科技创新

Ⅰ由鱼而“渔”的机组国产化

三峡工程开工之前，我国能够设计、制造的最大水电机组的容量是32万千瓦，国内没有70万千瓦级的机组。

发电机组是三峡工程的关键设备，其性能和质量的好坏直接影响到三峡工程发电效益。如果仅靠自主研发，不仅代价高，而且技术难以达到国际先进水平，在工程进度和质量上还要冒风险；如果全部依赖进口，不仅要大幅增加成本，更重要的是难以摆脱对国外的技术依赖，永远受制于人。

为了既确保三峡工程的质量达到一流，又不失时机地扶持民族工业，三峡工程采取了一条独具特色的“技术路线”：一方面积极开展国际合作交流，引进世界上已有的先进技术和产品；另一方面坚持自力更生，通过引进关键技术，消化、吸收和再创新，最终实现三峡机组的国产化。

在三峡左岸14台机组国际招标采购中，中国三峡总公司认真贯彻国务院作出的“技贸结合、技术转让、联合设计、合作生产”的重大决策，充分发挥业主的统筹和主导作用，在机组招标文件中明确提出了“三个必须”：投标者必须与中国制造企业联合设计、合作制造；必须向中国制造企业全面转让核心技术，培训中方技术人员；中国制造企业分包份额不低于合同总价的25%，14台机组中的最后2台必须以中国企业为主制造。

哈尔滨电机厂有限责任公司和东方电机有限责任公司作为技术受让方，通过与国外企业联合设计和合作生产，引进、吸收了国外先进技术并开展自主创新，技术水平和制造能力实现了跨越式提高，具备了成套设计制造70万千瓦水轮发电机组的能力，拥有了水轮机水力设计、定子绕组绝缘、发电机空冷等具有自主知识产权的核心技术，并在三峡右岸电站12台机组采购中，与国际水电巨头同台竞争，凭借自身的实力各自承担了右岸电站4台机组的设计制造任务，随后拿下地下电站全部机组设计制造合同，最终实现了“左岸机组以国外为主、右岸机组以国内为主、地下电站机组设计制造安装全面国产化”的机组国产化目标。

目前由哈尔滨电机厂有限责任公司和东方电机有限责任公司自主设计、自主制造的机组运行安全稳定，性能优良，综合指标达到国际先进水平。这标志我国水电装备制造业实现了重大跨越，国产化战略取得重大成果。

实践证明，以三峡工程为依托，通过引进消化吸收再创新，走出了一条以市场换技术、最终以技术占领市场的新路子。

1. 哈尔滨电机厂自主设计、自主制造的机组转轮出厂 。2. 东方电机厂生产的水轮机转轮运抵三峡工地。 摄影/王连生

3. 船闸高边坡穿锚索稳固施工。 摄影/黄正平

试运行中的三峡升船机 摄影/刘华

Ⅱ精益求精的三峡升船机

2016年9月18日，三峡工程的收官之作——三峡升船机试通航。三峡升船机是当今世界上最大的升船机，提升总重达到15500吨，提升最大高度113米，和双线五级船闸一样，都属于三峡工程的通航建筑物。船只通过船闸过坝，就像在爬五级楼梯，一般需要四个小时左右时间，而三峡升船机为过坝的客货轮和特种船舶提供了一个大电梯，使整个过坝时间控制在四十分钟左右。由于升船机的设计更便于机械故障、船舶事故以及地震等自然灾害发生时人员的安全疏散撤离，所以，三峡升船机既是一条快捷通道，更是一条适合客轮通行的安全通道。

我国原有大型升船机都是采用钢丝绳卷扬提升方案，通过卷扬机缠绕或释放钢丝绳，升、降承船厢。但在试验验证中，专家发现，由于三峡升船机承船厢体量巨大、提升高度高，现有工程技术难以保证多组卷扬机在承受巨大重量的条件下保持同步平衡，确保运行安全。因此，三峡升船机改用了齿轮齿条爬升方式。

简单来说，齿轮齿条爬升方式就是在承船厢两侧的塔柱上各安装两组齿条，然后在承船厢两边对应的位置各安装两组驱动装置，带动四组小齿轮同步旋转，在四组齿条上爬升或下降，从而带动承船厢沿着齿条这条“天梯”上升和下降。

放弃钢丝绳卷扬提升方式，采用齿轮齿条爬升方式，使升船机设计、制造、安装难度大大增加。从1999年开始，三峡集团多次派出专家奔赴欧洲考察各升船机项目，并与国内外专家和厂商一道，进行技术攻关，破解了众多技术难题，出色完成升船机建设。

为保证运行安全，三峡升船机配备的是经过反复比较，被专家们一致认定为最安全方案的“长螺母-短螺杆”锁定装置。

这是一套科学而复杂的系统，在承船厢两侧的塔柱上各安装两组柱状螺母，在承船厢两侧对应位置各安装两组短螺杆，短螺杆螺牙与螺母柱螺牙保持60毫米间隙。承船厢正常升降运行时，短螺杆在螺母柱里空转。

而出现紧急情况时，驱动系统将自动停止运行，液气弹簧动作，短螺杆与螺母柱之间的间隙逐渐消失，短螺杆螺牙与螺母柱螺牙贴合，靠螺牙之间的巨大摩擦力将承船厢锁定在螺母柱上。

三峡升船机投入试运行后，能为部分客船、货船和工作船提供快速过坝通道，确保旅客过坝安全，在一定程度上缓解坝区船舶拥堵状况，有利于提高三峡枢纽的通过能力，助力沿江经济和长江航运发展。

游客体验升船机过三峡大坝 摄影/杨文