在全球能源结构低碳化转型的背景下，水能资源的高效利用对保障清洁能源安全供应具有战略意义。水轮发电机组作为水电能源转换的核心装备，其关键部件的服役可靠性直接影响着电站运行效能与电网稳定性。针对我国大型水电站机组检修面临的重大技术挑战：①部分运行年限超过20年的水轮机组存在转轮止漏环空蚀气蚀、轴瓦系统磨损等典型故障，传统返厂维修存在拆卸运输成本高、运输风险大等难题；②转轮室、座环等超大型结构件因属于基础埋件无法外运，现场修复长期依赖人工补焊、打磨，存在加工精度低（≤0.2mm）、效率差（单次检修周期超15天）等突出问题，本项目通过多学科交叉创新，成功研发了具有完全自主知识产权的水轮发电机组关键部件现地机械加工成套装备，取得以下重大技术创新：提出了多种基于水轮机组关键部件型位约束下的原位减材机械加工方法，形成了大型水轮机组车、铣、钻、镗、磨现地机加工工艺，研制了多套典型现地模块化加工装备；首创基于水轮机修复区域可达工作空间与刚/强度特性约束的机器人在位加工系统机械结构，研发出世界上首台水电站机器人坑内在位测量-铣磨一体化智能装备；提出了基于自动测量技术的轴瓦和导轴承瓦键现地加工技术与方法，分别研制了集在机测量、加工、调整、监控一体的巴氏合金轴瓦与导轴承瓦键装备。项目成果已成功应用于公司流域葛洲坝、三峡、向家坝等多座大型水电站水轮机组检修中，累计完成20余台机组关键部件修复，通过现地机械加工修复的方式，可将检修周期平均缩短50%，加工精度提升至0.05mm级，近三年产生直接经济效益约7000余万元。项目授权专利共12项，其中发明专利8项，实用新型专利4项，发表论文1篇，经行业专家鉴定"技术达到国内领先水平"。后续拟逐步推广至公司流域电站所有机组检修中，具有极大的应用前景和市场价值。