實現自動上下料,與前期設備比較生產效率提高了近10倍。新設備采用了伺服閥及蓄能器系統,壓力精度達到0.5%,壓制過程中壓力、速度等可實現分段編程控制,提高了產品質量,大大降低了產品廢品率。


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