国家标准项目《核电海水循环泵用立式齿轮箱设计规范》由 TC52(全国齿轮标准化技术委员会)归口,TC52SC1(全国齿轮标准化技术委员会摆线行星齿轮分会)执行 ,主管部门为国家标准委。
主要起草单位 重庆齿轮箱有限责任公司 、江苏中工高端装备研究院有限公司 、杭州前进齿轮箱集团股份有限公司 、郑机所(郑州)传动科技有限公司 、重庆大学 、武汉理工大学 、广西大学 、江苏省特种设备安全监督检验研究院 、广州奥松电子股份有限公司 、江苏泰隆减速机(集团)股份有限公司 、宁波东力股份有限公司 、秦山核电有限公司 、福建福清核电有限公司 、中核国电漳州能源有限公司 、中国核电工程有限公司 、中广核工程有限公司 、中核运维技术有限公司 、中核浙能能源有限公司 、广州奥松电子股份有限公司 、常州检验检测标准认证研究院 。
| 21 机械系统和通用件 |
| 21.200 齿轮及齿轮传动 |
本标准将规定核电海水循环泵用立式齿轮箱(主要指立式行星齿轮箱)的设计总则、输入条件、设计计算、结构设计、材料选择、润滑与密封、辅助系统等方面的技术要求。 1. 设计总则与输入条件 ● 安全分级与设计寿命:明确齿轮箱在核电站系统中的安全分级(如质量保证等级),规定最低设计寿命(通常为40年)及可靠性指标。 ● 工况与载荷谱:定义包括启动、正常运行、停堆、事故工况在内的所有设计工况,规定轴向力、径向力、扭矩、转速等载荷的确定方法,特别关注由大型立式电机传递的极高推力(可达数百吨)的影响。 ●环境条件:规定抗震要求(SSE/OBE)、环境温度、湿度、潜在的腐蚀性气氛(海边盐雾)等设计边界条件。 2. 齿轮传动系统设计 ● 设计准则:规定齿面接触强度、齿根弯曲强度的计算方法与安全系数最小允许值。明确传动效率(如≥98.5%)、噪声振动限值等性能指标。 ●参数设计与优化:对太阳轮、行星轮、内齿圈等关键齿轮的参数设计、修形技术提出要求,以优化载荷分布,提高传动平稳性。 ● 动力学分析:要求进行齿轮-转子系统的动力学建模与分析(可采用集中参数法、有限元法等),评估系统固有频率、临界转速,并避免与工作频率产生共振。 3. 结构设计与强度分析 ● 箱体与关键构件:规定箱体、行星架、输入/输出轴等关键承力结构的设计原则。要求采用有限元分析(FEA)等方法进行静强度、疲劳强度及刚度校核。 ●轴承与花键:明确推力轴承、径向轴承的选型计算与寿命要求。规定花键连接的设计与强度校核方法。 ● 密封系统:针对立式结构特点,详细规定轴端密封(如机械密封、填料密封)的设计要求,确保无泄漏运行。 4. 材料、润滑与辅助系统 ●材料选择:规定齿轮、轴、箱体等主要零件材料的力学性能、化学成分、热处理及检验要求,材料技术条件需与RCC-M或ASME等规范相协调。 ●润滑与冷却:明确强制润滑系统的设计参数,包括油泵容量、过滤精度、冷却器能力等。规定润滑油牌号及清洁度要求(如NAS等级)。 ●状态监测:建议设置振动、温度、油液颗粒度等在线监测接口,为预测性维护提供支持。
大功率核电齿轮箱关键构件制造与装配技术研究