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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，我國具有獨立自主知識產權的世界最大向家壩1號水輪機導水機構，在哈電集團哈爾濱電機廠有限責任公司 （以下簡稱哈電機）制造成功。

        經業主——三峽集團公司專家檢查確認，導水機構各項技術參數均滿足設計規范要求，制造質量達到精品標準。

        導水機構總重量達976噸

        向家壩水輪發電機組是目前世界上單機容量最大的800兆瓦混流式機組。哈電機成功自主設計制造向家壩1號水輪機導水機構，刷新了我國電力裝備制造行業巨型機組自主設計制造的新紀錄，標志著世界最大的混流式水輪機制造瓶頸已被成功突破，體現了哈電機雄厚科研技術水平和生產制造實力，在我國電力裝備制造技術發展史上樹立了一個新的里程碑。

        有關專家告訴記者，水輪機導水機構是水輪發電機組的核心部件之一，是運行中控制進入機組的水流方向和大小的裝置，對整個機組運行的穩定性和安全性至關重要。

        向家壩導水機構由上百個部件組裝而成，加工精度高，裝配要求嚴，制造難度大。預裝完成后的導水機構高7.8米，外徑尺寸近13米，是貨真價實的巨型部件。

        舉世矚目的三峽機組導水機構總重量為736噸，而向家壩機組導水機構的總重量達976噸，堪稱目前世界上重量最大、技術要求最嚴、制造難度最高的部件，是整個機組制造的主要瓶頸之一。

        眾多高手中成功中標

        2008年在向家壩項目競標前，哈電機就組織了大批優秀科技人員，對世界最大的向家壩巨型水輪發電機組自主設計和制造展開了科技攻關。

        當這個極具誘惑力的項目開始競標消息傳出后，幾乎涉及到國內外電力裝備制造企業的所有 “高手”參與競標，在業內掀起了一場競標風波。

        哈電機在與國內同行及國外大公司的同臺展示中，由于制造方案的科學合理，獲得了三峽集團公司的認可，終于簽下了象征著國家榮譽的全部向家壩4臺機組的設計和生產制造合同。

        向家壩機組設計工作從2009年12月開始，哈電機僅僅用了一年半的時間，就設計完成了包括頂蓋、底環、導葉、控制環及導水零件組成的主要部件，圖紙多達200余張。

        對于世界頂級技術，哈電機人變“相對技術”為 “絕對技術”，重新計算了向家壩機組18個導水零部件的剛強度，進行多次有限元計算推演。

        根據科學的計算結果，加強了導水機構主件頂蓋的高度，頂蓋焊接材料的規格也根據需求增加了厚度，有效保證了導水機構在機組運行中的穩定和安全。同時，增加了控制環的自重，解決了導水機構開關時，24組導葉臂和連接板運行不同步而產生振動的問題。

        在根據同類機組實際問題邏輯推理和科學計算數據的支持下，簡化了結構，使機組的安全運行更加可靠。

        突破混流式水輪機制造瓶頸

        哈電機對向家壩導水機構制造的質量要求十分嚴格。針對底環最大板厚160毫米，焊接量大，鑄造的導葉軸套焊接性差等特點，負責組焊的冷作分廠一步一步嚴格按照工藝文件執行。

        向家壩頂蓋是導水機構中制造難度最大的產品，重量達340余噸；工件直徑近13米，共分四瓣；板厚最大達到230毫米；焊接需要消耗的焊絲多達20噸；為了保質提效，哈電機將4瓣頂蓋生產分到4個生產工段同時投入。由于頂蓋體積、噸位大，翻身和起吊難度都非常大，同時，吊掛及翻身操作對工件質量有一定影響，為保證產品制造質量，哈電機總結了以往巨型機組的制造經驗，減少了工件翻身、吊運頻次，調整了頂蓋焊接順序，不僅避免了不必要的工件翻身操作，還減小了焊接應力，有效控制了頂蓋的焊接變形，大大提高了工作效率，保證了產品質量。(通訊員 王忠孝 王學善 本報記者 由慶祝)

         相關鏈接

        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。