練華云

（遠(yuǎn)東電纜有限公司，江蘇 無(wú)錫214257）

0 引言

每個(gè)企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中總會(huì)有不合格品出現(xiàn)，如何減少不合格品是現(xiàn)代企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中控制的關(guān)鍵。電線(xiàn)電纜生產(chǎn)企業(yè)的電力電纜（低壓電纜）產(chǎn)品占企業(yè)的產(chǎn)值比例較高，一般生產(chǎn)企業(yè)都在50%以上，因?yàn)樵陔娎|產(chǎn)品中電力電纜是市場(chǎng)需求量最大的產(chǎn)品，占整個(gè)市場(chǎng)需求的70%以上。而電力電纜修補(bǔ)機(jī)主要用于電纜生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)絕緣、護(hù)套損壞處進(jìn)行有效可控的修理，因此本設(shè)備的應(yīng)用可提高企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量，減少成本輸出，增加企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。

1 電力電纜修補(bǔ)機(jī)

電力電纜修補(bǔ)機(jī)主要應(yīng)用于電線(xiàn)電纜企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中控制產(chǎn)品質(zhì)量，對(duì)損壞電纜絕緣、護(hù)套進(jìn)行修補(bǔ)，使產(chǎn)品達(dá)到合格要求。在我國(guó)電纜行業(yè)中對(duì)于電線(xiàn)電纜修補(bǔ)也是有規(guī)定的，當(dāng)前對(duì)于35kV、110kV、220kV、550kV交聯(lián)電纜國(guó)家都是不允許修理的，因?yàn)槲覀兊男蘩砉に囘_(dá)不到產(chǎn)品的要求，但在實(shí)際應(yīng)用中有很多企業(yè)都在根據(jù)故障與損壞情況對(duì)35kV電纜進(jìn)行修理，但110kV、220kV、550kV電纜是沒(méi)有人會(huì)修的，而且企業(yè)都不同意修理。

對(duì)于低壓電纜根據(jù)損壞情況大多是可以維修的，維修后達(dá)到產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)指標(biāo)即可。但我們國(guó)家對(duì)此類(lèi)電纜的修理沒(méi)有專(zhuān)業(yè)的設(shè)備，都是靠人工簡(jiǎn)單維修來(lái)完成，維修質(zhì)量差，外表控制不好，修理后材料的性能達(dá)不到產(chǎn)品要求。為解決以上問(wèn)題，本次對(duì)電力電纜修補(bǔ)機(jī)進(jìn)行研究與開(kāi)發(fā)。從實(shí)際使用情況出發(fā)，電力電纜運(yùn)行電壓在380V以下，如果此類(lèi)電纜在生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)絕緣、護(hù)套損壞根據(jù)實(shí)際情況都是可以修補(bǔ)的。因此為提高維修質(zhì)量、降低公司成本，開(kāi)發(fā)電力電纜修補(bǔ)機(jī)是非常重要、有意義的工作。

電力電纜修補(bǔ)機(jī)按修補(bǔ)電纜規(guī)格可分為布電線(xiàn)修補(bǔ)機(jī)、低壓電纜修補(bǔ)機(jī)。布電線(xiàn)修補(bǔ)機(jī)主要修補(bǔ)0.5～6mm2電線(xiàn)電纜，低壓電纜修補(bǔ)機(jī)主要修補(bǔ)10～240mm2電線(xiàn)電纜。本次主要對(duì)低壓電纜修補(bǔ)機(jī)進(jìn)行設(shè)備研究開(kāi)發(fā)。

10～240mm2低壓電纜結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與產(chǎn)品說(shuō)明：線(xiàn)芯為10～240mm2，分單芯、多（三、四、五）芯；導(dǎo)體結(jié)構(gòu)分圓形與扇形；線(xiàn)芯外徑在5～13mm之間；絕緣、護(hù)套厚度一般在0.5～3mm之間，材料為PVC、PE、XLPE等。

本次設(shè)計(jì)的修補(bǔ)機(jī)主要為滿(mǎn)足以上規(guī)格電線(xiàn)電纜的修補(bǔ)之用。

2 本電纜修補(bǔ)機(jī)的特點(diǎn)

為滿(mǎn)足電纜修補(bǔ)要求，本修補(bǔ)機(jī)從實(shí)際使用角度出發(fā)，從溫度控制、同心度控制、上下壓緊系統(tǒng)3個(gè)方面來(lái)設(shè)計(jì)制作。本設(shè)備的特點(diǎn)是電纜修補(bǔ)時(shí)間短，維修后電纜絕緣、護(hù)套能達(dá)到一次擠出的熱塑性能要求，能夠較好地保證電纜絕緣護(hù)套厚度的均勻性、外表的圓整度，電纜維修處能夠順利通過(guò)高壓試驗(yàn)。

電纜修補(bǔ)機(jī)的結(jié)構(gòu)原理與控制系統(tǒng)：根據(jù)遠(yuǎn)東電纜有限公司2014年引進(jìn)的布電線(xiàn)修補(bǔ)機(jī)與現(xiàn)市場(chǎng)戶(hù)外橡套電纜修補(bǔ)機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)來(lái)設(shè)計(jì)本電纜修補(bǔ)機(jī)。為滿(mǎn)足電纜修補(bǔ)時(shí)溫度控制、同心度控制、上下壓緊系統(tǒng)要求，對(duì)電纜修補(bǔ)機(jī)作如下分析與設(shè)計(jì)：

2.1 修補(bǔ)機(jī)的溫度控制系統(tǒng)

根據(jù)低壓電纜絕緣與護(hù)套料（PVC、XLPE、PE）熱塑性要求，本設(shè)備加熱溫度為0～260℃可控，從制作成本、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)考慮選擇一點(diǎn)溫度，控制上下模具溫度，實(shí)現(xiàn)上下模具溫度同升同降的功能。溫控表選用RKC品牌，溫控精度達(dá)到±1℃，采用熱電偶、固態(tài)繼電器、接觸器、溫控表實(shí)行閉環(huán)控制。如何從結(jié)構(gòu)特點(diǎn)角度控制溫度向設(shè)備結(jié)構(gòu)件傳輸熱量，也是本修補(bǔ)機(jī)的關(guān)鍵，這里用文字描述較困難，圖1說(shuō)明了隔熱控制的合理有效方法。

圖1 溫度控制系統(tǒng)

2.2 同心度控制結(jié)構(gòu)與原理

電纜修補(bǔ)時(shí)保證修補(bǔ)絕緣與護(hù)套厚度要求極為重要，因此為保證電纜的絕緣與護(hù)套厚度，必須確保電纜線(xiàn)芯在中心位置修補(bǔ)，如圖2所示，采用本結(jié)構(gòu)能有效保證電纜絕緣與護(hù)套的修補(bǔ)厚度。模具上下壓緊時(shí)，電線(xiàn)電纜在模具中心，確保模具與線(xiàn)芯四周間隙距離相等，有效保證修補(bǔ)厚度的均勻性。

2.3 上下壓緊系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

本修補(bǔ)機(jī)模具壓緊主要從方便員工操作與保證維修質(zhì)量的角度出發(fā)。模具壓緊方式有上下夾緊、前后夾緊，本次采用上下夾緊的方式。模具壓緊操作方法有多種，如氣動(dòng)壓緊、液壓壓緊、手動(dòng)絲桿壓緊、電動(dòng)通過(guò)絲桿傳動(dòng)壓緊，經(jīng)過(guò)多次考慮本次采用氣動(dòng)壓緊方式。

圖2 同心度控制結(jié)構(gòu)

2.4 模具材料選定、加工

修補(bǔ)機(jī)模具也是保證電纜維修質(zhì)量好壞的關(guān)鍵因素，因此本修補(bǔ)機(jī)模具材料選型、尺寸設(shè)計(jì)是在進(jìn)行了多次認(rèn)真研究后確定下來(lái)的。本模具材料選用熱作模具鋼（4Cr13），加工按機(jī)械加工工藝完成，模具從線(xiàn)芯尺寸來(lái)考慮結(jié)構(gòu)尺寸，結(jié)構(gòu)如圖3所示。

圖3 模具結(jié)構(gòu)

2.5 修補(bǔ)機(jī)修補(bǔ)材料

本修補(bǔ)機(jī)特點(diǎn)之一為修補(bǔ)材料取材方便。電線(xiàn)電纜在修補(bǔ)時(shí)材料不同熱塑性能就不同，因此取材很重要。本修機(jī)在具體電線(xiàn)電纜線(xiàn)芯修補(bǔ)時(shí)，取電線(xiàn)電纜線(xiàn)芯兩端絕緣或護(hù)套皮就可以，從取材上保證了材料的熱塑性能與原電線(xiàn)電纜熱塑性能相同，加快了修補(bǔ)速度。

2.6 修補(bǔ)機(jī)功能的拓展應(yīng)用

本修補(bǔ)機(jī)主要用于修理圓形結(jié)構(gòu)低壓電纜線(xiàn)芯，但通過(guò)更換修補(bǔ)模具，也可滿(mǎn)足修補(bǔ)扇形導(dǎo)體的要求，將模具開(kāi)成扇形孔安裝模具架即可修理扇形結(jié)構(gòu)的線(xiàn)芯，同樣也可通過(guò)更換模具用于修理布電線(xiàn)。

3 結(jié)語(yǔ)

本電纜修補(bǔ)機(jī)主要用于成纜復(fù)繞工序電纜高壓火花擊穿電纜線(xiàn)芯修補(bǔ)。根據(jù)實(shí)際使用情況設(shè)計(jì)制作了一臺(tái)修補(bǔ)機(jī)，現(xiàn)正在試用，本文沒(méi)有對(duì)修補(bǔ)機(jī)全部?jī)?nèi)容進(jìn)行說(shuō)明，因此如有不足之處，請(qǐng)?zhí)岢鰧氋F意見(jiàn)，共同進(jìn)步，使本設(shè)備的性能得到進(jìn)一步提高。

［1］王特典.工程材料［M］.南京：東南大學(xué)出版社，1997.

［2］馬永林，文樸.機(jī)械原理［M］北京：高等教學(xué)出版社，1998.

［3］劉新佳，俞盛.新五金手冊(cè)［M］.南京：江蘇科學(xué)技術(shù)出版社，2010.