Solidworks软件的二次开发在选煤厂三维设计中的应用21

SolidWorks软件的二次开发在选煤厂三维设

计中的应用

李峰，朱志波，牛保军，董雄波，司文飞，张珂 ，谢丹

（中国矿业大学（北京） 化学与环境工程学院 北京 海淀 100083）

摘要：本文介绍了选煤厂设计与SolidWorks软件二次开发原理，选择选煤厂的总平面布置作为SolidWorks软件二次开发的研究对象，利用参数化建模的思想,结合OLE Automation技术,进行SolidWorks软件的二次开发,建立选煤厂标准件库，应用于选煤厂三维总平面设计。

关键词：选煤厂设计、SolidWorks软件、二次开发、标准件库、三维设计

引言：随着计算机技术和绘图技术的发展，工厂设计中三维设计图的应用越来越多。而已有选煤厂设计辅助软件和计算工具的研究多集中在二维设计和参数计算方面。相对于现阶段的发展趋势，二维设计显然已逐渐不再符合当今时代的要求。因此，对于选煤厂三维设计的研究与相关软件的开发，已然成为一种发展趋势。就SolidWorks软件而言，它功能丰富、操作简单、应用开发方便，与多家CAM、CAE软件有紧密接口，是一种理想的应用于选煤厂三维设计的软件。然而，该软件是通用设计软件，而选煤厂设计有其特有的设备和工艺布置特点，所以该软件应用于选煤厂设计时不免有不便之处，缺少选煤厂设计专有控件。所

以要使SolidWorks在选煤厂设计过程中充分有效地发挥作用, 需要对其进行专业化和本地化的二次开发。

本文通过对选煤厂设计和SolidWorks软件的相关深入探讨，选择选煤厂的总平面布置作为SolidWorks软件二次开发的研究对象，进而深入地阐述该软件的二次开发应用于选煤厂设计的基本思路和方法。

1.选煤厂设计相关介绍

1.1选煤厂设计的基本要求

为适应国民经济和社会主义市场经济的发展，以及适合环境保护的要求，国家煤炭工业发展规划提出，要大力推进煤炭洁净生产和使用，促进洁净煤技术的产业化。发展洁净煤技术，其重要内容之一就是用先进技术改造和建设选煤厂。改造和建设选煤厂是大规模的煤炭工业基本建设项目，而选煤厂的设计工作是基本建设的重要环节。

选煤厂的新建，改建和扩建工程设计和工程咨询，应遵循以下基本要求：

（1） 首先考虑煤炭资源特点，条件，市场要求，其次考虑原煤和产品运输距离。在足够的煤质资料和其他设计资料的基础上，确定适当的工艺流程和设备。一般情况下，原煤和产品的运输距离是越短越好，以保证经济效益和产品的竞争力。

（2） 矿井型选煤厂应与矿井同时设计，同时施工，同时投产。其他类型的选煤厂必须保证煤源供应，环境保护，在不影响相关矿井正常投产的情形下，适当安排工期。

（3） 在设计中因地制宜选择合适的地理条件，采用经济效益高的工艺技术和设备。工艺流程与设备力求简单，可靠和高效率。

（4） 条件适合的情况下，尽量套用或局部套用经过生产检验的定型设计或比较成功的设计。必要时进行局部修改，或以此为参考重新设计。设计中要考虑标准化，系列化，通用化的问题。

（5） 重视回收利用煤中共生和伴生矿物，特别要在设计中考虑中煤，矸石，煤泥等副产品的利用和多种经营。

（6） 设计要考虑安全因素，认真考虑消防，预防火灾的问题。 （7） 设计要符合环境保护的要求。煤泥场内回收，实现洗水闭路循环，要求符合环境保护要求。合理处置废渣，废气，煤尘，采取措施减少隔离噪声。要考虑厂区，生活区的绿化和美化设计，使选煤厂有良好的生产生活环境。

（8） 为避免重复设计，重复投资 ，选煤厂设计必须与有关设计严格分工，划分设计范围。

（9） 现有设计应为将来的选煤厂进一步发展或改建，或扩建留有余地并为施工创造条件。 1.2选煤厂设计的分类 1.2.1 车间工艺布置

车间及设备的工艺布置是选煤厂工艺设计的重要组成部分，是根据

工艺厂房总平面布置图，设备选型资料，生产经营管理要求等，在流程确定，设备选型的基础上进行的，要将所选设备和设施按工艺要求进行平面和立面布置。其车间设备布置的基本要求是：

（1） 在符合工艺要求的情况下，设备布置应紧凑，合理，不要太拥挤，留有操控检修空间和面积。同类型的机械设备考虑互换性和灵活性。尽量采用自流作业，减少输送设备和转载点。设备之间连接的溜槽，管路，线路尽量缩短，它们穿过楼板和跨间时，勿与梁，柱相碰。

（2） 重型设备及振动较大的设备尽量布置在厂房底层。整机安装的特大型设备，必须在厂房围墙等土建施工前就位或搬进厂房。

（3） 同一类型或同一系统的设备布置在同一标高上，同时排列整齐。对大型厂房要防止振动设备过于集中，以防止共振发生。两台或两台以上同样设备对称或同轴线布置，可减少土建设计工作量，并便于生产操作，检修和管理。

（4） 溜槽，管路的坡度既要保证物料畅通，又要避免坡度过大砸压设备。料仓的倾角应大于物料自然安息角，并考虑物料的粒度和水分合理确定。高大的设备和设施，尽量不要布置在厂房外墙门窗附近。

其车间的工艺布置主要分为以下： （1） 原煤受储车间的工艺布置； （2） 原煤准备车间的工艺布置； （3） 跳汰选煤车间的工艺布置； （4） 重介车间的工艺布置； （5） 浮选车间的工艺布置； （6） 干燥车间的工艺布置； （7） 沉淀浓缩设备的工艺布置； （8） 产品装车仓的工艺布置；

（9） 胶带输送机及走廊的工艺布置。 1.2.2选煤厂总平面布置

根据生产工艺要求和厂区地形、原料和产品运输方向、运输方式、工

程地质、电源与水源供应等条件,综合地将主要生产车间、辅助生产车间、行政生活福利设施以及运输线路和工程管线等，合理地、经济地布置在选定的场址上。

总平面设计的基本要求：

（1） 根据建筑物功能的不同，分区布置。以主要工业场地作为主体，全面规划，按照其相互间的性质关系和特点进行布置，做到生产上流通，生活上使用方便。

（2） 充分考虑地形，减少土石方工程量，尽量采用自流式管沟。厂区建筑物一般顺地形等高面进行布置。

（3） 建筑物，道路及工程管线的布置应紧凑合理，相互协调，整齐美观。

（4） 主要建筑物应布置在工程地质条件较好的地段。

（5） 根据生产使用，防火，环境保护，卫生安全等要求设计联合建筑。

（6） 处理好建筑物位置与风向，朝向的关系。 （7） 与所在地规划或矿区，矿井的总平面布置协调。

选煤厂的总平面布置是一项重要的内容，合理的布置，直观的显示可以解决许多不必要的问题，节约人力、物力、财力。选煤厂的总平面布置采用三维立体设计可以清晰地展示其厂区建筑物的面积、标高、分

输入界面、DLL程序后台管理系统组成，见图：

数据库中的数据是所设计选煤厂建筑构件的特征参数值,要用这些值来修改模板模型库中的构件模型，以获得符合设计要求的构件,达到自动设计构件的目的。利用Visual Basic 创建用户界面，在界面中设置数据控件与相应数据表中的数据建立连接。程序运行时,根据用户所选择的标准件规格,自动打开数据库中对应的建筑物构件尺寸参数表,并查询其参数尺寸,然后返回所得数据给设计变量，再用这个变量值更改模板模型的相应尺寸,重新生成所需要的建筑物构件模型。在标准件库中，存储的选煤厂主要建筑物的相关三维实体模型，通过调用，来完成选煤厂总平面的布置。

3.4调用标准件库进行选煤厂总平面布置

在完成的标准件库中，已经存储了大量的相关建筑物的三维模型，例如：受煤车间，筛分破碎车间，储煤仓，主厂房，装车仓，浓缩车间及沉淀塔，干燥车间，带式输送机走廊及转折点，排矸设施，以及其他一些辅助设施，行政公共建筑等。

通过在SolidWorks中调用标准件库中的三维模型，按照相关的布置

原则与要求，来完成选煤厂总平面的布置，生成选煤厂总平面布置的三维模型，直观的展示选煤厂整体建筑物布局。标准件库的建立，是SolidWorks二次开发的重要方式。对于选煤厂三维设计的应用，有着重要的实际意义。

SolidWorks软件的二次开发应用，不仅可以应用于相对较为简单的选煤厂总平面布置，还可以应用于较为复杂的车间工艺布置，包括破碎机，振动筛等选煤机械的三维设计，利用同样的思路，建立标准库，完成相关三维设计。 结语

本文通过对选煤厂设计中车间工艺布置，总平面布置，以及SolidWorks软件二次开发原理与思路的介绍，深入的总结并阐述SolidWorks二次开发在选煤厂三维总平面布置中的应用的具体思路。通过建立选煤厂建筑物标准件库，调用相关三维实体模型，对选煤厂进行设计。本文的思路对于选煤厂车间工艺布置中的三维机械设计同样具有重大的借鉴意义。 参考文献

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