Технологический процесс изготовления кабеля

Технология производства электрического кабеля

Кабельная продукция широко применяется в разных отраслях промышленности, большая доля рынка сбыта приходится на строительную. Для организации бизнеса потребуется автоматическая линия по производству кабеля, помещение, где она будет размещена, специалисты по эксплуатации оборудования, исходное сырье. Благодаря наличию постоянного спроса и высокой рентабельности производства, данный вид бизнеса быстро окупит первоначальные инвестиции и будет приносить прибыль порядка 500 тысяч рублей в месяц.

Что представляет собой кабель

Кабель – простая конструкция, которая состоит из жил-проводников, помещенных в оболочку. Различают телекоммуникационные и электропроводящие кабеля, последние способны проводить ток высокого напряжения, до 100 кВт. Кабель состоит из двух основных компонентов – проводника и изолятора. В качестве проводника часто используют медь, поскольку она обладает высокими электропроводящими функциями. Кроме меди можно использовать:

• алюминиевые проводники; Формирование шини кабеля
• сплав меди и кадмия;
• оптические волокна.

В качестве изолятора используются:

• полиамид;
• полиэтилен;
• политетрафторэтилен (ПТФЭ);
• резина.

Для сопротивления к возгоранию изоляторные материалы обрабатывают углеводородной смазкой.

Технология изготовления кабелей

Автоматизированная линия RNA по производству электрического кабеля выполняет все этапы технологического процесса. Исходное сырье – медная или алюминиевая катанка вытягивается до необходимого размера жилы, которая должна пройти процесс обжига. Если технологией предусмотрено сплетение нескольких нитей, то материал поступает на волочильный станок для скручивания. По окончании обжига медная проволока поступает в экструдерный механизм для наложения изоляции. Полиэтилен или другой материал разогревается до жидкого состояния и через головку экструдера накладывается на медную сердцевину. Окончательную форму провод принимает после охлаждения в специальной ванне. Следующим этапом является проверка проводимости электричества. Такое испытание проводится на пробой изоляции, подается ток 20 кВт, автоматический прибор отслеживает дефекты и сигнализирует.

Изоляция каждой жили кабеля полиэтиленом

Контроль осуществляется еще и с применением прибора, контролирующего толщину кабеля. Кабель, прошедший контроль наматывается в катушки и готов к реализации.

При организации технологического процесса необходимо предусмотреть систему защиты операторов от высокого уровня шума и летящих частиц при вытягивании жгутов. Наибольшую вероятность акустического дискомфорта приносит волочильная установка, обычно при ее работе уровень шума превышает 90 ДБ. Кроме того, оплетение и рафинирование меди также высокошумные процессы, поэтому следует разместить эти установки так, чтобы минимизировать общий уровень шума, а оператору следует выполнять работу с использованием зашитых наушников. Для защиты от летящих частиц металла используют заградительные установки, на том участке линии по производству кабеля, где невозможно расположить заграждения, оператор использует очки.

Оборудование, которое участвует в производстве

В зависимости от вида производимых изделий комплектация автоматизированных линий может значительно отличаться. Для изготовления электропроводящих кабелей потребуется следующее оборудование:

• отдающее устройство; Бухта намоточный механизм
• приемное устройство;
• компенсаторы;
• тяговые устройства;
• волочильный станок;
• устройство натяжения кабеля;
• лентообмоточный механизм;
• экструзионный механизм;
• крутильная машина;
• станок для бронирования;
• бухтовочный механизм.

Отдающее устройство линии rn a по производству электрического кабеля оснащено асинхронным электрическим приводом, комплектуется компенсатором, имеет возможность регулировки размеров под катушки различного диаметра. Характеристики:

• диаметр катушки – 300 – 800 мм; Волочильный станок для производства кабеля
• линейная скорость – 200 м/мин;
• грузоподъемность – 800 кг;
• габариты – 1150*1050*1250 мм;
• вес – 360 кг.

Приемное устройство может быть выполнено в двух вариантах: траверсируемое и консольное. Траверсируемое использует направляющие рельсы, закрепленные на полу, что позволяет перемещать барабан и осуществлять укладку. Характеристики:

• диаметр катушки – 300 — 800 мм; Приемное устройство для производства кабеля
• линейная скорость – 250 м/мин;
• грузоподъемность – 800 кг;
• габариты – 1150*1050*1250 мм;
• вес – 360 кг.

Компенсаторы применяются с целью синхронизации работы составных частей линии rn a по производству электрического кабеля, их скорости работы. Компенсаторы оснащаются датчиками крайних точек, амортизирующими системами, ограничителями скорости, грузами для обеспечения равномерного натяжения провода. Характеристики:

• диаметр провода – 0,5 – 16 мм; Отдающее устройство
• количество ветвей – 6;
• габариты – 2000*350*1700 мм;
• вес – 98 кг.

Тяговые устройства предназначены для контроля и ремонта кабелей в процессе производства. Эти механизмы могут быть колесного типа и ленточные. Ленточные применяются в изготовлении жестких проводов плоского сечения. Характеристики устройства колесного типа:

• тяговое усилие – 100 кг; Направляющее устройство и обмотчик
• диаметр кабеля – до 10 мм;
• диаметр колеса – 630 мм;
• габариты – 1000*820*1100 мм;
• вес – 410 кг.

Характеристики механизма ленточного типа:

• тяговое усилие – 300 кг;
• диаметр кабеля – до 20 мм;
• длина зоны сжатия — 800 мм;
• габариты – 1650*700*1400 мм;
• вес – 450 кг.

Волочильный станок, входящий в состав линии по производству кабеля, предназначен для обработки металла методом протягивания через сечение с диаметром меньшим, чем у исходного сырья. Волочильный станок имеет шесть фильеров, через которые одновременно подается металл. Характеристики:

Шина имеет столько жил сколько катушек в обмотчике

• мощность привода – 2,2 кВт;
• напряжение – 380 В;
• габариты – 1140*660*640 мм;
• вес – 180 кг.

Устройство натяжения применяется при смотке кабеля на лебедку подъемника. Характеристики:

• диаметр колеса – 790 мм;
• натяжение кабеля на выходе – 20 кН;
• габариты – 1335*1150*2180 мм;
• вес – 2830 кг.

Если технологией предусмотрена обмотка сердцевины кабеля ленточными материалами, то такой процесс выполняется на лентообмоточном устройстве. Обмотка осуществляется бумагой, медной фольгой, водоблокирующим материалом. Характеристики:

• скорость вращения – 500 об/мин; Счетчик метража
• диаметр кабеля – до 40 мм;
• количество лент – 2шт;
• габариты – 1400*700*1600 мм;
• вес – 280 кг.

С помощью экструдерного механизма накладывается изоляционный материал на медную или алюминиевую проволоку. Характеристики:

• мощность – 15 кВт;
• диаметр шнека – до 60 мм;
• производительность – 80 кг/ч;
• скорость вращения – до 80 об/мин.

В составе линии по производству кабеля, имеющего сложную сердцевину должна быть крутильная машина, выполняющая скручивание нескольких нитей сердечника в единый жгут. Характеристики:

• диаметр катушек- 630 мм;
• обороты клети – 200 об/мин;
• количеств катушек – 3 шт;
• линейная скорость – 30 м/мин;
• диаметр барабана – 630 * 1400 мм.

Приемники и отдатчики для производства кабеля

Станок для бронирования покрывает кабель защитными материалами, чаще всего используют оцинкованную ленту. Характеристики:

• диаметр проволоки – до 1,8 мм;
• количество катушек – 24 шт;
• грузоподъемность – 1000 кг;
• линейная скорость – 8 м/мин;
• диаметр барабана – 2500 мм.

Готовый кабель с помощью бухтовочной машины наматывают на катушки, при этом осуществляется автоматическое контролирование метража.

• скорость намотки – до 10 м/мин;
• диаметр катушки – до 1250 мм;
• ширина катушки – до 600 мм;
• габариты – 2000*1260*1630 мм;
• вес – 1200 кг.

Купить линию по производству кабеля такой комплектации можно за 9 000 000 рублей. Данное оборудование очень тяжеловесное и габаритное, поэтому нет необходимости приобретать его у иностранных компаний. Отечественные машиностроительные предприятия предлагают качественное оборудование по приемлемой цене с возможностью выезда наладчика для контроля сборки и тестирования. Комплектация производственной линии была рассмотрена на основании коммерческого предложения машиностроительного завод ООО «Псковгеокабель».

Видео: Новое производство кабеля

Источник

Технологическая часть (стр. 1 )

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах: 1 2 3 4

2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

2.1. Основы процесса получения кабельных изделий

В основе действия червячных прессов лежит способность полимеров протекать в расплавленном состоянии через узкие каналы под действием выдавливающего усилия.

Полимерные материалы в виде мелких гранул подаются в загрузочную зону пресса. Основной рабочей частью пресса является червяк. Он размещен в цилиндре пресса, имеет винтовую нарезку и, вращаясь, захватывает нагревающийся материал, уплотняет его и подает в головку пресса, где расположен формующий инструмент.

Для уплотнения материала объем витка червяка на выходе делается меньше объема витка на входе. Отношение этих объемов называется компрессией (степенью сжатия). Компрессия достигается или путем уменьшения глубины нарезки при постоянном шаге, или путем уменьшения шага резьбы по длине червяка. Причину осевого перемещения материала в прессе можно сравнить с перемещением гайки по винту. Внешней силой, удерживающей материал от вращения с червяком, является сила трения между червяком и стенками цилиндра пресса. Эта сила должна быть возможно большей, в то время как трение между пластмассой и поверхностью червяка — минимальной. В загрузочной зоне это достигается поддержанием определенных температур цилиндра и червяка, т. к. коэффициент трения полимера по стали зависит от температуры. В результате создается выдавливающее усилие, вызывающее перемещение материала от зоны загрузки к головке, по мере которого материал все более разогревается и уплотняется и в последней зоне, дозирующей, полностью переходит в состояние расплава.

Поступая из цилиндра в головку и проходя через кольцевой зазор между дорном и матрицей, полимер формируется в цилиндрический слой изоляции или оболочки.

Стенки червяка и цилиндра, каналы головки, различные детали, встречающиеся на пути потока (фильтрующие сетки, решетки, выравниватели направления потока) оказывают сопротивление течению расплава. Это ведет к увеличению давления внутри пресса, которое становится максимальным примерно в конце дозирующей зоны перед головкой. Таким образом, между концом цилиндра (максимальное давление) и началом цилиндра (атмосферное давление) существует разность давления, превышающие в несколько десятков раз атмосферное.

За счет давление материал сжимается и получается монолитная масса без воздушных включений.

Процессы наложения изоляции и оболочки на червячных прессах весьма

схожи, однако имеют и различия. Прежде всего различают формующий инструмент (дорн и матрицу) при изолировании и ошлангировании.

При наложении изоляции обычно требуется ее плотное прилегание к токопроводящей жиле, обеспечивающее отсутствие воздушных включений у поверхности жилы. Это можно достигнуть взаимным расположением между дорном и матрицей рис. 2.1.

Чем больше расстояния между дорном и началом цилиндрической части матрицы, тем большим обжатием накладывается изоляция. Однако увеличивающееся давление при этом может привести к нарушению эксценриситета и обрыву жилы.

Угол между конусными поверхностями дорна и матрицы составляет 1-3°.

При наложении оболочки обычно требуется ее наложение в виде трубки, свободно располагающейся поверх изделий. Здесь уже наоборот, чем больше расстояние между дорном и матрицей, тем меньше обжатие оболочки /4/.

Схемы наложения полимерных покрытий

а — плотное наложение, б — свободное наложение, 1-дорн, 2-матрица, 3-заготовка, 4 — расплав

Рис.2.1

Схема технологических процессов изготовления кабельных изделий показана в приложении 3.

Поступающие материалы из автотранспорта, контейнеров выгружаются и размещаются в складах предприятия рабочими транспортного участка и складского хозяйства.

ПЭ и ПВХ всех марок, полиэтиленовые концентраты пигментов и суперконцентраты полиэтиленовые, ПВХ концентрированно-окрашенный, поступающие на предприятие в герметично закрытых бумажных, ПЭ мешках, контейнерах должны храниться по партиям и маркам в закрытом помещении, исключающем попадание прямых солнечных лучей, на расстоянии не менее 1 м от нагревательных приборов. Температура хранения должна быть не выше плюс 25 °С при относительной влажности воздуха 40-80%.

Мешки с ПЭ укладываются в штабеля в перевязку по высоте не более 15 рядов на деревянные или металлические поддоны для обеспечения погрузочно-разгрузочных работ механизированным путем.

Материалы должны поступать в цех рассортированными по партиям в закрытой заводской упаковке и должны быть выдержаны не менее 12 часов в производственном помещении перед пуском в переработку.

Допускается выдержка перед пуском в переработку менее 12 часов, если температура материала не ниже температуры производственного помещения или материалы перед переработкой подвергаются сушке (подогреву).

Переработка материалов при отсутствии централизованной системы их подачи к экструдерам должна производится раздельно по партиям /9/.

Технология изготовления изделий в кабельном производстве складывается из ряда основных процессов: волочение, отжиг проволоки, лужение, скрутка, изолирование, перемотка, испытания, упаковка и сдача на склад.

Волочением называется способ обработки металлов давлением, при котором металл в виде проволоки протягивается через отверстие, поперечные размеры которого меньше, чем размеры исходного поперечного сечения протягиваемого металла. В кабельной промышленности волочением получают проволоку из меди, алюминия и из сплавов цветных металлов.

Отжиг проволоки. При волочении медной и алюминиевой проволоки изменяются свойства протягиваемого металла: прочность увеличивается, а пластичность и электропроводность снижаются. Для повышения пластичности и электропроводности волоченной проволоки производят ее отжиг, т. е. нагрев при определенной температуре.

Лужением называют операцию покрытия поверхности металлического изделия слоем олова. Лужение медной проволоки в кабельной промышленности применяют для защиты от окисления и для улучшения припайки провода к наконечникам. В связи с дефицитностью и дороговизной олова для лужения применяют сплавы олова со свинцом.

Скрутка — это процесс скрутки отдельных проволок в токопроводящую жилу. По направлению различают правую и левую скрутку. На заводе применяется только левая в первом повиве. Проволоки в жиле идут справа — вверх — налево.

Изолирование — это наложение изоляционных и защитных оболочек из пластмасс. Изолирование (или ошлангование) осуществляют на червячных прессах путем выдавливания расплава полимера, находящегося в вязкотекучем состоянии. Этот способ обеспечивает высокую производительность, непрерывность процесса, широкую возможность автоматизации и создания поточных линий совмещенных процессов.

Перемотка с испытанием на проход напряжением с бухтовкой. Используется аппарат ЗАСИ.

При необходимости проводят водные испытания. Затем готовый кабель упаковывают и сдают на склад /2/.

Технология изготовления провода с медной жилой с поливинилхлоридной изоляцией повышенной гибкости марки ПВС ГОСТ 7399 состоит из следующих стадий:

1. Входной контроль:

— катанка медная марки МКЛПС ТУ 16.К;

— пластикат ПВХ марок И40-13, О-40, ИО45-12 ГОСТ 5960;

— пластикат ПВХ концентрировано-окрашенный ТУ , импортный краситель для ПВХ.

2. Приготовление волочильной эмульсии.

3. Грубое волочение медной катанки (с 8мм до 1,76мм).

4. Среднее волочение медной поволоки (с 1,76мм до 0,52мм).

5. Тонкое волочение (с 0,52мм до 0,2мм).

6. Отжиг медной проволоки.

7. Скрутка токопроводящих жил.

8. Наложение изоляции на токопроводящие жилы с одновременным испытанием на проход.

9. Перемотка изоляционной жилы с испытанием.

10. Скрутка изолированных жил.

11. Наложение оболочки МЕ-90,МЕ-125 с бухтовкой.

12. Испытание напряжения на испытательном стенде.

13. Перемотка шнура в бухты.

Толщина изоляции, мм

Размеры технологического инструмента, мм

Техноло-гическая скорость, м/мин

Число и диаметр прово-лок, мм

Расчет-ный диаметр жилы, мм

160,2

Источник