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图1为《大型水电机组顶盖的修复方法》修复顶盖的合缝面的正视示意图
图2为《大型水电机组顶盖的修复方法》修复顶盖法兰外圆与抗磨板的示意图
技术领域《大型水电机组顶盖的修复方法》涉及一种机械加工领域工件修复方法，特别涉及一种大型水电机组顶盖的修复方法 。
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1.一种大型水电机组顶盖的修复方法，其特征在于:
包括如下步骤：
1）第一次全面清理：用清洗剂彻底清理顶盖合缝面（1）和顶盖轴孔（4）；
2）第一次组合及第一次激光跟踪仪检测：将顶盖用把合螺钉、螺母进行组合，按精车后抗磨板（2）平面为平面基准，以顶盖法兰外圆（3）圆为圆基准，使用激光跟踪仪检测，保证组合状态与精车状态一致；
3）合缝面检测：使用塞尺全面测量合缝面（1）四周间隙，并做好记录；
4）解体：拆除所有把合螺钉、螺母，将顶盖解体；
5）第二次激光跟踪仪检测：顶盖解体后，结合步骤三检测数据，使用激光跟踪仪对顶盖合缝面（1）间隙超差部位进行检测，确定合缝面（1）间隙部位超差部位缺肉尺寸；
6）补焊：根据检测数据，对合缝面（1）缺肉部位进行补焊，将堆焊区域分成若干块，分块跳焊，采用多道焊，每焊一层均需进行焊接应力消除，采用锤击法进行焊接应力的消除，焊接过程中需检测顶盖法兰外圆（3）和抗磨板（2）平面变形，保证变形0.10毫米以内；
7）校正加工：将补焊后的顶盖合缝面（1）正对镗床，以合缝面（1）未补焊区域作加工基准，将补焊区域铣平，保证未补焊和补焊修铣区域平面度小于0.01毫米；
8）去毛刺飞边：对合缝面（1）加工区域进行打磨，去毛刺飞边；
9）除锈除污：对合缝面（1）全面清理，除锈除污；
10）第二次组合：将顶盖用把合螺钉、螺母进行组合，按精车后抗磨板（2）平面为平面基准，以顶盖法兰外圆（3）圆为圆基准；
11）人工检测和第三次激光跟踪仪检测：使用塞尺全面测量合缝面（1）四周间隙，使用激光跟踪仪检测顶盖轴孔（4）位置、抗磨板（2）平面度、顶盖法兰外圆（3）圆度；
12）修复打磨：顶盖组合后，对合缝面（1）四周局部微小错牙进行打磨，以顶盖错牙低点为基准，将高点打磨光顺，使修复后的顶盖尺寸数据满足技术要求 。
水电机组顶盖是机组的核心部件之一，顶盖和底环加导叶形成密封，顶盖支撑主轴、检修密封，还有水导轴承的支撑都需顶盖支撑。
2016年，随着水电机组容量不断增大，顶盖的直径、高度、重量等日益增大。同时，随着大型混流机组、大型抽水蓄能机组等顶盖结构精细化程度提高，对顶盖合缝面间隙的要求越来越高。但大型顶盖因焊接变形、应力释放、把合变形等，精车、精镗等精加工后会出现间隙超差的情况。通常，出现间隙超差的情况会将顶盖合缝面全面涨焊，再重新修铣，再在立车全部尺寸修车消除焊接变形。这种传统方案修复周期长、不可避免的产生不良品，得不偿失。
因此，为了克服上述情况，有必要针对大型水电机组顶盖，尤其涉及大型水电机组顶盖精加工后发生合缝面间隙超差情况，提出一种易于推广、通用性强、修复周期短、成本较低、效果显著的大型水电机组顶盖的修复方法 。
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《大型水电机组顶盖的修复方法》目的在于提供一种易于推广、通用性强、修复周期短、成本较低的大型水电机组顶盖的修复方法，特别针对大型水电机组顶盖精加工后发生合缝面间隙超差情况的修复方法 。
1）第一次全面清理：用清洗剂彻底清理顶盖合缝面1和顶盖轴孔4；
2）第一次组合及第一次激光跟踪仪检测：将顶盖用把合螺钉、螺母进行组合，按精车后抗磨板2平面为平面基准，以顶盖法兰外圆3圆为圆基准，使用激光跟踪仪检测，保证组合状态与精车状态一致；
3）合缝面检测：使用塞尺全面测量合缝面1四周间隙，并做好记录；
4）解体：拆除所有把合螺钉、螺母，将顶盖解体；
5）第二次激光跟踪仪检测：顶盖解体后，结合步骤三检测数据，使用激光跟踪仪对顶盖合缝面1间隙超差部位进行检测，确定合缝面1间隙部位超差部位缺肉尺寸；
6）补焊：根据检测数据，对合缝面1缺肉部位进行补焊，将堆焊区域分成若干块，分块跳焊，采用多道焊，每焊一层均需进行焊接应力消除，采用锤击法进行焊接应力的消除，焊接过程中需检测顶盖法兰外圆3和抗磨板2平面变形，保证变形0.10毫米以内；
7）校正加工：将补焊后的顶盖合缝面1正对镗床，以合缝面1未补焊区域作加工基准，将补焊区域铣平，保证未补焊和补焊修铣区域平面度小于0.01毫米；
8）去毛刺飞边：对合缝面1加工区域进行打磨，去毛刺飞边；
9）除锈除污：对合缝面1全面清理，除锈除污；
10）第二次组合：将顶盖用把合螺钉、螺母进行组合，按精车后抗磨板2平面为平面基准，以顶盖法兰外圆3圆为圆基准；
11）人工检测和第三次激光跟踪仪检测：使用塞尺全面测量合缝面1四周间隙，使用激光跟踪仪检测顶盖轴孔4位置、抗磨板2平面度、顶盖法兰外圆3圆度；
12）修复打磨：顶盖组合后，对合缝面1四周局部微小错牙进行打磨，以顶盖错牙低点为基准，将高点打磨光顺，使修复后的顶盖尺寸数据满足技术要求 。
1、针对2016年顶盖修复技术局限，采用激光跟踪仪精确测量，仅对合缝面间隙超差部位进行涨焊和加工，控制焊接变形，不对顶盖自身去量，保证顶盖修复与精加工后状态基本一致，修复周期短、成本较低、效果显著。
2、《大型水电机组顶盖的修复方法》特别适用于大型水电机组顶盖精加工后发生合缝面间隙超差情况，但对其他多瓣环形件各类间隙超差和其他尺寸超差情况，易于推广、通用性强。
3、《大型水电机组顶盖的修复方法》提供修复方法最大限度控制顶盖焊接变形，确保修复加工过程不损伤顶盖本体，通过打磨保证顶盖产品质量和外观，避免不良品或回用品的产生，保证产品符合技术要求 。
《大型水电机组顶盖的修复方法》目的在于提供一种大型水电机组顶盖的修复方法，特别针对大型水电机组顶盖精加工后发生合缝面间隙超差情况的修复方法。
《大型水电机组顶盖的修复方法》的技术方案为：
1）第一次全面清理，用汽油或清洗剂彻底清理顶盖合缝面1和顶盖轴孔4；
2）组合、第一次激光跟踪仪检测，将顶盖用把合螺钉、螺母进行组合，按精车后抗磨板2平面为平面基准，以顶盖法兰外圆3圆为圆基准，使用激光跟踪仪检测，保证组合状态与精车状态一致；
3）合缝面检测，使用塞尺全面测量合缝面1四周间隙，并做好记录；
4）解体，拆除所有把合螺钉、螺母，将顶盖解体；
5）第二次激光跟踪仪检测，顶盖解体后，结合步骤三检测数据，使用激光跟踪仪对顶盖合缝面1间隙超差部位进行检测，确定合缝面1间隙部位超差部位缺肉尺寸；
6）根据检测数据，对合缝面1缺肉部位进行补焊，将堆焊区域分成若干块，分块跳焊，采用多道焊，每焊一层均需进行焊接应力消除，采用锤击法进行焊接应力的消除，焊接过程中需检测顶盖法兰外圆3和抗磨板2平面变形，保证变形0.10毫米以内；
7）校正加工，将补焊后的顶盖合缝面1正对镗床，以合缝面1未补焊区域作加工基准，将补焊区域铣平，保证未补焊和补焊修铣区域平面度小于0.01毫米；
8）去毛刺飞边，对合缝面1加工区域进行打磨，去毛刺飞边；
9）除锈除污，对合缝面1全面清理，除锈除污；
10）组合，将顶盖用把合螺钉、螺母进行组合，按精车后抗磨板2平面为平面基准，以顶盖法兰外圆3圆为圆基准；
11）人工检测和第三次激光跟踪仪检测，使用塞尺全面测量合缝面1四周间隙，使用激光跟踪仪检测顶盖轴孔4位置、抗磨板2平面度、顶盖法兰外圆3圆度；
12）修复打磨，顶盖组合后，对合缝面1四周局部微小错牙进行打磨，以顶盖错牙低点为基准，将高点打磨光顺，使修复后的顶盖尺寸数据满足技术要求。
具体实施例：
以对某大型水电机组顶盖修复为例说明应用《大型水电机组顶盖的修复方法》进行顶盖修复、保证技术要求的过程：该顶盖设计分为二瓣，重量为187吨，高度约为2237毫米，最大外径为Ф10910毫米。合缝面把合后，局部间隙不得大于0.15毫米，深度不得大于接触面积宽度的1/3。顶盖合缝面加工选择数控镗床加工，精车抗磨板平面，精镗顶盖轴孔选择在数控立车加工，保证工件加工精度。该顶盖精加工后，发现顶盖合缝面顶盖轴孔处，靠近下部一侧位置合缝面，有局部位置区间有间隙0.2-1.13毫米，不符合图纸要求。采用《大型水电机组顶盖的修复方法》进行修复，过程如下：
1）第一次全面清理，用汽油或清洗剂彻底清理顶盖合缝面1和24个顶盖轴孔4；
2）组合、第一次激光跟踪仪检测，将顶盖用48个把合螺钉、螺母进行组合，按精车后抗磨板2平面为平面基准，以顶盖法兰外圆3圆为圆基准，使用激光跟踪仪检测，保证组合状态与精车状态一致；
3）合缝面检测，使用塞尺全面测量合缝面1四周间隙，将间隙0.2-1.13毫米区域标记并做好记录；
4）解体，拆除所有把合螺钉、螺母，将顶盖解体；
5）第二次激光跟踪仪检测，顶盖解体后，结合步骤三检测数据，使用激光跟踪仪对顶盖合缝面1间隙超差部位进行检测，确定合缝面1间隙部位超差部位缺肉尺寸；
6）根据检测数据，对合缝面1缺肉部位进行补焊，将堆焊区域分成若干块，分块跳焊，采用多道焊，每焊一层均需进行焊接应力消除，采用锤击法进行焊接应力的消除，焊接过程中需检测顶盖法兰外圆3和抗磨板2平面变形，保证变形0.10毫米以内；
7）校正加工，将补焊后的顶盖合缝面1正对镗床，以合缝面1未补焊区域作加工基准，将补焊区域铣平，保证未补焊和补焊修铣区域平面度小于0.01毫米；
8）去毛刺飞边，对合缝面1加工区域进行打磨，去毛刺飞边；
9）除锈除污，对合缝面1全面清理，除锈除污；
10）组合，将顶盖用把合螺钉、螺母进行组合，按精车后抗磨板2平面为平面基准，以顶盖法兰外圆3圆为圆基准；
11）人工检测和第三次激光跟踪仪检测，使用塞尺全面测量合缝面四周间隙，局部间隙不得大于0.15毫米，深度不得大于接触面积宽度的1/3；使用激光跟踪仪检测顶盖轴孔4位置、抗磨板2平面度、顶盖法兰外圆3圆度。
12）修复打磨，顶盖组合后，对合缝面1四周局部微小错牙进行打磨，以顶盖错牙低点为基准，将高点打磨光顺，使修复后的顶盖尺寸数据满足技术要求 。
2018年12月20日，《大型水电机组顶盖的修复方法》获得第二十届中国专利优秀奖。 2100433B
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以上内容均根据学员实际工作中遇到的问题整理而成，供参考，如有问题请及时沟通、指正。
《铁道科学技术名词》第一版。 2100433B
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