包文武

【摘要】隨著科學(xué)技術(shù)逐漸研發(fā)，發(fā)電機組的檢修工程逐漸實現(xiàn)了狀態(tài)檢修，為了在最短的時間內(nèi)完成發(fā)電機組的狀態(tài)檢修，研究人員研發(fā)出多媒體檢修仿真系統(tǒng)?；诖耍诒疚闹幸暂S流式水輪發(fā)電機組為例，分析發(fā)電機組多媒體檢修仿真系統(tǒng)。同時在本文中運用3ds Max等軟件，展示軸流式水輪發(fā)電機組拆卸和安裝流程。

【關(guān)鍵詞】軸流式水輪發(fā)電機組;多媒體檢修;仿真系統(tǒng);研究

前言

關(guān)于軸流式水輪發(fā)電機組多媒體檢修仿真系統(tǒng)的研究，其研究范圍比較小，在實際仿真環(huán)節(jié)中，需要進行坐標的變換，并且所構(gòu)建出來的的模型與真實物體之間還存在著一定的差距。針對軸流式水輪發(fā)電機組多媒體檢修仿真系統(tǒng)的不足，在本文中嘗試著使用3dsMax建模，以提升仿真系統(tǒng)真實性。

1、軸流式水輪發(fā)電機組多媒體檢修仿真環(huán)境

基于軸流式水輪發(fā)電機有多種，為了使得多媒體檢修仿真效果提升，在本文中將所研究的對象細化，以軸流轉(zhuǎn)漿式發(fā)電機組的多媒體檢修仿真系統(tǒng)為例進行深入的分析。那么進行發(fā)電機組系統(tǒng)仿真之前，需要注意以下問題：第一，所仿真的機組設(shè)備必須是大部件，因而在實際仿真環(huán)節(jié)中能夠重點突出，在機組的結(jié)構(gòu)上能夠仿真的更加真實。第二，對于機組部件仿真中的細微部件進行忽略，選擇對比性比較強的對象進行仿真。第三，注重仿真環(huán)境的營造。在實際發(fā)電機組多媒體檢修仿真中，根據(jù)以上注意事項，選取了軸流轉(zhuǎn)漿式發(fā)電機組的多媒體檢修仿真系統(tǒng)中27個部件，分別為：上導(dǎo)軸承、上機架、水導(dǎo)軸承、主軸密封、推力軸承、轉(zhuǎn)子、下機架、控制環(huán)、接力器、拐壁、套筒、下泄水錐、主軸、頂蓋、活動導(dǎo)葉、漿葉、上泄水錐、操作架、活塞、樞軸、轉(zhuǎn)壁、定子、固定導(dǎo)葉、蝸殼、座環(huán)、支持蓋。

在對這些零部件進行模擬的環(huán)節(jié)中，需要模擬現(xiàn)場檢修外圍環(huán)境，以提升仿真系統(tǒng)的真實性。在該轉(zhuǎn)漿發(fā)電機組中，其外圍環(huán)境并不是很復(fù)雜，實際模擬中，可將廠房以及不需要檢修的模型合并處理。在這樣的仿真模擬中，與以往的仿真模擬形式相比，能夠有效地避免設(shè)備突兀的在系統(tǒng)中，與真實的仿真系統(tǒng)接近。同時在進行界面的設(shè)計中，借用多媒體公司推出的Director，將仿真系統(tǒng)界面美化，保障排版的整潔性。在該仿真模擬軟件中，需要進行諸多文本、圖像、動畫以及聲音的集合。

2、軸流式水輪發(fā)電機組多媒體檢修仿真建模

對于軸流式水輪發(fā)電機組多媒體檢修仿真系統(tǒng)進行建模是本文中研究的中重點，由于發(fā)電機組中的零件的結(jié)構(gòu)多為規(guī)則模具所拼接的不規(guī)則結(jié)構(gòu)，在實際的仿真建模環(huán)節(jié)中存在著很多困難。為了使得發(fā)電機組多媒體檢修仿真建模更加的精準，需要采取當(dāng)下最為流行的3dsMax三維空間建模工具進行建模。該種建模方法與傳統(tǒng)的三維建模技術(shù)相比，所能夠達到的燈光效果比較逼真，并且在實際建模環(huán)節(jié)中方法比較靈活，能夠滿足結(jié)構(gòu)仿真需求。軸流式水輪發(fā)電機組設(shè)備結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，在實際仿真建模環(huán)節(jié)中需要多種的建模方法作為在支持。例如，在特殊結(jié)構(gòu)處需要進行斷面的擠出，結(jié)構(gòu)放樣以及進行布爾運算，同時還需要進行多變形修改器的運用。這些建模手段的實際應(yīng)用，能夠有效的提升了建模效果。

例如，在對轉(zhuǎn)輪體漿葉進行建模的環(huán)節(jié)中，由于該過程比較復(fù)雜，因此需要采用多種技術(shù)進行綜合性建模。由于漿葉分為葉片和法蘭兩部分，那么在進行建模環(huán)節(jié)中也需要分部進行建模。首先在對葉片進行建模環(huán)節(jié)中，將編輯模樣條曲線勾勒出來，線條勾勒雖然簡單，但是作用突出，只有將結(jié)構(gòu)部件的整體輪廓被勾勒完整以及準確之后，才能夠進行結(jié)構(gòu)的填充。其次，應(yīng)用擠出修改器，將上一環(huán)節(jié)中所勾勒出來的封閉輪廓線擠成幾何體，對幾何體進行細分。在物體在拉伸環(huán)節(jié)中需要保障其光滑。在法蘭的建模中，與葉片的建模形式不同，首先進行輪廓線的整體性編輯，其次進行車削修改器幾何體勾勒。最后應(yīng)用布爾運算進行打孔操作。建模方法的使用比較靈活，在實際建模環(huán)節(jié)中其方法的選擇視情況而定，為了保障裝配的準確性，實際建模中可以借助局部隱藏的方法，避免視覺干擾。

3、軸流式水輪發(fā)電機組多媒體檢修仿真系統(tǒng)功能

不同軸流式水輪發(fā)電機組多媒體檢修仿真系統(tǒng)功能不同，以推力軸承為例進行分析。在結(jié)構(gòu)形式上，推力軸承由推力頭、鏡板、推力瓦、支撐結(jié)構(gòu)等組成。其主要的作用就是在仿真系統(tǒng)中承受立軸水輪發(fā)電機組轉(zhuǎn)動部分的負荷。具體的結(jié)構(gòu)為剛性的支撐結(jié)構(gòu)，包含12塊扇形推力瓦。實際的檢修標準為：主要是對鏡板進行檢修，同時在系統(tǒng)中，添加了鏡板研磨的現(xiàn)場拍攝視頻，以補充動畫模擬演示的不足。

結(jié)論

綜上所述，水輪機發(fā)電機組在實際檢修中比較困難，隨著科技逐漸發(fā)展，研發(fā)出水輪機發(fā)電機組多媒體狀態(tài)檢修仿真系統(tǒng)，模擬發(fā)電機組真實結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)設(shè)備零件的狀態(tài)檢修，提升檢修效率。在本文中首先對軸流式水輪發(fā)電機組多媒體檢修仿真系統(tǒng)環(huán)境進行介紹，并且其結(jié)構(gòu)組成，最后介紹仿真系統(tǒng)功能。希望相關(guān)的研究能夠為發(fā)電機組的狀態(tài)檢修帶來幫助。

參考文獻：

[1]胡東海.水輪發(fā)電機組振動在線監(jiān)測和故障診斷研究[D].浙江大學(xué)，2008.

[2]岳志偉，鄭源，楊戰(zhàn)軍，闞闞，韓強，黃金龍.混流式水輪發(fā)電機組的檢修、裝配仿真培訓(xùn)系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用[J].水電能源科學(xué)，2016，03：170-173.

[3]魏佳芳，鄭源，李效旭，張智.軸流轉(zhuǎn)槳式水輪發(fā)電機組檢修仿真與實訓(xùn)系統(tǒng)[J].水電能源科學(xué)，2012，06：141-143.

[4]孔祥彬.水輪發(fā)電機組狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用[D].西安理工大學(xué)，2010.