小浪底转轮三维测量逆向建模测量

  水轮机转轮叶片的修复是水轮机检修中的重要工作,采用传统方法进行叶片修复很难保证修复精度。基于数字化扫描获得水轮机转轮的点云数据,采用逆向工程的方法建立转轮的数学模型,可指导水轮机叶片的精确修复。

  小浪底电厂水轮机转轮名义进口直径6.356m，13个叶片为模压数控加工马氏体不锈钢板，上冠、下环为马氏体铸钢，转轮的叶片为不规则曲面体结构。为了便于将来能够准确地检测、维护转轮，采用激光跟踪仪和关节臂式三坐标测量机建立复合扫描系统,通过对转轮进行数字化扫描,获得水轮机转轮全面的点云数据,从而建立水轮机转轮三维数字化模型,以作为转轮后续维护和检修的标准。模型数据为水轮机转轮叶片的精确修复提供了量化依据,该方法对大型设备的精确测量也具有现实意义。

  在保证测量精度的前提下（综合测量精度须达到0.1mm），主要解决下述四个方面的技术问题：

（1）激光跟踪仪和关节臂式三坐标测量机两套设备在硬件和软件上的互联互通，组建了一套高精度的复合测量系统。

（2）发挥便携式三坐标测量机小巧灵活的特点，将其布置在转轮内部空腔内，完成转轮叶片出水边及其周围扫描。

（3）发挥激光跟踪测量系统测量范围大的特点，将其布置在转轮外部，通过逐步转站实现转轮外壁、叶片进水边及其周围区域的扫描。

（4）通过公共区域和公共点的扫描，将三坐标测量机的数据和激光跟踪测量系统的数据整合在一个数据平台上，实现转轮的一体化测量和分析。

应用：小浪底已将成果应用于转轮喷涂碳化钨涂层的面积计算及叶型修复检测。