《大型水電機組頂蓋的修複方法》是哈爾濱電機廠有限責任公司於2016年5月18日申請的專利，該專利的申請號為2016103295634，公布號為CN105750818A，授權公布日為2016年7月13日，發明人是劉向海、霍金平、呂義安、託付全、楊思晉、呂勝海。
《大型水電機組頂蓋的修複方法》公開了一種大型水電機組頂蓋的修複方法，尤其是大型水電機組頂蓋精加工後發生合縫面間隙超差情況的修複方法。其步驟為，清潔、組合、第一次雷射跟蹤儀檢測、解體、漲焊、校正加工、第二次雷射跟蹤儀檢測、去毛刺飛邊、除銹除污、組合、人工檢測和第三次雷射跟蹤儀檢測、修復打磨。該方法不需對頂蓋採用破壞性的加工及修復，也可以避免大面積補焊修復帶來的變形。該發明對大型水電機組頂蓋進行修復，可使其達到原有質量狀態，降低了返修成本，豐富了大型水電機組頂蓋等多瓣工件的修複方法。該發明具有易於推廣、通用性強、修復周期短、成本較低的特點。
2018年12月20日，《大型水電機組頂蓋的修複方法》獲得第二十屆中國專利優秀獎。
（概述圖為《大型水電機組頂蓋的修複方法》摘要附圖）
基本介紹
- 中文名：大型水電機組頂蓋的修複方法
- 公告號：CN105750818A
- 授權日：2016年7月13日
- 申請號：2016103295634
- 申請日：2016年5月18日
- 申請人：哈爾濱電機廠有限責任公司
- 地址：黑龍江省哈爾濱市香坊區三大動力路99號哈爾濱電機廠有限責任公司技術管理部
- 發明人：劉向海、霍金平、呂義安、託付全、楊思晉、呂勝海
- Int.Cl.：B23P6/00(2006.01)I
- 類別：發明專利
專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,技術效果,附圖說明,權利要求,實施方式,榮譽表彰,
專利背景
水電機組頂蓋是機組的核心部件之一，頂蓋和底環加導葉形成密封，頂蓋支撐主軸、檢修密封，還有水導軸承的支撐都需頂蓋支撐。
2016年，隨著水電機組容量不斷增大，頂蓋的直徑、高度、重量等日益增大。同時，隨著大型混流機組、大型抽水蓄能機組等頂蓋結構精細化程度提高，對頂蓋合縫面間隙的要求越來越高。但大型頂蓋因焊接變形、應力釋放、把合變形等，精車、精鏜等精加工後會出現間隙超差的情況。通常，出現間隙超差的情況會將頂蓋合縫面全面漲焊，再重新修銑，再在立車全部尺寸修車消除焊接變形。這種傳統方案修復周期長、不可避免的產生不良品，得不償失。
因此，為了克服上述情況，有必要針對大型水電機組頂蓋，尤其涉及大型水電機組頂蓋精加工後發生合縫面間隙超差情況，提出一種易於推廣、通用性強、修復周期短、成本較低、效果顯著的大型水電機組頂蓋的修複方法。
發明內容
專利目的
《大型水電機組頂蓋的修複方法》目的在於提供一種易於推廣、通用性強、修復周期短、成本較低的大型水電機組頂蓋的修複方法，特別針對大型水電機組頂蓋精加工後發生合縫面間隙超差情況的修複方法。
技術方案
1）第一次全面清理：用清洗劑徹底清理頂蓋合縫面1和頂蓋軸孔4；
2）第一次組合及第一次雷射跟蹤儀檢測：將頂蓋用把合螺釘、螺母進行組合，按精車後抗磨板2平面為平面基準，以頂蓋法蘭外圓3圓為圓基準，使用雷射跟蹤儀檢測，保證組合狀態與精車狀態一致；
3）合縫面檢測：使用塞尺全面測量合縫面1四周間隙，並做好記錄；
4）解體：拆除所有把合螺釘、螺母，將頂蓋解體；
5）第二次雷射跟蹤儀檢測：頂蓋解體後，結合步驟三檢測數據，使用雷射跟蹤儀對頂蓋合縫面1間隙超差部位進行檢測，確定合縫面1間隙部位超差部位缺肉尺寸；
6）補焊：根據檢測數據，對合縫面1缺肉部位進行補焊，將堆焊區域分成若干塊，分塊跳焊，採用多道焊，每焊一層均需進行焊接應力消除，採用錘擊法進行焊接應力的消除，焊接過程中需檢測頂蓋法蘭外圓3和抗磨板2平面變形，保證變形0.10毫米以內；
7）校正加工：將補焊後的頂蓋合縫面1正對鏜床，以合縫面1未補焊區域作加工基準，將補焊區域銑平，保證未補焊和補焊修銑區域平面度小於0.01毫米；
8）去毛刺飛邊：對合縫面1加工區域進行打磨，去毛刺飛邊；
9）除銹除污：對合縫面1全面清理，除銹除污；
10）第二次組合：將頂蓋用把合螺釘、螺母進行組合，按精車後抗磨板2平面為平面基準，以頂蓋法蘭外圓3圓為圓基準；
11）人工檢測和第三次雷射跟蹤儀檢測：使用塞尺全面測量合縫面1四周間隙，使用雷射跟蹤儀檢測頂蓋軸孔4位置、抗磨板2平面度、頂蓋法蘭外圓3圓度；
12）修復打磨：頂蓋組合後，對合縫面1四周局部微小錯牙進行打磨，以頂蓋錯牙低點為基準，將高點打磨光順，使修復後的頂蓋尺寸數據滿足技術要求。
技術效果
1、針對2016年頂蓋修復技術局限，採用雷射跟蹤儀精確測量，僅對合縫面間隙超差部位進行漲焊和加工，控制焊接變形，不對頂蓋自身去量，保證頂蓋修復與精加工後狀態基本一致，修復周期短、成本較低、效果顯著。
2、《大型水電機組頂蓋的修複方法》特別適用於大型水電機組頂蓋精加工後發生合縫面間隙超差情況，但對其他多瓣環形件各類間隙超差和其他尺寸超差情況，易於推廣、通用性強。
3、《大型水電機組頂蓋的修複方法》提供修複方法最大限度控制頂蓋焊接變形，確保修復加工過程不損傷頂蓋本體，通過打磨保證頂蓋產品質量和外觀，避免不良品或回用品的產生，保證產品符合技術要求。
附圖說明
圖1為《大型水電機組頂蓋的修複方法》修復頂蓋的合縫面的正視示意圖
圖2為《大型水電機組頂蓋的修複方法》修復頂蓋法蘭外圓與抗磨板的示意圖
技術領域《大型水電機組頂蓋的修複方法》涉及一種機械加工領域工件修複方法，特別涉及一種大型水電機組頂蓋的修複方法。
權利要求
1.一種大型水電機組頂蓋的修複方法，其特徵在於:
包括如下步驟：
1）第一次全面清理：用清洗劑徹底清理頂蓋合縫面（1）和頂蓋軸孔（4）；
2）第一次組合及第一次雷射跟蹤儀檢測：將頂蓋用把合螺釘、螺母進行組合，按精車後抗磨板（2）平面為平面基準，以頂蓋法蘭外圓（3）圓為圓基準，使用雷射跟蹤儀檢測，保證組合狀態與精車狀態一致；
3）合縫面檢測：使用塞尺全面測量合縫面（1）四周間隙，並做好記錄；
4）解體：拆除所有把合螺釘、螺母，將頂蓋解體；
5）第二次雷射跟蹤儀檢測：頂蓋解體後，結合步驟三檢測數據，使用雷射跟蹤儀對頂蓋合縫面（1）間隙超差部位進行檢測，確定合縫面（1）間隙部位超差部位缺肉尺寸；
6）補焊：根據檢測數據，對合縫面（1）缺肉部位進行補焊，將堆焊區域分成若干塊，分塊跳焊，採用多道焊，每焊一層均需進行焊接應力消除，採用錘擊法進行焊接應力的消除，焊接過程中需檢測頂蓋法蘭外圓（3）和抗磨板（2）平面變形，保證變形0.10毫米以內；
7）校正加工：將補焊後的頂蓋合縫面（1）正對鏜床，以合縫面（1）未補焊區域作加工基準，將補焊區域銑平，保證未補焊和補焊修銑區域平面度小於0.01毫米；
8）去毛刺飛邊：對合縫面（1）加工區域進行打磨，去毛刺飛邊；
9）除銹除污：對合縫面（1）全面清理，除銹除污；
10）第二次組合：將頂蓋用把合螺釘、螺母進行組合，按精車後抗磨板（2）平面為平面基準，以頂蓋法蘭外圓（3）圓為圓基準；
11）人工檢測和第三次雷射跟蹤儀檢測：使用塞尺全面測量合縫面（1）四周間隙，使用雷射跟蹤儀檢測頂蓋軸孔（4）位置、抗磨板（2）平面度、頂蓋法蘭外圓（3）圓度；
12）修復打磨：頂蓋組合後，對合縫面（1）四周局部微小錯牙進行打磨，以頂蓋錯牙低點為基準，將高點打磨光順，使修復後的頂蓋尺寸數據滿足技術要求。
實施方式
《大型水電機組頂蓋的修複方法》目的在於提供一種大型水電機組頂蓋的修複方法，特別針對大型水電機組頂蓋精加工後發生合縫面間隙超差情況的修複方法。
《大型水電機組頂蓋的修複方法》的技術方案為：
1）第一次全面清理，用汽油或清洗劑徹底清理頂蓋合縫面1和頂蓋軸孔4；
2）組合、第一次雷射跟蹤儀檢測，將頂蓋用把合螺釘、螺母進行組合，按精車後抗磨板2平面為平面基準，以頂蓋法蘭外圓3圓為圓基準，使用雷射跟蹤儀檢測，保證組合狀態與精車狀態一致；
3）合縫面檢測，使用塞尺全面測量合縫面1四周間隙，並做好記錄；
4）解體，拆除所有把合螺釘、螺母，將頂蓋解體；
5）第二次雷射跟蹤儀檢測，頂蓋解體後，結合步驟三檢測數據，使用雷射跟蹤儀對頂蓋合縫面1間隙超差部位進行檢測，確定合縫面1間隙部位超差部位缺肉尺寸；
6）根據檢測數據，對合縫面1缺肉部位進行補焊，將堆焊區域分成若干塊，分塊跳焊，採用多道焊，每焊一層均需進行焊接應力消除，採用錘擊法進行焊接應力的消除，焊接過程中需檢測頂蓋法蘭外圓3和抗磨板2平面變形，保證變形0.10毫米以內；
7）校正加工，將補焊後的頂蓋合縫面1正對鏜床，以合縫面1未補焊區域作加工基準，將補焊區域銑平，保證未補焊和補焊修銑區域平面度小於0.01毫米；
8）去毛刺飛邊，對合縫面1加工區域進行打磨，去毛刺飛邊；
9）除銹除污，對合縫面1全面清理，除銹除污；
10）組合，將頂蓋用把合螺釘、螺母進行組合，按精車後抗磨板2平面為平面基準，以頂蓋法蘭外圓3圓為圓基準；
11）人工檢測和第三次雷射跟蹤儀檢測，使用塞尺全面測量合縫面1四周間隙，使用雷射跟蹤儀檢測頂蓋軸孔4位置、抗磨板2平面度、頂蓋法蘭外圓3圓度；
12）修復打磨，頂蓋組合後，對合縫面1四周局部微小錯牙進行打磨，以頂蓋錯牙低點為基準，將高點打磨光順，使修復後的頂蓋尺寸數據滿足技術要求。
具體實施例：
以對某大型水電機組頂蓋修復為例說明套用《大型水電機組頂蓋的修複方法》進行頂蓋修復、保證技術要求的過程：該頂蓋設計分為二瓣，重量為187噸，高度約為2237毫米，最大外徑為Ф10910毫米。合縫面把合後，局部間隙不得大於0.15毫米，深度不得大於接觸面積寬度的1/3。頂蓋合縫面加工選擇數控鏜床加工，精車抗磨板平面，精鏜頂蓋軸孔選擇在數控立車加工，保證工件加工精度。該頂蓋精加工後，發現頂蓋合縫面頂蓋軸孔處，靠近下部一側位置合縫面，有局部位置區間有間隙0.2-1.13毫米，不符合圖紙要求。採用《大型水電機組頂蓋的修複方法》進行修復，過程如下：
1）第一次全面清理，用汽油或清洗劑徹底清理頂蓋合縫面1和24個頂蓋軸孔4；
2）組合、第一次雷射跟蹤儀檢測，將頂蓋用48個把合螺釘、螺母進行組合，按精車後抗磨板2平面為平面基準，以頂蓋法蘭外圓3圓為圓基準，使用雷射跟蹤儀檢測，保證組合狀態與精車狀態一致；
3）合縫面檢測，使用塞尺全面測量合縫面1四周間隙，將間隙0.2-1.13毫米區域標記並做好記錄；
4）解體，拆除所有把合螺釘、螺母，將頂蓋解體；
5）第二次雷射跟蹤儀檢測，頂蓋解體後，結合步驟三檢測數據，使用雷射跟蹤儀對頂蓋合縫面1間隙超差部位進行檢測，確定合縫面1間隙部位超差部位缺肉尺寸；
6）根據檢測數據，對合縫面1缺肉部位進行補焊，將堆焊區域分成若干塊，分塊跳焊，採用多道焊，每焊一層均需進行焊接應力消除，採用錘擊法進行焊接應力的消除，焊接過程中需檢測頂蓋法蘭外圓3和抗磨板2平面變形，保證變形0.10毫米以內；
7）校正加工，將補焊後的頂蓋合縫面1正對鏜床，以合縫面1未補焊區域作加工基準，將補焊區域銑平，保證未補焊和補焊修銑區域平面度小於0.01毫米；
8）去毛刺飛邊，對合縫面1加工區域進行打磨，去毛刺飛邊；
9）除銹除污，對合縫面1全面清理，除銹除污；
10）組合，將頂蓋用把合螺釘、螺母進行組合，按精車後抗磨板2平面為平面基準，以頂蓋法蘭外圓3圓為圓基準；
11）人工檢測和第三次雷射跟蹤儀檢測，使用塞尺全面測量合縫面四周間隙，局部間隙不得大於0.15毫米，深度不得大於接觸面積寬度的1/3；使用雷射跟蹤儀檢測頂蓋軸孔4位置、抗磨板2平面度、頂蓋法蘭外圓3圓度。
12）修復打磨，頂蓋組合後，對合縫面1四周局部微小錯牙進行打磨，以頂蓋錯牙低點為基準，將高點打磨光順，使修復後的頂蓋尺寸數據滿足技術要求。
榮譽表彰
2018年12月20日，《大型水電機組頂蓋的修複方法》獲得第二十屆中國專利優秀獎。
