管道系統設計的基本原理是利用3D 草圖完成管道布局,并添加相應的管路附件,整個管路系統作為主裝配體的一個特殊子裝配體。

    管路系統子裝配體

    建立管線系統時,SolidWorks 將在裝配體文件中生成一個特殊類型的子裝配體。生成的子裝配體中包含管線系統所必須的管線以及附件,例如,對于管道而言,管道系統子裝配體中可能包含不同長度的管道、彎頭以及三通、閥門等相關的附件。

    子裝配體中包含一個“路線1”特征,如圖1所示,通過“路線1”特征可以完成對管道系統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零件位置和用戶繪制的3D 草圖,3D 草圖與主裝配體相關并且決定管線系統中管道和附件的位置及參數。

    如圖1所示,3D 草圖決定了管道的位置和布局,管道系統的管道附件的位置確定了每段管道的長度。包含整個3D 草圖在內的所有零件,均作一個特殊的子裝配體存在。

    管道系統中的零件

    如圖1所示,一般來說,在管道系統中包含如下幾類零件:

     管道

    管道系統中的管子零件(Pipe 或Tube)。應在管道零件定義管道的直徑(標稱直徑)和壁厚等級(例如,Sch40),這兩個參數用于確定管道系統中管道規格并用于篩選管道系統中的其他管路附件。

    由于管子名義直徑眾多,在加上壁厚等級的組合,管子的規格也非常多。一般說來,在管子零件中應使用系列零件設計表完成各種管子規格的定義。

   管路附件

    一般說來,管路附件是指管路系統中應用的標準附件,例如彎頭、三通、接頭、管帽或法蘭等標準零件。系統在利用3D 草圖建立管道系統時,可以直接應用不同形式的彎頭;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準管路端頭、壓力表、閥門等相關的零件。管路系統中的這些零件也可以廣義地稱為“管路附件”。

    連接點和步路點

    連接點是管路附件零件中的一個點。連接點定義了管道的起點或結束點,接頭零件的每個端口必須有一個連接點。建立管道系統時,必須從現有裝配體中零件上的一個連接點開始。

    零件中的連接點定義了管道系統的管道參數,如圖2所示,連接點定義的管道參數

    包括:
 
    管道的類型:管筒、管道(裝配式管道)和電力;
    管道方向:即從連接點開始管道延伸的方向;
    管道的參數:管道系統的參數是指針對此連接點而言,將用于連接的管道的相關數據;
    標稱直徑: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。
    規格區域名稱:用于過濾配合零部件規格的標識符號,例如壁厚等級、壓力級別等,與管道零件的管道識別符(“$屬性@ Pipe Identifier ”)相匹配。 

圖2 連接點

    管路附件中必有一個步路點,此點的位置定義了當管路附件應用于管道系統中時與3D 草圖中的一個斷點重合的位置,即管路附件的安裝位置,如圖3所示。

圖3 連接點及管路附件在管路中的位置

    管道系統設計庫

    SolidWorks軟件提供了用于管道系統設計的設計庫,保存在“安裝目錄\data\design library\routing\ ”文件中,用戶可以直接從設計庫窗口中應用。

    用戶可以直接使用設計庫中文件完成設計,也可以根據管路零件的規則建立自定義的管路設計庫。為了簡單起見,在要求不嚴格的情況下,用戶甚至可以在現有管道系統設計庫的基礎上進行改造以后再使用。

    文件命名和文件復制

    建立管道系統后,管道系統裝配體、管道零件和管路附件的默認命名和保存方式遵守

    如下規則,用戶也可以在系統提示保存文件時保存為其他名稱或位置。管道系統子裝配體建立SolidWorks 管道系統時,系統將利用主裝配體的名稱給定管道子裝配體一個默認名稱,其規則是:RouteAssy<#>-主裝配體名稱.sldasm 例如:RouteAssy1-燃氣管布.sldasm

    管道零件管道零件默認被復制保存在當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“$屬性@ Pipe Identifier ”值+“-”+“子裝配體名稱”.sldprt 例如:075in Schedule40-RouteAssy1-燃氣管布局.sldprt ‰管路附件管路附件仍然使用設計庫中的零件。

    連接點和管道零件配置參數的關系

    實際上,建立管道系統時選擇的第一個連接點,已經確定了管路系統的屬性:即使用管路的類型(管道或管筒)、名義尺寸和壁厚等級三個因素。管路系統使用配置來區別管道或管筒并與管路附件的大小相適應。

    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格,這些配置的建立應采用系列零件設計表的方法最為簡單。

    管道零件:在管道附件的配置參數中,有兩個必備參數:
    NominalDiameter@FilterSketetch :用于定義管子的名義直徑。
    $屬性@ Pipe Identifier :管道識別符,用于識別或篩選管道的規格;管道附件的連接點在管道附件的系列零件設計表中,也需要建立兩個必備的參數:
    $屬性@Nominal Pipe Size :定義管道附件的名義直徑。Specification@CPoint1 (每個連接點具有一個“Specification ”參數)這兩個參數分別代表連接點的【參數】選項組中的內容,如圖4所示。

圖4 連接參數和設計表參數

    因此說,管道零件和管路附件在連接上是有明確的,管道零件的名義直徑與規格應于管道附件的名義直徑和規格相匹配,如圖5所示。