CN115994394B - 离心泵叶轮造型方法、装置以及设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种离心泵叶轮造型方法、装置以及设备，涉及离心泵技术领域。该方法包括通过获取离心泵叶轮在二维软件工具中的二维草图；其中，二维草图包括前盖板草图、后盖板草图、叶片的轴面投影图和离心泵叶轮的轴线；将二维草图导入三维软件工具中；根据叶片的轴面投影图，确定叶片的工作面和背面；基于叶片的工作面和背面，生成叶片；根据轴线、叶片、前盖板草图和后盖板草图，生成离心泵叶轮。该方法不用输入点坐标，可以降低离心泵叶轮的三维造型的时间，并提高了效率。
Description
技术领域
本发明涉及离心泵技术领域，尤其涉及一种离心泵叶轮造型方法、装置以及设备。
背景技术
离心泵因具有结构简单、扬程和流量范围宽、容易操作和维护等特点被广泛应用于水利、电厂及农业等领域。离心泵叶轮是离心泵的关键零件，离心泵叶轮包括叶片、前盖板和后盖板；离心泵叶轮的三维造型主要用于离心泵叶轮的开模以及机加工。
现有技术中，离心泵叶轮的三维造型方法，包括以下步骤：在三维软件中先输入叶片的点坐标、前盖板的点坐标和后盖板的点坐标，然后生成线；由叶片的点坐标生成的线边界混合形成工作面；工作面均匀加厚形成叶片，同时阵列叶片；通过对由前盖板的点坐标生成的线和由后盖板的点坐标生成的线旋转后，形成前盖板和后盖板。
然而，现有技术中的离心泵叶轮的三维造型方法，需要输入叶片的点坐标、前盖板的点坐标和后盖板的点坐标，会存在耗费大量时间的问题。
发明内容
本发明实施例提供一种离心泵叶轮造型方法、装置以及设备，以解决现有技术中的离心泵叶轮的三维造型方法，需要输入叶片的点坐标、前盖板的点坐标和后盖板的点坐标，会存在耗费大量时间的问题。
第一方面，本发明实施例提供一种离心泵叶轮造型方法，该方法包括以下步骤：
获取离心泵叶轮在二维软件工具中的二维草图；其中，所述二维草图包括前盖板草图、后盖板草图、叶片的轴面投影图和所述离心泵叶轮的轴线；
将所述二维草图导入三维软件工具中；
根据所述叶片的轴面投影图，生成所述叶片的工作面和背面；
基于所述叶片的工作面和背面，生成所述叶片；
根据所述轴线、所述叶片、所述前盖板草图和所述后盖板草图，生成所述离心泵叶轮。
可选地，所述叶片的轴面投影图包括所述工作面的多个轴面截线和所述背面的多个轴面截线，所述轴面投影图与所述前盖板草图的重合线为前盖板曲线，所述轴面投影图与所述后盖板草图的重合线为后盖板曲线，所述工作面的轴面截线的一端位于所述前盖板曲线上，所述工作面的轴面截线的另一端位于所述后盖板曲线上，所述背面的轴面截线的一端位于所述前盖板曲线上，所述背面的轴面截线的另一端位于所述后盖板曲线上。
可选地，所述根据所述叶片的轴面投影图，生成所述叶片的工作面和背面的步骤中，包括：
将所述工作面的多个轴面截线分别按照各自的旋转角度绕所述轴线旋转，对旋转后的所述工作面的多个轴面截线边界混合，生成所述叶片的工作面。
可选地，所述根据所述叶片的轴面投影图，生成所述叶片的工作面和背面的步骤中，还包括：
将所述背面的多个轴面截线分别按照各自的旋转角度绕所述轴线旋转，对旋转后的所述背面的多个轴面截线边界混合，生成所述叶片的背面。
可选地，所述基于所述叶片的工作面和背面，生成所述叶片的步骤中，包括：
将所述叶片的工作面和背面边界混合，得到曲面组，对所述曲面组合并和实体化，生成所述叶片。
可选地，所述根据所述轴线、所述叶片、所述前盖板草图和所述后盖板草图，生成所述离心泵叶轮的步骤中，包括：
确定所述叶片的数量，基于所述叶片的数量，阵列所述叶片。
可选地，所述根据所述轴线、所述叶片、所述前盖板草图和所述后盖板草图，生成所述离心泵叶轮的步骤中，还包括：
将所述前盖板草图和所述后盖板草图绕所述轴线旋转，获得所述前盖板和所述后盖板。
可选地，所述工作面的轴面截线和所述背面的轴面截线均为样条曲线。
第二方面，本发明实施例提供一种离心泵叶轮造型装置，包括：
获取模块，用于获取离心泵叶轮在二维软件工具中的二维草图；其中，所述二维草图包括前盖板草图、后盖板草图、叶片的轴面投影图和所述离心泵叶轮的轴线；
导入模块，用于将所述二维草图导入三维软件工具中；
第一生成模块，用于根据所述叶片的轴面投影图，生成所述叶片的工作面和背面；
第二生成模块，用于基于所述叶片的工作面和背面，生成所述叶片；
第三生成模块，用于根据所述轴线、所述叶片、所述前盖板草图和所述后盖板草图，生成所述离心泵叶轮。
第三方面，本发明实施例提供一种电子设备，包括存储器与处理器，所述存储器存储有计算机执行指令，所述处理器与所述存储器通信连接且执行所述存储器存储的计算机执行指令，以实现如上所述的离心泵叶轮造型方法。
本发明实施例提供一种离心泵叶轮造型方法、装置以及设备，通过获取离心泵叶轮在二维软件工具中的二维草图；其中，二维草图包括前盖板草图、后盖板草图、叶片的轴面投影图和离心泵叶轮的轴线；将二维草图导入三维软件工具中；根据叶片的轴面投影图，确定叶片的工作面和背面；基于叶片的工作面和背面，生成叶片；根据轴线、叶片、前盖板草图和后盖板草图，生成离心泵叶轮。该方法不用输入点坐标，可以降低离心泵叶轮的三维造型的时间，并提高了效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种离心泵叶轮造型方法的流程示意图；
图2为本发明实施例提供的一种离心泵叶轮的结构示意图；
图3为图2中的离心泵叶轮的部分示意图；
图4为图2中的离心泵叶轮在二维软件工具中的二维草图的示意图；
图5为图4中的轴面投影图和轴线的示意图；
图6为图5中的轴面投影图中工作面的轴面截线旋转后的示意图；
图7为本发明实施例提供的工作面和背面的示意图；
图8为本发明实施例提供的一种叶片的结构示意图；
图9为本发明实施例提供的一种离心泵叶轮造型装置的示意图。
附图标记说明：
10-前盖板； 101-前盖板曲线；
20-后盖板； 201-后盖板曲线；
30-叶片； 301-工作面；
302-背面； 41-获取模块；
42-导入模块； 43-第一生成模块；
44-第二生成模块； 45-第三生成模块；
A-前盖板草图； B-后盖板草图；
C-轴面投影图； D-轴线。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在以上描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指接合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式接合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
相关技术中，现有技术中的离心泵叶轮的三维造型方法，需要输入叶片的点坐标、前盖板的点坐标和后盖板的点坐标，会存在耗费大量时间的问题。
为了解决上述问题，本发明实施例提供一种离心泵叶轮造型方法、装置以及设备，在二维软件中完成离心泵叶轮的前盖板草图、后盖板草图、叶片的轴面投影图和离心泵叶轮的轴线，避免了在三维软件中通过点数据输入，然后生成线以及曲面。该方法不用输入点坐标，可以降低离心泵叶轮的三维造型的时间，并提高了效率。
下面结合具体实施例对本发明实施例提供的离心泵叶轮造型方法、装置以及设备进行详细说明。
图1为本发明实施例提供的一种离心泵叶轮造型方法的流程示意图；图2为本发明实施例提供一种离心泵叶轮的结构示意图；图3为图2中的离心泵叶轮的部分示意图，图3中的示意图为离心泵叶轮去除前盖板的示意图；
图4为图2中的离心泵叶轮在二维软件工具中的二维草图的示意图；图5为图4中的轴面投影图和轴线的示意图，图5中前盖板曲线和后盖板曲线之间的实线为工作面的轴面截线，前盖板曲线和后盖板曲线之间的实线为背面的轴面截线。
如图1所示，本发明实施例提供一种离心泵叶轮造型方法，该方法包括以下步骤：
S100、获取离心泵叶轮在二维软件工具中的二维草图。
其中，如图2至图5所示，二维草图包括前盖板草图A、后盖板草图B、叶片的轴面投影图C和离心泵叶轮的轴线D。
前盖板草图A绕离心泵叶轮的轴线D旋转一周，可以生成前盖板10。
后盖板草图B绕离心泵叶轮的轴线D旋转一周，可以生成后盖板20。
如图4和图5所示，叶片30的轴面投影图C包括工作面301的多个轴面截线和背面302的多个轴面截线，轴面投影图C与前盖板草图A的重合线为前盖板曲线101，轴面投影图C与后盖板草图B的重合线为后盖板曲线201，工作面301的轴面截线的一端位于前盖板曲线101上，工作面301的轴面截线的另一端位于后盖板曲线201上，背面302的轴面截线的一端位于前盖板曲线101上，背面302的轴面截线的另一端位于后盖板曲线201上。
工作面301的轴面截线和背面302的轴面截线均可以为样条曲线。
工作面301的多个轴面截线和背面302的多个轴面截线沿着前盖板曲线101的延伸方向交替设置。
S200、将二维草图导入三维软件工具中。
具体而言，将二维软件中的二维草图保存为三维软件可打开的版本。
图6为图5中的轴面投影图中工作面的轴面截线旋转后的示意图；图7为本发明实施例提供的工作面和背面的示意图。
S300、根据叶片30的轴面投影图C，生成叶片30的工作面301和背面302。
具体而言，如图6所示，将工作面301的多个轴面截线分别按照各自的旋转角度绕轴线D旋转，如图7所示，对旋转后的工作面301的多个轴面截线边界混合，生成叶片30的工作面301。
在一种可选的实施中，工作面301的相邻两个轴面截线各自对应的旋转角度相差第一角度，工作面301的每个轴面截线的旋转方向相同，离轴线D最近的工作面301的轴面截线对应的旋转角度可以为0°，工作面301的每个轴面截线依次旋转，对旋转后的工作面301的多个轴面截线边界混合，可以生成叶片30的工作面301。第一角度可以根据离心泵叶轮实际设计而定，例如，第一角度可以为10°。
将背面302的多个轴面截线分别按照各自的旋转角度绕轴线D旋转，对旋转后的背面302的多个轴面截线边界混合，生成叶片30的背面302。叶片30的背面302的生成过程可以参考叶片30的工作面301的生成过程。
在一种可选的实施中，背面302的相邻两个轴面截线各自对应的旋转角度相差第一角度，背面302的每个轴面截线的旋转方向相同，离轴线D最近的背面302的轴面截线对应的旋转角度可以为0°，背面302的每个轴面截线依次旋转，对旋转后的背面302的多个轴面截线边界混合，可以生成叶片30的背面302。第一角度可以根据离心泵叶轮实际设计而定，例如，第一角度可以为10°。
工作面301对应的第一角度与背面302对应的第一角度相等。
需要说明的是，工作面301的轴面截线的旋转方向和背面302的轴面截线的旋转方向可以根据离心泵叶轮的旋转方向而定。
图8为本发明实施例提供一种叶片的结构示意图，图8中的叶片为曲面组合并和实体化后的叶片。
S400、基于叶片30的工作面301和背面302，生成叶片30。
具体而言，如图8所示，将叶片30的工作面301和背面302边界混合，得到曲面组，对曲面组合并和实体化，生成叶片30。需要说明的是，工作面301和背面302均为空间曲面。
S500、根据轴线D、叶片30、前盖板草图A和后盖板草图B，生成离心泵叶轮。
具体而言，如图3和图8所示，确定叶片30的数量，基于叶片30的数量，阵列叶片30。阵列方式可以选择圆形阵列，阵列圆心位于轴线D上，阵列个数为叶片30的数量。
如图2和图4所示，将前盖板草图A和后盖板草图B绕轴线D旋转，获得前盖板10和后盖板20。
如图2所示，前盖板10、后盖板20和阵列后的叶片30，形成离心泵叶轮。
本发明实施例提供的离心泵叶轮造型方法，在二维软件中完成离心泵叶轮的前盖板草图A、后盖板草图B、叶片的轴面投影图C和离心泵叶轮的轴线D，避免了在三维软件中通过点数据输入，然后生成线以及曲面。该方法不用输入点坐标，可以降低离心泵叶轮的三维造型的时间，并提高了效率。还有，叶片30的工作面301和背面302通过边界混合，可以均匀过渡，从而可以保证曲面光滑流程，进而可以保证叶片30的曲面造型的质量。
还有，在图2中，各个旋转角度相同的工作面301的轴面截线和背面302的轴面截线之间的垂直距离为叶片30各个截面的厚度。各个旋转角度相同的工作面301的轴面截线和背面302的轴面截线之间的垂直距离均不相同时，叶片30各个截面的厚度不相同，从而本发明实施例中提供的离心泵叶轮造型方法可以适应叶片30各个截面的厚度不相同的情况。
图9为本发明实施例提供的一种离心泵叶轮造型装置的示意图。
如图9所示，本发明实施例提供一种离心泵叶轮造型装置，该装置用于执行上述实施例中的离心泵叶轮造型方法，包括：获取模块41、导入模块42、第一生成模块43、第二生成模块44和第三生成模块45。
其中，获取模块41，用于获取离心泵叶轮在二维软件工具中的二维草图。其中，二维草图包括前盖板草图A、后盖板草图B、叶片的轴面投影图C和离心泵叶轮的轴线D。由于获取模块41和步骤S100的实现原理类似，因此在此不作更多说明。
导入模块42，用于将二维草图导入三维软件工具中。由于导入模块42和步骤S200的实现原理类似，因此在此不作更多说明。
第一生成模块43，用于根据叶片30的轴面投影图C，生成叶片30的工作面301和背面302。由于第一生成模块43和步骤S300的实现原理类似，因此在此不作更多说明。
第二生成模块44，用于基于叶片30的工作面301和背面302，生成叶片30。由于第二生成模块44和步骤S400的实现原理类似，因此在此不作更多说明。
第三生成模块45，用于根据轴线D、叶片30、前盖板草图A和后盖板草图B，生成离心泵叶轮。由于第三生成模块45和步骤S500的实现原理类似，因此在此不作更多说明。
本发明实施例提供一种电子设备，包括存储器与处理器，存储器存储有计算机执行指令，处理器与存储器通信连接且执行存储器存储的计算机执行指令，以实现如上的离心泵叶轮造型方法。
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，当计算机执行指令被处理器执行时用于实现上述实施例中的离心泵叶轮造型方法。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，例如，模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个模块可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。
上述以软件功能模块的形式实现的集成的模块，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能模块存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器执行本申请各个实施例方法的部分步骤。
应理解，上述处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit，简称CPU)，还可以是其它通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，简称DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称ASIC)等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合申请所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件处理器执行完成，或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。存储器可能包含高速RAM存储器，也可能还包括非易失性存储NVM，例如至少一个磁盘存储器，还可以为U盘、移动硬盘、只读存储器、磁盘或光盘等。
上述存储介质可以是由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(EPROM)，可编程只读存储器(PROM)，只读存储器(ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。存储介质可以是通用或专用计算机能够存取的任何可用介质。
一种示例性的存储介质耦合至处理器，从而使处理器能够从该存储介质读取信息，且可向该存储介质写入信息。当然，存储介质也可以是处理器的组成部分。处理器和存储介质可以位于专用集成电路(Application Specific Integrated Circuits，简称ASIC)中。当然，处理器和存储介质也可以作为分立组件存在于电子设备中。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (7)
1.一种离心泵叶轮造型方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取离心泵叶轮在二维软件工具中的二维草图；其中，所述二维草图包括前盖板草图、后盖板草图、叶片的轴面投影图和所述离心泵叶轮的轴线；
将所述二维草图导入三维软件工具中；
根据所述叶片的轴面投影图，生成所述叶片的工作面和背面；
基于所述叶片的工作面和背面，生成所述叶片；
根据所述轴线、所述叶片、所述前盖板草图和所述后盖板草图，生成所述离心泵叶轮；
所述根据所述叶片的轴面投影图，生成所述叶片的工作面和背面的步骤中，包括：
将所述工作面的多个轴面截线分别按照各自的旋转角度绕所述轴线旋转，对旋转后的所述工作面的多个轴面截线边界混合，生成所述叶片的工作面；
所述根据所述叶片的轴面投影图，生成所述叶片的工作面和背面的步骤中，还包括：
将所述背面的多个轴面截线分别按照各自的旋转角度绕所述轴线旋转，对旋转后的所述背面的多个轴面截线边界混合，生成所述叶片的背面；
所述根据所述轴线、所述叶片、所述前盖板草图和所述后盖板草图，生成所述离心泵叶轮的步骤中，还包括：
将所述前盖板草图和所述后盖板草图绕所述轴线旋转，获得所述前盖板和所述后盖板。
2.根据权利要求1所述的离心泵叶轮造型方法，其特征在于，所述叶片的轴面投影图包括所述工作面的多个轴面截线和所述背面的多个轴面截线，所述轴面投影图与所述前盖板草图的重合线为前盖板曲线，所述轴面投影图与所述后盖板草图的重合线为后盖板曲线，所述工作面的轴面截线的一端位于所述前盖板曲线上，所述工作面的轴面截线的另一端位于所述后盖板曲线上，所述背面的轴面截线的一端位于所述前盖板曲线上，所述背面的轴面截线的另一端位于所述后盖板曲线上。
3.根据权利要求2所述的离心泵叶轮造型方法，其特征在于，所述基于所述叶片的工作面和背面，生成所述叶片的步骤中，包括：
将所述叶片的工作面和背面边界混合，得到曲面组，对所述曲面组合并和实体化，生成所述叶片。
4.根据权利要求3所述的离心泵叶轮造型方法，其特征在于，所述根据所述轴线、所述叶片、所述前盖板草图和所述后盖板草图，生成所述离心泵叶轮的步骤中，包括：
确定所述叶片的数量，基于所述叶片的数量，阵列所述叶片。
5.根据权利要求2-4任一项所述的离心泵叶轮造型方法，其特征在于，所述工作面的轴面截线和所述背面的轴面截线均为样条曲线。
6.一种离心泵叶轮造型装置，其特征在于，应用如权利要求1-5中任一项所述的离心泵叶轮造型方法，包括：
获取模块，用于获取离心泵叶轮在二维软件工具中的二维草图；其中，所述二维草图包括前盖板草图、后盖板草图、叶片的轴面投影图和所述离心泵叶轮的轴线；
导入模块，用于将所述二维草图导入三维软件工具中；
第一生成模块，用于根据所述叶片的轴面投影图，生成所述叶片的工作面和背面；
第二生成模块，用于基于所述叶片的工作面和背面，生成所述叶片；
第三生成模块，用于根据所述轴线、所述叶片、所述前盖板草图和所述后盖板草图，生成所述离心泵叶轮。
7.一种电子设备，其特征在于，包括存储器与处理器，所述存储器存储有计算机执行指令，所述处理器与所述存储器通信连接且执行所述存储器存储的计算机执行指令，以实现如权利要求1-5中任一项所述的离心泵叶轮造型方法。
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Citations (6)
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2023
- 2023-02-21 CN CN202310153155.8A patent/CN115994394B/zh active Active
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN115994394A (zh) | 2023-04-21 |
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