本网讯（孙钰芳 陈伟东 杨秀稳）电影《蚁人》里，主角穿上战衣就能瞬间变小，在缝隙中飞檐走壁。这个科幻桥段，如今在三峡电站检修现场变成了现实——只不过主角换成一台身高仅17毫米的“贴地游侠”（水轮机顶盖空蚀状态在位察测装备）。它不打架，不爆破，只干一件事：钻进水轮机顶盖内部，在净高22毫米、直径9米的环形暗域里，点亮“火眼金睛”，把隐藏的空蚀缺陷看得清清楚楚。
▲ “贴地游侠”正在通过机组顶盖上的测量孔进入顶盖内部摄影：陈伟东
看不见的“内伤”
水轮发电机组运行时，高速水流在顶盖与转轮间的狭窄间隙中形成气泡，气泡溃灭瞬间产生的冲击力反复作用于金属表面，日积月累，顶盖下表面就会出现蜂窝状的空蚀坑。“根据这么多年的检修情况看，顶盖空蚀的发生还难以找出规律。有的机组运行七八年还很平整，有的三四年就出现了空蚀。”三峡集团长江电力检修厂水电检修技术研究所副主管研究员陈伟东说。
过去，要查出这种“内伤”，只有一条路：在计划性A检中把大型机组拆开，零件逐一吊起，人工检查顶盖下表面。以三峡电站为例，单台70万千瓦机组的A修需投入近百人，工期约130天。而现在，“贴地游侠”出场，不拆机组就能检查顶盖空蚀情况。就像体检从“开刀”升级到“B超”，扫一圈，空蚀面积、深度、体积，一键成像，一目了然。
“贴地游侠”如何炼成
可别小看这枚“小不点”，研发这套装备，首先要面对一个现实：三峡电站不同机型测量孔的位置、大小，行走间隙的高度——都不一样。这意味着机器人不能只为某一款机型定制，而必须像万能钥匙一样，适配多种“锁芯”。
先看“进门”的条件。顶盖上的测量孔最小直径只有28毫米，机器人必须比这更小才能钻进去；顶盖内部的行走高度仅22毫米，机器人必须“扁”到能贴地爬行。更难的是，它得拖着4米长的线缆，在直径约9米的环形区域里自主行走近30米，还得按规划路径将4.04平方米的检测面（机组顶盖空蚀环带总面积）全部扫描完成。“就像蚂蚁拖着比自己长几十倍的绳子，在一条看不见的缝里跑马拉松，难度很大。”陈伟东这样形容。
第一个拦路虎，是驱动装置。要这么小的机器人走得动、拖得动，得有一颗“大力士心脏”——微型减速电机。国内没有现成的产品，团队从头研究：齿轮模数比头发丝还细，铸铁齿轮一跑就卡死，换高强度材料又达不到加工精度。前后迭代几十套方案，最终用超高强度合金攻下微型减速电机的制造难关。
第二个难题，是“看得全”。在22毫米的高度限制下，普通摄像头视域极窄。团队的方案是：机器人进入顶盖内部后伸出一根伸缩臂，臂头搭载超微距摄像头，加上机身自带两个摄像头，三个“眼睛”协同作战——两个向上拍顶盖下表面，构成双目视觉，实现140毫米宽幅三维成像；一个侧向盯住转轮止漏环焊缝，同时兼顾另一个关键部位的检测。
第三个突破，是“测量”。机器人从4个测量孔依次进入，左右各走一段，绕八圈覆盖全域。图像实时拼接，生成三维点云数据，空蚀坑深度、体积、表面积一键输出——过去靠人工吊出后拿尺子比划的活儿，现在4个小时搞定。
点亮暗域的一双“眼睛”
记者看到，检修人员打开测量孔，把“贴地游侠”放下去。它沿着预定路线爬行，电脑上四个画面同步跳动：定位点、两个向上拍的顶盖画面、一个侧向画面。发现空蚀，系统自动标出点位，测出三维数据。
三峡集团长江电力检修厂水轮发电机组检修技术研究室主任成传诗说：“每次数据都入库，同一台机组不同年份的变化、不同机组之间的对比，哪里冒出新坑、旧坑有没有扩大，一目了然。”原来8到10年一次“到点就拆”的计划检修，如今升级为“该修才修”的状态检修——不放过隐患，也不过度折腾。
更关键的是它的“通用性”。它不是为某一款机组定制的“专有工具”，而是一套可以适配多种机型的“通用装备”。目前，它已经服务于三峡电站的多台机组顶盖检测工作，后续还计划在向家坝等电站推广使用。只要机组顶盖配备有止漏环间隙测量孔，这套装备就能“上岗”，实现“一套装备，多机型适用”。
▲ “贴地游侠”的部件结构介绍图长江电力检修厂供图
整个系统，从电机、摄像头到软件算法，全部国产化。项目已申请6项发明专利、1项软件著作权，发表3篇论文。
从28毫米的孔洞钻进去，在9米直径暗域中点亮“慧眼”——这枚“贴地游侠”，正在让水电机组顶盖检修从“开盲盒”变成“看B超”。
编辑：王杨 王于成 杨甜
发布日期：2026年10月20日
