世界最大清洁能源走廊上的
数智化创新实践专栏(第四期)
在世界最大清洁能源(850101)走廊运维现场,长江电力(600900)成功投入使用智能巡检、智能检测、智能作业等97台套智能机器人,全面覆盖电站运行管理、维护检修、辅助操作等核心业务场景,以先进装备赋能水电运维,以前沿科技筑牢安全根基,让更多“大国重器”插上智慧翅膀,为中国式现代化提供有力支撑。本期带你走进:“天工007”——转轮裂纹修复机器人。
三峡电站4号机组检修现场,一道蓝色激光束扫过机组转轮叶片表面,细密的点云数据实时传回电脑终端,1:1比例形成直观的转轮叶片三维数字模型,清晰呈现其表面裂纹状态。
“机器人运动轨迹已生成,气体与激光参数已校准,开始焊接。”长江电力(600900)检修厂应用技术及机加工分部技术师蒋鹏按下启动键,机器人代号“天工007”迅速伸展机械臂,在叶片表面精准落刀,一场针对转轮裂纹的智能修复作业正式启动。
“天工007”学名为转轮裂纹修复机器人,是长江电力(600900)检修厂“天工”系列第7号机器人。目前,检修厂拥有“潜龙、天工、添翼、明察”四大系列共计36个机器人,用于流域电站水下作业、精密修复、辅助协同与检查测量四大检修场景,以智造赋能精益检修。其中“天工”代表具有精密修复功能的机器人战队,寓意以精准技艺复原细微结构,以匠心修补让设备重焕生机,技艺精湛、巧夺天工。
在检修现场,只见“天工007”根据不同工序,灵活切换铣削头、焊接头和打磨头等不同工具,无论是叶片下边缘的细微部位,还是狭缝中的刁钻夹角,都能严格按照预设路径完成精准修复。
“你们看,机器人实际修复轨迹,与此前三维仿真预演轨迹完全重合,我们还能通过视频监控系统实时追踪,全程精准可控”,蒋鹏指着监控画面介绍。“天工007”的高效作业,核心在于一套数字化诊断与修复流程:先用无损探伤技术给叶片做“数字CT”,精准捕捉裂纹的位置、深度和形态;再借助三维扫描技术,构建转轮叶片高精度数字模型;最后依托智能软件赋予机器人“自主思考”能力,自动规划最优修复路径,执行修复操作。
这项技术的背后,直指水电运维长期面临的检修痛点。水轮机转轮长期在水流中高速旋转,叶片极易产生表面裂纹。长期以来,转轮表面裂纹修复全靠人工完成。检修人员需搭建检修平台,钻进转轮内部进行修复操作。转轮叶片之间的平均间隔仅0.6米,空间极其狭窄且不规则,不仅需要多人辅助开展作业,而且加工质量依赖人工技能水平,难以保证焊接工艺的一致性与稳定性。
“以前干这活儿确实不容易。”检修厂应用技术及机加工分部技术助理汪鹏飞回想起往昔检修场景,满是感慨,“面罩、防护服、专用手套......从头到脚都得全副武装。我们弓着腰趴在叶片上焊接,在烟尘弥漫、噪音轰鸣、弧光刺眼的作业环境中一待就是一天,必须全神贯注,确保毫厘不差。”
如今,“天工007”凭借稳定的高精度作业改变了这一局面。以一条40厘米长的典型裂纹为例,传统人工修复需耗时3天,采用机器人后全流程周期(883436)压缩至2天,综合效率提升30%以上,打磨精度稳定控制在0.1毫米以内。成功攻克了受限空间加工及多工序自动衔接复合技术难题,有效解决传统检修工作量大、安全风险高、作业难度大等痛点。目前,该项目12项专利申请全部获国家知识产权局正式受理,发表论文4篇,取得计算机软件著作权2项,为水电行业转轮修复提供了全新工艺标准。
此次三峡电站4号机组转轮叶片裂纹修复顺利通过现场验收,标志着世界最大清洁能源(850101)走廊检修首次实现转轮叶片复杂曲面精准自动化修复,过去依赖手感与眼力的“经验手艺”正式蜕变为可复制、可追溯的“数字化标准”。未来,该项技术成果将逐步推广至全流域电站的常态化检修,并持续迭代升级,助力水电检修迈向数智运维阶段。
