三维测绘技术在离心泵改造中的应用

３测绘水力部件及改进水力设计
了解清 楚原泵 的使用情况 后 ，测绘 叶轮等 水力部
件 ，本文 以测绘叶轮为例。
３ １硬件及软件准备 ．
将 Ｆ Ｒ ｒ 固 定在 平 台 上 ， 连 接 好 电源 线 及 数 据 ＡＯ Ａｍ
线，连接上 电脑 ，打开Ｇ ｏ ａ ｉ Ｓ ｕ ｉ 软件 ，调节 ｅｍ ｇｃ ｔ ｄｏ 好仪器 ，准备测量 。将 叶轮放 置好 ，注意在测量过程 中叶轮不能移动，叶轮放 置的位 置应该 能让Ｆ Ｒ ｒ ＡＯ Ａｍ
２软件及硬件简介
光扫 描仪的七轴接触式和非接触式测量 设备。它使用
广 能 够 使 用 Ａ ｍ 硬 测 头 采 集 简 单 的 点 变 化 ，再 用 激 ｒ的
光扫描 头扫 描所需的大量数据 ，此过程 中省去了增加 用 。我 们 用 创 建截 面 的 方 法 ，在 Ｇ ｏ ａ ｉ Ｓ ｕ ｉ 软 ｅｍ ｇｃ ｔｄｏ 或更 换附件、解开数据 电源线或用 另一个三坐标测量 件 中截 取 叶轮 的截面 （ ），保存 为 ． ｇ ｓ 式 ， 图３ ｉｅ 格 机来采 集数据等环节 ，大大节约 了时间。测头直接接 然后再三维软件 中打开 ，绘制生成 叶轮 的三维实体 图 触被 测物 体进行测量 ，或通过激光束扫 描被测 物体进 形，叶片用硬测头测得 的点云数据 可以处理成 曲面形 行测量 ，灵活而准确 。 件 ，可根据 任何实物零部件通过扫描 点点云 自动生成 准确 的数 字模型 。Ｇ ｏ ａ ｉ Ｓ ｕ ｉ 可 以作 为Ｃ Ｄ ｅｍ ｇ ｃ ｔｄ ｏ Ａ、 Ｃ Ｅ Ａ Ｔ具提供完美补充 ，它可 以输 出行业标准格 Ａ 和ＣＭ ． 现和三维绘 图软件的数据转化 。 状 ，保存为ｉ ｅ 格式 ，然后在 叶轮 图形中插入 ，阵列 ｇｓ
测量 臂 能测 量 到 全 部 叶 轮 为最 佳 。
３２扫描叶轮 ． 先用Ｆ Ｒ ｒ 扫描头扫描叶轮 ，采集点云数据 （ ＡＯ Ａｍ 图 １ ）。尽量多扫描 叶片进 口及出 口，对 叶片的 曲面应尽
量 多采集点 。对叶 片中间部位 由于用激 光扫描头扫描
不到 ，可以用硬侧头测量 叶片的形状 （ ）。 图２
Ｆ Ｒ ａｅ ｃ ｎ Ａｍ 业 界 首个 具有 完 全 整 合 激 Ａ ＯＬ ｓｒ Ｓ ａ ｒ 是 Ｐ ｏ Ｅ Ｇ Ｎ Ｅ 等 三 维 软 件 的相 互 转 化 。 由于 叶 轮 的 曲 ｒ Ｎ ＩＥ Ｒ 面 形 状 复 杂 ，存 扫 描 过 程 中 叶片 内 部 部 分 区 域 扫 描 数 据 不 全 ，因 此 生 成 的数 据 不 能直 接 三 维 软 件 中 打 开 使
Ｇ ｏ ａ ｉ Ｓ ｕ ｉ 是Ｇ ｏ ａ ｉ 公司 的一款 逆 向软 生成完 整的叶轮三维 图形 （ ）。 ｅｍ ｇ Ｃ ｔｄ ｏ ｅｍ ｇｃ 图４
３４ 改进设计 ．
经 过 以 上 处 理 ，我 们 已 经 得 到 原 来的 叶 轮 图 ，然
式 ，包括Ｓ Ｌ Ｇ Ｓ Ｔ Ｐ ￣Ａ 等众多文件格式 ，实 后根据离心泵在使用过程 出现 的问题 ，在结合我们 的 Ｔ 、Ｉ Ｅ 、Ｓ Ｅ ￥Ｃ Ｄ 实际经验 ，对 叶轮 的水力模 型做适 当的修正 ，使其满 足我们 的使用要求 。在完成 叶轮 的修 正改进设计 后 ， ‘ 我们还 可 以利用Ｃ Ｄ Ｆ 分析软件对 新设计 的叶轮进 行水 力分析，验证 我们 的设计效果 。
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Ｃｅｎｔ ｔＵｇａｌ ｃ ｒｌ １ｕｍ １ ａ１ １ｌ ｃａｔ ｏ ． ｃ ’ ｃ口 ｉ ＩＩ ｉ ｎ
Ａｎ Ｊａ ｂｉ ｉ ｎ ｎｇ
（ｕ ｈｕ Ｓｈ ｌｆ ｕ ｐ ｉ ｄ ｓ ｒ ｉ ｉ ｅ ｏｐ ｎ ｉｎ ｓ ｕ ｈ ｕ ２５ ０ ） Ｓ ｚ ｏ ｕ ｌ ｉ ｅｐ ｍ ｎ ｕ ｔｙ １ｍ ｔ ｄ ｃ ｍ ａ ｙ Ｊ ａ ｇ ｕ Ｓ ｚ ｏ ， １０ ０
９ ０摸县工程 Ｗ Ｗｍ ｕ —ｎ ｅ ２１年 第 １ 期 （ 第 ６ Ｗ ｏｌ ｏ ｔ ０２ ｄ ｎ ０ 总 ３期
创新应用 舞
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三 维 测 绘 技 术 在 离 心 泵 改 造 中 的应 用
安建兵
（ 苏州苏尔寿 泵业有限公 司 ，江苏苏州 ，２ ５ ０ １ ０ ０）
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３ ３ 处理数据 ． 在Ｇ ｏ ａ ｉ Ｓ ｕ ｉ 软件 中，先将 扫描到 叶轮点 ｅｍ ｇｃ ｔｄｏ
工程 软件对 点云数据进行处理 ，形成三 维图形，再根 云 数据 进 行 处 理 ，再 将 用 硬 测 头 测 到 的 叶 片 数 据 导 入 据 实际经验对叶轮水力进行修 改，改善其性能 。 到叶轮数据 中，进行合并拟合 ，得 到整个 叶轮的数据 模型 。此时得到 的是 点云数据 ，将 点云数据进一步处 理，转化为三角 网格模型 ，再由三 角网格 模型转化成 ＣＤ Ａ 曲面。此 时才‘ 以实现和在Ａ ｔ ｄ ｓ Ｉ ｖｎ ｏ 及 可 ｕｏｅｋ ｎｅｔｒ
２１： ０ （ ０２ ￣第１ 期 总第 １６ ）Ｗ Ｗｍ ｕ —ｎ ｅ ３期 Ｗ ｏｌ ｃ ｔ婪县工程 ８ ｄ ｎ ９
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水力 部件提供 了可 能。本 文利用Ｆ Ｒ ｒ 对 叶轮进 ＡＯ Ａｍ
行 扫 描 ，形 成 点 云 数据 ，在 用 Ｇ ｏ ａ ｉ ｔｄ ｏ 逆 向 ｅｍｇｃ Ｓｕ ｉ
至气蚀等 ，影 响离心泵 的运行 ，或 由于现 场工艺参数 性 ，不能满足要求 。要提 出最佳 的方 案，首先要准 确
的变化 ，原泵 已经不再适合运行要 求，这时需要我们 的 知 道 原 泵 的水 力 ，这 就 要 求 测 绘 必 须足 够 的 精确 。 对离心泵进行 改进 ，以便满足运行 要求 。而在进行离 随着三维测绘技术 的发展 ，为我们精 确测绘离心泵的
１前言
心泵水力改进 的时候 ，最重要 的是要 知道 原泵的叶轮 导 叶等水 力模 型 ， 以便我们 进 行分 析 ，做 出改造 方
＿ 泵 运 过 ， 轮 导 ， 环 案 。我们需要测绘原泵 的水力 部件 ， 由于离心泵水力 向 ｉ ５ 童心 在 行 程中 叶 ， 叶 口 及
轴 套等会 出现 不 同程 度 的磨损 ，腐蚀 ，离 部件 形状 都 不规 则 ，用传 统 的方法 测绘 不但误 差 较 心泵会 出现效率下 降，流量扬程达 不到要求 ，震动甚 大 ，而且 费时费力 ，效 率低下 ，影响改造方 案的准 确