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黑龙江电力职工大学 电力TRIZ研究中心 杨艳秋
一、案例描述
2006年1月，在全国科技工作大会上，胡锦涛总书记提出，我国要在2020年建设成为创新型国家；2007年10月，胡锦涛总书记在党的十七大报告中指出：“提高自主创新能力，建设创新型国家。这是国家发展战略的核心，是提高综合国力的关键。”
2006年，国家电网公司作为首批创新型企业试点企业，开展了大量工作，也取得了可喜的成绩，2008年7月，国家电网公司成为国家官方命名的首批创新型企业。在创新型企业建设过程中，国家电网公司除了在特高压电网等核心、尖端领域加强创新外，还积极动员基层企业员工立足本职岗位进行发明创新。2008年开始，国家电网公司开始向各个网省公司下达专利指标任务，使系统内的员工都加入到了发明创新的具体工作中。
黑龙江电力TRIZ研究中心自2008年3月成立以来，本着服务电力、服务创新的理念，已经在龙江电力的13家企业进行TRIZ理论的普及宣讲，在宣讲的同时，与基层一线技术人员合作，现已经申报专利39项，其中16项已经获得授权。今年下半年，普及宣讲活动已经扩大到国家电网公司和南方电网的海南电网公司，为TRIZ理论在全国电力企业的应用拉开了序幕。
本案例来自龙江电力有限公司牡丹江水力发电总厂。
1、原始问题
原有的水轮发电机组推力瓦架安装工艺，是将瓦架起吊就位，由人员在其四个安装点使用紫铜锤同时进行敲击，使其能够镶嵌到机架上。机架与瓦架的配合间隙单边非常小，传统的常温下敲击镶嵌方法，需要四人相互配合进行。由于工人的技术熟练程度不同，施工经验的差异，经常导致在安装时出现人为偏差。推力瓦架的安装工艺要求水平度很高，倾斜过大，瓦架将无法镶嵌到机架上，导致安装失败，严重时会损伤配合面。
在使用紫铜锤敲击推力瓦架时，由于震动及敲击不同步，还会导致推力瓦架和机架的螺丝孔左右错位，而使镶嵌工作失败，重新返工。
同时紫铜锤的大力敲击还会导致推力瓦架的被敲击面发生变形，造成无法恢复的缺陷，对设备危害严重。
2、对系统进行初步的分析
系统名称：水轮发电机组推力瓦架安装工艺
系统定义：水轮发电机组检修后，将推力瓦架安装进发电机架相应位置。
工作原理：将推力瓦架起吊就位，由作业人员在其四个安装点使用紫铜锤同时进行敲击，使其能够镶嵌到机架相应的位置上。
作用客体：推力瓦架
系统特性：均匀下压到指定位置
系统主要有益功能：将推力瓦架安装在发电机架的相应位置上
系统的执行装置：锤子
3、TRIZ理论应用
（1）、按照系统进化法则分析系统进化
A、提高理想度法则
下落（受力）均匀，不产生水平位移。
理想度发展方向
锤子：目前处于第三阶段 本领域应用：第四阶段
研发引进新工具或新方法
B、协调——失调法则：节律协调
（A）找出应该协调的部件和参数
应该协调的部件：推力瓦架、发电机架
应该协调的参数：位移
完成主要功能的部件：锤子
技术系统所有部件：推力瓦架、发电机架、锤子
超系统的所有部件：施力体、控制装置
技术流程操作：均匀稳定嵌入
分析与主要不足有关的部件：锤子、推力瓦架、发电机架、
分析完成主要功能的部件：锤子
（B）用选择的参数表述出协调性的问题
推力瓦架下移过程中，各点纵向位移相等，横向位移为零。
问题以矛盾的形式表述出来：为了让三个锤子同时输出相同的作用力，而不允许增加控制设备。
对改善技术系统今后希望发展的方向： 下落过程中，三个方向保持受力相等。
C、运用提高动态性法则
（A）找出应该改变的部件、参数：锤子、作用力
问题表述：为了让三个锤子连续输出相同的作用力，而不允许增加控制设备。
（B）对改善技术系统今后希望发展的方向：下落过程中，三个方向保持受力连续相等。
D、运用向超系统进化法则
采用其它施力体，如千斤顶。
采用控制装置，如磁场。
对改善技术系统今后希望发展的方向： 千斤顶下压。
矛盾分析
技术矛盾分析（一）
A、需要改善的参数：外来有害因素（30）
恶化的参数：控制复杂性（37）
B、TRIZ工具的应用
查矛盾矩阵表：
创新原理提示：22#：变害为利法
19#：离散法
29#：压力法
40#：复合材料法
可以采用的原理内容（29#——压力法）：用气体或液体代替物体的固体部分，从而可以利用空气或水产生膨胀，或利用气压和液压起缓冲作用。
C、问题解决方案
采用液压千斤顶。
技术矛盾分析（二）
A、需要改善的参数：测量精度（28）
恶化的参数：装置复杂性（36）
B、TRIZ工具的应用
查矛盾矩阵表：
创新原理提示：27#：替代法
35#：性能转换法法
10#：预先作用法
34#：自生自弃法
可以采用的原理内容（10#——预先作用法）： a、部分或全部的预先施所需的改变。b、将有用的物体预置，使其在必要时能立即在最方便的位置起作用。
C、问题解决方案
利用螺杆定位。
技术矛盾分析（三）
A、需要改善的参数：可靠性（27）
恶化的参数：动物作用时间（15）
B、TRIZ工具的应用
查矛盾矩阵表：
创新原理提示：2#：提取法
35#：性能转换法法
3#：局部质量法
25#：自服务法
可以采用的原理内容（25#——自服务法）： a、一物体能服务于自我，并能执行辅助和修理的功能。b、利用废物和废弃的能量。
C、问题解决方案
利用螺杆定位。
物——场分析
推力瓦架B1 锤子B2 机械力场Π
A、增加物质可控性，形成外部综合（复合）物场
现场采用的问题解决方案
制作三个相同的推力瓦架安装专用工具，每个推力瓦架安装专用工具包括螺杆（ 2根）、平衡梁、螺纹千斤顶、螺母（2个）。利用该专用工具，推力瓦架安装过程中受到的下压力非常均匀，其水平状态不被破坏，推力瓦架很快就镶嵌到位，同时螺杆除了承受拉力还起到了定位及导向的作用，使瓦架在镶嵌过程中，不会发生偏移，整个安装工作一次成功。
二、成效和经验
该解决方案中的专用工具已于2008年9月12日申报专利，并于2009年10月21日获得授权。
本发明中研发出的专用工具已经在镜泊湖电厂1、2号机组推力瓦架的安装过程中使用，其工作原理适合同类型的水轮发电机组安装工艺，具有很好的同类推广价值。
由于对安装工艺的创新和专用工具的实际应用，在镜泊湖发电厂1、2号发电机机组的检修工作经济效益明显，每个检修周期节约人工成本，安装过程损坏部位维修费，节约检修工期等合计50000元。此项安装工艺改进非常成功合理，在国内的同类型的机组中能够很好的推广及应用。
水轮发电机组推力瓦架安装过程如下图所示。
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