礦井主通風機關鍵部件數字化逆向重構研究

楊 杰

(中國礦業大學(北京) 機電與信息工程學院，北京 100083)

礦井主通風機是影響礦井通風系統的安全運轉的關鍵技術裝備，尤其是在深井開采過程中通風設備具有大結構、高揚程等特點對其安全性能要求更高，要對主通風機的運行性能以及故障特征進行深入分析，就需要獲得風機的關鍵結構參數。但是隨著我國煤礦設備技術的高速發展，礦用風機市場對產品關鍵參數保密的重視度日益增長，很難直接獲取風機的關鍵技術文檔(包括圖樣、參數、模型等)。針對礦井主通風機關鍵部件結構參數在性能分析中不易獲取，葉面曲度難以確定的難題，采用數字化設計方法對風機進行三維模型逆向重構關鍵參數獲取的難題提供一個有效解決途徑。

本文基于無法獲得礦用主通風機關鍵模型資料，尤其是葉片曲度參數的前提下，采用逆向技術對礦井主通風機的關鍵部件進行逆向重構。先選取合適的三維數據數字化掃描方法，對風機的關鍵部件進行掃描，從而得到其點云數據，提取截面輪廓線特征，再通過圖像數據處理、異常點剔除、曲面重建等處理手段對其進行逆向重構，最終得到其三維實體模型，完成礦井主通風機的關鍵部件逆向數字化重構研究[1]。

1 數字化逆向重構關鍵技術

逆向工程是針對沒有給定設計參數的實物對象，采用各種測量手段對實物進行外形測繪，從而得到設計對象的三維表面特征坐標點，并根據這些表面特征點利用逆向建模軟件重建實物三維模型，它再現了一個實物的設計過程，直接從實物進行分析，逆推出實物的設計原理[2]。……