2009年1月初，北京城建集团从日本购买的两台日立牌盾构掘进机，驱动外壳密封位相继出现了严重磨损，如不进行及时修复，将无法继续施工。而北京地铁亦庄线宋家庄段、亦庄火车站至次渠南站段正在等待着这两台盾构掘进机完成施工任务。面对驱动外壳密封位磨损，如果购买一个新驱动外壳主体，需要120余万元人民币，而进口零件往往坏一个单件就买一套，如从日本买一套驱动总成则需要1000多万元，而且制造和运输需要3个月以上，必将延误施工工期。能否对磨损部分进行修复，目前国内外都无修复先例。一方面是由于驱动外壳工件巨大（重20余吨，直径近6米），另一方面是由于驱动外壳密封位的主要作用是在掘进时防止巨大逆向压力的泥土沙石进入掘进机内部，为保证在如此恶劣环境下的密封效果，所以密封部位的制造尺寸精度要求很高，如修复达不到要求的尺寸精度，就会影响密封效果。
      2009年1月15号，应北京城建集团邀请，奥宇可鑫集团工程技术人员和有关高校科研单位专家组成的专家组到盾构掘进机解体现场，进行了实地考察。根据考察，两台盾构机的设计使用寿命都为掘进8000米，其中1号机在完成北京地铁五号线16标段、机场线9标段、北京地铁四号线11标段，共计掘进5400米，驱动外壳密封位四道密封全部磨损，磨损最深处达7mm,宽度95mm，长度9.2m；2号机在北京地铁四号线10～11标段建设中只掘进了3800米，就出现了严重磨损，四道密封磨损了三道，磨损最深处达5mm，宽度72mm，长度9.2m。
      根据厂家提供的图纸及材质资料，确定磨损处材质为耐磨合金钢，焊接成型技术制造，具备热焊修复的可能性。但如采用常规的热焊修复，焊接处的局部高温必然产生热应力变形，如产生变形，必然严重影响密封效果。在新品制造时热焊产生的变形可由机械加工工序及相应的后处理技术消除变形以保证尺寸精度，而如果在修复中用焊接技术产生的变形，则无法再用整体机械加工和后处理技术消除，这是焊接修复中的一大难题。有的专家提出能否用镶套工艺修复，但考虑到原始设计没有考虑镶套修复，而镶套修复必然要减少了原壁厚尺寸，必将对零件的结构强度产生影响。
      为此专家组对修复工艺的选择及修复中可能出现的问题及解决办法经过深入、慎重的研究。制定出了用综合的特种修复技术对盾构掘进机密封磨损位置进行修复的方案。

【盾构掘进机驱动外壳密封位磨损修复现场图】

一、应力的控制、管理与转化
     应力是重要零件修复的第一难关，也是常规修复不可逾越的难关。修复过程中会有大量热输入，随之会产生大量内应力，内应力的产生会带来零件的变形和断、裂的潜在隐患。特别是对类似盾构掘进机驱动外壳这样受力大的结构件，这种影响就更不能忽视，内应力的产生与变化对修复件的使用寿命起着重要的影响。控制拉应力的大小，并科学的将拉应力适量转化为压应力使修复位置提高使用性能是当今维修领域最为关键的重要领先技术。
     新品在制造时会产生应力，也会带来零件变形，但制造时的变形和应力会由后期的机械加工进行修正和消除。 二、修复后尺寸精度的保证
根据密封圈的形体硬度判断，如果修复后精度不高，即使磨损的沟修复起来了也是起不到密封作用的，甚至还不如不修，因为现在密封圈与磨损位是百分百接触，只是由于间隙过大，接触弹性变小密封性降低，如果修复后尺寸精度低，出现微观波浪形不平整现象，密封时就会出现间隙，挖掘物就会在压力的作用下从间隙处被挤入内部并参与磨损，那就失去了修复的意义，还可能会带来更大损失。
三、修补材料的选择与搭配
     正确的选择修补材料是修复成功的必备条件之一，从修补材料的耐磨性、致密性、结合强度以及与基体材质的匹配性等多方面选择修补材料。针对盾构掘进机使用环境恶劣、复杂和不易在施工过程中进行再次修复等多种特性，确定选择两种材料进行复合修复。
工装设计:
     根据现场观察分析及与用户沟通了解，本盾构掘进机的密封主要靠挖掘物挤压板式密封圈形成过盈变形起到密封，而新品是靠一次性机械加工实现的，但修复后的尺寸要求精度高，单一靠手工研磨无法完成，选择大型机床进行机械加工也不现实。唯一选择是根据现场状况将机械与手工相结合，并需设计专用工装卡具进行现场加工以保证修复成功，同时设计专用加工精研模具进行后期研磨、设计专用加工检测模具进行后期尺寸精度检测。
     奥宇可鑫集团应用自主知识产权的再制造技术对盾构掘进机驱动外壳密封位磨损进行修复，性能达到甚至超过新品。经装备再制造技术国家重点实验室对修复后的材质进行耐磨性试验，实验结果显示耐磨性提高了30%；硬度提高了40%。
     在中央实施倡导循环经济，建设节约型社会的长久战略中，针对我们这个以机械设备为主要生产工具的世界制造大国，应用高新技术对机械零件损坏进行修复，避免新品再次制造，显著节约了因生产制造消耗的能源、资源。如盾构掘进机驱动外壳新品制造每个20余吨，两个合计40余吨，修复仅需107公斤补材。生产制造1个盾构掘进机驱动外壳需要90天以上，而修复2个只需30天，减少用户等待制造时间2台折合150天，减少了因生产制造带来的等待时间，其中为企业挽回的经济损失将难以估量。
盾构掘进机驱动外壳进行修复技术推广前景广阔，社会贡献显著，市场需求量大。目前，中国共有30个城市正在进行城市轨道交通前期规划、设计、筹备和建设等工作。“十一五”期间，十几个城市约1000公里地铁都将全面开工建设。据不完全统计，2010年，我国约有13座城市新建轨道交通26条线，总长度为1200公里。全国大约需要500台左右的盾构掘进机。按照国际市场每台盾构掘进机400-600万美元的价格计算，这一领域的潜在市场高达150亿-225亿元。