攻克欧洲核电改造技术难题 ——GRAT 多回转耐高温执行器的研发实践

在全球能源转型与安全运行的背景下，核电老机组的改造升级成为行业焦点。对于截止阀这类关键设备而言，电动执行器既是驱动核心，也是性能升级的关键环节。如何在原有机组固定的安装空间内，实现更高温度耐受、更快启闭响应与更精准的控制，是欧洲市场尤为突出的改造挑战。

欧洲某核电老机组电动截止阀改造便遇此困境。该机组在长期运行后亟需更换电动截止阀执行器。改造条件受限于狭小的安装空间，同时提出了 “1 秒快开、150℃高温耐受、兼容原有控制系统” 的复合要求，远超常规标准。本地多家供应商因难以兼顾小体积与高性能而屡次受阻，项目迟迟未能推进。

GRAT 凭借在高端执行器领域的定制化研发经验切入，提供了可行的突破方案，不仅为客户解决了改造瓶颈，也为后续核电改造场景积累了可复制的技术路径。

针对项目痛点，GRAT 研发团队将技术难点拆解为四大方向逐一攻克：

1. 平衡 “小体积” 与 “高性能”，实现 1 秒快开与 15N・m 扭矩双达标

客户要求执行器在狭小空间内完成 1 秒阀门开启，且持续输出扭矩不低于 15N・m。团队放弃常规配置，通过优化减速箱齿轮组调整减速比，同时缩减冗余部件。最终产品体积较常规同规格水平执行器减小 30%，实测 1 秒内可完成阀门0-90°全开动作，扭矩全程稳定在 15N・m 以上，打破 “体积与性能不可兼得” 的行业局限。

2. 从 B 级到 H 级耐温升级，覆盖极端工况测试标准

项目明确要求执行器需通过两项核心耐温测试：60℃常规条件下 1500 次循环开合，150℃高温环境下持续运行 10 小时（期间完成 5 次开合）。初始 B 级耐温电机在 120℃时出现绝缘层老化，团队随即启动升级：电机绕组及电气原件改用 H 级耐高温绝缘材料（耐温上限 180℃），集成微型温度传感器实时监控核心温度。最终产品顺利通过两项测试，极端温度下控制精度无偏差，保障极端环境下的安全控制。

3. 定制多回转限位系统，消除行程误差风险

研发中，客户曾提出 “减速箱内置、其余部件外置” 的散热方案，但团队测算发现该方案会导致 45-60 度旋转行程误差，不符合核电 “零偏差” 要求。团队未妥协于 “快速方案”，而是投入两周研发定制化限位系统，双方技术团队进行多次设计方案讨论会议，最终将行程误差控制在 ±1 度以内，兼顾结构紧凑性与控制精度。

4. 专属蜗轮蜗杆设计，保障长期运行寿命

核电设备需长期稳定运行，团队为项目定制多回转专用蜗轮蜗杆，采用特种耐磨合金经渗碳淬火处理，搭配高温稳定性润滑脂。实测显示，150℃高温下蜗轮蜗杆磨损率较常规产品降低 60%，可满足 十万次使用寿命内的精度需求。

该项目最终交付的执行器，完美适配欧洲客户狭小安装空间与控制系统，各项性能均达核电严苛标准。这一研发成果不仅验证了 GRAT 应对复杂工况的技术能力，更为国内核电老机组改造提供了重要借鉴 —— 国内同类项目普遍面临空间受限、极端工况适配等共性问题，GRAT 的定制化研发经验与技术方案，可直接为国内核电设备升级提供成熟路径，助力安全高效发展。