同心式绞线机结构性能特点及其应用_盛卫国.pdf

增刊 同心式绞线机结构性能特点及其应用盛卫国（合肥神马科技集团有限公司）摘 要：本文主要介绍了自主研发生产的同心式绞线机技术性能、结构特点、与其他绞线设备相比其优势所在和在电线电缆行业的应用。关键词：同心式；飞翼；储线盘；上盘复绕；排线装置；单双盘模式 引言目前，在我国电线电缆行业普遍采用的绞线设备有叉式绞线机、框式绞线机、管式绞线机、笼式绞线机等。叉式绞线机是老式的 年代较为普遍使用的绞线设备，但由于其结构特点不适合做高速运转，操作不便，效率不高，后逐渐被框式绞线机取代。框式绞线机具有结构强、转速快、效率高等特点，逐渐得到了更加广泛地应用，是当前在电线电缆行业无退扭绞线的主流设备。框绞机线盘布置在主轴的外侧，依据线盘规格回转半径约从（）不等，转动惯量比较大，而且有时会出现线盘数量分布的不对称以及线盘装线量的不均等情况，造成离心力的不平衡，所以限制了框绞机转速的进一步提高，一般在 左右；笼式绞线机由于退扭导致结构受限，通常采用行星轮系退扭，线盘公转同时还需自转，因此转速更低，通常在 以内，生产效率低下。管绞机主要用于生产 以内小截面的绞合导体，不适合生产大截面大长度导体，导致其应用受限。另外，以上的绞线设备都有一个停机上、下线盘的过程，生产效率受到限制。基于上述情况，电线电缆行业迫切需要一种效率高，转速快，操作方便的绞线设备。为此，自主研发制造的单根或多根线同心式绞线机已广泛被市场所使用。主要技术指标目前自主研制的同心式绞线机有两种机型，一种是单根线的 同心式绞线机，另一种是三根线的 同心式绞线机。表 列出了同心式绞线机系列产品的主要技术指标。表 同心式绞线机系列产品主要技术指标单线直径（）绞体转速（）绞合节距最大牵引线速度（）最大复绕线速度（）铜.铝.无极可调 设备部件的主要结构本设备主要解决的问题是避免停机上、下线盘情况的出现，提高生产效率。其标准配置有：圈式中心放线架，各段同心绞体，计米器，轮式牵引，收排线装置以及电控系统等。下面将介绍部分配置的结构特点。.圈式中心放线架中心放线采用笼式放线，可采用单工位或双工位模式，实现在不停机情况下的换盘。.同心绞体同心绞体主要由上盘复绕，排线装置、飞翼装置及电控系统等组成。电气技术与经济 技术与应用 增刊.上盘复绕拉丝机圈收收线后直接复绕到同心绞储线盘上，用作同心绞绞线的放线盘。.排线装置采用电动推杆往复排线，具有自动换向和超程保护。气动升降并具有连锁保护功能。两盘共用 套排线装置。.飞翼装置飞翼装置可左右旋转，实现单双盘工作模式，起到导线并参与绞合旋转功能。飞翼装置参与控制放线张力功能（单根线机械张力，三根线电控张力）。与其他绞线设备相比的优点.转速方面比较同心绞生产效率更高。如同心绞线盘和主轴同心，离心力小，绞体转速高达 。而框绞线盘偏离主轴，离心力大，转速越高，绞体框架则承受越大的离心力，其转速仅为 。.使用盘具方面比较同心绞使用盘具费用更低。因为同心绞绞体本身采用内置式线盘，无需上下线盘，采用圈式放线自动复绕，无需线盘周转，可节省盘具费用，且维修保养也较少。而框绞机采用钢制盘具，拉丝和框绞均需上下盘具，工时长且人工强度高，另需大量周转盘具，再加上盘具折旧损坏，导致盘具费用高，维修保养也较多。.物料节省方面同心绞更加节省物料。同心绞绞体上相邻的两个内置式线盘间的线头和线尾可以首尾相接，物料可以完全被利用，无剩余物料不会造成浪费，从而可确保物料成本的最低化。而框绞机由于走线长及张力等缘故，每只线盘快放完前约有 的空盘量浪费，且每只 线盘约有 的剩余线浪费，从而造成物料成本的增大。.设备保养方面同心绞保养简单，保养费用更低。框绞机从机械结构来说相对复杂，长期使用存在旋转气封密封垫的磨损；齿轮磨损而导致的噪音；夹紧气缸密封件的磨损导致漏气；张力气缸摩擦片的磨损等，这导致维修成本高，备用件成本也高。但，同心绞没有类似于框绞机的机构，因此不存在上述的维修和备件问题，仅需要定期给储线盘内轴承进行润滑。同心绞使用模式同心绞使用的模式有单盘模式和单双盘模式两种：）对于单盘模式，设备使用时，绞合和上面复绕分开进行。即同心绞储线盘上的线绞合完后，需停机复绕满才能在开机绞合生产；）对于单双盘模式，设备使用时，绞合和上面复绕可以同时进行。即同心绞储线盘上的线绞合，同时也可以复绕满其他储线盘，无需停机。.单根线同心绞.单盘模式生产 芯时，采用 结构，盘绞体按 盘绞体模式生产，此为单盘模式，绞线和复绕不 能 同 时 进 行，绞 线 生 产 完 毕 后 停 机复绕。.双盘模式生产 芯时，采用 结构，此时 盘不参与绞合，盘绞体其中 盘绞合，另外 盘同时复绕。盘绞体其中 盘参与绞合，另外 盘绞体同时复绕。复绕和绞线同时进行，此为双盘模式。.三根线同心绞.单盘模式：生产 芯时，采用 （）结构，其中最后连段 绞体按 盘绞体模式生产，此为单盘模式，绞线和复绕不能同时进行，绞线生产完毕后停机复绕。.双盘模式生产 芯时，采用 （）结构，此时 盘绞体不参与绞合，盘绞体其中 盘绞合，另外 盘同时复绕 盘绞体其中 盘参与绞合。另外 盘绞体同时复绕。复绕和绞线同时进行，此为双盘模式。.单双盘模式优点双盘模式适用小截面电缆，大批量生产，效率高。单盘模式适用于大截面电缆的制造，劳动强度低，相对框绞速度快。同心绞在电线电缆行业的应用单根线同心绞和三根线同心绞已投入市场，广泛电气技术与经济 技术与应用增刊 应用于国内各大电缆厂。同心绞生产的导体截面情况如表 所示。表 同心绞生产各截面的导体情况铜导体规格（）导体形状绞合后标称外径（）放线单线拉细量（单线放线前线径注与并线模具处的线径之差）（）表面质量绞合节距偏差（）绞合节距正常生产转速（）（.）（.）（.）非紧压圆形紧压圆形.导体圆整、表面光洁、无毛刺、无氧化及机械损伤、单线无内嵌、无油污及明显的凹 痕，无 断线、跳线、松股、排线应平整，无蛇形弯不超过 不超过 不超过 整根导体绞合节 距 应 均 匀一致注：单线放线前线径指的是在梅花落线框中的单线直径。生产的导线电阻值测试为：在室温为 时，长 的截面积 的铜导线的电阻值为.，假设横截面积为，那么单位长度导线的电阻值.（）；若室温不是，实际室温为 时，导线的电阻计算公式如下：.（）.结束语该自主研发生产的同心式绞线机具有惯量小，转速快，生产效率高，操作使用方便的特点，必将受到越来越多的使用者的青睐，也可助力电线电缆行业企业提高能效、降低成本。（收稿日期：）（上接第 页）表 盘绞体最大偏重重量整体配重的重量（）整体配重的重心旋转中心距离（）整体配重产生的偏重转矩 （）绞盘重量（）绞盘重心到旋转中心距离（）绞盘偏重转矩 （）机体电控柜重量（）机体电控柜重心到旋转中心的距离（）机体电控柜转矩 （）总偏重转矩 （）线盘架重心到回转中心距离（）最大偏重重量（）结束语随着近些年，高端制造被提上工业生产的平台，各大电缆厂商越来越注重对生产设备的更新换代，高效率，智能化的生产设备越来越受国内厂商的青睐。该高速复合成缆机已投入市场，广泛应用于国内各大电缆企业。该自主研发制造的高速复合成缆机，重新定义了国内高端成缆机的装备品质，转速高，智能化，操作便捷，维护方便，可满足线缆行业生产设备的更新换代需求，为电缆行业的发展提供必要的新型的高效的生产设备。（收稿日期：）电气技术与经济 技术与应用