絞制不只包含導(dǎo)體的絞合、 束合, 還包含絕緣線芯的絞合 (成 纜),也包含了纜芯元件的絞合,基于此,文中僅論述和評(píng)論 導(dǎo)體的絞合與束合,即導(dǎo)體絞制。
一、導(dǎo)體絞制概述
導(dǎo)體絞制是指將若干根相同直徑或不同直徑的單線, 按必定 的方向和必定的規(guī)矩絞合在一同,請(qǐng)關(guān)注南洋電纜，成為一個(gè)全體的絞合線芯。因?yàn)檫x用單根導(dǎo)線時(shí)不易曲折,柔軟性差,給出產(chǎn)、運(yùn)送、 設(shè)備、敷設(shè)和運(yùn)用都帶來(lái)了困難;二是單根導(dǎo)線截面大,渦流 損耗大,影響輸電效果。選用導(dǎo)體絞制辦法有用防止了這些問(wèn) 題的發(fā)生。
絞合的導(dǎo)線直接作為電線運(yùn)用時(shí), 稱為裸絞線, 如鋼芯鋁絞 線;假設(shè)是用作絕緣電線電纜的導(dǎo)體,則稱為絞合線芯。
1、導(dǎo)體絞制的特色
1.1柔軟性好
因?yàn)殡娋€電纜在不同場(chǎng)合下運(yùn)用, 載流量不相同, 導(dǎo)線截面 也有大有小,跟著導(dǎo)線截面增大,導(dǎo)線直徑也隨之增大,使導(dǎo) 線曲折發(fā)生困難,假設(shè)選用多根小直徑的單線絞合起來(lái),就可 以進(jìn)步導(dǎo)線的曲折才能,便于電線電纜的加工制作和設(shè)備敷 設(shè)。
1.2安穩(wěn)性好
多根單線按必定方向和必定規(guī)矩絞合起來(lái)的絞合線芯, 因?yàn)?在絞線中每一根單線的方位均輪番處在絞線上部的伸長(zhǎng)區(qū)和 絞線下部的緊縮區(qū),當(dāng)絞線兩頭向下曲折時(shí),每根單線遭到的 伸長(zhǎng)力和緊縮力均持平,單線不會(huì)發(fā)生伸長(zhǎng)和緊縮,絞線也不 會(huì)發(fā)生變形。假設(shè)多根單線不是絞合而是平行組組成線束,那 么當(dāng)線束曲折時(shí),上面的單線會(huì)嵌入線束中,下面的單線也由 于長(zhǎng)度改動(dòng)而向線束中心緊縮,這樣就改動(dòng)了線束的形狀。
1.3牢靠性好
用單線做電線電纜的導(dǎo)體, 易受資料的不均勻性或制作中產(chǎn) 生的缺點(diǎn)而影響單根導(dǎo)電線芯的牢靠性,用多根單線絞合的線芯,這樣的缺點(diǎn)就得以渙散,不會(huì)會(huì)集到導(dǎo)線的某一點(diǎn)上,導(dǎo) 線的牢靠性要強(qiáng)得多,這種狀況在導(dǎo)線的接頭處尤為顯著。
1.4強(qiáng)度高
相同截面巨細(xì)的單線與多根絞線比較較, 絞線的強(qiáng)度比同截 面的單線強(qiáng)度要高。
2、導(dǎo)體絞制辦法
導(dǎo)體絞制包含了導(dǎo)體的絞合和束合, 其絞制辦法首要分為正 規(guī)絞合和不正規(guī)絞合(束絲)兩種。
正規(guī)絞合可分為正規(guī)同心式單線絞合和正規(guī)同心式股線絞 合 (復(fù)絞) 兩種。正規(guī)同心式單線絞合又可分為一般絞線 (銅、 鋁絞線)和組合絞線(鋼芯鋁絞線)兩種。
2.1正規(guī)同心式單線絞合
2.1.1一般絞線
用同一直徑的單線, 按同心圓的辦法, 一層一層地有規(guī)矩地 絞合,每一層的絞向都相反,它們的中心層通常是一根單線或 2~5根相同直徑的單線絞組成的線芯,在它們的上面再絞上一 層或幾層單線。
2.1.2組合絞線
組合絞線的代表產(chǎn)品為架空輸電線路用的鋼芯鋁絞線, 它是 由相同直徑、 不同資料或不同直徑、 不同資料的單線絞制而成。2.1.3正規(guī)同心式股線絞合(復(fù)絞線)
復(fù)絞線是由多股一般絞線或束線進(jìn)行正規(guī)同心式絞合的絞 線。復(fù)絞線的絞合方向一般與股線的絞合方向相反。
2.2不正規(guī)的單線絞合(束線)
束線是由多根單線以同一絞向不按絞合規(guī)律一同絞合而成 的絞線,各單線之間的方位相互不固定,束線的外形也很難保 持圓形。
因?yàn)槭€的絞合全部是向一個(gè)方向,與一般絞線一層左向、 一層右向的絞合不同,所以束線比一般絞線更柔軟。
二、束線與絞線
1.1束線的特色
束線歸于不規(guī)矩絞合,由多根單線按同一絞向一同絞合而 成,束線中各單線方位是不固定的,所以 7根以上單線組成的 束線,其外形很難堅(jiān)持圓整;再因?yàn)槭€中各單線均向一個(gè)方 向扭絞,在曲折時(shí),各單線之間滑動(dòng)余量很大,抗曲折力小, 所以束線的曲折性能好,關(guān)于需求柔軟的電線電纜產(chǎn)品,大都 選用束線芯。
1.2束線的分量核算
核算束線分量的公式為:
kmkgKZdW /42ρπ⋅⋅⋅ =
式中:W — 束線分量; kg/km
d — 束線中單線直徑; mm
Z — 束線中單線數(shù)量;
ρ— 導(dǎo)體的密度(銅導(dǎo)體為 8.89g/cm3);
K — 束線的絞入系數(shù) (1.006~1.008) 。
2、絞線核算中常用的根本參數(shù)
2.1絞線節(jié)距 h
絞線中的單線繞絞線中心轉(zhuǎn)一圈的軸向長(zhǎng)度稱為絞線節(jié)距。絞 線中的單線與絞線徑向之間有一個(gè)夾角(銳角) h α,稱為絞入 角。絞線節(jié)距、絞線橫截面圓周 hD π(為絞線直徑)和絞線一 個(gè)節(jié)距單線打開長(zhǎng)構(gòu)成一個(gè)直角三角形。
2.2節(jié)徑比 m
節(jié)徑比是絞線節(jié)距長(zhǎng)度與絞線外徑之比,用表明,即:hDm D hm=
節(jié)徑比是絞線的重要參數(shù)之一。節(jié)徑比大、即絞入角大,反映 了絞合程度小;反之則絞合程度大。節(jié)徑比小的導(dǎo)線,絞合較 緊,結(jié)構(gòu)比較安穩(wěn),導(dǎo)體曲折性好、柔軟,即答應(yīng)曲折α
半徑小;但出產(chǎn)速度慢。節(jié)徑比過(guò)小時(shí),絞線中單線還會(huì)發(fā)生 部分拱起,影響絞線的安穩(wěn)性,因而,同心絞合的制品絞線都 規(guī)則節(jié)徑比不小于 10。絞制導(dǎo)體時(shí),最外層的節(jié)徑比應(yīng)最小, 向里層逐步增大。
2.3 絞入系數(shù) λ和絞入率 k
在絞線的一個(gè)節(jié)距中,單線打開長(zhǎng)度要比一個(gè)節(jié)距長(zhǎng)度要長(zhǎng), 絞入系數(shù) Lh λ便是在絞線的一個(gè)節(jié)距中,單線打開長(zhǎng)度與絞線 節(jié)距的比值, Lh λ是大于 1的數(shù)值。而單線打開長(zhǎng)度與節(jié)距之差 值與節(jié)距之比,以百分率表明時(shí)稱為絞入率,用表明,即:k 絞入系數(shù) αλsin1h==L
絞入率 %100)1(%100×−=×−=λhhLk
絞入率越大,即絞制相同長(zhǎng)度的單線,需求用較長(zhǎng)的線,其主 要用于出產(chǎn)資料和資料用量的核算。k
綜上所述,節(jié)徑比,絞入率 k 等都是絞線工藝的重要參數(shù),它 們關(guān)系到絞線的質(zhì)量,關(guān)系到產(chǎn)品的安穩(wěn)性,強(qiáng)度,電阻以及 資料耗費(fèi)和出產(chǎn)率等。m
3、導(dǎo)體絞制的絞向及絞合規(guī)律
3.1絞合方向
絞線方向分為右向和左向, 詳細(xì)判別辦法是:攤開手掌 (掌 心正對(duì)自己),讓四指平行于絞線的軸向,若張開的右手大拇 指方向與單線的斜出方向共同,絞向便是右向,也便是 Z 向; 若張開的左手大拇指方向與單線的斜出方向共同,絞向便是左 向,也便是 S 向。如圖 2
a )右向(Z 向) b)左向(S 向)
圖 2 絞線方向判別圖
3.2絞合規(guī)律
同心式正規(guī)絞合除各層絞向相反外, 在中心層單線根數(shù)固定 的狀況下,每層單線的根數(shù)也是固定的。
鋁絞線和鋼芯鋁線最外層絞向?yàn)橛蚁? 電氣配備用電線電纜 和電力電纜用的銅鋁導(dǎo)電線芯最外層絞向?yàn)樽笙颉?/p>
除中心層為 1根單線是例外狀況,其他中心層為 2~5根單線 的同心式正規(guī)絞合,最常用的是中心層為 1根、 3根、 4根結(jié)構(gòu), 中心層為 2根或 5根的結(jié)構(gòu)是不安穩(wěn)結(jié)構(gòu),中心層為 1根的結(jié)構(gòu) 最安穩(wěn),有最大的填充系數(shù)。
依據(jù)核算, 同心式絞合每層單線根數(shù)永遠(yuǎn)比其相鄰的內(nèi)層多 6.28根,取其整數(shù),即永遠(yuǎn)是多 6根,不管層數(shù)有多少,也不 論中心層根數(shù)是 2~5根中任何一種狀況,均契合這個(gè)絞合規(guī) 律,僅有例外狀況是當(dāng)中心層為 1根時(shí),其第 1層絞線的單線數(shù) 是 6根,比中心層 1根單線只多出 5根。表 1列出了中心單線根數(shù) 不一同的絞線外徑、各層單線根數(shù)及絞線總數(shù)的核算公式。請(qǐng)關(guān)注南洋電纜表 1 絞線的核算公式
4、關(guān)于退扭絞合和不退扭絞合
導(dǎo)體絞制有兩種辦法,退扭絞合和不退扭絞合。
退扭絞合是裝有放線盤的線盤架憑借其上的特別設(shè)備 (退扭 設(shè)備) 在機(jī)器旋轉(zhuǎn)時(shí), 使放線盤始終堅(jiān)持水平方位, 在絞線時(shí), 單線只受撓曲效果,而不發(fā)生改變效果。
不退扭絞合是裝有放線盤的線盤架固定于絞籠上, 當(dāng)絞籠每 旋轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)(360°),放線盤跟著轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn),單線或絕緣線芯也 改變 360°。
退扭絞合常用于不緊壓的絞合線芯, 絞線中的單線沒有改變 內(nèi)應(yīng)力,絞線結(jié)構(gòu)安穩(wěn)。不退扭絞合則多用于緊壓圓形線芯和 扇形線芯。
5、關(guān)于緊壓異型導(dǎo)體
硬結(jié)構(gòu)導(dǎo)體可分為緊壓和非緊壓兩種, 而緊壓導(dǎo)體在 50mm 2以上 時(shí),能夠做成緊壓異型結(jié)構(gòu),緊壓后的導(dǎo)體外表潤(rùn)滑,電場(chǎng)更 均勻,也可削減外徑,節(jié)省產(chǎn)品制作本錢,而高壓電纜有必要為 緊壓圓型結(jié)構(gòu)。公司所出產(chǎn)的緊壓異型導(dǎo)體有半圓形、扇形 (90°、 100°、 120°)、瓦楞形。
三、導(dǎo)體絞制設(shè)備
絞制設(shè)備的組成根本相同, 除了主機(jī)外均有放線、 牽引、 收 線、傳動(dòng)系統(tǒng)和操控系統(tǒng)等,文中對(duì)絞制設(shè)備的組成將不作詳 細(xì)的論述。公司有絞制設(shè)備 12臺(tái),管絞機(jī) 3臺(tái)(400/6、 400/8、500/6),框絞機(jī) 2臺(tái)(500/12+18+24、 630/6+12+18+24),叉 絞機(jī) 1臺(tái)(500/12+18),束絲機(jī) 6臺(tái)(400、 500、 630各兩臺(tái))。絞線機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)以機(jī)組中放置被絞單線的放線盤數(shù)量和放線 盤的側(cè)板外徑來(lái)表明,如 400/6型管絞機(jī)表明可裝 6個(gè) 400mm 直 徑的線盤。按正規(guī)絞合的準(zhǔn)則,后段比前段多裝 6個(gè)放線盤, 例如 6+12+18+24的四段式可裝 60個(gè)放線盤。因?yàn)槭€是以收線 部分起首要效果,束絲機(jī)的類型,按收線部分辦法來(lái)命名,如 630束絲機(jī),表明其收線盤的側(cè)板外徑為 630mm 。
因?yàn)殡p牽引組織分線牢靠, 絞線無(wú)滑動(dòng), 無(wú)損害絞線的外表, 所以運(yùn)用較廣泛,公司絞線機(jī)(管絞、叉絞、框絞)均選用雙 輪牽引。
1、管絞機(jī)
管絞機(jī)是退扭的高速絞線機(jī), 被廣泛應(yīng)用于銅、 鋁絲和鋼芯 鋁絞線的絞制出產(chǎn)中,管絞機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)和類型是按放線盤的數(shù)量 和放線盤的直徑來(lái)區(qū)別的,公司所用管絞機(jī)有 6盤和 8盤兩種, 放線盤的直徑有 400mm 、 500mm 兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。管絞機(jī)首要由放線架、 絞線籠體、模座、計(jì)米器、牽引輪、收排線架組成。管絞機(jī)的 搖籃架沿機(jī)組軸線一字?jǐn)[放,外面是能夠左右旋轉(zhuǎn)的管狀筒 體,筒體壁上開有裝卸線盤的窗口。
管絞機(jī)在絞制進(jìn)程中, 因?yàn)榉啪€盤不發(fā)生旋轉(zhuǎn), 單線從放線 盤中放出后,經(jīng)導(dǎo)輪,管壁至并線模處,跟著管體的反轉(zhuǎn),單 線并不繞本身的軸線滾動(dòng),不發(fā)生單線改變的狀況,所以管絞 機(jī)的絞制進(jìn)程歸于退扭絞合。
因?yàn)閮H是筒體旋轉(zhuǎn), 分量輕, 旋轉(zhuǎn)半徑小, 因而可到達(dá)很高 的轉(zhuǎn)速,缺點(diǎn)是機(jī)組旋轉(zhuǎn)體較長(zhǎng)。當(dāng)筒體旋轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn),絞 芯發(fā)生一個(gè)節(jié)距。
管絞機(jī)節(jié)距核算公式:
1000nvh×=
式中:— 絞合節(jié)距(mm ) h
v — 出線速度(m/min)
n — 絞籠轉(zhuǎn)速(r/min)
表 2 公司絞線設(shè)備所產(chǎn)慣例導(dǎo)體
2、叉絞機(jī)
叉絞機(jī)屬不退扭設(shè)備, 適用于對(duì)單線略有變形無(wú)影響的產(chǎn)品 用導(dǎo)體。其絞籠部分是由叉形架和空心軸構(gòu)成,每個(gè)叉形架上 可設(shè)備三個(gè)放線盤,叉形架交織擺放以縮小放線長(zhǎng)度和占地上 積,因?yàn)椴娼g的絞籠結(jié)構(gòu)緊湊,放線盤靠近旋轉(zhuǎn)空心軸,沒有 籠絞機(jī)的起浮搖籃部分,滾動(dòng)慣性小,所以能夠進(jìn)步轉(zhuǎn)速,生 產(chǎn)率比較高。
3、框絞機(jī)
框絞機(jī)由絞體、并線模座、壓型模座、計(jì)米器、牽引設(shè)備、 收排線架和電氣操控柜組成。絞體由絞體變速箱和絞籠組成。絞體變速箱是用來(lái)取得不同的絞籠速度,并和牽引變速箱合作 取得不同的節(jié)距。絞體變速箱主軸即為絞機(jī)主軸,使整個(gè)機(jī)架 的剛度大幅度進(jìn)步,滿意絞機(jī)高速旋轉(zhuǎn)的要求。變速箱內(nèi)置齒 輪泵,使一切齒輪和軸承得到杰出的潤(rùn)滑。絞籠分別由 6盤、 12盤、 18盤、 24盤結(jié)構(gòu)構(gòu)成。結(jié)構(gòu)與前后絞盤和中心支承組成 絞籠主體,其可正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn),以滿意不同的出產(chǎn)需求。前絞盤 亦是制動(dòng)盤,選用氣動(dòng)盤片式夾鉗剎車設(shè)備。絞籠出線端均裝 有觸摸斷線主動(dòng)發(fā)訊設(shè)備。
框絞機(jī)的線盤分裝在筆直布局的四個(gè)結(jié)構(gòu)上, 中心軸不受線 盤分量負(fù)荷,線盤在絞籠圓周方向成 90°角分布,每組以一字 型擺放辦法擺放,絞籠反轉(zhuǎn)半徑小,其轉(zhuǎn)速比相同標(biāo)準(zhǔn)的籠絞 機(jī)進(jìn)步一倍,絞籠也不必托輪,而是在兩頭用大軸承座支承, 設(shè)備噪音小,線盤可單個(gè)上下,也可全體上下,由氣動(dòng)或電動(dòng) 夾緊,操作便利,縮短輔佐時(shí)刻,且有利于完結(jié)機(jī)械化和主動(dòng) 化上下線盤。單線放線張力用氣動(dòng)張力操控,可主動(dòng)調(diào)理。缺 點(diǎn)是不行退扭。
4、束絲機(jī)
要求單線直徑很細(xì), 制成的導(dǎo)線特別柔軟的絞合, 不能選用 上述的各種絞線機(jī), 只能選用束絲機(jī)。多個(gè)單線的放線盤分層、 分排地放在固定支架上,一同通過(guò)分線板進(jìn)入束合和收線盤的 主機(jī)中。由反轉(zhuǎn)體旋轉(zhuǎn)使單線發(fā)生扭絞。因?yàn)槭€機(jī)運(yùn)滾動(dòng)作
均在收線部分, 變速機(jī)均設(shè)備在滾動(dòng)的欄架里, 地址遭到限制, 這就決議了束線機(jī)只能制成一個(gè)絞向、標(biāo)準(zhǔn)較小的產(chǎn)品。按收 線盤外徑的巨細(xì),可分為 200型、 400型、 500型、 630型、 1000型等。
束絲機(jī)由張力放線架、 搖籃、 維護(hù)罩、 線籃升降設(shè)備和電氣 操控設(shè)備等組成。搖籃裝于反轉(zhuǎn)弓內(nèi),支撐在兩根主軸上,由 搖籃板、搖籃箱、牽引輪、排線、收線盤、支撐設(shè)備組成。動(dòng)力由主電機(jī)通過(guò)三角皮帶傳到主軸,再經(jīng)換向齒輪傳到排線、 牽引和收線。線盤升降設(shè)備為一升降托盤，選用油壓系統(tǒng)操控 升或降,用于裝卸收線盤。機(jī)器調(diào)速選用變頻調(diào)速器,能夠?qū)?現(xiàn)恒轉(zhuǎn)距無(wú)級(jí)調(diào)速。
束絲機(jī)用于出產(chǎn)小截面的軟絞線芯, 假設(shè)束制線作為復(fù)絞的股 線,其絞向?yàn)橛蚁颉?/p>
5、束絲機(jī)和絞線機(jī)的比較
束絲機(jī)和絞線機(jī)是用于出產(chǎn)絞合線芯和裸絞線的兩種首要 設(shè)備,不管是束線機(jī)仍是絞線機(jī),都包含了兩種運(yùn)動(dòng),一是使 一切單線環(huán)繞設(shè)備的中心軸作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),另一是使絞合導(dǎo)體作 直線運(yùn)動(dòng)。這兩種運(yùn)動(dòng)的組合,就使一組單線成為具有必定節(jié) 距和絞向的束線或絞線。
束線機(jī)和絞線機(jī)的不同之處在于:絞線機(jī)上單線環(huán)繞設(shè)備中 心軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),是在進(jìn)入并線模之前完結(jié)的。絞線通過(guò)并線 模后僅作直線運(yùn)動(dòng),收線盤只起到把絞線繞在盤子上的效果。而束線機(jī)上單線環(huán)繞設(shè)備中心軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和束線的直線運(yùn) 動(dòng),都是在單線進(jìn)入并線模之后一同進(jìn)行的,即收線盤使束線 一同作旋轉(zhuǎn)和行進(jìn)的兩種運(yùn)動(dòng),因而單線的放線盤能夠安放在 固定方位上。絞線機(jī)是放線部分常起首要效果,而束線機(jī)則是以收線部分起首要效果。
四、絞線模具
公司所用絞線模具有木模、鎢鋼模、鉆石模和壓型模具等。木 模用硬梨木作成哈夫式,出產(chǎn)中運(yùn)用很便利,但壽數(shù)較短。鎢 鋼模選用優(yōu)質(zhì)硬質(zhì)合金模芯,具有硬度高,導(dǎo)熱性好,沖突系 數(shù)小等特色。比較于其它模具, 鉆石模具有無(wú)與倫比的優(yōu)越性, 用其出產(chǎn)的絞線外表十分潤(rùn)滑。壓型輪對(duì)各種標(biāo)準(zhǔn)形狀的絞線 起緊壓效果, 可出產(chǎn)出半圓形、 扇形、 瓦楞形等異型結(jié)構(gòu)導(dǎo)體。五、產(chǎn)品質(zhì)量
1、絞線質(zhì)量要求
絞線節(jié)距、 尺度應(yīng)契合工藝規(guī)則; 導(dǎo)體不答應(yīng)全體焊接。允 許單線焊接或是冷壓接線,接頭應(yīng)修補(bǔ)平坦、潤(rùn)滑、恣意兩個(gè) 接頭間的間隔應(yīng)大于 300mm 。壓型線有必要在壓型模前接頭;導(dǎo) 線外表應(yīng)光亮,無(wú)油污、毛刺、劃傷等有損絕緣的缺點(diǎn);導(dǎo)體 在寄存和轉(zhuǎn)移進(jìn)程中,應(yīng)防止氧化變色、污染、磕碰及機(jī)械損 傷。
2、影響絞線質(zhì)量的首要因素
2.1單絲質(zhì)量
單絲質(zhì)量好壞直接影響到產(chǎn)品質(zhì)量,因而要求單線外表光亮, 不得有三角口、裂紋、夾雜物及其它有害的缺點(diǎn)和機(jī)械損害, 還要求尺度要圓整并契合線徑公役規(guī)則,不答應(yīng)有拉細(xì)現(xiàn)象, 而且在線盤上要擺放規(guī)整。
2.2加工工藝
絞合時(shí)發(fā)生的廢品, 其首要表現(xiàn)辦法為:單線扭絞過(guò)度, 在 內(nèi)層或外層中有單線開裂,單線或絞線外表起翹或擦傷,單線 跳線或單個(gè)拱出,不契合絞線結(jié)構(gòu)要求。
2.3出產(chǎn)管理
在放線盤的運(yùn)送中應(yīng)防止因?yàn)榭呐龆鸬臋C(jī)械損害。銅、 鋁線寄存地址應(yīng)防止腐蝕介質(zhì)和濕潤(rùn)空氣的侵襲,鍍錫銅線在 絞合中要注意維護(hù)錫層不受損害。總歸,在出產(chǎn)、運(yùn)送及堆積 的各個(gè)環(huán)節(jié)都應(yīng)引起注重,來(lái)保證絞線產(chǎn)品的質(zhì)量。
