精密装配 转轮平衡

【绝活看点】

转轮、球状阀门、导水机构……崔兴国带领团队将水轮机装配的质量控制落实到各个环节。他开创的“卡普兰式转轮装配操作法”等多种工艺，广泛应用到白鹤滩、三峡、溪洛渡等水电站水轮机装配中，为水电制造的技术创新和质量提升做出贡献。

火花四溅，机器轰鸣。转轮装配平台上，崔兴国（见图，本报记者王永战摄）正带领团队成员进行平衡底座校平准备，校平之后，360吨重的转轮就将被安放其上……“为了保证水轮机转轮平稳运行，首先就要实现平衡底座‘零偏差’。”崔兴国介绍。

在位于四川德阳的中国东方电气集团东方电机有限公司水轮机分厂，装配工段工段长、装配主任操作师崔兴国是水轮发电机组装配的技术骨干。水轮机组主要由转轮、球状阀门、导水机构等部件构成，在每一次装配过程中，崔兴国始终密切关注每个细节。

转轮装配，是水轮机组装配的重要一环。“转轮装配一般需要半个月左右，包括转轮与主轴组装和转轮静平衡”。指着眼前数米高的重器，崔兴国说，“要保证水轮机组转轮平稳运行，实现转轮静平衡‘零残余’目标必不可少。”

如何理解“零残余”？水轮发电机组运行时，转轮不平衡力矩越大，高速转动时摆动就越大。因而，通过叶片自身的精密装配，将不平衡力矩压缩到最小，实现不平衡力矩为零，即达到转轮静平衡的“零残余”状态。

回忆起在白鹤滩水电站的转轮静平衡工作，崔兴国的徒弟刘闯直言“难忘而紧张”：“360吨重、直径8.6米的混流式水轮机组转轮被吊装着慢慢移动，随着平衡仪器数据从不断波动到逐步稳定，显示出不平衡重为37千克/米，远优于规范标准。”不满足于既有成绩，崔兴国和攻关队员们屏住呼吸，十几双眼睛盯着平衡仪器的数据，继续操作支撑工具；最终，平衡仪器显示屏上的“两通道”数据变为“0∶0”，转轮达到平衡。

提起球状阀门装配，崔兴国的“球阀装配操作法”是同事们学习的榜样。装配水轮机球状阀门，首先要检查关键部件尺寸，其次则是安装阀门上下游的活动密封环、固定密封环和导环。

怎样保证相应部件气密性和抗压性，是困扰装配工的技术难题，“结合多年装配经验，我们尝试在装配过程中增加气密试验和压痕试验”，崔兴国说，将试验加入装配环节，后续返工的可能性大大降低，装配效率也得以显著提升。

加大压力，通过查看压痕状况来验证密封环的接触状况；通过气体给压，查看是否存在空气泄漏……而当球状阀门的上下游试验盖装配齐全，球阀整体还要进行压力试验，“此后还要进行厂内试验和发电站现场试验”，崔兴国说，只有通过不断的试验验证，球状阀门的工作特性才能最大程度地得到保证。

与之相比，导水机构的装配则更需精准度的掌握，包括低环装配、顶盖装配和整体装配，这一部件的装配最核心要掌握三度：一致度、水平度和同心度。

操作台上，用光电平衡仪细细地测量水平度，精准要达到0.1毫米；以光电经纬仪测量同心度，精度也至少需要达到0.2毫米。一次次测量之下，机构装配的一致度终于符合要求，“这一环节，就得50天左右”，对于崔兴国而言，一台水轮机组完整地装配下来，至少需要100天。

追求产品品质与效率，崔兴国还开创了“卡普兰式转轮装配操作法”等多种工艺，广泛应用到白鹤滩、三峡、溪洛渡等特大型水电站水轮机装配中，为水电制造的技术创新和质量提升做出贡献。“只有通过技能水平的提高制造出更高质量的产品，才能为社会创造价值。”在崔兴国看来，从事制造业就意味着要不断提升技能水平，追求更高的标准。