一种轴流转桨式水轮机转轮培训教具制作方法技术

本发明专利技术公开了一种轴流转桨式水轮机转轮培训教具制作方法，包括以下步骤：S1：对水轮机转轮进行三维建模；S2：对水轮机转轮各零部件进行装配；S3：制作转轮拆装模拟动画；S4：将转轮各零部件进行3D打印并加装配件进行扩展。本发明专利技术制作3D水轮机转轮模型教具的方法，提高了对水轮机转轮培训的直观性，受培训人员通过水轮机转轮教具能够看到完整直观的设备结构、装配关系和检修要点部位；使用水轮机转轮教具进行培训，可以对装配检修工序、工艺进行反复演示、容易复现，方便培训技术人员对参与培训的人员进行针对性培训；无需专门购买设备用于培训，节约了成本，且本模型教具操作简便安全，不会造成安全风险。会造成安全风险。会造成安全风险。

【技术实现步骤摘要】
一种轴流转桨式水轮机转轮培训教具制作方法


[0001]本专利技术涉及教具制作领域，具体涉及一种轴流转桨式水轮机转轮培训教具制作方法。

技术介绍

[0002]水电机组根据国家行业标准规定，运行8
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10年进入机组A修（扩大性大修）周期，转轮作为核心部件，更是大修中关键检修部件。
[0003]转轮检修，必须严格遵循相关检修工艺流程，熟悉转轮的结构、原理和装配，对检修工艺的熟练掌握是确保作业安全和检修质量的重要因素，因此专项技能培训是实现这一目标的重要手段。
[0004]现目前转轮检修专项培训通常采用以下方式，一是利用授课方式进行理论讲解，侧重理论培训，导致参加培训人员缺乏立体认识，在未开展机组大修时，转轮培训以作业指导书文字为主，枯燥单一，培训不直观、不立体、不生动形象，不易被受训人员接纳，培训效果较差；二是参与检修进行实践，培训人员观摩或参与部分检修实操，仅能掌握部分或常规检修工艺，很难全面详细了解转轮结构及各零部件的装配关系和检修要点，开展机组大修时，转轮培训结合检修作业“实战练兵”，因转轮完整检修周期长，培训人员受检修分工、检修工期等多方限制，致使转轮专项培训周期长（通常在2个月以上），且培训人员掌握转轮检修工序工艺不全面；三是利用旧设备或专购新设备用于培训实操，由于转轮造价高，体积大，涉及相关培训成本高、难度大、耗时长，人员设备风险并存，故不易推广，因此，制作设备教具对人员进行系统性的培训，使参加培训的人员在理论知识基础上结合直观的操作演示全面了解设备结构以及装配关系和检修要点成为必要的选择。
[0005]现有技术存在的缺点：（1）受培训人员无法获得完整体系的直观的设备结构与装配关系、检修要点培训；（2）转轮培训装配检修工序、工艺不易复现，无法反复、有针对性的进行培训；（3）购买设备专门用于培训涉及成本高、难度大耗时长，且操作不当易引发安全风险。

技术实现思路

[0006]为解决上述技术问题，本专利技术提供一种轴流转桨式水轮机转轮培训教具制作方法，制作出的教具可以直观的展示水轮机转轮的各工况、拆装步骤和转轮检修等要点，使受培训人员能够获得完整体系的培训，并且还能进行装配检修工序的重复针对性培训，极大夯实培训效果。
[0007]本专利技术提供了一种轴流转桨式水轮机转轮培训教具制作方法，包括以下步骤：S1：对水轮机转轮进行三维建模；S2：对水轮机转轮各零部件进行装配；S3：制作转轮教学演示动画；
S4：将转轮各零部件进行3D打印并加装配件进行扩展。
[0008]进一步的，所述步骤S1包括以下子步骤：S11：绘制转轮各零部件平面草图，包括转轮泄水锥、轮毂、活塞、操作架、叶片；S12：绘制目标零件草图，通过尺寸标注，添加对称、平行等功能对零件草图进行约束；S13：通过拉伸、凸台、扫描、阵列、旋转、扫描基本特征生成零件实体，得到同实体形状、尺寸完全一致的三维模型。
[0009]进一步的，所述步骤S2包括以下子步骤：S21：将各零部件三维模型导入装配体界面；S22：将零部件三维模型按照一定顺序依次插入，最先插入的零件为泄水锥；S23：通过添加同轴、重合、垂直、平行、运行距离等配合关系以及环形阵列，模拟现实装配过程，得到转轮三维装配体。
[0010]进一步的，所述转轮三维装配体为实际设备的1:1大小。
[0011]进一步的，其特征在于，所述步骤S3包括以下子步骤：S31：设置爆炸视图制作，以组装配合的相反顺序，依次移动各零部件至合适位置；S32：添加阶梯步骤，为所有零部件逐个添加直到所有零部件都被制作为爆炸步骤，生成爆炸视图；S33：对转轮三维模型装配体进行运动算例分析，用视频编辑软件制作转论的模拟演示视频。
[0012]进一步的，所述模拟演示视频包括转轮各工况、不同装配阶段的立体展示，转轮检修现场照片以及相关文字说明。
[0013]进一步的，其特征在于，步骤S4包括以下子步骤：S41；将准轮各零部件按照规定格式进行导出；S42：将导出的零部件按比例缩小并调整零件模型间隙，进行3D打印；S43：用砂纸对模型各个转动配合面的毛刺和细小打印纹路进行打磨抛光处理，再敷上塑料专用白色润滑膏以提高模型使用寿命；S44：在打印出来的零件模型上，在转轮模型活塞缸底部排油孔加装配件用于模拟桨叶开闭动作。
[0014]进一步的，所述加装配件为遥控电动伸缩杆驱动模块，用于模拟液压油推动活塞。
[0015]进一步的，所述3D打印选择光敏树脂作为打印材料。
[0016]本专利技术的优点是，通过制作3D模型教具，提高了对水轮机转轮培训的直观性，其模型结构立体，使用教具讲解生动形象，能够极大提升培训效果。本专利技术的有益效果是：（1）受培训人员通过水轮机转轮教具能够看到完整直观的设备结构、装配关系和检修要点部位，使培训生动形象容易理解，缩短培训用时，提升培训效果；（2）使用水轮机转轮教具进行培训，可以对装配检修工序、工艺进行反复演示、容易复现，方便培训技术人员对参与培训的人员进行针对性培训；（3）教学动画作为电子学习资料，方便保存且容易传播，方便操作人员进行自学；（4）无需专门购买设备用于培训，节约了成本，且本模型教具操作简便安全，不会造成安全风险。
附图说明
[0017]图1为轴流转桨式水轮机转轮培训教具制作流程图。
具体实施方式
[0018]上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本专利技术的具体实施方式。
[0019]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0020]如图1所示为本专利技术轴流转桨式水轮机转轮教具制作的步骤，包括：S1：对水轮机转轮进行三维建模；S2：对水轮机转轮各零部件进行装配；S3：制作转轮教学演示动画；S4：将转轮各零部件进行3D打印并加装配件进行扩展。
[0021]S1转轮三维建模，常用三维建模软件有UG、3Dmax、Pro
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e、Solidworks等等，考虑到Solidworks在非标设计中的优势、软件本身的操作学习成本和对3D打印的支持，本专利技术选择Solidworks完成轴流转桨式水轮机转轮三维建模。
[0022]再开始对水轮机转轮各零部件进行建模之前，以机组CAD图纸和部分PDF图纸、转轮检修作业的实际测量数据为参考进行分析，然后根据转轮检修专业人员的意见和建议，首先绘制转轮泄水锥、轮毂、活塞、操作架、叶片等零部件平面草图，并对其进行尺寸标注，添加几何约束和基本特征，得到同实体形状、尺寸完全一致的三维模型。
[0023]S2对水轮机转轮各零部件进行装配，水轮机转轮的装配具体步骤为：S21：将各零部件三维本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种轴流转桨式水轮机转轮培训教具制作方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：对水轮机转轮进行三维建模；S2：对水轮机转轮各零部件进行装配；S3：制作转轮教学演示动画；S4：将转轮各零部件进行3D打印并加装配件进行扩展。2.根据权利要求1所述的一种轴流转桨式水轮机转轮培训教具制作方法，其特征在于，所述步骤S1包括以下子步骤：S11：绘制转轮各零部件平面草图，包括转轮泄水锥、轮毂、活塞、操作架、叶片；S12：绘制目标零件草图，通过尺寸标注，添加对称、平行等功能对零件草图进行约束；S13：通过拉伸、凸台、扫描、阵列、旋转、扫描基本特征生成零件实体，得到同实体形状、尺寸完全一致的三维模型。3.根据权利要求1所述的一种轴流转桨式水轮机转轮培训教具制作方法，其特征在于，所述步骤S2包括以下子步骤：S21：将各零部件三维模型导入装配体界面；S22：将零部件三维模型按照一定顺序依次插入，最先插入的零件为泄水锥；S23：通过添加同轴、重合、垂直、平行、运行距离等配合关系以及环形阵列，模拟现实装配过程，得到转轮三维装配体。4.根据权利要求2所述的一种轴流转桨式水轮机转轮培训教具制作方法，其特征在于，所述转轮三维装配体为实际设备的1:1大小。5.根据权利要求1所述的一种轴流转桨式水轮机转轮培训教具制作方法，其特征在于，所述步骤S3包...

【专利技术属性】
技术研发人员：李东辉，
申请(专利权)人：重庆大唐国际武隆水电开发有限公司，
类型：发明
国别省市：