【技术实现步骤摘要】
一种大型水轮机顶盖移动式激光增材加工方法及装置
[0001]本专利技术涉及水轮机激光增材修复
，尤其涉及一种大型水轮机顶盖移动式激光增材加工方法及装置。
技术介绍
[0002]水轮机作为把水流的能量转换为旋转机械能的动力机械，在一座大型水电站中起到了至关重要的作用。同时，含沙水流经水电站的水轮机，造成水轮机内壁、叶片等重要部件，不可避免的受到空蚀和磨损，进而降低了发电效率，并且严重威胁着水电站的运行安全。
[0003]水电站的水轮机内壁及顶盖的空蚀和磨损加剧容易导致频繁检修，水轮机内部的检修需要在水轮机内使用的各种工具、装置和工件都需要经过水轮机叶片间隙或蜗壳门等通道运入水轮机内。而使用传统的电弧堆焊修补时需要搭建大量的脚手架，不仅自动化程度低，效率低等问题，且人工劳动强度大会存在一定的安全隐患。
[0004]中国专利文献CN101994113A，公开/公告日2011年3月30日，公开了一种水轮机组顶盖耐磨抗蚀涂层的激光熔覆工艺，其采用激光熔覆工艺对水轮机顶盖进行修复，激光熔覆合金涂层均匀、致密，与基体...
【技术保护点】
【技术特征摘要】 【专利技术属性】
1.一种大型水轮机顶盖移动式激光增材加工方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：水轮机顶盖表面清洁：打磨清理水轮机的顶盖表面疲劳层、污渍、泥沙，并用丙酮或者工业酒精除油除尘除污清洗；S2：设备拆装搬运：在整套移动式激光增材加工装置经过蜗壳搬运进水轮机之前，对整套设备进行拆解，整套装置拆解为升降装置（4）、机器人控制柜（6）、机器人（3）、激光熔覆头（2）、中央控制柜（5）、AGV小车（1）；S3：将拆解后的各部分搬运进水轮机后，进行组装：升降装置（4）、机器人控制柜（6）、机器人（3）、中央控制柜（5）均搭载在AGV小车（1）上，激光熔覆头（2）安装在机器人（3）的手臂末端，其余外路的传输光纤、水管、粉管、气管使用波纹套管保护后从蜗壳门放入与各自设备相连接，组装完成后，AGV小车（1）在水轮机内环行一周，保证待修复位置AGV小车（1）能够平稳；S4：激光熔覆处理前需将AGV小车开到水轮机顶盖需要熔覆的区域附近，选定需要熔覆的区域在中央控制柜（5）调节升降装置（4）的高度，使机器人（3）和激光熔覆头（2）调整到合适的工作距离并刹车锁定AGV小车（1），根据机器人（3）单次臂展的范围将水轮机顶盖的圆周长度进行划分后，示教器操作机器人（3）使激光熔覆头（2）在工作距离能完全扫描覆盖水轮机顶盖需要修复区域不发生空间干涉或关节奇异点，进一步在中央控制柜（5）输入激光熔覆工艺参数，完成对水轮机顶盖的激光熔覆加工；S5：每次熔覆加工完臂展范围内的顶盖区域后将AGV小车（1）开到下一块需要熔覆的区域，直至全部顶盖区域熔覆加工完成后对所熔覆加工的区域进行打磨修型，水轮机顶盖修复作业结束。2.根据权利要求1所述的一种大型水轮机顶盖移动式激光增材加工方法，其特征在于：在S4中，选用司太立合金粉末作为熔覆粉材，采用环形或多管式同轴送粉器（8），以激光光斑直径2
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5mm范围内，激光功率范围在3000
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12000W范围内，激光熔覆头（2）扫描速度为30
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150mm/s，熔覆扫描搭接率为45%
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85%，熔覆粉末送粉量为30
ꢀ‑
150g/min，送粉气流量10
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技术研发人员：刘辉，廖攀，蒋鹏，谢美文，熊冬冬，张易，赵佳，万刚，周林，杨岑岑，
申请(专利权)人：武汉数字化设计与制造创新中心有限公司，
类型：发明
国别省市：
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