Ⅰ由魚(yú)而“漁”的機(jī)組國(guó)產(chǎn)化

三峽工程開(kāi)工之前，我國(guó)能夠設(shè)計(jì)、制造的最大水電機(jī)組的容量是32萬(wàn)千瓦，國(guó)內(nèi)沒(méi)有70萬(wàn)千瓦級(jí)的機(jī)組。

發(fā)電機(jī)組是三峽工程的關(guān)鍵設(shè)備，其性能和質(zhì)量的好壞直接影響到三峽工程發(fā)電效益。如果僅靠自主研發(fā)，不僅代價(jià)高，而且技術(shù)難以達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，在工程進(jìn)度和質(zhì)量上還要冒風(fēng)險(xiǎn)；如果全部依賴進(jìn)口，不僅要大幅增加成本，更重要的是難以擺脫對(duì)國(guó)外的技術(shù)依賴，永遠(yuǎn)受制于人。

為了既確保三峽工程的質(zhì)量達(dá)到一流，又不失時(shí)機(jī)地扶持民族工業(yè)，三峽工程采取了一條獨(dú)具特色的“技術(shù)路線”：一方面積極開(kāi)展國(guó)際合作交流，引進(jìn)世界上已有的先進(jìn)技術(shù)和產(chǎn)品；另一方面堅(jiān)持自力更生，通過(guò)引進(jìn)關(guān)鍵技術(shù)，消化、吸收和再創(chuàng)新，最終實(shí)現(xiàn)三峽機(jī)組的國(guó)產(chǎn)化。

在三峽左岸14臺(tái)機(jī)組國(guó)際招標(biāo)采購(gòu)中，中國(guó)三峽總公司認(rèn)真貫徹國(guó)務(wù)院作出的“技貿(mào)結(jié)合、技術(shù)轉(zhuǎn)讓、聯(lián)合設(shè)計(jì)、合作生產(chǎn)”的重大決策，充分發(fā)揮業(yè)主的統(tǒng)籌和主導(dǎo)作用，在機(jī)組招標(biāo)文件中明確提出了“三個(gè)必須”：投標(biāo)者必須與中國(guó)制造企業(yè)聯(lián)合設(shè)計(jì)、合作制造；必須向中國(guó)制造企業(yè)全面轉(zhuǎn)讓核心技術(shù)，培訓(xùn)中方技術(shù)人員；中國(guó)制造企業(yè)分包份額不低于合同總價(jià)的25%，14臺(tái)機(jī)組中的最后2臺(tái)必須以中國(guó)企業(yè)為主制造。

哈爾濱電機(jī)廠有限責(zé)任公司和東方電機(jī)有限責(zé)任公司作為技術(shù)受讓方，通過(guò)與國(guó)外企業(yè)聯(lián)合設(shè)計(jì)和合作生產(chǎn)，引進(jìn)、吸收了國(guó)外先進(jìn)技術(shù)并開(kāi)展自主創(chuàng)新，技術(shù)水平和制造能力實(shí)現(xiàn)了跨越式提高，具備了成套設(shè)計(jì)制造70萬(wàn)千瓦水輪發(fā)電機(jī)組的能力，擁有了水輪機(jī)水力設(shè)計(jì)、定子繞組絕緣、發(fā)電機(jī)空冷等具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)，并在三峽右岸電站12臺(tái)機(jī)組采購(gòu)中，與國(guó)際水電巨頭同臺(tái)競(jìng)爭(zhēng)，憑借自身的實(shí)力各自承擔(dān)了右岸電站4臺(tái)機(jī)組的設(shè)計(jì)制造任務(wù)，隨后拿下地下電站全部機(jī)組設(shè)計(jì)制造合同，最終實(shí)現(xiàn)了“左岸機(jī)組以國(guó)外為主、右岸機(jī)組以國(guó)內(nèi)為主、地下電站機(jī)組設(shè)計(jì)制造安裝全面國(guó)產(chǎn)化”的機(jī)組國(guó)產(chǎn)化目標(biāo)。

目前由哈爾濱電機(jī)廠有限責(zé)任公司和東方電機(jī)有限責(zé)任公司自主設(shè)計(jì)、自主制造的機(jī)組運(yùn)行安全穩(wěn)定，性能優(yōu)良，綜合指標(biāo)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。這標(biāo)志我國(guó)水電裝備制造業(yè)實(shí)現(xiàn)了重大跨越，國(guó)產(chǎn)化戰(zhàn)略取得重大成果。

實(shí)踐證明，以三峽工程為依托，通過(guò)引進(jìn)消化吸收再創(chuàng)新，走出了一條以市場(chǎng)換技術(shù)、最終以技術(shù)占領(lǐng)市場(chǎng)的新路子。

1. 哈爾濱電機(jī)廠自主設(shè)計(jì)、自主制造的機(jī)組轉(zhuǎn)輪出廠 。2. 東方電機(jī)廠生產(chǎn)的水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪運(yùn)抵三峽工地。 攝影/王連生

3. 船閘高邊坡穿錨索穩(wěn)固施工。 攝影/黃正平

試運(yùn)行中的三峽升船機(jī) 攝影/劉華

Ⅱ精益求精的三峽升船機(jī)

2016年9月18日，三峽工程的收官之作——三峽升船機(jī)試通航。三峽升船機(jī)是當(dāng)今世界上最大的升船機(jī)，提升總重達(dá)到15500噸，提升最大高度113米，和雙線五級(jí)船閘一樣，都屬于三峽工程的通航建筑物。船只通過(guò)船閘過(guò)壩，就像在爬五級(jí)樓梯，一般需要四個(gè)小時(shí)左右時(shí)間，而三峽升船機(jī)為過(guò)壩的客貨輪和特種船舶提供了一個(gè)大電梯，使整個(gè)過(guò)壩時(shí)間控制在四十分鐘左右。由于升船機(jī)的設(shè)計(jì)更便于機(jī)械故障、船舶事故以及地震等自然災(zāi)害發(fā)生時(shí)人員的安全疏散撤離，所以，三峽升船機(jī)既是一條快捷通道，更是一條適合客輪通行的安全通道。

我國(guó)原有大型升船機(jī)都是采用鋼絲繩卷?yè)P(yáng)提升方案，通過(guò)卷?yè)P(yáng)機(jī)纏繞或釋放鋼絲繩，升、降承船廂。但在試驗(yàn)驗(yàn)證中，專家發(fā)現(xiàn)，由于三峽升船機(jī)承船廂體量巨大、提升高度高，現(xiàn)有工程技術(shù)難以保證多組卷?yè)P(yáng)機(jī)在承受巨大重量的條件下保持同步平衡，確保運(yùn)行安全。因此，三峽升船機(jī)改用了齒輪齒條爬升方式。

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，齒輪齒條爬升方式就是在承船廂兩側(cè)的塔柱上各安裝兩組齒條，然后在承船廂兩邊對(duì)應(yīng)的位置各安裝兩組驅(qū)動(dòng)裝置，帶動(dòng)四組小齒輪同步旋轉(zhuǎn)，在四組齒條上爬升或下降，從而帶動(dòng)承船廂沿著齒條這條“天梯”上升和下降。

放棄鋼絲繩卷?yè)P(yáng)提升方式，采用齒輪齒條爬升方式，使升船機(jī)設(shè)計(jì)、制造、安裝難度大大增加。從1999年開(kāi)始，三峽集團(tuán)多次派出專家奔赴歐洲考察各升船機(jī)項(xiàng)目，并與國(guó)內(nèi)外專家和廠商一道，進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)，破解了眾多技術(shù)難題，出色完成升船機(jī)建設(shè)。

為保證運(yùn)行安全，三峽升船機(jī)配備的是經(jīng)過(guò)反復(fù)比較，被專家們一致認(rèn)定為最安全方案的“長(zhǎng)螺母-短螺桿”鎖定裝置。

這是一套科學(xué)而復(fù)雜的系統(tǒng)，在承船廂兩側(cè)的塔柱上各安裝兩組柱狀螺母，在承船廂兩側(cè)對(duì)應(yīng)位置各安裝兩組短螺桿，短螺桿螺牙與螺母柱螺牙保持60毫米間隙。承船廂正常升降運(yùn)行時(shí)，短螺桿在螺母柱里空轉(zhuǎn)。

而出現(xiàn)緊急情況時(shí)，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)將自動(dòng)停止運(yùn)行，液氣彈簧動(dòng)作，短螺桿與螺母柱之間的間隙逐漸消失，短螺桿螺牙與螺母柱螺牙貼合，靠螺牙之間的巨大摩擦力將承船廂鎖定在螺母柱上。

三峽升船機(jī)投入試運(yùn)行后，能為部分客船、貨船和工作船提供快速過(guò)壩通道，確保旅客過(guò)壩安全，在一定程度上緩解壩區(qū)船舶擁堵?tīng)顩r，有利于提高三峽樞紐的通過(guò)能力，助力沿江經(jīng)濟(jì)和長(zhǎng)江航運(yùn)發(fā)展。

游客體驗(yàn)升船機(jī)過(guò)三峽大壩 攝影/楊文