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从以上计算可知,电容和特性阻抗都能满足六类缆的性能要求,说明调整后的结构是合理的,但是要确定最终的结构,还要看其衰减能否满足性能指标。
同样是在f?2.5?10?8Hz的情况下,
k?336.78x?95.98312x?3?33.1800342x?1G?x???16.8481?32x?522?H?x??????0.738924?2x?1x?8000R0????156.3417?d22??d??PG?x??????a???6289??Km?R?1.1R0?1?F?x??.135982???d?1?H?x????????a???F?x??RC ?36.647?NKm??31.83?dB100m?2L经计算,其衰减值小于标准规定的最大衰减值,说明改进后的结构完全否和六类缆的技术指标,可以用于试产,如果测试结果和计算值一致,则可以由于量产,如果不符,还要看具体的测试结果变好了,还是变坏了。因为计算值和测试值不符是很正常的,所以最后的结果还要等测试结果出来以后才能下结论。
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第4章 工艺流程
产品能否开发成功与设备和工艺有直接关系,因为要把理论变成现实还需要一个过程,设备性能直接关系到产品的质量,而工艺直接决定着设备性能的表现。所以要对设备有一个了解,清楚每台设备的优缺点,并掌握生产工艺,以便在生产过程中加以控制,使设备发挥其最大优势,以利于理论的完全实现。下面将对各工序用生产设备和其工艺特点作一具体介绍。
4.1 高速串联生产线生产绝缘芯线
近些年来,我国电缆制造行业陆续从国外引进了数百条高速绝缘芯线生产线,并已相继投入生产,大大提高了我国铜芯通信电缆的制造水平,产生了很好的经济效益。
由于这些引进生产线具有高速(最大线速2500m/min)、连续(拉丝、软化、挤塑连续完成)、自动控制(绝缘外径、电容、绝缘破损检测、系统张力、收线上下盘)等特点,给操作和维护带来了很高的要求。
下面我将结合本公司的实际生产情况对高速绝缘芯线生产线的特点及操作要点作一些分析和介绍。
这类生产线型号各有不同,但基本结构大体相同,下面以我公司引进的高速串联线为例进行介绍。整个生产线按功能分,由五个单元加一个主操作柜所组成[3]。如图4-1所示: 高放线架吹干器盛线筒(1)拉丝机拉丝单元导体预热软张化力机摆(2)轮预热机辅助张力机软化单元主主辅操挤作出盘机(3)挤塑单元冷却水槽牵引机高压测试器(4)收线单元检测单元外径测试器张收力线摆机轮(5)图4-1 高速绝缘芯线串联生产线 具体的每个单元组成部分如下:
拉丝单元:两个铜杆盛放筒、高放线架、17模中型拉丝机。
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软化单元:导体预热、软化机、张力摆轮。 挤塑单元:预热机、辅助张力机、辅助挤出机、主挤出机、冷却水槽
(喷淋式)、牵引机(带喷淋,最大速度2000m/min)。
检测单元:水中电容测试器、高压测试器(火花机)、绝缘外径测试
器(光电式,X、Y双向)我司采用的BETA测试仪。
收线单元:张力摆轮、收线机(A、B盘自动切换上下盘) 下面就将每个具体单元作详细介绍:
4.1.1 拉丝单元
绝缘芯线的铜导体由铜杆拉制而成。为满足高速、连续生产,铜杆应是经过软化、具有圆整截面、质量均匀一致、无杂质的无(低)氧铜杆。铜杆的直径根据拉丝机模数和铜导体直径而定。?
我们的拉丝机是17模的,铜杆直径可以是2.5或2.6mm(铜导体直径为0.40~0.80mm),1.8mm(铜导体直径为0.32mm)。?
在正常情况下,导体从拉丝机出口模出来后,直到制成电缆成品,它的直径变化大约为10‰,考虑到容差,;拉丝机的出口模孔径原则上应配成比导体标称直径大8‰左右。但是若整个电缆生产线性能良好,附加额外张力很小的话,从节约原材料考虑,可将出口模孔径配的小些(应不影响电缆成品的电气性能)。?
拉丝机出口模与进口模之间各模的孔径间隔以尽可能减少铜导体在拉制过程中所受张力为原则。?
拉丝模应全是钻石模,出口模孔径不圆度在2‰之内。?
拉丝润滑液又称乳浊液,它的作用有三个:润滑,减少铜丝与拉丝模的磨擦;滤铜屑,将在拉丝过程中产生的铜屑滤去,以免堵塞拉丝模;降温,通过润滑液的循环,将拉丝时产生的热量带走。?
拉丝润滑液的浓度应控制在5~7%,温度控制在40~50℃,供应量应适度,否则将引起断线频繁,导体变色、变细等。?
4.1.2 软化单元?
如图4-2所示,软化单元由五个导轮,三个电极轮,二个吹干器及一个张力摆轮所组成。
电极轮1与2之间为导体预热段,对于高速连续软化来讲,导体预热是必须的。预热段长度可调(有些生产线是固定的)。预热段长度长,铜丝软化难;反之,软化易。一般以导体直径0.60mm为界,当导体直径大于0.60mm时,应适当缩短导轮2与3之间的距离。
在电极轮2与3之间,右侧为软化段,即退火。左侧及下部为冷却段。软化段采用加压产生热量的方法软化,有些生产线也采用高压蒸汽完
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预热段吹干器3吹干模(1)4冷却段电极轮 2吹干器(2)5软化段张力摆轮张力平衡砝码电极轮 112电极轮 3点动装置 图4-2 软化机示意图
成,冷却段充满冷却水。这里是软化的关键,有几个问题应予重视。
1. 退火电压一般控制在28~32V,如果采用蒸汽方法来退火,蒸
气压力应控制在29.4~49.0kPa(3~5N/cm2),供应量适度。 2. 冷却水温度应控制在40~50℃,供应量要足,不能含有空气。
尤其是电极轮3,它也是充满水的,在它的转动轴处有一水封,要经常检查,以防漏气。
根据经验,软化用的冷却水最好是软水,呈中性;水中也可加些防氧化剂,目的是提高铜丝的长期抗氧化能力。
吹干装置有一个带孔的吹干模和两个稍大一些的吹干器组成。它们的作用是将从拉丝单元带来的润滑液(很少)及软化水(较多)全部吹掉。吹干用的压缩空气应供应充足,吹干模配置要恰当。
如图4-3所示,张力摆轮主要是通过一个同步传感器来调节拉丝机、软化机与牵引机之间的同步的,它以牵引速度为基准,根据张力摆轮受导线张力而摆动的位置来随时微调拉丝机和软化机的送线速度。张力摆轮上有一个平衡砝码,砝码向B调节时张力减小,砝码向A调节时张力加大。 由于拉丝机与软化机合用一个驱动电机,它们是通过机械传动来实现同步的。一般在启动和停止时,总是用机械或电气的方法使拉丝机先起后停,软化机后起先停,以免导体受到过大的张力。
软化电压和电流是软化单元最重要的参数 根据电阻公式及欧姆定理有
R??Ls (公式4-1)
I?VR (公式4-2)
由公式4-1可知,因电极轮2与电极轮3的相对位置固定,故L为常
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数,导体截面S为变量,,则: S↓→R↑→I↓;S↑→R↓→I↑
图4-3 软化机张力摆轮
因工艺控制是调节电压的,故可将V看成是自变量,V看成是因变量,于是只要根据导体S的不同来分别设定V即可。在大多数引进生产线上除了给出软化电压指示外,还给出电极轮1与2的预热分流电流和电极轮2与3的软化电流指示。最高软化电压为60V,软化电流为600A。软化电流所产生的热量Q为:
2Q?0.24IRt (公式4-3)
由公式4-3可知,虽然在软化时调节的是电压,但因电流I,导体电
阻R,牵引速度(决定通电时间t)都是变量,故电压值的选择不是固定的,应根据所要求的软化后的导体质量来选择。主要应考虑导体直径,延伸率及不氧化。
由于高速生产线都设计成缓启动(经过一段时间才能到达设定速度),所以软化机只是在一定速度以上才开始上电。最高速度高的生产线大约在速度达到500mmin时加压;最高速度稍低的生产线大约在速度达到350mmin时加压。
4.1.3 挤塑单元
挤塑单元的功能是在导体上挤包绝缘。导线绝缘是确定电缆一次参数的关键因素之一,所以挤塑单元是整个生产线的核心。现将绝缘材料和挤塑单元中的各个设备依次分述如下:
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