预布线工艺在电力机车上的应用探讨论文_王丹丹

预布线工艺在电力机车上的应用探讨论文_王丹丹

摘要:本文对电力机车预布线工艺进行了简单的介绍与阐述,并选取了和谐型电力机车为研究对象,围绕预布线工艺在电力机车上的具体应用进行了探讨与研究,主要涉及到预布线工艺设计与具体的实施等内容,希望能够从理论层面上为预布线技术在电力机车上的应用与发展提供一点支持。

关键词:电力机车;预布线工艺;概念;应用

引言:所谓的机车预布线技术,就是指以整体设计与操作为原则,对机车施工技术进行整合与优化的一种技术。现阶段,预布线工艺在汽车与航空领域中有着很高的应用价值,而在铁路行业,在国际先进设计技术以及制造平台得到推广与普及的背景下,新型机车中预布线工艺的应用也趋于成熟。以和谐型系列电力机车为例,该系列电力机车在我国铁路事业的发展中有着广泛的应用,属于一种大功率交流传统货运机车,其设计理念就是基于预布线工艺与方法,对电气线路设计方案进行了优化,从而使机车体系与功能趋于模块化,提高全寿命周期的设计水平,最终在市场竞争中体现技术层面的优势。

一、机车预布线概述

在传统制造模式下,机车的生产主要围绕机车线缆敷设与加工为主,这种制造方式的缺点就在于线缆加工质量难以把控,无法统一质量特性,且施工耗费时间较长,很容易出现错线、损线以及漏线的情况。这些问题对于机车运行的安全性与稳定性有着很大的影响。而随着网络技术的发展,在电力机车中关于线缆的敷设在电磁兼容方面有了更高的要求。再加上市场竞争日益激烈,如何提高产品品质,保障生产进度成为线缆加工与敷设的技术性难题。

而在预布线技术得到应用与发展的背景下,电力机车布线作业的设计技术开始趋于模块化发展,不管是从功能还是结构的可以得到较大程度的优化。尤其是CATIA等三维软件的支持使得预布线技术有了更大的发挥空间。

就机车设计来讲,预布线设计是首要工作。设计单位需要分析产品的布线方式,选择预布线工艺,遵循模块化理念对预布线图纸进行制作。在设计布线方式时,应该按照自上而下的原则,对电磁兼容性进行全方位考量,从前期设计就要根据布线对功能区进行划分,并设计专门的模块,最后对机车布线走向加以确定。其次,站在工艺部门的角度,其主要负责预布线工装的设计,基于此为后续的预布线操作提供支持。

二、预布线设计技术分析

本文选取和谐型电力机车为研究对象,围绕预布线设计技术展开探讨。

1 产品结构

就结构设计来讲,和谐型电力机车的设计应该遵循模块化理念,通过布置中间走廊来完成布线。在设计布线形式时,应该坚持预布线理念。相关电气与网络控制元件均设置在设备上方,设备的下部则设置辅助与主电路电气接口。

2 预布线工程设计

2.1 电磁兼容性设计

电磁兼容性简称为EMC,预布线设计应该对其予以充分考虑。在电子设备运行过程中,电磁干扰对其安全性与稳定性产生的影响较大。近年来,在车载设备中由于采用了更多硬件技术,因此高频电磁兼容性问题也随之增加。与此同时,所有车辆、车载设备以及信号设备都要求符合相关规范与标准。就机载设备而言,其主要以EN50121-3-2作为参考标准,该标准对设备进行的相关抗扰度试验与发射试验进行了描述。站在电气设计人员的角度,应该在相关图纸中体现出EMC的规则。

2.2 预布线方案

基于电力机车布线的EMC设计原则,应该整理并划分好各类电压等级与敏感等级的线路,并以整车设备布置实际情况为参考,全方位考虑模块化、功能化的实现,同时也要注意整个系统的可维护性。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆整车预布线分为多个部分,在布线过程中应该通过预布线模板在车下完成布线,并将完成后的布线成果吊装上车,最终完成布线。

三、预布线工艺设计

预布线工艺设计具有较强的系统性与技术性,该项技术涵盖的环节比较多,在实施过程中要求设计人员从多角度进行考量。预布线工艺设计采用工序单元化、作业流水化模式,具有较高的技术含量,且设计流程相对流畅。基于工序内的专业支持以及自然互检,可以更好的控制导线加工与敷设质量。现阶段,在国际市场中,这种预布线工艺设计模式具有较高的应用价值,可以说已经达到了先进水平。

1 预布线模板设计与布线过程设计

在预布线工艺设计中,模板设计是非常关键的一个环节。通过原理图与布线图分析,可以确定车体中导线的走向,采用CATIA等三维软件,能够对机车设备安装模型进行模拟,同时对布线路径加以确定,之后结合设计要求,对导线固定器与固定线束进行定位。完成上述设计任务后就可以对每根导线的下线长度进行确定。最后,将平面式布线转化为立体布线,并结合图纸对布线模板进行制作。

对于操作人员,在制作模板的过程中应该先完成布线后捆扎与整理好线束,并将整理好的线束安装到机车车体上。如此一来,整个布线操作具有更强的独立性,有利于降低失误率,同时布线的合理性也更强,下线长度也更加精准有利于成本控制。此外,通过分离布线与组装作业,能够提高工序安排的合理性,提高生产效率。操作人员只需要在车下实施作业就可以完成布线,这种操作方式有利于提高产品质量,同时操作空间也更大。

2 下线

当导线型号、规格以及线缆长度确定后,布线设计人员就需要利用自动微机下线长度进行确定并完成自动剥线,对导线长度、剥线质量加以控制,从而为后续的端子压接质量控制提供有力支持。

3 压接

通过对相关图纸与设计成果的解读,对导线种类、压接连接器进行选择,并根据实际工序的生产力,制定相关方案以支持导线加工作业。根据不同工序的内容选择相应的操作工具,同时也要做好检测工作,确保工具工作状态满足要求,最后投入生产。

4 布线

在现场进行布线的过程中,应该最大限度的保证产品线槽与工装结合到一起,确保导线不会受到拉穿、移动等影响而受损。通常来讲,在组装完车下预布线槽后,就应该结合相关指导说明,对不同等级的导线进行布置与绑扎。在布线前应该将保护条镶嵌到线槽出现口。在完成绑扎后,还要根据相关指导说明对连接器与端子排进行制作,并在安装板上将其固定好。

5 检测与试验

在完成预布线操作后,还需要进行线间检测与耐压试验。其中线间检测主要在预布线完成后与装车前进行。主要检测内容有线束布置的正确性以及线束的绝缘性能。耐压试验则在机车组装工序中进行。其主要对象为整车布线,而屏柜中的电器件则不在试验范围内。这种试验模式相较于传统检测技术存在很大的差异,效果更加理想。

四、结束语

电力机车预布线技术的应用充分融合了设计与工艺理念,遵循模块化设计方法,从多个工序提高了布线效率与质量,并在实际案例中取得了成功。该项技术的运用有利于电力机车产品的发展,对于未来轨道交通领域的建设也起到了非常大的作用。

参考文献:

[1] 陈又专. 预布线工艺在电力机车上的应用[J]. 电力机车技术, 1996(4):24-25.

[2] 周宏,齐林涛,刘云翔等.预组装工艺在HXD3B型机车上的应用[J].电力机车与城轨车辆,2010,33(4):31-32,40.

[3] 刘帅军.交流传动电力机车操纵台预布线工艺研究[J].技术与市场,2017,24(6):26-28.

论文作者:王丹丹

论文发表刊物:《科学与技术》2019年18期

论文发表时间:2020/4/28

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