▲世界單機(jī)容量最大500兆瓦沖擊式水電機(jī)組轉(zhuǎn)輪機(jī)器人焊接。
大唐扎拉水電站具有高水頭、大容量、高海拔等特點(diǎn)，共裝設(shè)2臺(tái)單機(jī)容量500兆瓦的沖擊式水電機(jī)組，東方電機(jī)負(fù)責(zé)其中1臺(tái)套機(jī)組的研制供貨。該項(xiàng)目入選國(guó)家能源局能源領(lǐng)域首臺(tái)(套)重大技術(shù)裝備項(xiàng)目，是目前世界在建綜合難度最大的沖擊式水電項(xiàng)目。
沖擊式水電機(jī)組轉(zhuǎn)輪要將高速射流的能量轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，其受到的載荷具有更明顯的沖擊特性，在高速旋轉(zhuǎn)中每分鐘需要承受1284次交變應(yīng)力的作用，因此對(duì)制造質(zhì)量和性能具有極高要求。受復(fù)雜結(jié)構(gòu)限制，目前行業(yè)內(nèi)沖擊式轉(zhuǎn)輪主要采用人工焊接，存在焊縫性能、焊接質(zhì)量不穩(wěn)定等問題。
▲世界單機(jī)容量最大500兆瓦沖擊式水電機(jī)組轉(zhuǎn)輪增材制造。
為應(yīng)對(duì)沖擊式機(jī)組運(yùn)行的復(fù)雜工況，提高轉(zhuǎn)輪焊接質(zhì)量，東方電機(jī)積極探索自動(dòng)化、智能化焊接技術(shù)，通過三維模擬、工裝設(shè)計(jì)，克服了強(qiáng)約束空間焊接干涉難題，實(shí)現(xiàn)了狹小空間內(nèi)機(jī)器人軌跡規(guī)劃。通過大量焊接試驗(yàn)，形成了沖擊式轉(zhuǎn)輪焊接數(shù)據(jù)庫(kù)，開發(fā)了專用離線編程軟件，實(shí)現(xiàn)了大幅度截面變化的焊道排布、多曲面變化的焊縫成型。此外，還采用了5G網(wǎng)絡(luò)多機(jī)器人集成控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了智能傳感、動(dòng)態(tài)糾偏，提高了焊接效率和穩(wěn)定性;采用數(shù)字孿生技術(shù)，實(shí)現(xiàn)焊接過程遠(yuǎn)程監(jiān)控。
▲世界單機(jī)容量最大500兆瓦沖擊式水電機(jī)組轉(zhuǎn)輪增材制造。
近年來，針對(duì)大型沖擊式轉(zhuǎn)輪研制，東方電機(jī)開發(fā)了智能化增材制造(3D打印)、自動(dòng)化數(shù)控加工、機(jī)器人焊接、機(jī)器人打磨、機(jī)器人三維掃描等技術(shù)。本次通過驗(yàn)證的轉(zhuǎn)輪直徑6.2米，整體重量達(dá)到90噸，95%以上制造過程實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化、智能化。
