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承載民族工業(yè)希望 彰顯中國(guó)動(dòng)力風(fēng)采
堅(jiān)定不移做強(qiáng)做優(yōu)做大企業(yè),展示中國(guó)裝備制造業(yè)的實(shí)力與風(fēng)采,為實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興的中國(guó)夢(mèng)貢獻(xiàn)力量

世界最高水頭天臺(tái)抽蓄項(xiàng)目首臺(tái)導(dǎo)水機(jī)構(gòu)通過(guò)精品驗(yàn)收

來(lái)源:哈爾濱電氣集團(tuán)有限公司

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發(fā)布時(shí)間:2024-06-06

       6月4日,哈電集團(tuán)哈爾濱電機(jī)廠有限責(zé)任公司研制的天臺(tái)抽水蓄能機(jī)組首臺(tái)導(dǎo)水機(jī)構(gòu),順利通過(guò)業(yè)主驗(yàn)收。驗(yàn)收結(jié)果表明,天臺(tái)導(dǎo)水機(jī)構(gòu)的導(dǎo)葉軸孔同軸度,以及活動(dòng)導(dǎo)葉立面間隙、端面間隙、開(kāi)度等數(shù)據(jù),均達(dá)到優(yōu)良標(biāo)準(zhǔn)。這是哈電電機(jī)繼成功研制天臺(tái)1000兆帕級(jí)高強(qiáng)鋼引水鋼岔管之后,在該項(xiàng)目上取得的又一項(xiàng)重大成果。

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       天臺(tái)抽水蓄能電站額定水頭724米世界最高、單機(jī)容量425兆瓦國(guó)內(nèi)最大。為了打造精品機(jī)組,哈電電機(jī)針對(duì)機(jī)組超高水頭、大容量的特性,持續(xù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),極大地提高了機(jī)組運(yùn)行效率、穩(wěn)定性和安全性。

導(dǎo)水機(jī)構(gòu)是機(jī)組水力通道組成部分的核心部件之一,是控制進(jìn)入機(jī)組水流方向和大小的裝置,主要作用是將蝸殼內(nèi)的水導(dǎo)入轉(zhuǎn)輪,通過(guò)導(dǎo)葉角度的變化,以達(dá)到水能利用的最優(yōu)化,對(duì)整個(gè)機(jī)組的運(yùn)行效率、穩(wěn)定性和安全性至關(guān)重要。

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       天臺(tái)導(dǎo)水機(jī)構(gòu)高約4.3米,裝配外圓直徑6.96米,裝配總重量達(dá)254.2噸,其主件包括頂蓋、底環(huán)、導(dǎo)葉、控制環(huán),以及導(dǎo)葉臂、連接板、連桿、偏心銷和連接銷等組成的傳動(dòng)機(jī)構(gòu),具有尺寸大、噸位重、在制周期長(zhǎng)等特點(diǎn),其頂蓋、底環(huán)同心度,導(dǎo)葉端面間隙,立面間隙等要求都非常嚴(yán)格,較以往同類機(jī)組導(dǎo)水機(jī)構(gòu)的裝配難度更大。

       頂蓋是導(dǎo)水機(jī)構(gòu)最重要的結(jié)構(gòu)部件之一,需要具有足夠的強(qiáng)度和剛度,以承受機(jī)組運(yùn)行過(guò)程中各個(gè)工況下的水壓力,減小最大壓力脈動(dòng)及飛逸工況下產(chǎn)生的振動(dòng)。天臺(tái)機(jī)組作為目前額定水頭世界最高的抽水蓄能機(jī)組,其導(dǎo)水機(jī)構(gòu)頂蓋承受壓力,也是目前世界抽水蓄能機(jī)組中最大的。同時(shí),由于機(jī)組轉(zhuǎn)速很高,各部件的直徑尺寸并未顯著增加,這給頂蓋、頂蓋與座環(huán)連接的設(shè)計(jì)帶來(lái)很大難度。

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       為滿足頂蓋對(duì)剛度、強(qiáng)度的設(shè)計(jì)要求,哈電電機(jī)在天臺(tái)頂蓋上采用了上法蘭結(jié)構(gòu),法蘭板采用了目前為止可軋制的最厚鋼板,并通過(guò)反復(fù)的有限元?jiǎng)倧?qiáng)度及動(dòng)態(tài)特性計(jì)算等優(yōu)化結(jié)構(gòu),使其實(shí)現(xiàn)了在高水頭的水泵及發(fā)電工況均可滿足相關(guān)要求。

       天臺(tái)導(dǎo)水機(jī)構(gòu)頂蓋與座環(huán)連接螺栓的設(shè)計(jì)也是難點(diǎn)之一。為滿足高壓力的使用要求,哈電電機(jī)在天臺(tái)項(xiàng)目的頂蓋與座環(huán)連接螺栓制造上,首次采用了屈服強(qiáng)度達(dá)到1000兆帕級(jí)的鍛件材料。

       此外,因水頭超高,機(jī)組運(yùn)行時(shí)導(dǎo)葉水力矩大,導(dǎo)水機(jī)構(gòu)的操作也需要更大等級(jí)的接力器和受力更大的導(dǎo)水零件。如何在有限的空間內(nèi),既滿足剛強(qiáng)度的要求,又保證導(dǎo)水機(jī)構(gòu)各零件運(yùn)動(dòng)時(shí)不干涉,是天臺(tái)項(xiàng)目導(dǎo)水機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)必須破解的難點(diǎn)。哈電電機(jī)利用程序計(jì)算、零部件有限元?jiǎng)倧?qiáng)度分析、機(jī)構(gòu)三維運(yùn)動(dòng)仿真等多種手段反復(fù)優(yōu)化,最終實(shí)現(xiàn)了導(dǎo)水機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)的最優(yōu)設(shè)計(jì)。

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       為了打造天臺(tái)精品導(dǎo)水機(jī)構(gòu),哈電電機(jī)緊緊圍繞精品制造要求,嚴(yán)格按照準(zhǔn)時(shí)化生產(chǎn)要求,以專題進(jìn)度、大設(shè)備計(jì)劃、節(jié)點(diǎn)計(jì)劃為控制點(diǎn),合理排產(chǎn)工期,充分利用高精度車鏜一體的加工優(yōu)勢(shì),確保以最短周期完成加工任務(wù)。

       在導(dǎo)水機(jī)構(gòu)部件生產(chǎn)加工期間,哈電電機(jī)組織承擔(dān)主攻生產(chǎn)任務(wù)的水電分廠與智能制造工藝部、質(zhì)量檢測(cè)部等單位密切合作,為天臺(tái)首臺(tái)導(dǎo)水機(jī)構(gòu)的精品制造提供了良好的技術(shù)支撐,不僅實(shí)現(xiàn)了天臺(tái)抽水蓄能首臺(tái)導(dǎo)水機(jī)構(gòu)主件的加工進(jìn)序不停,還保證了各導(dǎo)水機(jī)構(gòu)部件生產(chǎn)的目標(biāo)節(jié)點(diǎn),保證了每個(gè)導(dǎo)水部件的加工精度與質(zhì)量都達(dá)到精品要求。

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        為確保天臺(tái)首臺(tái)導(dǎo)水機(jī)構(gòu)的投裝順利,哈電電機(jī)負(fù)責(zé)總裝配任務(wù)的水電分廠針對(duì)總裝進(jìn)度要求,提前做好相關(guān)資源的調(diào)配和平衡工作,明確天臺(tái)首臺(tái)導(dǎo)水機(jī)構(gòu)主件及相關(guān)配套件的節(jié)點(diǎn)和成套時(shí)間,實(shí)現(xiàn)了對(duì)重點(diǎn)設(shè)備、瓶頸設(shè)備的合理安排和對(duì)生產(chǎn)壓力的有效分流。

        裝配過(guò)程中,水電分廠成立天臺(tái)導(dǎo)水裝配攻關(guān)團(tuán)隊(duì),充分借鑒以往抽水蓄能導(dǎo)水機(jī)構(gòu)的裝配經(jīng)驗(yàn),合理分配攻關(guān)任務(wù),提前預(yù)判過(guò)程中可能遇到的問(wèn)題,與工藝人員對(duì)裝配方案進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn),為天臺(tái)首臺(tái)導(dǎo)水機(jī)構(gòu)廠內(nèi)預(yù)裝的高效優(yōu)質(zhì)完成提供了有力保障。


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