5月16日，我國自主研制的國內首臺單機容量最大功率150兆瓦級大型沖擊式轉輪成功下線，該設備將為國內單機容量最大的沖擊式水電機組裝上“中國心”，實現我國高水頭大容量沖擊式水電機組關鍵核心技術國產化“從無到有”的歷史性突破。
此次下線的沖擊式轉輪重約20噸，由東方電氣集團東方電機有限公司自主研制，其最大直徑約4米，將用于四川省雅安市田灣河流域金窩水電站，預計6月初投入運行。
東方電機副總經理、總工程師梁權偉介紹，依托150兆瓦級大型沖擊式轉輪國產化項目，企業的沖擊式轉輪水力開發、造型設計、軟件開發、模型裝置研制等實現了完全自主化，填補了多項國內技術空白；轉輪結構設計、材料應用、加工工藝等關鍵核心制造技術均取得突破性進展。
“僅在結構設計方面，團隊驗證分析了100多個方案，優化了轉輪三維高階復雜曲面造型、應力分布，確保轉輪循環‘壽命’不低于15億次，轉輪水斗每秒能承受高速水流沖擊范圍37.5次至637.5次。團隊還解決了大型沖擊式轉輪結構設計方面的多項難題，確保轉輪性能優異、結構安全可靠?！绷簷鄠フf，在工藝制造方面，該轉輪中心體還采用鍛件與復合增材結構，降低了鍛坯制造難度，提高了材料利用率。同時，其應用了高精度數控加工工藝，實現轉輪水斗異形深腔高效銑削、水斗型面高精度銑削。
“150兆瓦級大型沖擊式轉輪生產制造中，我們創新地應用了機器人電弧增材制造技術，3臺3D打印機器人歷時40余天協同作業，完成2700千克金屬增材，開創了行業先例，突破了轉輪鍛件制造難題，降低了鍛件厚度和鍛坯制造難度，有效減少了后期機械加工量。”東方電機焊接工藝高級工程師金寶說，機器人電弧增材制造技術充分融入數字化技術，高度適用于沖擊式轉輪外部水斗復雜型面結構部件的制造。目前，企業已實現遠程操控與多機器人無人值守作業，實現定制化設計和制造的“近凈成形”，為更高水頭、更大容量沖擊式轉輪研制積累了寶貴經驗。
據了解，研制高水頭大容量沖擊式水電機組是適應我國西部水電基地高原峽谷建設環境條件，實現平衡發展和環境保護的最優方案之一。2019年起，東方電氣集團組織開展高水頭大容量沖擊式水電機組關鍵技術研究；2020年建成具有世界先進水平的沖擊式水力模型試驗臺。此次150兆瓦級大型沖擊式轉輪成功下線后，東方電氣集團將按“三級跳”計劃，攜手國內能源企業，共同推進具有世界影響力的500兆瓦級沖擊式水電機組工程示范應用，接續開展700—1000兆瓦級高水頭大容量沖擊式水電機組研制，持續推動我國水力發電產業高質量發展。
