管道設(shè)計(jì)基礎(chǔ)

第7章管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)

SolidWorksRouting是SolidWorks專門用于管路系統(tǒng)和電纜設(shè)計(jì)的一個(gè)插件，完全與

SolidWorks無縫集成。利用SolidWorksRouting,用戶可以快速、高效地完成大部分用于氣

體和液體傳輸設(shè)備的管路系統(tǒng)。

本章主要介紹SolidWorksRouting插件的管道和管筒設(shè)計(jì)功能，包含如下內(nèi)容：

管路設(shè)計(jì)介紹

管道零件和管路附件庫

管道設(shè)計(jì)相關(guān)知識(shí)

管道和管筒設(shè)計(jì)步驟

7.1Solid\forksRouting簡介

利用SolidWorksRouting,用戶可以完成管道路線、管筒路線以及電力電纜和線束的三

維建模，并將三維模型在工程圖中應(yīng)用，從而建立管道和附件的下料表以及電線電纜的二維

線束工程圖。

7.1.1管線系統(tǒng)的主要功能

SolidWorksRouting具有如下功能：

直觀地創(chuàng)建和修改線路系統(tǒng)。

在復(fù)雜的產(chǎn)品中迅速進(jìn)行管筒、管道、電力電纜和纜束系統(tǒng)的3D參數(shù)建模。

直接或通過線夾和吊架自動(dòng)設(shè)計(jì)管筒、軟管、電力電纜和纜束段。

SolidWorks提供了管筒、管道、電力電纜和纜束零部件庫。

自動(dòng)創(chuàng)建包含完整信息（包括管道和管筒線路的切割長度）的工程圖和材料明細(xì)

表。

7.1.2管線系統(tǒng)的分類

SolidWorksRouting管線系統(tǒng)插件可以完成如下系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，如圖7T所示。

管道：一般指硬管道，特別指那些需要安裝才能完成的管道系統(tǒng)，例如，通過螺

紋連接、焊接方法將彎頭和管道連接成的管道系統(tǒng)。在SolidWorks中，管道系統(tǒng)稱為

“Pipe”。

管筒：一般用于設(shè)計(jì)軟管道系統(tǒng)，例如折彎管、塑性管。此類管道系統(tǒng)中，不需要在折彎的

地方添加彎頭附件。在SolidWorks中的管筒稱為“Tube”。

電纜和纜束：用于完成電子產(chǎn)品中三維電纜線設(shè)計(jì)和工程圖中的電線清單或連接信息。

圖7-1管線系統(tǒng)的分類

7.1.3啟動(dòng)SolidWorksRouting

SolidWorksRouting是SolidWorksOfficePremium商業(yè)版本的一部分。如果用戶選用

了SolidWorksOfficePremium商業(yè)版本，則SolidWorksRouting插件默認(rèn)安裝在用戶的

機(jī)器上。

選擇下拉菜單中的【工具】Bfi件】命令，在【插件】對話框中選中【SolidWorksRouting]

復(fù)選框，單擊【確定】按鈕即可啟動(dòng)

[SolidWorksRouting）插件,如圖7-2所示。

圖7-2激活［SolidWorksRouting］插件

7.1.4SolidWorksRouting應(yīng)用界面

SolidWorksRouting完全集成于SolidWorks中，在插件未激活前，用戶無法使用管線系

統(tǒng)設(shè)計(jì)功能。在激活SolidWorksRouting插件后,系統(tǒng)在工具欄中和菜單中增加了相應(yīng)的

用于管線系統(tǒng)設(shè)計(jì)的工具欄和菜單。

SolidWorksRouting?般應(yīng)用于裝配體設(shè)計(jì)環(huán)境，因此在打開裝配體文件時(shí)可激活并顯

示SolidWorksRouting工具欄和菜單（包含激活的快捷菜單）,如圖7-3所示。

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圖7-3SolidWorksRouting應(yīng)用界面

7.1.5SolidWorksRouting系統(tǒng)選項(xiàng)

SolidWorksRouting插件被激活后，在【系統(tǒng)選項(xiàng)】對話框中增加了管路系統(tǒng)設(shè)計(jì)的系

統(tǒng)選項(xiàng)，如圖7-4所示。

通過這些選項(xiàng)，用戶可以設(shè)定管道設(shè)計(jì)中的有關(guān)默認(rèn)設(shè)置。

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圖7-4SolidWorksRouting系統(tǒng)選項(xiàng)

7.2管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原理

管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原理是利用3D草圖完成管道布局，并添加相應(yīng)的管路附件，整個(gè)

管路系統(tǒng)作為主裝配體的一個(gè)特殊子裝配體。

7.2.1管路系統(tǒng)子裝配體

建立管線系統(tǒng)時(shí)，SolidWorks將在裝配體文件中生成一個(gè)特殊類型的子裝配體。生成

的子裝配體中包含管線系統(tǒng)所必須的管線以及附件，例如，對于管道而言，管道系統(tǒng)子裝配

體中可能包含不同長度的管道、彎頭以及三通、閥門等相關(guān)的附件。

子裝配體中包含一個(gè)“路線1”特征，如圖7-5所示，通過“路線1”特征可以完成對

管道系統(tǒng)屬性和管道路徑的編輯。

管道子裝配體的線路來源于在主裝配體中根據(jù)零件位置和用戶繪制的3D草圖，3D草

圖與主裝配體相關(guān)并且決定管線系統(tǒng)中管道和附件的位置及參數(shù)。

如圖7-5所示，3D草圖決定了管道的位置和布局，管道系統(tǒng)的管道附件的位置確定了

每段管道的長度。包含整個(gè)3D草圖在內(nèi)的所有零件，均作一個(gè)特殊的子裝配體存在。

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圖7-5管道系統(tǒng)和管道零件

7.2.2管道系統(tǒng)中的零件

如圖7-5所示，一般來說，在管道系統(tǒng)中包含如下幾類零件：

管道

管道系統(tǒng)中的管子零件（Pipe或Tube）。應(yīng)在管道零件定義管道的直徑（標(biāo)稱直徑）

和壁厚等級（例如，SchdO）,這兩個(gè)參數(shù)用于確定管道系統(tǒng)中管道規(guī)格并用于篩選管道系統(tǒng)

中的其他管路附件。

由于管子名義直徑眾多，在加上壁厚等級的組合，管子的規(guī)格也非常多。一般說來，在

管子零件中應(yīng)使用系列零件設(shè)計(jì)表完成各種管子規(guī)格的定義。

管路附件?般說來，管路附件是指管路系統(tǒng)中應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)附件，例如彎頭、三

通、接頭、管帽

或法蘭等標(biāo)準(zhǔn)零件。系統(tǒng)在利用3D草圖建立管道系統(tǒng)時(shí)，可以直接應(yīng)用不同形式的彎頭；

而對于三通或法蘭類型的附件，需要用戶自行添加。

其他零件其他的管路零件，例如用戶自定義的非標(biāo)準(zhǔn)管路端頭、壓力表、閥門等

相關(guān)的零件。

管路系統(tǒng)中的這些零件也可以廣義地稱為“管路附件”。

7.2.3連接點(diǎn)和步路點(diǎn)

連接點(diǎn)是管路附件零件中的一個(gè)點(diǎn)。連接點(diǎn)定義了管道的起點(diǎn)或結(jié)束點(diǎn)，接頭零件的每

個(gè)端口必須有一個(gè)連接點(diǎn)。建立管道系統(tǒng)時(shí)，必須從現(xiàn)有裝配體中零件上的一個(gè)連接點(diǎn)開

始。

零件中的連接點(diǎn)定義了管道系統(tǒng)的管道參數(shù)，如圖7-6所示，連接點(diǎn)定義的管道參數(shù)

包括：

管道的類型：管筒、管道(裝配式管道)和電力。

管道方向：即從連接點(diǎn)開始管道延伸的方向；

管道的參數(shù)：管道系統(tǒng)的參數(shù)是指針對此連接點(diǎn)而言，將用于連接的管道的相關(guān)數(shù)據(jù)：

標(biāo)稱直徑：也稱為名義直徑，即要連接的管道的名義直徑，與管道零件的名義直徑相

匹配。

規(guī)格區(qū)域名稱：用于過濾配合零部件規(guī)格的標(biāo)識(shí)符號(hào)，例如壁厚等級、壓力

級別等,與管道零件的管道識(shí)別符("$屬性@PipeIdentifier")相匹配。

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圖7-6連接點(diǎn)

建立管啕聲

忖，只要選擇的管子零件可以匹配連接點(diǎn)的名義直徑，系統(tǒng)允許用戶選擇管子

的規(guī)格

管路附件中必有一個(gè)步路點(diǎn)，此點(diǎn)的位置定義了當(dāng)管路附件應(yīng)用于管道系統(tǒng)中時(shí)與3D

草圖中的一個(gè)斷點(diǎn)重合的位置，即管路附件的安裝位置，如圖7-7所示。

連接點(diǎn)

圖7-7連接點(diǎn)及管路附件在管路中的位置

7.2.4管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)庫

SolidWorks軟件提供了用于管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)庫，保存在“安裝目錄\data\design

librar八routing'”文件中,用戶可以直接從設(shè)計(jì)庫窗口中應(yīng)用，如圖7-8所示。

設(shè)計(jì)庫

4designlibrary

annotations

E)k_'assemblies

由features

@'formingtools

國parts

iB&routing

田」一,■assemblyfittings

Oconduit

國,k-electrical

Bpiping

Qcrosses

田“E?elbows

flanges

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tees

threadedfittings(npt)

0-tubing

,0smartcomponents

n*a

threadedthreadedthreadedthreaded

capcouplingcrosselbow-4...

QO1?

threadedthreadedthreadedthreaded

elbow-9...half-cou...lateralreducer

圖7-8管路系統(tǒng)設(shè)計(jì)庫

用戶可以直接使用設(shè)計(jì)庫中文件完成設(shè)計(jì)，也可以根據(jù)管路零件的規(guī)則建立自定義的管

路設(shè)計(jì)庫。為了簡單起見，在要求不嚴(yán)格的情況下，用戶甚至可以在現(xiàn)有管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)庫的

基礎(chǔ)上進(jìn)行改造以后再使用。

7.2.5文件命名和文件復(fù)制

建立管道系統(tǒng)后，管道系統(tǒng)裝配體、管道零件和管路附件的默認(rèn)命名和保存方式遵守如

下規(guī)則，用戶也可以在系統(tǒng)提示保存文件時(shí)保存為其他名稱或位置。

管道系統(tǒng)子裝配體

建立SolidWorks管道系統(tǒng)時(shí)，系統(tǒng)將利用主裝配體的名稱給定管道子裝配體一個(gè)默認(rèn)

名稱，其規(guī)則是：

Route力ssy<#>-主裝配體名稱.sldasm

例如：RouteAssyl-燃?xì)夤懿季?sldasm

管道零件管道零件默認(rèn)被復(fù)制保存在當(dāng)前主裝配體所在的位置，并建立不同的配

置以代表不同

的管子長度，文件命名方式為：

管道零件的"或?qū)傩訞PipeIdentifier''值++"子裝配體名稱”.sldprt

例如：075inSchedule40-RouteAssyl-燃?xì)夤懿季?sldprt

管路附件管路附件仍然使用設(shè)計(jì)庫中的零件。

7.2.6連接點(diǎn)和管道零件配置參數(shù)的關(guān)系

實(shí)際上，建立管道系統(tǒng)時(shí)選擇的第一個(gè)連接點(diǎn)，已經(jīng)確定了管路系統(tǒng)的屬性：即使用管

路的類型（管道或管筒）、名義尺寸和壁厚等級三個(gè)因素。管路系統(tǒng)使用配置來區(qū)別管道或管

筒并與管路附件的大小相適應(yīng)。

管道附件和管道零件中包含大量的配置，以代表不同尺寸和不同規(guī)格，這些配置的建立

應(yīng)采用系列零件設(shè)計(jì)表的方法最為簡單。

管道零件：在管道附件的配置參數(shù)中，有兩個(gè)必備參數(shù)：

NominalDiameterSFilterSketetch：用于定義管子的名義直徑。

$屬性@PipeIdentifier：管道識(shí)別符，用于識(shí)別或篩選管道的規(guī)格；

管道附件的連接點(diǎn)在管道附件的系列零件設(shè)計(jì)表中，也需要建立兩個(gè)必備的參

數(shù)：

$屬性?NominalPipeSize：定義管道附件的名義直徑。

SpecificationSCPointl（每個(gè)連接點(diǎn)具有一個(gè)"Specification”參數(shù)）這兩

個(gè)參數(shù)分別代表連接點(diǎn)的【參數(shù)】選項(xiàng)組中的內(nèi)容，如圖7-9所示。

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