模拟线槽预布线工艺模型构建

模拟线槽预布线工艺模型构建

苏俐 刘胜

(中车株洲电力机车有限公司 湖南 .株洲 412001)

摘要： 根据机车车体结构及设备布置的不同，机车布线方式亦多种多样，主要分为中央连续型线槽布线，两侧连续型线槽布线，机械间间断型线槽布线，底架间断型线槽布线等。按照目前的布线工艺，只有中央连续型线槽布线采用车下预布线工艺，其余车型都采用车上直接布线。车上布线,作业空间狭小、作业环境欠缺，整体布线效率较低，质量隐患大。本文结合三段式布线理念，通过剖析中央线槽预布线工艺，拟为各车型构建模拟线槽布线模型，实现车下预布线，甚至预分线工艺，以提高整体布线效率，杜绝安全隐患，减少质量隐患，也为布线工艺统型奠基。

关键字：模拟、线槽、预布线、模型

0引言

随着经济地飞速发展，人们对物质生活水平的要求显著提高，对快捷、安全出行方式的要求也越来越高，城市交通方式、轨道交通产品亦趋灵活化，多样化。机车产品也由最初的、单一的和谐型主型机车发展成为单司机室工程车，双司机室工程车，动力集中型动车组，国外出口机车等多种车型共存模式。随着需求的不断多样化、复杂化，也给现场组装，特别是布线工艺带来了更多地挑战与机遇。

1现状分析

1.1机车布线类型分析

机车布线方式，布线类型多种多样。根据功能的不同，主要分为主辅电路布线、控制电缆布线。根据布线位置的不同，大致分为机械间主辅电路布线，中央线槽预布，机械间线缆预布，底架线缆布线，司机室布线，机械间散线布线。根据车体结构、设备布置不同，又可以归纳为中央连续型线槽布线，两侧间断型线槽布线，机械间间断型线槽布线底架间断型线槽布线。

1.2机车布线现状分析

目前，只有中央连续型线槽布线采用车下线槽预布线工艺，在车下进行预布线、预分线、预处理，其余类型采用车上布线、分线。车上布线、分线存在以下不足之处：

a.作业环境欠缺，作业空间小，焊接导轨、安装座多，存在很大的安全隐患；

b.电缆布线过程碰触车体次数增多，带来了更多的质量隐患；

c.电缆长度较长，占用空间大，影响了其他工序作业；

d.整体作业时间长，影响上下工序，延长了整车组装周期；

以动车组拖车项目为例，拖车项目采用左右分侧、分区、3段式线槽布线，受线槽结构及场地影响，无法实现线槽车下预布线。客室线槽又长又窄，线束达320束，加上电缆本身选用超轻电缆，布线过程电缆破损几率大；车上作业环境差，整车车内光线较暗，地板上焊接导轨多达278个，存在极大的安全隐患；车上布线、分线周期过长，耗时6人* 6.5天。

为实现电缆的车下预布线、预分线，以及电缆的精确布线，减少车上工作难度，结合三段式布线理念，借鉴中央线槽预布线工艺思路，剖析整车布线，拟构建整车模拟线槽布线模型。

2模拟线槽模型的构建

2.1三段式布线理念简介

三段式布线理念即“预留1”+“路径”+“预留2”的布线模式。如图一所示，即：为电缆起始端设定一个预留位置X1、X2，以及预留长度L1、L2，把中间所有路径统称为布线路径。下线时，在正确的位置贴上标记。布线时，电缆在X1处预留L1长度后，按规定路径布线到X2位置，或者在X2处预留L2长度后，按规定路径布线到X1位置的一种布线理念。

图一 三段式布线模型

2.2模型构建

模拟线槽布线模型即电缆布线路径、布线长度的EXCELL模型。将CAD图纸数据中电缆布线路径，布线长度信息转化为EXCELL表格数据，利用EXCELL本身的函数功能，实现数据地自动处理，实现数据的精准化、统一化。

2.2.1布线路径简化

如图二所示，通过分析整车CAD布线图纸及原理图可知，电缆主要在客室左、右侧线槽布线，一部分电缆经过I、II端端部线槽到达底架区域，再通过底架线槽到达指定设备。一部分电缆从一侧客室线槽经过I、II端端部线槽到达另一侧客室线槽。

图
二 整车布线

因此，将客室、端部、底架布线图简化化为布线路径示意图，简单地描述、示意整车电缆布线路径，如图三所示。

图
三 整车布线路径示意图

2.2.2线槽数据采集

布线路径示意图大致描述了整车电缆布线路径，根据CAD线槽图纸，测量各线槽出口长度数据，获得模拟线槽数据模型。如图四所示：

图
四 客室线槽

将线槽出口信息，长度信息处理后即可得到整车模拟线槽数据模型，如图五所示：

图 五 拖车项目模拟线槽数据模型

如
图五所示，线槽左右侧都有出线口，且出口宽度长短不一，出口位置几乎不对称，线槽数据采集时需将左右侧所有出口映射到同一直线上，再测量所有相邻两点之间的距离。如图六所示。

图六 中央型线槽

通过分析左右侧出口之间的相互关系后，获得中央型线槽数据模型，再根据电缆分区选择性地增加横向布线距离，如图七所示：

图
七 中央型线槽数据模型

2.2.3布线模型的构建

在电缆下线时确定好起始位置X1、X2、L1、L2。就拖车而言，由于客室线槽分为R1-R3,R4-R18，R9-R21三段，车上线槽布线时只能完成R9-R21区域的布线，按现有的布线模式，下线预留标识定义为R9到R21，无法一次性将电缆布线到位，待线槽安装后，还需要重新对着图纸逐一核对所有线束剩余的布线路径，操作十分繁琐。

模拟线槽布线模型的构建采用三段式布线理念，预留标识直接定义为电缆的起始位置X1、X2。考虑好间断线槽之间的过渡距离，依据线槽数据模型将间断线槽模拟为连续线槽，模拟到车下布线台位。在无实体线槽情况下，根据预留标识直接进行预布线、预分线处理，将整车线束预布线为RRB RRC RRD RLB RLC RLD六大束。

3模拟线槽模型的运用

模拟线槽预布线模型在多型动力集中型动车组拖车项目、控制车项目上得到了运用，模拟线槽预布线模型前布线、分线模式如图八所示，每束线都需要在机械间现场布线，分线。采用模拟线槽预布线工艺模型后，实现了车下无线槽模式下的预布线、预分线，如图九所示，后续装车时只需要进行六大束电缆的布线、分线。

图八 图九

以拖车项目为例，模拟线槽预布线后，布线地点由车上模拟到了车下，减少了质量隐患、安全隐患；提前在车下预布线，预分线，将车上布线量由320束减少为左侧线槽B区、C区、D区、右侧线槽B区、C区、D区6大束，提高了布线效率；提前模拟电缆出线槽后电缆分线的路径及方式，在车下进行电缆预分线，预绑扎，减少了上车作业时间，减少了上下多工序之间的相互干扰，缩短了整车试制周期。经验证，布线时间由“布线6人 * 3.5天+分线6人* 3天”，缩短为“布线6人* 2天+分线6人* 2h天”。

4模拟线槽模型的推广

模拟线槽预布线工艺模型的构建除了对这种两侧间断型线槽布线非常实用外，对中央连续型线槽布线，机械间间断型线槽布线，底架间断型线槽布线也非常实用。

对中央连续型线槽布线而言，它本身能实现线槽车下预布线、预分线工艺，模型的构建，由于有精、标、准的数据模型进行支撑，杜绝了测量方法、测量工具等带来的误差。

对于机械间间断型线槽布线，底架间断型线槽布线，由于没有连续的线槽，在设计上也不存在固定出口,设备端预留的定义，难以提前发现电缆长度异常问题。模型的构建，为整车电缆设定了预留位置、长度及预留标记，将信息直接体现在了电缆上，作业过程中可提前发现电缆长度问题，也减少了重复核对文件的工作量。

5结束语

模拟线槽预布线工艺模型的构建实现了电缆布线的车下预布线，预分线，提高了整体布线效率，减少了安全隐患，质量隐患，提升了整体布线质量。

模拟线槽预布线工艺模型的构建是三段式布线理念地运用，它有助于整个布线工艺本身的标准化与平台化，员工作业的规范化，甚至员工培训、工艺人员培训的规范化、标准化。

模拟线槽预布线工艺模型是数据化模型，随着信息化、自动化水平地不断提高，数据化模型地构建也推动着整个布线工艺向自动化、信息化接轨，也为后续数据处理程序、数据处理软件的引用与运用奠定了基础。

参考文献

[1] TB/T 3153-2007机车车辆布线规则[S] 中华人民共和国铁道部 2007.

[2] Q/TX E1-036-2015轨道交通装备产品电缆布线、接线工艺守则[S] 中车株洲电力机车有限公司 2015.

作者简介 苏俐 2012年毕业于中国矿业大学信息与电气工程学院电气工程与自动化专业 本科 现从事电力机车组装工艺研究，质量管控工作