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文档简介

1、 河南机电高等专科学校毕业设计/论文 绪 论电线电缆用以传输电(磁)能,信息和实现电磁能转换的线材产品 广义的电线电缆亦简称为电缆狭义的电缆是指绝缘电缆它可定义为:由下列部分组成的集合体:一根或多根绝缘线芯,以及它们各自可能具有的包覆层,总保护层及外护层电缆亦可有附加的没有绝缘的导体。电线电缆行业虽然只是一个配套行业,却占据着中国电工行业1/4的产值。它产品种类众多,应用范围十分广泛,涉及到电力、建筑、通信、制造等行业,与国民经济的各个部门都密切相关。电线电缆还被称为国民经济的“动脉”与“神经”,是输送电能、传递信息和制造各种电机、仪器、仪表,实现电磁能量转换所不可缺少的基础性器材,是未来电气

2、化、信息化社会中必要的基础产品。中国经济持续快速的增长,为线缆产品提供了巨大的市场空间,中国市场强烈的诱惑力,使得世界都把目光聚焦于中国市场,在改革开放短短的几十年,中国线缆制造业所形成的庞大生产能力让世界刮目相看。随着中国电力工业、数据通信业、城市轨道交通业、汽车业以及造船等行业规模的不断扩大,对电线电缆的需求也将迅速增长,未来电线电缆业还有巨大的发展潜力。在电线电缆生产中,绞线是裸电线和绝缘电线电缆生产的一个重要环节,是电线电缆生产技术中广为应用的一项基本工艺。因此,绞合导体的质量对电缆产品的影响极为关键,绞线和绞合线芯的质量,主要与生产工艺,设备的选择是否恰当,绞线工艺参数是否合理相关。

3、本文着重介绍了绞线的工艺参数,绞线导体的材料要求,绞合导体常见的质量问题分析和解决方法等方面。 第1章 绞线的意义及分类1.1 绞线的原理当铜线穿过绞线机上的绞弓,由绞弓透过圆周运动方式,使得各单根的铜线螺旋缠绕在一起;绞合铜线为单根铜丝最大用量之处,不同规格不同根数的铜丝按一定的排列顺序和绞距绞合在一起后就变成直径较大的导体,这种绞合后的导体要比相同直径的单根铜丝柔软得多,做出的电线其弯曲性能也较好。单线沿着绞线的方向上每相隔固定距离出现一次,此相隔的固定距离即为绞线的节距(简称绞距)。绞距的另外一个定义是:指被绞合线体沿绞合轴向每旋转360度后其前行的垂直距离,单位为mm,英文为pitch

4、。 1.2 线芯绞制 1.2.1导体的绞合 所谓绞合,就是将若干根相同直径或不同直径的单线,按一定的方向和一定的规则绞合在一起,成为一个整体的绞合线芯。绞合的导线直接作为电线使用时,称为裸绞线,如钢芯铝绞线、铝包钢芯铝绞线等;绞合的导线如用作绝缘电线电缆的导体时,称为绞合线芯,属于绝缘电线电缆的主要组成部分。 1.2.2绝缘线芯的成缆 成缆是由若干根绝缘线芯或单元组按一定的规则进行绞合为成缆线芯的过程。 成缆也是绞合,成缆工艺中除了绞合以外,还包括了成缆填充、包带等工艺。 绞合的导线直接作为电线使用时,称为裸绞线,如铜绞线、铝绞线和钢芯铝绞线等,用于架空输电线路及电气设备的连接线;绞合的导线如

5、用作绝缘电线电缆的导体时,称为导电线芯,是电线电缆的主要组成部分。绞合工艺是裸电线和绝缘电线电缆生产中的一个重要环节,是电线电缆生产技术中应用最为广泛的一个基本工艺。1.3 绞线的分类及用途1.3.1普通绞线:铝绞线(LJ):优点:导体重量轻,导电性好。用途:应用于受力较小的架空电力线路的配电线。硬铜绞线(TJ):优点:电气性能优越;用途:架空输电线路。铝合金绞线(LHAJ):优点:抗拉强度高,导电率较铝绞线低10%。用途:冰川、山区、丘陵等地。铝包钢绞线:优点:抗拉强度高。用途:大跨越线路。组合绞线:钢芯铝绞线(LGJ):优点:抗拉强度高。用途:架空输电线路,配电线路,重冰区及大跨越输电线路

6、。防腐钢芯铝绞线:优点:防止钢芯腐蚀,提高导线使用寿命。用途:咸水湖、沿海、工矿区及腐蚀气氛严重地区。铝包钢芯铝绞线:优点:防止钢芯腐蚀,提高导线使用寿命。降低线损。单位重量减轻,增大了导线跨距。1.3.2特种绞线:扩径钢芯铝绞线:优点:增加导线外径,节约有色金属,减少电晕损失。用途:高电压输电及高海拔输电。扩径空心导线:优点:具有较大的导线外径,减少电晕损失,节约有色金属。用途:高压变电站。消振及间隙型绞线:优点:各绞层分离,能自身减少振动。用途:多风暴地区。防冰雪绞线:优点:抗冰雪能力强。用途:重冰区地带。铜电刷线:优点:结构稳定,柔软性良好,采用束绞和复绞而成。用途:电机中的引接线。裸铜

7、软绞线:特点:采用股线正规绞合、束绞、无复绞或束绞后按正规绞合复绞等形式。用途:连接电机、电器设备部件。铜编织线:优点:导线柔软。用途:移动电器装备的连接线,也用于汽车,拖拉机蓄电池的连接。镀铝钢芯铝绞线:特点:镀锌钢丝改为镀铝钢丝。增加抗腐蚀性。用途:用于防腐线路。耐候绝缘架空线:特点:在LJ和LGJ绞线表面加绝缘层。用途:线路通过林区和城市使用。导电线芯:特点:大多用油浸纸绝缘和塑料绝缘的电力电缆。硬线芯:用于船用电缆、电力电缆等。软线芯:用于矿用电缆、橡套电缆等。特软电缆:用经常移动的电线电缆线芯及有特殊要求的导电电线电缆。1.4 绞合导线的特点1.4.1柔软性好未经绞合的平行线束在弯曲

8、时,线束外侧单线受拉伸时,线束外侧单线受拉伸,内侧单线受压缩,二者对弯曲产生阻力,在弯曲、拉直的过程中,个单线都受到一次弯曲变形。而绞线在弯曲时,由于每根单线是成螺旋状缠绕在绞线的周线周围,当绞线弯曲时,每根单线同时受到拉伸和压缩,受压缩部位向拉伸部位移动,只需克服单线移动时的摩擦,这个摩擦力比平行线束中单线弯曲产生的阻力小得多。相同规格的绞线,节距越小,绞线弯曲时单线移动距离越短,摩擦力越小,绞线越柔软;相同截面积的绞线,单线根数越多,绞线越柔软。GB/T3956规定相同截面的第一、第二、第五、第六种的单线根数依次增加,其柔软性也依次递增。1.4.2可靠性高单线做电线电缆的导体时,受制造过程

9、产生的缺陷和材料不均匀性影响而降单根导线的可靠性。用多根单线绞合的线芯,缺陷得以分散,导线的可靠性明显提高。这样的情况对于单线接头尤为明显。1.4.3强度大相同截面的单线与单根绞线相比,强度提高。相同材料,线径越细,其抗拉强度越高,因此,由多根细绞线绞合而成的绞线综合拉断力要大于相同截面的单根导线的拉断力。1.4.4稳定性好绞线在弯曲时,每一根单线的位置轮流处在绞线上部伸长区和下部的压缩区,单线不会产生伸长和压缩,也不会发生单线位置的变动。平行线束弯曲时,上面的单线受拉伸而嵌入线束中,下面的的单线由于受压缩而向线束中心压缩,从而使线束形状发生了变化。第2章 绞线工艺2.1 绞线工艺参数2.1.

10、1绞合节距定义:单线沿绞线轴向方向旋转一周所前进的距离。节距比:节距与直径的比值。图21绞线工艺参数计算图由示意图可得出,绞线节距计算公式如下:h=Lsina=pDtga (1-1)L2=(pD)2+h2 (1-2) h绞线节距长度;L一个节距内的单线展开长度;D节圆外径,D=D-d;D绞线外径;d单线外径;a螺旋升角;d1=d/sina绞线节距的测量:纸带法用长度大于节距的纸绷紧在绞线上,用铅笔沿绞线轴平滑过去,可得到一组印痕。印痕的数目应多于测量根数,在其中之一的中点做一标记从与它相邻的一个开始编号,当编号数目等于测量数目时,在最后编号的印痕中点也做一标记,在最后编号的印痕中点也做一标记,

11、测量两个标记中间的距离,这就是该层的绞合节距。 图22绞合节距的测量绞线节距比: m=h/D (1-3) m=h/D=h/(D-d) (1-4)m实际节距比m理论节距比 说明:节距比是绞线的一个重要参数,它的大小同绞线的质量和绞线过程有很重要的关系。 节距比小,绞线就比较柔软,绞合紧密,生产效率低。同时由于绞入率增加,材料消耗增大,绞线单位重量也增大。同时也降低了导线的导电率。 当节距比倍数过大时,制造和使用时容易松股,使绞合不紧密,但是避免了节距过小造成的缺点。绞入系数:是指绞线在一个绞合节距内,单线实际长度与绞线节距长度之比。K=L/h=1+)2 (1-5)K绞入系数;L绞线中每一节距长度

12、的单线展开校直后的长度;h绞线节距长度; m理论节距比。绞入率是指在一个节距内,单线实际长度和绞线节距长度的差值与绞线节距长度之比。l=(L-h)/h100% (1-6)l=绞入率L单线展开长度h绞线长度 绞线中单线长度计算l=KmL (1-7) l单线长度Km平均绞入系数L绞线长度绞线重量的计算G=SLKm (1-8)G绞线重量(kg)S绞线截面积(mm2)L绞线长度(km)Km 平均绞入系数; 所用金属材料密度(铝2.703g/cm3、钢7.80 g/cm3、铜8.89 g/cm3)。电阻的计算 R20=r20KmL/S (1-9) R20温度为20C时,绞线的直流电阻r2020C时单线的

13、电阻系数(Wmm2/m)Km平均绞入系数 L绞线长度(km)S导体的总截面积(mm2)2.1.2绞合方向 同心绞合的相邻层的绞合方向相反多层线都绞合成圆形,当绞线受力时各层产生的转动力矩相互抵消,防止各层单线向一个方向转动而松股,同时也能使绞线产生转动力矩的分力,避免绞线在未拉紧时打卷。对于钢芯铝绞线而言,各层铝线绞合在钢芯上就像一个螺旋线绕在轭铁外,当电流通过铝线时产生磁力线,绞线各层绞向相反,磁力线的方向相反,各层磁力线互相抵消,减少交流阻抗。方向:方向分为左向(S向)和右向(Z向)。 绞合规律:铝绞线和钢芯铝线最外层绞向为右向,电气装备用电线电缆和电力电缆用的铜铝导电线芯最外层绞向为左向

14、。绞线外径的计算:D=D0+2nd (1-10) D0绞线中心层直径 d圆单线直径 n绞层数束线外径的计算:D束=DK D单线直径及根数与束线相同时的同心层绞线外径 K调整系数绞线的填充系数定义:绞线截面与同样外径的单线的截面之比。即空间的利用率。公式:= d2Zkm/D2100% (1-11 ) d绞线中单线直 D绞线外径 Z单线根数 km各层绞线平均绞入系数2.2 线芯的绞合的形式2.2.1 线芯的绞合形式 普通绞线 正规同心式单线绞合 正规绞合 组合绞线 绞线 正规同心式股线绞合(同心复绞) 束绞 非正规绞合 特殊绞合:扇形、瓦型、圆形紧压线芯和型线绞合等正规同心式单线绞合 正规同心式单

15、线绞合就是把单线按正规绞合方式绞合的绞线,正规同心式单线绞合又可分为普通绞线(铜、铝绞线如图23)和组合绞线(钢芯铝绞线如图24)两种。 图24 组合绞线图23 普通绞线 正规同心式股线绞合(复绞线) 由多股普通绞线或束线按正规 绞合的方式绞合而成的绞线,复绞线的绞合方向一般与股线的绞合方向相反。如图25所图25 复绞线 示。 不正规的单线绞合(束丝) 束丝是由多根单线以同一绞向不按绞合规律一起绞合而成的绞线,各线 之间的位置互相不固定,束丝的外形也很难保持圆形。 扇紧压线芯及圆形紧压线芯。2.3 绞合线芯的紧压2.3.1圆形线芯的绞合和紧压1.圆形线芯绞合的要求采用同心式正规绞合除各层绞向相

16、反外,在中心层单线根数固定情况下,每层单线的根数也是固定的,即永远多六根。唯一例外情况是当中心层为1根时,其第一层绞线的单线数是6根,比中心层1根单线只多出5根。圆形线芯的紧压。通过拉拔模拉拔:35mm2及以下的紧压线芯采用一次紧压;50 mm2 及以上的紧圧线芯采用分层紧压。紧压圆形导体的优点:为了提高绞合导体的表面质量,缩小导体直径,减少绞线中单线之间空隙,导体电场均匀性得到提高,增加了高压和超高压电缆的使用可靠性。2.扇形线芯的绞合和紧压:扇形绞合的要求:中心层中心线上的单线应同样排列在扇形线的中心上。滑移要求,即扇形外周的单线应能在中心层上滑移,中心层中侧两边两根单线也能滑动,这样在包

17、绝缘后的扇形线芯,在绞成电缆芯时没有退扭,外周各单线力求环绕扇形线中心有所滑动。一般扇形节距比常采用:外层节距比1012;邻外层节距比1316;内层节距比2025。扇形线芯的紧压:紧压线芯的绞合与压型是连续进行,各单线通过并线模,绞合后即进入压辊成型。扇形线芯的优点:导体采用扇形结构,可以减小电缆的外径。与同规格的圆形电缆相比,扇形芯电缆成缆后的直径要小20%25%,可以节省成缆的填充和包带材料,以及电缆的铠装和护层材料,使扇形芯电缆的成本比圆形芯电缆降低15%20%。2.4 成缆工艺2.4.1 退扭绞合和不退扭绞合 绞线的绞合和电缆的绞合有两种方法,一种为退扭绞合,另一种为不退扭绞合。退扭绞

18、合是装有放线盘的线盘架借助其上的特殊装置(退扭装置)在机器旋转时,使放线盘始终保持水平位置,在绞线或成缆时,单线或绝缘线芯只受挠曲作用,而不发生扭转作用。不退扭绞合是装有放线盘的线盘架固定于绞笼上,当绞笼每旋一转,放线盘跟着转一转,单线或绝缘线芯也扭转。(退扭绞合和不退扭绞合示意图如图26)。退扭绞合常用于不紧压的绞合线芯,绞线中的单线没有扭转内应 力(这种内应力能使绞线有回弹松散的趋向,尤其是由硬单线绞成的架空线),绞线结构稳定。还有圆形的绝缘线芯采用退扭绞合成缆后,线芯没有回弹应力,可以保证成缆图26退扭绞合和不退扭绞合圆整度和成缆直径的准确性。 不退扭绞合则多用于紧压圆形线芯和扇形线芯,

19、由单线本身扭转产生的 应力属于弹性变形,在通过压型轮紧压后,变成了塑性形变,从而消除了原来的扭转应力。对于扇形绝缘线芯的成缆也必要采用不退扭的绞合才能保证成缆后缆芯为圆形。 2.4.2 圆形绝缘线芯的成缆 1. 成缆的意义 成缆过程就是将若干根绝缘线芯按一定规则一定绞向绞合在一 起,组成多芯电缆的过程。成缆工艺除了绞合以外,还包括绝缘线芯间空隙的填充和在成缆后缆芯上包带等过程。成缆时,绝缘线芯的绞合形式采用同心式正规绞合,如果绝缘线芯直径完全相同的成缆,称为对称成缆。如果绝缘线芯直径不相同的成缆称为不对称成缆。为避免成缆过程中绝缘线芯受扭转应力的影响,圆形绝缘线芯的成缆均采用有退扭装置的成缆机

20、或弓形成缆机进行退扭绞合。 2. 成缆方向和节径比 成缆方向一般均为右向(多层绞合成缆的控制电缆,最外层为右向,相邻层间绞向相反)。成缆节径比按各种类型电缆的不同而不同,交联聚乙烯绝缘电缆的圆形线芯因绝缘较硬,成缆节径比较大,一般为 3040;聚氯乙 烯绝缘电缆圆形线芯成缆节径比为 2040;塑料绝缘控制电缆线芯节径比国家标准有规定,不得大于 1620。 3. 成缆包带 为了使成缆后的缆芯不再变形,绝缘线芯在成缆机上,成缆和填充的同时,还需要绕包带层。对于塑料绝缘电缆,其包带层只是起扎紧作用,常采用 12 层的无纺布(也可用其他材料)带用搭盖绕包方式绕包(具体用一层还是两层,以成缆包紧为原则)

21、,搭盖大小为带宽的 10%15%,绕包角在25 40 范围内。 2.4.3 扇形绝缘线芯的成缆 1. 扇形线芯的成缆扇形线芯的成缆采用不退扭式。在成缆过程中,扇形绝缘线芯一方面在绞合前进,同时还绕线芯自身旋转,这围绕自身的旋转必须与成缆同步,才能确保扇形线芯的尖角顶点始终对准成缆圆心,保证成缆缆芯的圆整性. 采用不退扭成缆的扇形绝缘线芯必须进行预扭,在成缆机上进行预扭是将扇形绝缘线芯按成缆相反方向进行扭转,使扇形绝缘线芯先有一个反方向的弹性变形,扭转的角度根据成缆节距的大小而定,也由成缆机绞笼上的放线盘到成缆模之间的距离而定,节距小,距离又长要多预扭一些,小截面线芯比大截面线芯要多预扭一些,一

22、般对于在绞笼上扇形绝缘线芯预扭在半圈到三圈的范围内,对预扭不足或预扭过头的绝缘线芯还可通过调整成缆压模架与分线板之间距离来作少量的调节,预扭不足的把模架与分线板之间距离调小一些,预扭过头的把距离调大一些。 2. 扇形线芯成缆的模具及节距 (1)成缆模具:一般采用胶木材料或聚四氟乙烯材料,为了不损伤绝缘,一般不宜采用钢模,常用23道模具,第1道模芯起缆芯的绞合作用,其孔径比成缆外径大13mm,要保证扇形不能翻身;第2道和第3道模具起紧压和定型作用,其孔径比成缆外径小00.5mm左右。 (2)扇形绝缘线芯成缆节距比圆形绝缘线芯大,一般为3080倍。 第3章 绞合导体的材料与半成品3.1 绞合导体的

23、材料和性能 3.2.1.铜铜(铜+银)含量不小于 99.90,熔点为 1083,20时铜的密度等于 8.8910kg/m ,铜的导电性能好,仅次于银居第2 位。20时铜的体积电阻率()不大于:0.017241.mm2/m(软),0.01777 2/m(硬)。退火后20时铜的体积电阻率(20)根据生产工艺的要求决定。3.2.2.铝铝含量不小于 99.5;熔点为 658.7;20时铝的密度等于2.703103kg/m3 ,20时铝的体积电阻率(20 )不大于:0.028020.mm2/m(软),0.028264.mm2/m(硬)。退火后 20时铝的体积电阻率(20)根据生产工艺的要求决定。3.2.

24、3.镀锌钢丝 锌锭含锌量不小于 99.85%,20时镀锌钢丝的密度等于 7.78103kg/m3 ,镀层工艺:可热浸涂或电镀工艺涂敷。 镀锌层应牢固地附着在钢丝上,不得开裂或起层到用裸手指能擦掉的程度。用肉眼检查镀锌层上应没有空隙,镀锌层应相当光滑、厚度均匀,并与良好的工业品相符。3.2 成缆用半成品及材料 3.2.1. 塑料绝缘单线 成缆用塑料绝缘单线主要有铜(铝)芯圆形(扇形)聚氯乙烯(聚乙烯、交联聚乙烯)绝缘单线。绝缘线芯应根据规定采用颜色、数字或其它标志方法识别。 绝缘层应紧密挤包在导体(或耐火层)上,且应容易剥离而不损伤导体(或耐火层),绝缘表面应光滑平整。 3.2.2. 填充材料

25、对于填充材料要求为:填充物的组分与绝缘和护套之间不发生有害的相互作用,填充物的耐热性能应与电缆的工作温度相一致;填充物应能剥离而不损伤绝缘线芯。不同类型的电缆用不同的填充材料,塑力缆用成型的塑料填充或聚丙烯撕裂绳填充。 3.2.3. 包带材料 包带的作用是绝缘线芯在成缆后,为了防止绝缘线芯和填充物松散,绕包 12 层薄膜或带子;扎紧成缆后的线芯,同时也保证了缆芯的圆整度。 塑料绝缘电缆成缆包带一般采用 12 层无纺布(或其它材料)以搭盖绕包方式将缆芯扎紧,绕包圆整,其搭盖系数为 10%15%,绕 包角在250 400 之间。 第4章 绞合导体常见问题分析和处理4.1 束丝、绞线的质量标准4.1

26、.1 束丝的质量标准1. 外观 绞合后的束线,单线表面应光洁,无明显的机械损伤,不得有氧化变色现象,不得有明显的松股和背股。对于镀锡线芯,表面要求色泽均匀、光滑,不能有黑斑,镀3锡层均匀,不应有漏镀等。2. 尺寸单线应圆整,不应有明显的拉细现象,拉细必须在标准规定的范围内,束线外径应在工艺要求以内。 3. 结构与组成 束线不得有缺根、断根、松股,搭股、束线表面如有轻微擦毛,仍可作合格品。 绞线的结构与组成,及成品直流电阻值应符合GB/T39561997电缆导体的规定。不能缺根、少股、断股、背股、圧叠,对扇形线芯压型的偏心度不能超过10%。 4. 节距束线的节距比和束制方向应符合规定。5. 焊接

27、焊接一次束合导体,不允许整芯焊接,但单线允许焊接,焊头距离不小于 300mm,焊 头外经不超过公差绝对值的2倍,复绞线用的股线允许焊接,焊头距离不小于 1m,焊头应修光、锉圆,其焊头直径不能超过标称直径的0.2mm及以下,第 6 种束线的单线 允许扭接,但不允许有毛头,线芯应平滑。 6. 装盘 成盘导电线芯排线整齐,平整,不得有腰鼓形和线芯互相压叠现象。 4.1.2 绞线的质量标准 1. 外观 绞线外观应光洁,不得有三角口、裂纹、斑疤及夹杂物,节距均匀整齐,不得有明显的机械损伤,对于铜绞合导体不得有氧化变色现象和黑斑。对于镀锡线芯要求色 泽均匀,光亮,不得有黑斑和漏镀。 2. 尺寸 组成绞线的

28、单线的挣细量,必须在规定范围内,绞线外径应符合工艺定。 3. 结构与组成绞线的结构与组成,及成品直流电阻值应符合 GB/T3956 1997 电缆导体)的 规定。不能缺根,少股、断股、压叠,对扇形线芯压型的偏心度不能超过 10。 4. 节距节距和绞向应符合工艺要求。如表41所示: 表41 绞线节距和方向导体种类及名称节距比最外层绞向股线内层不大于外层最小最大最小最大正规绞合铜铝第2种导体351020左紧压圆型铜铝第2种导体351014左紧压扇形铜铝第2种导体351013左紧压圆型硬铜第2种导体351016左紧压钢丝加强铝芯第2种导体171012左绞合第5种导体2030201014左绞合第6种导

29、体2030201013左 5. 状态除架空绝缘线用硬铜导体外,其余铜导体必须是退火状态。 6. 多层绞线由内至外节距比逐渐缩小,且同层节距保持一致,绞合各层应相反。 7. 焊接 第 2 种合第 5、6 种导体不允许整芯焊接,单单线或股线允许焊接,焊接处的 直径应不大于偏差绝对值的 2 倍,束线焊头外径不大于标称直径 0.2mm,同层或相邻 4 层的焊头距离不小于 300mm。4.2 束线、绞线不良品,废品的判别及排除方法束线、绞线的不良品、废品,主要问题有过扭,内层或外层单线断裂,缺股,单线或绞线表面擦伤,单线背股,单线起皮,斑疤,脆断,拱起,有夹杂物,线径超差或掺错,绞和方向错,蛇形,绞合节

30、距大,长度不合格,绞合松股,排线乱和压伤,刮伤,撞伤,电线电缆导电线芯直流电阻不合格等。4.2.1.过扭过扭是指绞合过程中,扭绞过度呈麻花形现象。产生的原因:一是绞线在牵引轮上绕的圈数不够,一般少于4圈,摩擦力过小而打滑,造成扭绞过度。二是收线张力松或或收线盘不转,而转体仍在旋转,而造成扭绞过度。排除方法:如果外层单线已经剧烈变形,扭伤严重,已无修复的可能,只有剪断。如果单线不受严重损伤,可将设备转体部分和牵引部分分开,将其朝绞合相反方向转动,使局部扭绞部分退回,再用手把线芯修好,并把多余的单线再绕到收线盘上,把设备和转体牵引合一,较松的过压线模后,用力压线,另用模具手动修复,这样就可重新开机

31、生产。4.2.2. 单线在绞合是断线,缺股单线断线产生的原因:由于放线张力过大拉断线芯。单线在拉制时松乱、排线不好、压线跨越,造成线芯挣断。单线本身材质有裂纹,机械性能不好脆断。放线盘安装位置不当,轴向晃动,造成断线。单线跳出滑轮槽,机械卡段。排除方法:调整放线张力,使之适当。注意选择进线,发现拉线时有松动现象,必须经过复绕后方可上机。注意操作方法,仔细检查放线盘的位置,使放出的线不摆不跳,检差单线经过的地方,有没有跳出的地方,有没有跳出导轮槽的现象。要检查线芯表面质量,看是否有裂纹、夹渣、斑疤等缺陷。如果断线发生在内层,而断头已经走得过长,就无法修理,只有剪掉这段缺股线芯,如果断线发生在外层

32、,应把线修复后在开机。 4.2.3绞线表面擦伤,刮伤线芯产生原因:通常一是分线盘上的线嘴磨损,二是单线跳出滑轮,三是穿线用木管或塑料管磨通,四是牵引设备推线板上的定位销损坏,五是压模中有异物等原因。消除的方法:更换分线盘上的穿线嘴和穿线用的木管、塑料管,检查线芯的走向是否正常,保护线芯不与设备直接磨损,并随时检查压模是否完好,并注意操作方法。4.2.4. 束线、绞线中单线背股、松股产生原因:一是放线张力不均匀,松松紧紧,张力松的线芯走得过、造成背股,二是压模孔型太大,起不到适当调节张力的作用,三是压模位置不当,绞合角不合理,四是节距比较大等。束线机束制19股及以上的单线,由于束线没有方向的区别

33、,只能同向束制,所以线芯结合呈不规则状态,目前生产厂家都采用双节距束制,因此束线束制19股以上的线芯,背股,松股现象比绞线严重。排除方法:对束线(19股以上的束制品)一是改进束线的放线装置,采用较先进的单线张力放线器,使每根单线的张力都可以调整、控制。二是采用导向模,导向模的孔径为束线计算外径的97%。这样导向模可以适当调节张力。三是改用单节距的束线机,这种束线机的束制产品,可以达到绞线的水品。四是对背股、松股严重的束线芯,用过模复绕修复的办法,也能达到使用的要求。五是适当调整节距比。对于绞线产品背股、松股的排除方法:一是调整放线张力,使之均匀。二是改换压线模,使线芯在模孔中不要松动,注意压模

34、的喇叭口,如果喇叭口已经损坏,也不能使用。三是调整压模座的位置,是绞线的绞入角合理。四是如果绞合节距较大,应适当减小。4.2.5. 绞线中单线起槽或表面缺陷产生原因:单线表面的麻坑、斑疤、三角裂、夹渣等缺陷,主要是材料带来的,当然线芯表面有碎裂现象,也不排除拉线模孔型不合理而产生的,此时需具体情况具体分析。而线芯表面起槽呈连续性,一般都是拉线时造成的,拉线润滑条件恶化,表面粘铝而造成的,不呈连续性的起槽,有可能是绞线压模粘异物所致。消除办法: 对于拉线时铝线起槽,应首先检查拉线润滑效果是否能满足拉线的要求,需及时更换润滑油,更换拉线模具,或排除粘在线模上的杂物,认真检查进线,对不合格的进线及时

35、排除,同时检查压线模有无损伤,有无杂物,要及时修理和更换。4.2.6. 单线孔径忽大、忽小或掺错线芯产生原因:绞合中发现单线线径超差或掺错线芯,主要原因是没有认真执行工艺规定,另一个原因是管理上存在一定的问题。消除方法:掺错线芯如果长度不长,可以扒下,重新换线,按编线修理法修复。如果长度太长,就无法修理,只有下机,另行处理。因此上机前,操作者应认真检查和测量。当然管理者也应该提供一个保证办法,比如线规是否偏多,公差是否合理,生产调度是否安排得当,按20/80原则认真思考管理上存在的问题,避免人为的不良品和废品的产生。4.2.7. 绞合线芯松股产生的原因:节距过大,造成绞合线芯不坚实,压模孔型过

36、大,起不到压实和调节作用。线模喇叭口过大或被磨损、损坏。放线张力不均匀,松松紧紧。各层节距比配合不好。线芯状态不符合工艺规定,尤其是铝线芯。分线器和压模座的位置不当等。排除方法:首先严格工艺纪律,执行工艺操作规程,适当减少过大的节距,调节好放线张力和压模。分线器到压模的位置,根据不同的结构,一般调节到200到250mm为宜。对于绞制一些抗拉强度特别大的绞线,可以采用绞合模具的方法,也有较好的效果,当然操作者按工艺操作规程中规定的办法进行操作,是相当重要的。4.2.8 绞合线芯呈蛇形产生的原因:大截面的绞合线芯和钢芯铝绞线芯容易发生蛇形弯曲的现象,主要是线芯芯子线的绞合存在问题,尤其是太硬的钢丝

37、,加上张力没有调整好,分线不好,压模又不起压实的作用时,容易发生。消除的办法:首先要特别注意线芯的状态,在绞芯子时注意调整好放线张力,调整好压模。二是适当加大芯子的放线张力。三是合理选择各层的节距比,四是对各层的压模和喇叭口要经常检查,要呈良好的运行状态。对高强度或特高强度的镀锌钢丝在绞制时需采用钢丝预扭处理。所谓钢丝预扭处理:就是使钢丝在绞合前按一定节距,使其塑性变形,以达到绞合时不松,不变形的目的。预扭的工艺要点为:一是预扭节距略大于绞合节距,但不能太大,太大线会松散,预扭节距太小,容易造成断线,使生产无法正常进行。一般的预扭节距为绞合节距的1.2倍为宜。二是预扭必须使材料塑性变形。如果达

38、不到这个目的,当线芯剪断时会松散或恢复不到原来的形状,也就没有预扭的效果。预扭特硬钢丝,当剪断时,不松不散,线芯基本保持原来状态,即使在剪头处200mm以内有松的现象,但在用手抹时,能恢复到绞线的状态。这种情况就达到了钢丝预扭的目的。4.2.9. 绞合方向错,绞合节距不合格(主要是偏大)产生原因:方向错主要是判断错误,绞合方向判定如图 图41 绞线的绞向判定图 操作者在操作时,应加强责任心,严格按工艺卡片执行,并且应加强流动检查,防止人为的不良品和废品的产生。4.2.10排线混乱、压线产生的原因:绞合产品一般都是成盘供应。大截面,要一根一根的排好,尤其是底层线要特别注意排整齐,在排线调头时,由

39、于有一个停留,应特别注意,上下层之间不能留有太大的间隙,排距要适当,过大容易造成压线。排出的办法:首先要调整收线张力,当手动排线时,能够排的动为宜,第二根据线芯直径大小更换排线节距,排好第一层是关键,一定要排整齐;排第二层,在调层时,要进行人工排线,确保排线质量。三是加强操作责任心随时观察排线质量,发现问题要及时调整,注意固定好两个线头和留边距离。4.2.11电线电缆用导体直流电阻不合格电缆用导体,成品直流电阻不合格的因素很多,大体原因是:一是线芯截面偏小,即生产中截面偏差小于负公差;二是线芯的状态不稳定(铝芯H6H9状态混用,铜线软硬不均);三是生产中工艺路线不规范(没有定原材料的种类、没有

40、固定生产设备);四是成品测量时长度误差超过0.5%;五是成品测量时,电缆导体温度和环境温度不平衡,误差较大。六是线芯结构不合理(主要是指紧压线芯)等。解决的办法:成品直流电阻的水平,即接近国家标准中所规定的直流电阻值越好,但由于目前,我们的工艺水平、管理水平、设备状况和国外发达国家比还有差距,所以,一般的成品电阻的余量都在35%,有的余量达10%,这样材料耗用很大,经济效益,明显下降。我们目前的水平控制在13%的电阻余量是可行的额、。降低材料的消耗是我们长期的目标。电阻测量法,可采用载线电阻测量法,国外应用比较广泛,即在绞合电缆的导体时,就测量导体的直流电阻,(仪器课换算成20时的直流电阻值)

41、,这样我们就可以预先设定电阻值,余量大时可调整线芯的截面,余量小时可加大导线截面,这样就不会造成产品时才发现直流电阻值不合格,而造成损失。最小截面的设定法,紧压线芯最小截面的设定,按下式进行。S压=20*K1*K2*K3/R20 (mm2) (4-1) 式中 S压紧压线芯称重最小截面(mm) 20 金属材料20时的电阻率(mm2/m) R20 标准中规定的成品最大直流电阻值(/km) K1平均绞入系数。一般来讲,紧压线芯节距比较小可取,1.015 1.025 K2紧压后电阻增加系数该系数与紧压系数有关,根据不同的线芯要求选用不同的系数。交联电缆线芯,紧压系数为0.89 0.91,K2可选用1.

42、02。塑力缆用扇形紧压系数,紧压系数为0.85 0.88,K2可选用1.015 1.02。架空绝缘用紧压系数一般为0.81 0.84。K2可选用1.008 1.015。 K3成缆系数,一般为1.006 1.008第三,工艺路线定位法,也就是说:杆料生产厂家、规格、型号固定,拉制设备及工艺固定,绞线、压型工艺及工艺装备及设备固定,一旦工艺试成功后,稳定性很高,全部在监控范围内,一旦成品直流电阻出现波动,原因分析比较容易,解决起来也较容易。当然影响成品直流电阻的原因还有不少,紧压线芯结构设计不合理,也会造成波动(主要由于测量不准所致),线芯变色,测量误差等,这些都需要进一步摸索和试验。4.3 成缆

43、质量要求4.3.1. 成缆的质量保证 先对半成品绝缘线芯和原材料,要进行认真的检查,必须是合格的半制品和原材料,才能上机投产。 绝缘线芯的成缆节距、绕包带宽度、厚度、绕包节距等严格按工艺卡片执行。绝缘线芯不能划伤,填充饱满,绕包带平整。 4.3. 2. 交联和塑料绝缘线芯成缆时的质量标准 绝缘线芯表面清洁、无损伤。 成缆时,按红、黄、绿、蓝或0、1、2、3顺序排列。 如有金属屏蔽,截面必须符合规定,并在金属屏蔽外用方向铜带和铜丝扎紧,其铜带、铜丝的厚度,宽度应符合工艺的规定。 三芯、四芯电缆成缆方向为右,包带为左向,成缆节距应符合工艺规定。 成缆填充饱满,保证电缆外形圆整,填充物必须时非吸水性

44、材料,并且与电缆绝缘有同样的耐温等级。并不促使与其接触材料性能的变化。 绕包带的作用不同,分别起扎紧、隔离、内衬垫的作用或兼而有之,必须按工艺规定层数、厚度、重叠率、节距进行绕包,包带平整、坚实、无皱纹。 绕包带须非吸水性材料,在与电缆相适应的工作温度下,不促使与其接触性能变化。 成缆过程中,不得擦伤绝缘线芯,在扇形绝缘线芯成缆过程,不得翻身。 如果用铜带屏蔽,铜带表面应光滑,清洁,无裂纹、起皮、起刺、起皱纹,边缘整齐。二芯、三芯、四芯的不圆度不大于15%,3+1芯成缆不圆度不大于20%。 4.3.3整根电缆无明显的蛇形。分头处两端必须有明显的标志,分头长度不大于100mm。收线盘具不得有损伤

45、缆芯的缺陷,其盘径不小于电缆直径的20倍。排线整齐、紧密、不得有交叉和圧叠现象。4.4 成缆不良品、废品的判别和排除 在成缆工序中,产生不良品的种类和原因,对不同类型的电缆有所不同,但从主要内容上有相同之处,因此对其成缆方式也就不再讨论。如表41: 表42成缆不良品、废品的判别和排除序号废品不良品的种类产生原因防止方法 1 线芯绝缘损伤1绝缘线芯下盘后运输和存放的撞伤。2 绝缘线芯线盘在成缆过程中套圈勒伤线芯。3 成缆时,操作不当而扭伤。1修理或更换线嘴,导轮,分线板,压模。2调整张力。注意绝缘线芯的质量。4选择适当的压模具校正压模。5校正压模 2导线被拉细、拉断1 放线张力过大。2 导线嘴夹线。3 线芯绝缘上有包。4 导线焊接不牢。5 收线张力太大注意检查,正确操作 3绝缘线芯绝缘划伤压坏1 放线盘、导轮、压模内表面有毛刺或缺陷。 2 放线盘张力太大,线嘴和导管处被拉坏。3 线芯绝缘局部粗大,造成过模卡伤。4 配模小。5 压模中心没有校正。1调整预扭角或压模距线芯导轮的距离。2线芯放到线盘两侧板时,要特别注意线芯进入压模角度。4绝缘线芯上错和序号错操作大意造成。按工艺正确调整齿轮。5扇形绝缘线芯翻身1 预扭角不当。2 放线盘上的线芯排线翻身,

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