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基于Solidworks建模和3D打印的水轮机转轮检修专项培训体系

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成果主要完成人

李东辉、吴世权、程小龙、李 衬、陈 立、孟 瀚

项目概况

一、成果简介 为进一步保证自主检修质量,补齐当前转轮检修专项培训中缺乏立体感、培训周期长、培训实效较低等短板,夯实检修专业人才储备,出于技术保密、降本增效等客观因素,迫切需自研一种专用培训体系。 基于上述背景,本成果将solidwoirks三维建模和3D打印相结合建立检修专项培训体系,依托机组CAD、PDF图纸,通过Solidworks对机组转轮进行1:1三维建模,制作装配演示动画,再利用3D打印机对转轮三维形态进行等比例缩小打印,得到转轮实物模型,并在不改变转轮模型原有结构基础上,添加遥控电动伸缩机构,再现转轮桨叶开闭等运行状态。 在转轮检修装配、专业技能培训、技改研讨中,利用本成果三维模型、3D实物模型、装配演示视频完成转轮“桌面检修”,达到促进机械专业技能培训、提高检修技艺等培训目的,助力自主检修。 二、主要创新点 本成果针对转轮检修专项培训,从根本解决传统培训中存在的培训效果较差、培训内容抽象、培训周期长、培训成本高等问题,具有以下创新点: 1.针对转轮检修专项培训,创新将纸质培训进行扩展,使原本片面、单一的专项培训变得立体、生动,缩短培训用时,极大提升培训实效。 2.创新引入Solidworks三维建模和3D打印技术,完成转轮检修培训的同时,间接提高受训人员对三维建模和3D打印的了解、掌握,受训人员可将其运用在专业工作其他方面,加强自身综合能力。 3.在不改变转轮模型结构的前提下,创新添加无线遥控+电动推拉杆,代替液压油驱动,模拟桨叶全行程开闭,提升培训展示效果且不影响模型拆卸培训。 三、成果实施效果 在专业技能培训中,将本成果中3D打印实物、三维模型分解、装配演示动画、作业指导书进行多元融合,配合专业人员指导,进行“桌面检修”,不仅增加了转轮检修专项培训频次,缩短了培训周期,还极大夯实培训效果,主要突出针对性、实用性和互动性,多次运用取得以下成效: 1.极大提高专项培训成效。以往唯有机组大修才有机会随检修进程开展转轮检修实训,受计划分工、场地限制等因素,培训实效差,现利用本项目开展相关培训,立体感强,直观认识丰富,易于为受训人员接受,机械专业2020年、2021年新进青年职工均已较好掌握转轮检修相关工序工艺和注意事项。本电站2019年3号机组大修中转轮检修外包厂家,经使用本成果培训后,在2021年1号机组大修中转轮检修已由受训职工实现自主检修,目前本成果正继续运用在日常专业技能培训中,助力2023年机组A修准备工作。 2.极大缩短相关培训周期。检修现场开展转轮检修培训,培训周期在2个月以上且每台机组大修才有1次完整培训机会,现在可随时利用2-3小时就能在桌面结合图纸、演示视频完成转轮模型拆装,从而对转轮结构、检修工序工艺进行掌握。 3.极大降低培训教与学的成本。受技术保密、培训经费等客观因素限制,若要达到相同的教学成效,需要购买相同型号转轮或等比例模型,实现难度较高且花费金额较大,以往外送湖南某培训技校开展专项培训费用项目大概为9000元/人,而本项目仅花费3D打印费用约6800元,应用至今,已累计节省相关培训经费5.62万元。以往纸质培训资料和学习记录易丢失,当前班组电脑均拷贝有转轮三维模型电子资料、装配动画,可随时进行自学。