[发明专利]一种电力机车设备的三维布线设计方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及电力机车制造领域，特别是涉及电力机车设备的快速三维布线设计方法及装置。

背景技术

目前，国内在电力机车研制和批量生产中常用的布线设计方法基本上是二维的，技术比较落后。如图1所示，传统的电力机车布线设计方法是：

(1)电气原理工程师出电力机车原理图、设备总装工程师出二维总装设备布置图；

(2)布线工程师依据电力机车原理图、二维总装设备布置图，手工对主电路、附助电路、控制电路分开布线，分别由专人负责，各专门负责人之间的沟通仅限于各类电气接口；

(3)布线工程师出接线图、接线表；

(4)布线工程师现场服务解决整车线缆装配施工中出现的问题。

这种电气布线设计，容易导致下面四种情况：

1)布线设计周期较长、速度慢。

布线工程师投入设计晚，并且不能对电力机车原理设计提出自己的意见，返工率高。

2)布线设计精度低、可靠性差。

布线图只能对线缆的大致走向进行描述，空间感不强，布线容易出现空间干涉，具体情况要靠布线工程师现场服务确定，由于现场服务的布线工程师不只一个人，会出现同型号的车可能存在局部布线不同的情况，施工规范性容易打折扣。

3)布线设计以经验为主，成本高。

设计师依据电力机车原理图、二维总装设备布置图布线，无法准确确定长度，往往采取“宁长不短”的原则，经常出现某种车型的首台车布线设计严重超长，而此类车型布线的具体长度要经过几台车甚至一批车才能确定。

4)接线图、接线表人工录入，繁琐、耗时、易错。

以上四种情况使传统的电力机车布线设计成为影响电力机车产品可靠性和快速设计制造的“瓶颈”技术之一。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种电力机车的三维布线方法，以提高电力机车布线设计的速度与精度，并降低成本。

本发明的另一目的在于提供一种电力机车的三维布线操作平台。

为了实现上述目的，本发明实施例提供一种电力机车设备的三维布线方法，该方法采用计算机和CATIA软件构成三维布线CATIA操作平台，该方法包括：

设置电气零件库，该电气零件库包括所述电力机车设备的各类电气元件模型，所述电气元件模型定义有元件代号及元件电气属性；

根据所述电气元件模型设计电力机车设备的三维数字模型；

调用所述零件库模块，根据所述三维数字模型进行电气元件的装配，并设定各电气元件间的布线路径约束条件，根据所述布线路径约束条件进行三维布线；

对三维布线后的线缆进行空间干涉检测，并基于干涉检测结果进行布线路径的优化调整；以及

根据优化调整后的布线路径自动生成导线报表。

为了实现上述目的，本发明实施例还提供一种电力机车设备的三维布线设计装置，该装置设置在计算机和CATIA软件构成三维布线CATIA操作平台中，该装置包括：

电气零件库模块，用于设置电气零件库，该电气零件库包括所述电力机车设备的各类电气元件模型，所述电气元件模型定义有元件代号及元件电气属性；

三维数字建模模块，用于根据所述电气元件模型设计电力机车设备的三维数字模型；

三维布线模块，用于调用所述电气零件库模块，根据所述三维数字模型进行电气元件的装配，并设定各电气元件间的布线路径约束条件，根据所述布线路径约束条件进行三维布线；

干涉检测模块，用于对三维布线后的线缆进行空间干涉检测，并基于干涉检测结果进行布线路径的优化调整；以及

布线设计参数输出模块，用于根据优化调整后的布线路径自动生成导线报表。

本发明通过计算机和CATIA软件构成的三维设计操作平台，大幅提高了电力机车布线设计的速度及布线设计的质量，并降低了成本。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的限定。在附图中：

图1为现有的二维布线设计方法的流程图；

图2为本发明实施例的进行三维布线设计的流程图；

图3a至图3g为本发明实施例的零件库中的线卡、螺栓、螺母、垫圈、传感器探头、电缆、接线盒等零件示意图；

图4为本发明实施例中另一线卡形式的模型图；

图5为本发明实施例的三维数字载体转向架模型示意图；

图6为本发明实施例轴承故障检测装置的三维布线图；

图7为本发明实施例的进行空间干涉检测的示意图；

图8为本发明实施例的三维布线设计装置的结构示意图。

具体实施方式