摘 要

在工业4.0的推动下，国家不断加大力度建设余热发电水泥生产线等新型工业体系，而其重要的组成部件星型卸料器种类和数量的需求也越来越多，传统的星型卸料器设计方式已经开始制约星型卸料器的研发、设计效率，使企业无法高效响应多样化的需求。

针对这些问题，本文面向三维设计软件Autodesk Inventor 2013、可视化编程工具Visual Studio 2013和SQL 2014等软件设计了面向余热发电水泥生产线的星型卸料器参数化设计系统,主要研究工作如下：

1. 掌握星型卸料器的工艺要求和流程，根据零部件类别及其从属关系划分层次，重点分析星型卸料器关键零部件特征，确定所有的参数并归纳在一个Excel表中。
2. 应用Autodesk Inventor 2013三维设计软件的链接到Excel表功能机制，将所有的零件链接到此表实现参数的传递和通信，并采用参数驱动的建模方式，建立常见型号星型卸料器参数化模型库。
3. 利用SQL数据库技术，将不同型号和规格的模型尺寸参数录入数据库中，建立了星型卸料器参数化设计系统模型的尺寸参数数据库，供参数化设计系统查询和调用。
4. 调用Inventor 2013和 CAD 2014软件应用程序编程接口（API），利用Visual C#语言在API、数据库和参数化设计系统间建立实时通信，实现通过调用数据库修改相应的模型参数，使模型自动更新与重建。
5. 研究可视化编程语言C#，设计面向人机工程的交互操作界面，方便用户操作。授权用户登录系统后可以通过界面直接选择某型号和具体的规格，然后一键生成装配体、装配图、零件、零件图及报告等，加快了设计流程，增强企业的竞争力。
6. 设定技术员和业务员两种不同权限的用户：技术员可以查看和修改所有的模型和图纸，而业务员只能查看需要的模型和图纸，没有修改模型和图纸的权限，以此提高系统的安全性。

关键词：余热发电；星型卸料器；参数化；数据库；API；

Abstract

Driven by the Industry 4.0, our country continues to strengthen its efforts to build new such Driven by the Industry 4.0, our country continues to strengthen its efforts to build New-type industrial systems such as waste heat power generation of cement production lines, and its Important components, the amount and type of demand for star dischargers are also more and more. The traditional design methods of star dischargers have restricted the research amp; development and design efficiency of star dischargers, and are unable to respond efficiently to the variety of needs.

To solve this problem, this paper researches and develops a parametric design system which orients to star discharger for waste heat power generation of cement production lines, by using 3D design software Autodesk Inventor 2013, visual programming tool Visual Studio 2013 and SQL 2014 database etc. soft -wares amp; systems. And this paper has done some research on the following aspects：

(1) Study on technological requirements and processes for star dischargers, divide them into several series according to component category and affiliation, analyze emphatically the characteristics of key components of star dischargers, ensure all parameters and summarize them in a final Excel table;

(2) Research and link Autodesk Inventor 2013 - 3D design software to functional mechan-

isms of an Excel table ,link all components to this tale in order to realize transmitting messages and communicating data of parameters ,and build parameterized model database for common models for star dischargers by adopting modeling driven by parameters.

(3)Base on SQL database technology, enter different type and specifications of model dimension parameters into database, build model dimension parameters database for parameters design systems of star dischargers, for query and use of parameters design .

(4) Use API of Autodesk Inventor 2013 and CAD 2014. Utilize Visual C# language to Establish a real-time communication during API, database amp; parameters design systems, realize the modification of corresponding model parameters by calling a series of data

-base functions to make the model rebuilt and updated automatically.

(5)Learn program language C# and design Interactive interface for ergonomics , user-friendly .Authorized users can build assembly parts, assembly drawings, parts, part drawings and reports automatically with one button after login in the system and choosing some type and specifications of star discharger via interface .

(6) Set two different technicians and sales rights to users: technicians can view and modify all the models and drawings, and the clerk need only view models and drawings, but do not have permission to modify models and drawings, in order to improve security of the system.

Key Words：Waste heat power generation; Star discharger; Parametrization; Database; API;

目录

第1章 绪论

1.1 研究背景

1.2 研究目的及意义

1.3 国内外研究现状

1.3.1 国外研究现状

1.3.2 国内研究现状

1.4 课题的来源及主要研究工作和方案

1.4.1 课题来源

1.4.2 主要研究内容

1.4.3 总体技术路线

1.5 本章小结

第2章 星型卸料器参数化系统建模分析

2.1 星型卸料器简介

2.2 参数化建模技术

2.2.1 参数化设计思想

2.2.2 Inventor参数化设计方法

2.2.3 Inventor参数化设计流程

2.3系统关键零部件模型库的建立

2.3.1 星型卸料器卸料器装配体

2.3.2 壳体

2.3.2 叶轮

2.3.3 端盖

2.3.4 其余零件

2.4 本章小结

第3章 星型卸料器参数化设计系统的实现

3.1 系统总体设计方案

3.2 Inventor API研究及应用

3.2.1 Inventor API简介

3.2.2 系统插件在Inventor的实现

3.3 系统数据库的建立

3.3.1 SQL数据库简介

3.3.2 C#编程访问SQL数据库的方法

3.3.3 对与模型连接的Excel进行重写

3.4 PDF图纸生成

3.5 Word报告生成

3.6 用户界面设计

3.7 本章小结

第4章 系统测试

4.1 用户登录测试

4.2 技术员权限测试

4.3 业务员权限测试

4.4 本章小结

第5章 总结与展望

5.1 总结

5.2 展望

参考文献

附录说明

附录I

附录II

附录III

致 谢

第1章 绪论

1.1 研究背景

水泥行业是我国的脊梁行业，其发展的好坏关系到一个国家基础设施建设的好坏。2011年，德国提出“工业4.0（Industrie4.0）”理念，引发了全世界新一代技术革命。为了提高竞争力、抢占先机、更好的迎接工业4.0的到来，各行各业也争先进行技术的革新。我国是世界水泥消耗大国，迫切需要推广一种高效节能的水泥生产方式，而水泥窑余热发电项目为此提供较优的解决方案。

余热发电项目是指回收利用低温余热进行发电，充分利用有限的资源进行生产，减少能源的浪费。目前，投产运营后的余热发电水泥生产线的节能效果十分显著，国家不断加大其建设力度。据统计，到2015年底，我国余热发电水泥生产线已装机2000万千瓦^[1]。

星形卸料器常用来卸粉状物料和颗粒物料，是排灰、送风和其它设备给料的重要组成部件，在环保、化工、冶金、食品等方面被广泛使用。其在余热发电水泥生产线中，一方面负责生产原料的配给和废渣烟气的排放；另一方面，封闭出料口，防止吸入空气，保证生产过程的正常进行。因此，要建立数量如此巨大且产量各异的余热发电水泥生产线，需要大量不同型号和规格的星型卸料器。目前，市场上主要有HT-AC、HT-BD、YJD-E和YJD-F四种型号，而每个型号根据其卸料能力又分成几十种规格。整个星型卸料器体系规格型号繁多而客户的需求各异，在追求高效高质的时代，企业如果继续采用传统的“try and error”低效率的设计方式去应对客户的需求终将被淘汰。