[分享]向家坝水电站升船机展示“中国制造”新实力

向家坝升船机主要由上游引航道、上闸首、船厢室段、下闸首和下游引航道等五部分组成，全长约1530米。升船机按IV级航道标准设计，设计代表船型为2×500吨级一顶二驳船队，同时兼顾1000吨级单船。

目前，向家坝升船机已进入试通航运行阶段，标志着金沙江已经迎来“升船机时代”。

本文摄影：高峰

通过三峡升船机建设，国内设计单位在“引进、消化、吸收、再创新”后，完全独立设计了向家坝升船机，推动了我国重大装备技术设计的国产化。据了解，向家坝升船机设计上的优化主要有以下几点：

一是考虑到向家坝下游水位存在变率较大的工况，为满足在此工况下船只进出升船机的安全及连续运行的需要，增设了辅助闸室和辅助闸首。

二是考虑到向家坝地质条件，向家坝升船机抗震等级高于三峡升船机，在结构上也相应地进行了调整优化。

三是大胆创新，对船厢纵向导向与顶紧装置机构型式进行了优化。

四是根据主体设备布局，优化布置，将对接充泄水系统、对接密封装置布置在工作闸门内。

五是根据工作闸门提升高度等特点，上闸首工作闸门启闭机由三峡的卷扬机式优化为液压启闭机式。

据了解，三峡升船机大型齿条制造在当时是顶级的工程难题，世界范围内几乎找不到工艺成熟的制造厂方，为此三峡集团组织国内相关科研单位、制造厂家艰难探索，终于攻克了这一世界性难题。向家坝升船机齿条单节长达3.584米、重量超过12吨，虽然和三峡升船机相比尺寸略小，但在重大装备行业仍属于非常罕见的大型齿条，其制造仍然是大型齿条领域极具挑战的难题。

向家坝升船机齿条采用高强度铸钢铸造而成，为保证质量

★ 铸件材料的纯度要求高，夹杂物等级不超过2级；

★ 铸件显微晶粒度级别为6.5级或更细；

★ 表面感应淬火后的齿面硬度（含齿根）不小于HV520；

★ 淬硬层深度：齿面不小于5毫米，齿根不小于4毫米；

★ 对齿条部件内部缺陷、开裂、尺寸变形、机加工精度等指标也有严格的要求。

为此，三峡集团组织相关专家及科研、设计、制造等单位对冶炼、铸造、热处理、机加工等制造工艺、方案等进行了充分的研究讨论，进行了数次技术审查，最终攻克了难题。

向家坝升船机齿条单套全长122.4米，分34节制造，单节齿条制造质量要求高，齿条整套拼装质量也同样要高标准。为满足拼装精度，齿条出厂前需在厂内进行预拼装。预拼装时要求相邻布置的3到4节作为一组进行拼接，每组预拼装的最后一节应参与下一次的预拼装，以达到拼装状态的连续性。拼装后在每节固定位置做好定位标志，现场安装时是对厂内拼装状态的一个还原，确保了拼装质量。

温度对齿条尺寸精度的影响也是不容忽视的，所有尺寸的验收均需换算成气温18.4摄氏度时的尺寸，对细节的把控也从侧面反映出国内重大装备制造水平的进步。

此外，设备制造工艺的提高也推动了设备制造水平的进步。从三峡升船机到向家坝升船机，大型齿条的批量生产带动了国内相关关键设备的投入和进步，使相关厂家在表面感应淬火等方面迈上了一个新台阶。

船厢结构总重量约1803吨，分为51个分段制造，在现场焊接而成，最大分段厢头分段长达16.4米，宽5.37米，高7.6米，重量超过85吨；上、下闸首工作闸门尺寸巨大，门体高度达16米，最大宽度20.44米，最大运输单元重达120余吨。这些大件的运输、吊装是管控的重点，向家坝升船机建设者超前研究、比选多种运输、吊装方案，采用300吨履带吊等多台大型起重设备协调作业，圆满完成了大件的运输、吊装任务。

船厢结构先在工厂整体预拼装，分节运输至现场后拼装焊接，它外形长125米、标准段宽16.4米、高7.5米,125米长的外形尺寸允许偏差只有正负10毫米，这样高的精度要求制造及拼装过程中严格控制加工余量、焊接变形及拼装顺序等，对精确测量、加工、焊接技术等都有很高的要求。向家坝升船机船厢结构顺利完成制造、拼装展示了我国在重大装备制造精度上实现了大的跨越。

升船机主体设备种类多，这些设备或制造工艺复杂，或精度要求高，或耐磨性要求高，或行程同步性要求高，或压力要求高，这些都是对制造技术综合实力的考验。向家坝升船机除钢丝绳组件、驱动系统个别设备等进口外，绝大部分设备均实现了国产制造。

推动重大装备国产化进程是三峡集团一直以来的传统，向家坝升船机建设是对这一传统的又一次继承和发扬，向家坝升船机的成功建设，标志着我国在升船机设计、制造、安装、调试的技术水平达到了世界先进水平，展示了“中国制造”的新实力，也是三峡集团贯彻新发展理念、推动高质量发展的又一例证。