CN117086631A - 一种水轮机顶盖增减材修复装置及方法 - Google Patents

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Abstract

一种水轮机顶盖增减材修复装置及方法,包括旋转承台、连接臂、移动架以及加工装置,所述旋转承台包括底座和安装在底座上的旋转座,底座上安装有驱动装置,驱动装置的输出轴与旋转座连接传动,连接臂一端与旋转座连接,另一端与移动架连接,移动架上安装有升降板,升降板的上侧安装有滑台组件和测量系统,滑台组件的上侧安装有回转座,回转座上可拆卸的安装有所述加工装置。通过旋转承台驱动移动架转动,在移动架上安装有加工装置,能够更换不同的加工装置对顶盖进行加工,修复质量好,精度高,由机械代替人工,减轻了人员劳动强度,改善了工作环境,大大降低了人工操作安全风险。

Description

一种水轮机顶盖增减材修复装置及方法
技术领域
本发明涉及水轮机顶盖修复加工技术领域,尤其涉及一种水轮机顶盖增减材修复装置及方法。
背景技术
顶盖作为水轮发电机组最重要的过流部件之一,在机组运行过程中长期受到水流空蚀作用,在过流面会形成很多空蚀坑,对机组安全运行带来了极大的安全隐患。顶盖尺寸较大,直径达10米,传统修复方式是将顶盖先拆卸,再运输到厂房修缮维护,用传统手工修磨和手工补焊的方式处理,这种方式不仅劳动强度大、工作环境差、人工操作安全风险高,而且顶盖焊接质量和打磨效果都欠佳,不能良好的控制顶盖修复质量,打磨平面度低、尺寸精度误差较大。目前顶盖仍面临着损坏区域广、空蚀深度深、维修工作量大的现状。
发明内容
本发明要解决的技术问题是:解决上述背景技术中存在的问题,提供一种水轮机顶盖增减材修复装置,通过旋转承台驱动移动架转动,在移动架上安装有加工装置,能够更换不同的加工装置对顶盖进行加工,修复质量好,由机械代替人工,减轻了人员劳动强度,改善了工作环境, 大大降低了人工操作安全风险。
本发明要解决的另一个技术问题是:提供一种采用一种水轮机顶盖增减材修复装置的方法,用于对水轮机顶盖增减材修复加工。
为了实现上述的技术特征,本发明的目的是这样实现的:一种水轮机顶盖增减材修复装置,包括旋转承台、连接臂、移动架以及加工装置,所述旋转承台包括底座和安装在底座上的旋转座,底座上安装有驱动装置,驱动装置的输出轴与旋转座连接传动,连接臂一端与旋转座连接,另一端与移动架连接,移动架上安装有升降板,升降板的上侧安装有滑台组件和测量系统,滑台组件的上侧安装有回转座,回转座上可拆卸的安装有所述加工装置。
所述底座为框架结构,底座的下端底部安装有多个调节地脚,底座的下端外侧安装有多个固定脚,底座的内部上侧安装有驱动装置,底座的内部下侧用于放置配重。
所述驱动装置包括电机安装架和第一电机,电机安装架安装在底座的内部上侧,第一电机安装在电机安装架的下侧,底座的上侧设置有主动齿轮,主动齿轮与第一电机的输出轴连接传动,底座的上侧通过转轴还安装有从动齿轮,从动齿轮与主动齿轮啮合,旋转座位于从动齿轮的上侧,旋转座内安装有第一扭矩传感器,旋转座通过第一扭矩传感器与从动齿轮连接固定,所述底座的内部上侧还安装有编码器,编码器的转轴与从动齿轮的转轴连接。
所述连接臂由多段组成,多段连接臂之间通过对接螺栓连接。
所述移动架包括架体,架体的底部安装有脚轮,架体的一侧安装有控制柜。
所述升降板的底部安装有支撑架,支撑架的底部安装有支撑板,所述移动架在位于支撑板的四个角部处分别纵向的安装有导轴,支撑板滑动的安装在导轴上,移动架上还纵向的安装有第一滚珠丝杆和第二电机,第二电机的输出轴与第一滚珠丝杆的一端连接传动,支撑板上还安装有第一丝杆螺母,第一丝杆螺母旋接在第一滚珠丝杆上。
所述滑台组件包括两根导轨,每根导轨上安装有两个滑块,回转座安装在四个所述滑块上,导轨安装在升降板上,升降板上还安装有第三电机和第二滚珠丝杆,第三电机的输出轴与第二滚珠丝杆的一端连接传动,回转座的底部安装有第二丝杆螺母,第二滚珠丝杆与第二丝杆螺母旋接;回转座通过第三电机驱动能够沿移动架的旋转半径移动。
所述回转座包括底板,底板的下侧安装有第四电机,第四电机的输出轴向上伸出底板,第四电机的输出轴在位于底板的上侧安装有驱动齿轮,所述底板的上侧通过转轴还安装有被动齿轮,被动齿轮与驱动齿轮啮合,被动齿轮的上侧安装有第二扭矩传感器,第二扭矩传感器的上侧安装有连接板,连接板上安装有定位件,所述加工装置安装在连接板上。
所述加工装置包括打磨组件工具、激光熔覆组件工具以及电弧增材组件工具。
采用所述的一种水轮机顶盖增减材修复装置的方法,用于对水轮机顶盖增减材修复加工,包括以下步骤:
S1:在地面上以小于顶盖的直径摆放至少三个支撑柱,各支撑柱上侧面处于同一水平面;
S2:将顶盖拆卸吊装放置到支撑柱上,支撑柱能够稳定的支撑顶盖,且不会干涉到顶盖下侧靠近边缘的修复区;
S3:根据顶盖的直径,确定顶盖下侧面的中心并标记;
S4:将旋转承台搬运到顶盖下方,并使旋转座的旋转中心对正顶盖的中心,之后将旋转承台固定;
S5:将移动架推动到顶盖的下侧并靠近边缘,将连接臂一端与旋转座螺栓连接,另一端与移动架螺栓连接;
S6:调整升降板的高度,使测量系统能够观察到修复区,启动驱动装置,驱动装置驱动旋转座转动,从而通过连接臂驱动移动架转动,测量系统对顶盖下侧的修复区进行环形扫描测绘数据,根据扫描测绘的数据,控制系统规划工艺路线;
S7:装置扫描测绘旋转一周后,驱动装置停止,在回转座上安装加工装置,此时,加工装置采用打磨组件工具,调整升降板位置,使打磨组件工具与修复区接触,根据控制系统规划的工艺路线进行旋转的打磨;在作业过程中,测量系统实时测绘数据,根据反馈的偏差值,系统自动补偿,修正工艺轨迹;其中回转座转动的调整打磨组件工具的打磨角度,滑台组件调整打磨组件工具的打磨位置;
S7:装置打磨旋转一周或者多周后,驱动装置停止,升降板下降,拆卸回转座上的打磨组件工具,安装电弧增材组件工具,之后升降板上升到预设位置,驱动装置启动,对顶盖的修复区进行电弧增材工艺加工,控制系统规划工艺路线,并控制电弧焊机焊丝进给速度和用量,以达到电弧增材工艺要求;
S8:装置电弧增材加工旋转一周或者多周后,驱动装置停止,升降板下降,拆卸回转座上的电弧增材组件工具,安装激光熔覆组件工具,之后升降板上升到预设位置,驱动装置启动,对顶盖的修复区进行激光熔覆工艺加工,控制系统规划工艺路线,并控制电弧焊机焊丝进给速度和用量,以达到电弧增材工艺要求;控制系统规划工艺路线实时测量熔覆层厚度,对比熔覆层厚度要求,控制送粉用量。
本发明有如下有益效果:
1、底座用于固定中心点位置;驱动装置用于驱动旋转座转动;旋转座通过连接臂驱动移动架转动;升降板能够升降,从而调节加工装置的高度;滑台组件能够使回转座沿移动架的旋转半径方向移动,从而调节加工装置的加工位置;回转座能够转动,从而调节加工装置的加工方向;测量系统用于测绘并确定修复区上缺陷的位置、大小尺寸以及深度尺寸。在加工时,通过测量系统实时检测,升降板可实时调整加工装置的高度,从而消除由地面不平整带来的高度误差,在移动架上安装有加工装置,能够更换不同的加工装置对顶盖进行加工。通过该装置修复顶盖质量好,精度高,由机械代替人工,减轻了人员劳动强度,改善了工作环境, 大大降低了人工操作安全风险。
2、模块化设计,可将修复装置拆分成几个单元,每个单元可独立运输到顶盖所处位置,再进行组装使用,既方便运输,也方便组装。
3、适应范围广,根据需要增减材修复顶盖尺寸大小,匹配相应的高强度旋转连接臂不同长度规格,以满足不同尺寸顶盖工艺修复要求,而其他独立模块单元不改变。
4、组装快捷,各独立单元模块连接处,有对接快速安装接口,方便人员操作组装,而不需过多的调试才能使设备满足使用精度要求。
5、减轻人员劳动强度和改善工作环境,采用设备进行打磨、激光熔覆和电弧增材修复顶盖,代替人工修复工作。
6、修复质量好,采用顶盖便携式在位增减材修复装置,相比手工修复,设备结构稳定,末端工艺部件轨迹控制精准,从而使顶盖表面修复均衡,一致性好。
附图说明
图1为本发明立体结构示意图。
图2为本发明旋转承台立体结构示意图。
图3为本发明移动架立体结构示意图。
图4为本发明移动架另一视角立体结构示意图。
图5为本发明回转座立体结构示意图。
图6为本发明回转座上安装打磨组件工具结构示意图。
图7为本发明回转座上安装激光熔覆组件工具结构示意图。
图8为本发明回转座上安装电弧增材组件工具结构示意图。
图9为本发明使用状态下的结构示意图。
图中:旋转承台100,底座110,调节地脚111,固定脚112,旋转座120,第一扭矩传感器121,从动齿轮122,编码器123,驱动装置130,电机安装架131,第一电机132,主动齿轮133,配重140;
连接臂200,对接螺栓210 ;
移动架300,架体310,脚轮311,升降板320,支撑架321,支撑板322,导轴323,第二电机324,第一滚珠丝杆325,第一丝杆螺母326,滑台组件330,导轨331,滑块332,第三电机333,第二滚珠丝杆334,回转座340,底板341,第四电机342,驱动齿轮343,被动齿轮344,第二扭矩传感器345,连接板346,定位件347,测量系统350,控制柜360;
加工装置400,打磨组件工具410,激光熔覆组件工具420,电弧增材组件工具430;
顶盖500,修复区501,支撑柱600。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式作进一步的说明。
实施例一:
参见图1-8,一种水轮机顶盖增减材修复装置,包括旋转承台100、连接臂200、移动架300以及加工装置400,所述旋转承台100包括底座110和安装在底座110上的旋转座120,底座110上安装有驱动装置130,驱动装置130的输出轴与旋转座120连接传动,连接臂200一端与旋转座120连接,另一端与移动架300连接,移动架300上安装有升降板320,升降板320的上侧安装有滑台组件330和测量系统350,滑台组件330的上侧安装有回转座340,回转座340上可拆卸的安装有所述加工装置400。通过旋转承台100驱动移动架300圆周360°的转动,在移动架300上安装有加工装置400,能够更换不同的加工装置对顶盖进行加工,修复质量好,精度高,由机械代替人工,减轻了人员劳动强度,改善了工作环境, 大大降低了人工操作安全风险。
使用时,底座110用于固定中心点位置;驱动装置130用于驱动旋转座120转动;旋转座120通过连接臂200驱动移动架300转动;升降板320能够升降,从而调节加工装置400的高度;滑台组件330能够使回转座340沿移动架300的旋转半径方向移动,从而调节加工装置400的加工位置;回转座340能够转动,从而调节加工装置400的加工方向;测量系统350用于测绘并确定修复区501上缺陷的位置、大小尺寸以及深度尺寸。在加工时,通过测量系统350实时检测,升降板320可实时调整加工装置400的高度,从而消除由地面不平整带来的高度误差。
优选的,测量系统350采用型号为ZNJG-CL03的视觉测量系统,当然也可以采用激光雷达测量系统。
参见图2,底座110为框架结构,底座110的下端底部安装有多个调节地脚111,底座110的下端外侧安装有多个固定脚112,底座110的内部上侧安装有驱动装置130,底座110的内部下侧用于放置配重140。通过调节地脚111调节旋转承台100的水平,通过放置配重140,增加调节地脚111与地面的摩擦力,保证底座110的稳定性。
使用时,通过调节地脚111调节旋转承台100的水平,当旋转座120的旋转中心与顶盖500的中心对正后,再在底座110的内部放置多个配重140,从而固定底座110。另外,也可以通过地脚螺栓与固定脚112连接,从而固定底座110。
具体的,参见图2,驱动装置130包括电机安装架131和第一电机132,电机安装架131安装在底座110的内部上侧,第一电机132安装在电机安装架131的下侧,底座110的上侧设置有主动齿轮133,主动齿轮133与第一电机132的输出轴连接传动,底座110的上侧通过转轴还安装有从动齿轮122,从动齿轮122与主动齿轮133啮合,旋转座120位于从动齿轮122的上侧,旋转座120内安装有第一扭矩传感器121,旋转座120通过第一扭矩传感器121与从动齿轮122连接固定,所述底座110的内部上侧还安装有编码器123,编码器123的转轴与从动齿轮122的转轴连接。通过上述结构,实现旋转座120的转动。第一扭矩传感器121采用六维力传感器。
使用时,第一电机132驱动主动齿轮133转动,主动齿轮133带动从动齿轮122,从动齿轮122与第一扭矩传感器121螺栓连接,第一扭矩传感器121与旋转座120螺栓连接,从而带动旋转座120围绕从动齿轮122的转轴转动。从动齿轮122的转轴图中未示出,从动齿轮122与转轴固定连接,转轴通过轴承座与底座110转动连接。第一扭矩传感器121用于实时监测旋转座120的负载状况,超载时,设备报警并停机,可有效保护设备。编码器123监控旋转座120的运行角度,从而知道移动架300所在位置。
参见图1,连接臂200由多段组成,多段连接臂200之间通过对接螺栓210连接。通过上述结构,不仅能够方便的搬运设备,还能够根据顶盖500的不同直径更换不同长度的连接臂200,使装置就有更好的通用性。
参见图3、4,移动架300包括架体310,架体310的底部安装有脚轮311,架体310的一侧安装有控制柜360。具体的,脚轮311为四个万向轮,可在驱动力的驱使下,使移动架300灵活的做圆周运动。控制系统安装在控制柜360内。
参见图4,升降板320的底部安装有支撑架321,支撑架321的底部安装有支撑板322,所述移动架300在位于支撑板322的四个角部处分别纵向的安装有导轴323,支撑板322滑动的安装在导轴323上,移动架300上还纵向的安装有第一滚珠丝杆325和第二电机324,第二电机324的输出轴与第一滚珠丝杆325的一端连接传动,支撑板322上还安装有第一丝杆螺母326,第一丝杆螺母326旋接在第一滚珠丝杆325上。通过上述结构,实现升降板320的升降调节。
使用时,第二电机324驱动第一滚珠丝杆325转动,由于第一丝杆螺母326与第一滚珠丝杆325配合旋接,从而使第一丝杆螺母326沿第一滚珠丝杆325上下运动,从而带动支撑板322上下移动,进而带动升降板320上下运动。具体的,支撑板322上安装有导套,导套与导轴323滑动配合连接,使支撑板322稳定且保证水平的上下移动。
所参见图4、5,滑台组件330包括两根导轨331,每根导轨331上安装有两个滑块332,回转座340安装在四个所述滑块332上,导轨331安装在升降板320上,升降板320上还安装有第三电机333和第二滚珠丝杆334,第三电机333的输出轴与第二滚珠丝杆334的一端连接传动,回转座340的底部安装有第二丝杆螺母,第二滚珠丝杆334与第二丝杆螺母旋接;回转座340通过第三电机333驱动能够沿移动架300的旋转半径移动。通过上述结构,实现回转座340沿移动架300的旋转半径方向移动。
使用时,第三电机333驱动第二滚珠丝杆334转动,回转座340安装在四个滑块332上,且回转座340的底部安装有第二丝杆螺母,第二丝杆螺母与第二滚珠丝杆334配合连接,从而带动回转座340沿导轨331平移。具体的,两个导轨之间,以及导轨与第二滚珠丝杆之间为相互平行状态。
参加图3、5,回转座340包括底板341,底板341的下侧安装有第四电机342,第四电机342的输出轴向上伸出底板341,第四电机342的输出轴在位于底板341的上侧安装有驱动齿轮343,所述底板341的上侧通过转轴还安装有被动齿轮344,被动齿轮344与驱动齿轮343啮合,被动齿轮344的上侧安装有第二扭矩传感器345,第二扭矩传感器345的上侧安装有连接板346,连接板346上安装有定位件347,所述加工装置400安装在连接板346上。通过上述结构,实现安装在回转座340上的加工装置400转动。
使用时,第四电机342带动驱动齿轮343转动,驱动齿轮343带动被动齿轮344转动,被动齿轮344带动第二扭矩传感器345转动,第二扭矩传感器345带动连接板346转动,从而带动加工装置400转动。第二扭矩传感器345用于实时监测连接板346的负载状况,超载时,设备报警并停机,可有效保护设备。具体的,连接板346上设有螺纹孔,加工装置400通过螺栓安装在连接板346上,定位件347用于定位加工装置400,便于加工装置400快速的安装。第二扭矩传感器345采用六维力传感器。
参见图6-8,加工装置400包括打磨组件工具410、激光熔覆组件工具420以及电弧增材组件工具430。通过可以更换的不同工具,实现不同阶段的修复工作,工作效率高,加工精度高。
实施例二:
参见图9,采用所述的一种水轮机顶盖增减材修复装置的方法,用于对水轮机顶盖增减材修复加工,包括以下步骤:
S1:在地面上以小于顶盖500的直径摆放至少三个支撑柱600,各支撑柱600上侧面处于同一水平面。
S2:将顶盖500拆卸吊装放置到支撑柱600上,支撑柱600能够稳定的支撑顶盖500,且不会干涉到顶盖500下侧靠近边缘的修复区501。
S3:根据顶盖500的直径,确定顶盖500下侧面的中心并标记。
S4:将旋转承台100搬运到顶盖500下方,并使旋转座120的旋转中心对正顶盖500的中心,之后将旋转承台100固定。
S5:将移动架300推动到顶盖500的下侧并靠近边缘,将连接臂200一端与旋转座120螺栓连接,另一端与移动架300螺栓连接。
S6:调整升降板320的高度,使测量系统350能够测量观察到修复区501,启动驱动装置130,驱动装置130驱动旋转座120转动,从而通过连接臂200驱动移动架300转动,测量系统350对顶盖500下侧的修复区501进行环形扫描测绘数据,根据扫描测绘的数据,控制系统规划工艺路线。
S7:装置扫描测绘旋转一周后,驱动装置130停止,在回转座340上安装加工装置400,此时,加工装置400采用打磨组件工具410,调整升降板320位置,使打磨组件工具410与修复区501接触,根据控制系统规划的工艺路线进行旋转的打磨;在作业过程中,测量系统实时测绘数据,根据反馈的偏差值,系统自动补偿,修正工艺轨迹;其中回转座340转动的调整打磨组件工具410的打磨角度,滑台组件330调整打磨组件工具410的打磨位置;通过测量系统350实时检测,升降板320可实时调整加工装置400的高度,从而消除由地面不平整带来的高度误差。
S7:装置打磨旋转一周或者多周后,驱动装置130停止,升降板320下降,拆卸回转座340上的打磨组件工具410,安装电弧增材组件工具430,之后升降板320上升到预设位置,驱动装置130启动,对顶盖500的修复区501进行电弧增材工艺加工,控制系统规划工艺路线,并控制电弧焊机焊丝进给速度和用量,以达到电弧增材工艺要求;
S8:装置电弧增材加工旋转一周或者多周后,驱动装置130停止,升降板320下降,拆卸回转座340上的电弧增材组件工具430,安装激光熔覆组件工具420,之后升降板320上升到预设位置,驱动装置130启动,对顶盖500的修复区501进行激光熔覆工艺加工,控制系统规划工艺路线,并控制电弧焊机焊丝进给速度和用量,以达到电弧增材工艺要求;控制系统规划工艺路线实时测量熔覆层厚度,对比熔覆层厚度要求,控制送粉用量。
通过更换不同的加工装置对顶盖进行加工,修复质量好,精度高,由机械代替人工,减轻了人员劳动强度,改善了工作环境, 大大降低了人工操作安全风险。

Claims (10)

1.一种水轮机顶盖增减材修复装置,其特征在于:包括旋转承台(100)、连接臂(200)、移动架(300)以及加工装置(400),所述旋转承台(100)包括底座(110)和安装在底座(110)上的旋转座(120),底座(110)上安装有驱动装置(130),驱动装置(130)的输出轴与旋转座(120)连接传动,连接臂(200)一端与旋转座(120)连接,另一端与移动架(300)连接,移动架(300)上安装有升降板(320),升降板(320)的上侧安装有滑台组件(330)和测量系统(350),滑台组件(330)的上侧安装有回转座(340),回转座(340)上可拆卸的安装有所述加工装置(400)。
2.根据权利要求1所述的一种水轮机顶盖增减材修复装置,其特征在于:所述底座(110)为框架结构,底座(110)的下端底部安装有多个调节地脚(111),底座(110)的下端外侧安装有多个固定脚(112),底座(110)的内部上侧安装有驱动装置(130),底座(110)的内部下侧用于放置配重(140)。
3.根据权利要求1或2所述的一种水轮机顶盖增减材修复装置,其特征在于:所述驱动装置(130)包括电机安装架(131)和第一电机(132),电机安装架(131)安装在底座(110)的内部上侧,第一电机(132)安装在电机安装架(131)的下侧,底座(110)的上侧设置有主动齿轮(133),主动齿轮(133)与第一电机(132)的输出轴连接传动,底座(110)的上侧通过转轴还安装有从动齿轮(122),从动齿轮(122)与主动齿轮(133)啮合,旋转座(120)位于从动齿轮(122)的上侧,旋转座(120)内安装有第一扭矩传感器(121),旋转座(120)通过第一扭矩传感器(121)与从动齿轮(122)连接固定,所述底座(110)的内部上侧还安装有编码器(123),编码器(123)的转轴与从动齿轮(122)的转轴连接。
4.根据权利要求1所述的一种水轮机顶盖增减材修复装置,其特征在于:所述连接臂(200)由多段组成,多段连接臂(200)之间通过对接螺栓(210)连接。
5.根据权利要求1所述的一种水轮机顶盖增减材修复装置,其特征在于:所述移动架(300)包括架体(310),架体(310)的底部安装有脚轮(311),架体(310)的一侧安装有控制柜(360)。
6.根据权利要求1所述的一种水轮机顶盖增减材修复装置,其特征在于:所述升降板(320)的底部安装有支撑架(321),支撑架(321)的底部安装有支撑板(322),所述移动架(300)在位于支撑板(322)的四个角部处分别纵向的安装有导轴(323),支撑板(322)滑动的安装在导轴(323)上,移动架(300)上还纵向的安装有第一滚珠丝杆(325)和第二电机(324),第二电机(324)的输出轴与第一滚珠丝杆(325)的一端连接传动,支撑板(322)上还安装有第一丝杆螺母(326),第一丝杆螺母(326)旋接在第一滚珠丝杆(325)上。
7.根据权利要求1所述的一种水轮机顶盖增减材修复装置,其特征在于:所述滑台组件(330)包括两根导轨(331),每根导轨(331)上安装有两个滑块(332),回转座(340)安装在四个所述滑块(332)上,导轨(331)安装在升降板(320)上,升降板(320)上还安装有第三电机(333)和第二滚珠丝杆(334),第三电机(333)的输出轴与第二滚珠丝杆(334)的一端连接传动,回转座(340)的底部安装有第二丝杆螺母,第二滚珠丝杆(334)与第二丝杆螺母旋接;回转座(340)通过第三电机(333)驱动能够沿移动架(300)的旋转半径移动。
8.根据权利要求1或7所述的一种水轮机顶盖增减材修复装置,其特征在于:所述回转座(340)包括底板(341),底板(341)的下侧安装有第四电机(342),第四电机(342)的输出轴向上伸出底板(341),第四电机(342)的输出轴在位于底板(341)的上侧安装有驱动齿轮(343),所述底板(341)的上侧通过转轴还安装有被动齿轮(344),被动齿轮(344)与驱动齿轮(343)啮合,被动齿轮(344)的上侧安装有第二扭矩传感器(345),第二扭矩传感器(345)的上侧安装有连接板(346),连接板(346)上安装有定位件(347),所述加工装置(400)安装在连接板(346)上。
9.根据权利要求1所述的一种水轮机顶盖增减材修复装置,其特征在于:所述加工装置(400)包括打磨组件工具(410)、激光熔覆组件工具(420)以及电弧增材组件工具(430)。
10.采用权利要求9所述的一种水轮机顶盖增减材修复装置的方法,用于对水轮机顶盖增减材修复加工,其特征在于,包括以下步骤:
S1:在地面上以小于顶盖(500)的直径摆放至少三个支撑柱(600),各支撑柱(600)上侧面处于同一水平面;
S2:将顶盖(500)拆卸吊装放置到支撑柱(600)上,支撑柱(600)能够稳定的支撑顶盖(500),且不会干涉到顶盖(500)下侧靠近边缘的修复区(501);
S3:根据顶盖(500)的直径,确定顶盖(500)下侧面的中心并标记;
S4:将旋转承台(100)搬运到顶盖(500)下方,并使旋转座(120)的旋转中心对正顶盖(500)的中心,之后将旋转承台(100)固定;
S5:将移动架(300)推动到顶盖(500)的下侧并靠近边缘,将连接臂(200)一端与旋转座(120)螺栓连接,另一端与移动架(300)螺栓连接;
S6:调整升降板(320)的高度,使测量系统(350)能够测量观察到修复区(501),启动驱动装置(130),驱动装置(130)驱动旋转座(120)转动,从而通过连接臂(200)驱动移动架(300)转动,测量系统(350)对顶盖(500)下侧的修复区(501)进行环形扫描测绘数据,根据扫描测绘的数据,控制系统规划工艺路线;
S7:装置扫描测绘旋转一周后,驱动装置(130)停止,在回转座(340)上安装加工装置(400),此时,加工装置(400)采用打磨组件工具(410),调整升降板(320)位置,使打磨组件工具(410)与修复区(501)接触,根据控制系统规划的工艺路线进行旋转的打磨;在作业过程中,测量系统实时测绘数据,根据反馈的偏差值,系统自动补偿,修正工艺轨迹;其中回转座(340)转动的调整打磨组件工具(410)的打磨角度,滑台组件(330)调整打磨组件工具(410)的打磨位置;
S7:装置打磨旋转一周或者多周后,驱动装置(130)停止,升降板(320)下降,拆卸回转座(340)上的打磨组件工具(410),安装电弧增材组件工具(430),之后升降板(320)上升到预设位置,驱动装置(130)启动,对顶盖(500)的修复区(501)进行电弧增材工艺加工,控制系统规划工艺路线,并控制电弧焊机焊丝进给速度和用量,以达到电弧增材工艺要求;
S8:装置电弧增材加工旋转一周或者多周后,驱动装置(130)停止,升降板(320)下降,拆卸回转座(340)上的电弧增材组件工具(430),安装激光熔覆组件工具(420),之后升降板(320)上升到预设位置,驱动装置(130)启动,对顶盖(500)的修复区(501)进行激光熔覆工艺加工,控制系统规划工艺路线,并控制电弧焊机焊丝进给速度和用量,以达到电弧增材工艺要求;控制系统规划工艺路线实时测量熔覆层厚度,对比熔覆层厚度要求,控制送粉用量。
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