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圖為向家壩機組導水機構驗收儀式現場。

        引 言

        3月22日，我國具有獨立(li)自主知識產權(quan)的世界最大向(xiang)家壩1號水輪(lun)機導水機構，在哈電集團哈爾濱電機廠有限(xian)責(ze)任公司 （以下簡稱(cheng)哈電機）制造成(cheng)功。

        經業主——三峽集團(tuan)公司專家檢查確認，導水機構各項技術(shu)參數均(jun)滿足設計規范要求，制造質量達到(dao)精品標準。

        導水機構總重量達976噸

        向(xiang)家壩水輪發(fa)電(dian)機(ji)組是目前世界上單機(ji)容量最大的800兆瓦(wa)混流式機組。哈(ha)電(dian)機成功自(zi)主設計制造向家壩1號水輪(lun)機(ji)(ji)(ji)導水機(ji)(ji)(ji)構，刷(shua)新(xin)了我國(guo)(guo)電(dian)力(li)裝備(bei)制造(zao)行業巨(ju)型機(ji)(ji)(ji)組自主設計制造(zao)的(de)新(xin)紀錄，標志著世界最大的(de)混流式水輪(lun)機(ji)(ji)(ji)制造(zao)瓶頸已被成(cheng)功突破，體(ti)現了哈電(dian)機(ji)(ji)(ji)雄厚科研技術水平和生產制造(zao)實力(li)，在我國(guo)(guo)電(dian)力(li)裝備(bei)制造(zao)技術發展史上樹(shu)立了一(yi)個新(xin)的(de)里程碑。

        有關專(zhuan)家告訴記者，水(shui)(shui)輪機(ji)導水(shui)(shui)機(ji)構是水(shui)(shui)輪發電機(ji)組的核心部件之一，是運行(xing)中(zhong)控(kong)制進入機(ji)組的水(shui)(shui)流方向和大小的裝置，對整個(ge)機(ji)組運行(xing)的穩定性和安(an)全(quan)性至關重要。

        向家壩導(dao)水機構由上百(bai)個部(bu)件組裝而成(cheng)，加工精(jing)度(du)高(gao)，裝配要求(qiu)嚴，制造難度(du)大。預裝完成(cheng)后的導(dao)水機構高(gao)7.8米，外徑尺寸近(jin)13米(mi)，是貨真價實的(de)巨型部件。

        舉世矚目的三峽機(ji)組(zu)導水(shui)機(ji)構總重(zhong)量為736噸，而向家壩機組導水機構的總(zong)重量達976噸，堪稱目前世界上重量(liang)最(zui)大、技術要(yao)求最(zui)嚴、制(zhi)造(zao)難度最(zui)高的部件，是(shi)整(zheng)個機組制(zhi)造(zao)的主(zhu)要(yao)瓶頸之一。

        眾多高手中成功中標

        2008年(nian)在向(xiang)家壩項(xiang)目競標(biao)前，哈電(dian)機就組(zu)織了大(da)批優秀科技(ji)人(ren)員，對世界最大(da)的向(xiang)家壩巨型水輪(lun)發電(dian)機組(zu)自主設計和制造展開了科技(ji)攻關。

        當(dang)這個(ge)極具誘惑力(li)的項目(mu)開始競標消(xiao)息(xi)傳出后，幾(ji)乎(hu)涉及到國內外電力(li)裝(zhuang)備制造企業的所(suo)有 “高(gao)手”參與(yu)競標，在業內掀(xian)起了(le)一場競標風波(bo)。

        哈電機(ji)在與國(guo)(guo)內(nei)同行及國(guo)(guo)外大公司(si)的同臺展示(shi)中，由于制造方案的科學合理，獲得了(le)三(san)峽集團公司(si)的認可，終于簽下了(le)象征著(zhu)國(guo)(guo)家榮(rong)譽的全部向家壩4臺機組的設計和生產制造(zao)合(he)同。

        向家壩機組設(she)計工作(zuo)從2009年12月開始，哈(ha)電(dian)機僅僅用了一年半的(de)時間，就(jiu)設計完成了包括頂蓋、底(di)環、導(dao)葉、控制環及導(dao)水零件組(zu)成的(de)主要部件，圖紙(zhi)多達(da)200余張。

        對(dui)于(yu)世(shi)界頂級技(ji)術，哈電(dian)機人變“相對(dui)技(ji)術”為 “絕對技術(shu)”，重新(xin)計算了向(xiang)家壩機組18個導水(shui)零部件的(de)剛強度，進(jin)行多次有(you)限元計算推演。

        根(gen)據(ju)科學的(de)計算結(jie)果，加強(qiang)了導(dao)水(shui)機構(gou)主件頂蓋的(de)高度，頂蓋焊接材料的(de)規格也(ye)根(gen)據(ju)需求增加了厚(hou)度，有效保證了導(dao)水(shui)機構(gou)在機組運行中的(de)穩定和安(an)全。同時，增加了控制環的(de)自重，解決了導(dao)水(shui)機構(gou)開關時，24組導葉臂和(he)連接板(ban)運行不同步而(er)產生振動的問題。

        在根據同類機(ji)組(zu)實際問題邏輯推理和科學計算(suan)數(shu)據的支持下，簡化了結(jie)構，使機(ji)組(zu)的安全(quan)運行更加(jia)可靠(kao)。

        突破混流式水輪機制造瓶頸

        哈電機對向家(jia)壩導水機構制造的質量要(yao)求十分(fen)嚴格。針對底環最大板厚160毫米，焊接(jie)量大，鑄造的(de)(de)導(dao)葉軸(zhou)套焊接(jie)性差(cha)等(deng)特點，負(fu)責組焊的(de)(de)冷作分廠一步一步嚴格按(an)照工(gong)藝文件執行。

        向(xiang)家壩(ba)頂蓋是導(dao)水機構(gou)中制造難度(du)最大的產品，重量達(da)340余噸；工(gong)件直徑近(jin)13米，共分四瓣；板(ban)厚最大達到230毫米(mi)；焊(han)接(jie)需(xu)要消耗的焊(han)絲多(duo)達(da)20噸(dun)；為了保(bao)質提效，哈電機將(jiang)4瓣頂(ding)蓋(gai)生(sheng)產分(fen)到(dao)4個生產(chan)(chan)工段同(tong)時(shi)投入。由于頂蓋(gai)體積、噸位(wei)大(da)，翻身(shen)和起(qi)吊難度(du)都(dou)非常大(da)，同(tong)時(shi)，吊掛及翻身(shen)操(cao)作(zuo)對工件(jian)質(zhi)(zhi)量(liang)有(you)一定影響，為保(bao)證產(chan)(chan)品制造質(zhi)(zhi)量(liang)，哈電機總結了以往巨型機組的(de)制造經驗(yan)，減少了工件(jian)翻身(shen)、吊運頻次，調整了頂蓋(gai)焊(han)(han)接(jie)順序，不(bu)僅避免(mian)了不(bu)必要的(de)工件(jian)翻身(shen)操(cao)作(zuo)，還(huan)減小(xiao)了焊(han)(han)接(jie)應力，有(you)效控制了頂蓋(gai)的(de)焊(han)(han)接(jie)變形，大(da)大(da)提高了工作(zuo)效率，保(bao)證了產(chan)(chan)品質(zhi)(zhi)量(liang)。(通訊員 王忠孝 王學善 本(ben)報記者 由慶(qing)祝)

         相關(guan)鏈(lian)接

        向家壩水電站是中國長江三峽集團公司的開發項目，該電站是金沙江水電基地下游4級開發中，最末一個梯級的電站。壩址位于云南省水富縣 （右岸）和四川省宜賓縣 （左岸）的金沙江下游河段上，計劃在左、右岸分別安裝4臺800兆瓦機組，總裝機規模僅次于三峽和溪洛渡水電站，目前為中國第三大水電站。哈電機承制了其中的4臺機組。

        目前，哈電機在自主設計制造向家壩機組的同時，本著對國家電力裝備制造事業負責的精神，正著手1000兆瓦級水輪發電機組的科研開發工作。定子機座通風冷卻試驗、推力軸承制造技術等一大批關鍵科研項目已被突破，其中多項技術指標填補了國內和國際空白。