[發(fā)明專利]一種3D打印水泵水輪機轉(zhuǎn)輪模型試驗方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811149260.X
• 申請日: 2018-09-29
• 公開（公告）號: CN109185011B
• 公開（公告）日: 2020-04-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉德民;吳偉;趙永智;荀洪運
• 申請（專利權(quán)）人: 東方電氣集團東方電機有限公司
• 主分類號: F03B11/00
• 分類號: F03B11/00
• 代理公司: 成都天嘉專利事務(wù)所(普通合伙) 51211
• 代理人: 冉鵬程

本發(fā)明公開了一種3D打印水泵水輪機轉(zhuǎn)輪模型的試驗方法，涉及水泵水輪機試驗技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明將3D打印制備地轉(zhuǎn)輪與連接組件組合成復(fù)合裝配結(jié)構(gòu)；將復(fù)合裝配結(jié)構(gòu)安裝到水輪機上；測量該3D打印制備的轉(zhuǎn)輪與連接組件組合而成的復(fù)合裝配結(jié)構(gòu)的水力性能，將測得3D打印制備的轉(zhuǎn)輪與連接組件組合而成的復(fù)合裝配結(jié)構(gòu)的水力性能參數(shù)與采用金屬加工的轉(zhuǎn)輪的水力性能參數(shù)進行對比，得出3D打印制備的轉(zhuǎn)輪與連接組件組合而成的復(fù)合裝配結(jié)構(gòu)工況試驗的試驗條件。本發(fā)明的試驗方法可以保證轉(zhuǎn)輪試驗的安全性，同時兼顧試驗精度，滿足IEC規(guī)程要求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及水泵水輪機試驗技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說涉及一種3D打印水泵水輪機轉(zhuǎn)輪模型試驗方法。

背景技術(shù)

隨著產(chǎn)品競爭的激烈，設(shè)計日趨復(fù)雜，個性化要求日益增多，設(shè)計開發(fā)的難度越來越大。采用三維軟件輔助設(shè)計有助于這一發(fā)展需求，這種發(fā)展趨勢可以從汽車、飛機、電子、消費品、醫(yī)學(xué)等行業(yè)近期的發(fā)展，以及三維軟件近年的市場份額增加得到證實。

3D打印技術(shù)，是先進制造技術(shù)群中的重要組成部分。3D打印技術(shù)明顯縮短了新產(chǎn)品的研發(fā)時間，節(jié)約新產(chǎn)品開發(fā)和模具制造、修復(fù)的費用。

中國水電事業(yè)的發(fā)展已經(jīng)進入到了一個 “高端消費”市場階段，用戶個性化消費需求明顯，要求快速響應(yīng)市場需求，為了適應(yīng)這一需求，針對用戶采用“量體裁衣”式的設(shè)計方式滿足用戶需求。這對研發(fā)設(shè)計而言提出了很高的要求，并且應(yīng)用于水電的水輪機部件高度扭曲雕塑曲面體越來越多，傳統(tǒng)的機加工存在若干缺點，不能有效滿足精益生產(chǎn)的需要。

3D打印技術(shù)以其快速成型，任意成型的優(yōu)點，可以一定程度上滿足科技研發(fā)的需求。但是，3D打印轉(zhuǎn)輪在強度上還存在若干缺陷，如何將3D打印制備的模型水泵水輪機轉(zhuǎn)輪用于試驗，并且保證試驗安全；如何將3D打印制備的模型水泵水輪機轉(zhuǎn)輪所需的試驗條件雷諾數(shù)Re滿足IEC規(guī)程的要求，保證試驗精度，是目前需要解決的重要問題。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)中存在缺陷和不足，本申請?zhí)峁┝艘环N3D打印水泵水輪機轉(zhuǎn)輪模型試驗方法，本發(fā)明旨在于解決現(xiàn)有技術(shù)種如何將3D打印制備的模型水泵水輪機轉(zhuǎn)輪用于試驗，并且保證試驗安全的問題；以及如何將3D打印制備的模型水泵水輪機轉(zhuǎn)輪所需的試驗條件雷諾數(shù)Re滿足IEC規(guī)程的要求，保證試驗精度的問題。本申請的試驗方法可以保證轉(zhuǎn)輪試驗的安全性，同時兼顧試驗精度，滿足IEC規(guī)程要求。

為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本申請是通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種3D打印水泵水輪機轉(zhuǎn)輪模型試驗方法，其特征在于：包括以下步驟：

裝配步驟：將3D打印制備地轉(zhuǎn)輪與連接組件組合成復(fù)合裝配結(jié)構(gòu)；將復(fù)合裝配結(jié)構(gòu)安裝到水輪機上；

測量步驟：測量該3D打印制備的轉(zhuǎn)輪與連接組件組合而成的復(fù)合裝配結(jié)構(gòu)的水力性能，

比對步驟：將測得3D打印制備的轉(zhuǎn)輪與連接組件組合而成的復(fù)合裝配結(jié)構(gòu)的水力性能參數(shù)與采用金屬加工的轉(zhuǎn)輪的水力性能參數(shù)進行對比，

試驗設(shè)計步驟：得出3D打印制備的轉(zhuǎn)輪與連接組件組合而成的復(fù)合裝配結(jié)構(gòu)工況試驗的試驗條件；

且所述試驗設(shè)計步驟中，得出的復(fù)合裝配結(jié)構(gòu)工況試驗的試驗條件中復(fù)合裝配結(jié)構(gòu)工況試驗的水頭高度不超過40m，復(fù)合裝配結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)速不高于850r/min；轉(zhuǎn)輪下環(huán)直徑不小于300mm，試驗水溫介于30-35℃之間；轉(zhuǎn)輪下環(huán)與底環(huán)之間的間隙不低于0.25mm；

所述測量步驟中，所述水力性能包括效率、壓力脈動、空化、S形安全余量和駝峰特性。