CN102800437B - 电缆用铝或铝合金导体绞制紧压工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提出电缆用铝或铝合金导体绞制紧压工艺，包括沿铝或铝合金单丝的牵引方向，将铝或铝合金单丝进行绞合的步骤和将对绞合后的铝或铝合金单丝进行压辊紧压的步骤，绞合一次且压辊紧压后形成一层绞合层，后一绞合层是在前一绞合层的基础上绞合形成的，最后一层绞合层和倒数第二层绞合层的绞合方向相同。本发明采用最外两层绞合层的绞向相同，并采用压辊与纳米金刚石复合涂层紧压模结合，解决了紧压圆形铝导体表面毛刺、铝屑较多和断丝现象，并去除了采用连续点滴酒精润滑冷却对导体内部或表面残留水的质量影响，绞合紧压后的体积电阻率降低了0.5～2.0%，节约了生产成本，具有较好的社会效益。
Description
技术领域
本发明涉及电缆用铝或铝合金导体绞制紧压工艺，特别属于电缆用铝或铝合金导体采用压辊与纳米金刚石复合涂层紧压模结合的紧压圆形工艺。
背景技术
目前电线电缆用铝或铝合金导体采用的绞合紧压工艺同铜导体的绞合紧压工艺基本一致，特别是圆形紧压工艺，都采用正规同心式单线绞合并运用圆形拉线模拉拔分层紧压工艺。这种紧压工艺，对于铜导体运用已经非常成熟，其绞制紧压后表面光亮、无毛刺、尺寸精确；但是对于铝导体，其铝单丝的机械性能、表面光洁度比铜单丝差很多，再加上为保证良好的电性能而采用较高的紧压系数时，生产时更易产生表面毛刺、铝屑较多，甚至出现断丝现象，严重影响产品质量。
例如申请号为201010521808.6，公开号为CN101976601A的中国专利，公开了“一种绞合铝导体圆形紧压工艺”，在同一绞线层上连续采用两道圆形紧压拉伸模，并在紧压拉伸模具处连续点滴酒精润滑和冷却工艺，解决铝导体圆形紧压的断丝问题。
该技术方案仍然存在以下不足：
1）仍然采用正规同心式单线绞合，每一层绞向都相反，这种方式会在一定程度加剧单丝相互间的挤压，使其单丝不规则变形量增大，增加了导体过圆形紧压拉伸模的摩擦阻力，并在一定程度上加剧了铝线内部晶粒破碎、晶格畸变，使其导电性能下降；
2）采用点滴酒精润滑和冷却工艺，因纯度再高的酒精也无法避免含水问题，水停留在铝导体内部或表面会对产品质量造成一定影响；
3）采用在同一绞线层上连续采用两道圆形紧压拉伸模，只是解决了铝导体断丝后的修复问题，并没有从源头上解决断丝问题，因为只要单一采用圆形拉线模，就无法避免断丝。因此，该技术方案仍然存在改进提高的空间。
发明内容
本发明的目的是在于克服上述现有技术的缺陷，提出一种电缆用铝或铝合金导体绞制紧压工艺。本发明采用最外两层绞合层的绞向相同，并采用压辊与纳米金刚石复合涂层紧压模结合工艺方法，解决了紧压圆形铝导体表面毛刺、铝屑较多和断丝现象，并去除了采用连续点滴酒精润滑冷却对导体内部或表面残留水的质量影响；采用该工艺其导电性能比采用传统的正规同心式单线绞合、每一层绞向都相反工艺好，绞合紧压后的导体体积电阻率降低了0.5～2.0%，在一定程度上节约了生产成本，具有较好的社会效益。
为实现上述发明目的，本发明的技术方案是：
电缆用铝或铝合金导体绞制紧压工艺，包括沿铝或铝合金单丝的牵引方向，将铝或铝合金单丝进行绞合的步骤和将对绞合后的铝或铝合金单丝进行压辊紧压的步骤，绞合一次且压辊紧压后形成一层绞合层，后一绞合层是在前一绞合层的基础上绞合形成的，其特征在于：最后一层绞合层和倒数第二层绞合层的绞合方向相同。
除倒数第二层绞合层和最后一层绞合层以外的绞合层，其绞合方向与最后一层绞合层的绞合方向相反。
所述压辊紧压的步骤是采用多道圆形压辊模具进行多道压辊紧压处理的。
在经过最后一道圆形压辊模具进行压辊紧压后，再经过纳米金刚石复合涂层紧压圆形模具进行紧压。
倒数第二层绞合层的同一绞线层通过2～3道圆形压辊模具进行压辊紧压；最后一层绞合层的同一绞线层先通过3～4道圆形压辊模具进行压辊紧压后，再通过1道纳米金刚石复合涂层紧压圆形模具进行紧压。
除倒数第二层绞合层和最后一层绞合层以外的绞合层采用连续正反绞合的方式。
所述纳米金刚石复合涂层紧压圆形模具距离最后一道圆形压辊模具的距离为0.5～1.5m。
本发明与现有技术相比，其优点在于:
1、本发明采用最外两层绞合层的绞向相同，使得导体不仅承受了压缩形变载荷，同时还承受了扭转拉伸的载荷，而单向绞合引起的扭转、弯曲及扭转拉伸作用，结合紧压的作用，使得导体能够在多个方向进行形变，因此导体具有了间隙的自我寻找功能，即导体在朝向间隙的方向受到的阻力最小，导体更容易朝着有间隙的方向进行流变，因而能够填充在间隙里，从而增大紧压系数，使得导体单丝沿阻力方向最小的方向变形，大大降低导体中单丝不规则变形量，减小导体过圆形紧压拉伸模的摩擦阻力，并在一定程度上减轻铝线内部晶粒破碎、晶格畸变，使其导电性能比正反绞合紧压工艺好。
2、本发明采用圆形压辊模具，导体与圆形压辊模具之间采用滚动摩擦，相比紧压拉伸模具的滑动摩擦阻力小很多，能有效避免因摩擦阻力过大导致导体铝单丝发热变软，出现毛刺、铝屑现象，并在源头上避免了断线现象。
3、本发明加入了纳米金刚石复合涂层紧压圆形模具，其模具尺寸只比最外层圆形压辊模小0.05～0.30mm，因此时通过紧压拉伸模具时的压缩和变形量已经非常小，所以其滑动摩擦也不大，能改善通过圆形压辊模具后导体表面不光洁、尺寸不精确、椭圆度较大等缺陷，使其导体绞制紧压后表面光亮、无毛刺、尺寸精确、圆整度高。
4、本发明正是利用“最外两层绞向相同，并采用压辊与纳米金刚石复合涂层紧压模结合工艺方法”，解决了紧压圆形铝导体表面毛刺、铝屑较多，断丝现象，并去除了采用连续点滴酒精润滑冷却对导体内部或表面残留水的质量影响。通过大量试验证明，采用该工艺其导电性能比采用传统的正规同心式单线绞合、每一层绞向都相反工艺好，绞合紧压后的体积电阻率降低了0.5～2.0%，在一定程度上节约了生产成本，具有较好的社会效益。
5、用本发明的工艺制造的紧压铝或铝合金导体，与传统的制造工艺相比，本发明产生的显著效果是：a、导体绞制紧压后表面光亮、无毛刺、无铝屑、尺寸精确、圆整度高；b、从源头上避免了铝或铝合金紧压的最大问题断线现象；c、避免了点滴酒精润滑冷却对导体内部或表面残留水的质量影响；d、绞合紧压后的体积电阻率降低了0.5～2.0%，在一定程度上节约了生产成本，具有较好的社会效益。
附图说明
图1为本发明工艺流程图。
图2为本发明实施例2工艺流程图。
图中标记：1、圆形压辊模具；2、纳米金刚石复合涂层紧压圆形模具；3、铝或铝合金单丝；4、铝或铝合金导体；5、牵引轮。
具体实施方式
实施例1：
电缆用铝或铝合金导体绞制紧压工艺，包括沿铝或铝合金单丝3的牵引方向，将铝或铝合金单丝3进行绞合的步骤和将对绞合后的铝或铝合金单丝3进行压辊紧压的步骤，绞合一次且压辊紧压后形成一层绞合层，后一绞合层是在前一绞合层的基础上绞合形成的，最后一层绞合层和倒数第二层绞合层的绞合方向相同。
本发明中，除倒数第二层绞合层和最后一层绞合层以外的绞合层，其绞合方向与最后一层绞合层的绞合方向相反。
本发明中，所述压辊紧压的步骤是采用多道圆形压辊模具1进行多道压辊紧压处理的。
本发明中，在经过最后一道圆形压辊模具1进行压辊紧压后，再经过纳米金刚石复合涂层紧压圆形模具2进行紧压。
本发明中，倒数第二层绞合层的同一绞线层通过2道圆形压辊模具1进行压辊紧压；最后一层绞合层的同一绞线层先通过3道圆形压辊模具1进行压辊紧压后，再通过1道纳米金刚石复合涂层紧压圆形模具2进行紧压。
本发明中，除倒数第二层绞合层和最后一层绞合层以外的绞合层采用连续正反绞合的方式。
本发明中，所述纳米金刚石复合涂层紧压圆形模具2距离最后一道圆形压辊模具1的距离为0.5m。
本发明在使用时，在两层绞合层的情况下，铝或铝合金单丝3在牵引轮5的牵引下，从左到右依次被绞合进入圆形压辊模具1，铝或铝合金导体4需要两层紧压时，其两层绞合层的绞向相同：左-左。
实施例2：
与实施例1的不同之处在于：倒数第二层绞合层的同一绞线层通过2道圆形压辊模具1进行压辊紧压；最后一层绞合层的同一绞线层先通过4道圆形压辊模具1进行压辊紧压后，再通过1道纳米金刚石复合涂层紧压圆形模具2进行紧压；所述纳米金刚石复合涂层紧压圆形模具2距离最后一道圆形压辊模具1的距离为1m。
本发明在使用时，所述铝或铝合金单丝3在牵引轮5的牵引下，从左到右依次被绞合进入圆形压辊模具1，铝或铝合金导体4需要三层紧压时，其从内到外的绞向分别为：右-左-左，使得铝或铝合金导体4不仅承受了压缩形变载荷，同时还承受了扭转拉伸的载荷，而单向绞合引起的扭转、弯曲及扭转拉伸作用，结合紧压的作用，使得铝或铝合金导体4能够在多个方向进行形变，因此导体具有了间隙的自我寻找功能，即铝或铝合金导体4在朝向间隙的方向受到的阻力最小，导体更容易朝着有间隙的方向进行流变，因而能够填充在间隙里，从而增大紧压系数，使得铝或铝合金导体4单丝沿阻力方向最小的方向变形，大大降低铝或铝合金导体4中单丝不规则变形量，减小铝或铝合金导体4过圆形紧压拉伸模的摩擦阻力，并在一定程度上减轻铝线内部晶粒破碎、晶格畸变，使其导电性能比正反绞合紧压工艺好。
实施例3：
与实施例1、2的不同之处在于：倒数第二层绞合层的同一绞线层通过3道圆形压辊模具1进行压辊紧压；最后一层绞合层的同一绞线层先通过4道圆形压辊模具1进行压辊紧压后，再通过1道纳米金刚石复合涂层紧压圆形模具2进行紧压；所述纳米金刚石复合涂层紧压圆形模具2距离最后一道圆形压辊模具1的距离为1.5m。
本发明在使用时，所述铝或铝合金单丝3在牵引轮5的牵引下，从左到右依次被绞合进入圆形压辊模具1，铝或铝合金导体4需要四层紧压时，其从内到外绞向分别为：左-右-左-左。
实施例4：
与实施例1、2、3的不同之处在于：本发明在使用时，所述铝或铝合金单丝3在牵引轮5的牵引下，从左到右依次被绞合进入圆形压辊模具1，铝或铝合金导体4需要5层紧压时，其从内到外绞向分别为：右-左-右-左-左。
依次类推；根据绞合层的层数变化，铝或铝合金导体4需要紧压时，其从内到外绞向始终保持最外两侧的绞向相同；其它层数根据需要紧压的层数来正反绞合。
Claims (1)
1.电缆用铝或铝合金导体绞制紧压工艺，包括沿铝或铝合金单丝（3）的牵引方向，将铝或铝合金单丝（3）进行绞合的步骤和将对绞合后的铝或铝合金单丝（3）进行压辊紧压的步骤，绞合一次且压辊紧压后形成一层绞合层，后一绞合层是在前一绞合层的基础上绞合形成的，其特征在于：最后一层绞合层和倒数第二层绞合层的绞合方向相同，除倒数第二层绞合层和最后一层绞合层以外的绞合层，其绞合方向与最后一层绞合层的绞合方向相反；所述压辊紧压的步骤是采用多道圆形压辊模具（1）进行多道压辊紧压处理的；在经过最后一道圆形压辊模具（1）进行压辊紧压后，再经过纳米金刚石复合涂层紧压圆形模具（2）进行紧压；倒数第二层绞合层的同一绞线层通过2～3道圆形压辊模具（1）进行压辊紧压；最后一层绞合层的同一绞线层先通过3～4道圆形压辊模具（1）进行压辊紧压后，再通过1道纳米金刚石复合涂层紧压圆形模具（2）进行紧压；所述纳米金刚石复合涂层紧压圆形模具（2）距离最后一道圆形压辊模具（1）的距离为0.5～1.5m。
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| GR01 | Patent grant | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: No. 18 Yingbin Avenue, Leshan High-tech Development Zone, Sichuan Province, 614001 Patentee after: SUNWAY Co.,Ltd. Address before: No. 18 Yingbin Avenue, Leshan High-tech Development Zone, Sichuan Province, 614001 Patentee before: SICHUAN MINGXING CABLE Co.,Ltd. |
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: Aluminum or aluminum alloy conductor twisting and compressing process for cables Effective date of registration: 20190621 Granted publication date: 20140910 Pledgee: Leshan City Commercial Bank Limited by Share Ltd. Sales Department Pledgor: SUNWAY Co.,Ltd. Registration number: 2019990000595 |
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |
Date of cancellation: 20210928 Granted publication date: 20140910 Pledgee: Leshan City Commercial Bank Limited by Share Ltd. Sales Department Pledgor: SUNWAY Co.,Ltd. Registration number: 2019990000595 |
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: Stranding and pressing process of aluminum or aluminum alloy conductor for cable Effective date of registration: 20211018 Granted publication date: 20140910 Pledgee: Leshan City Commercial Bank Limited by Share Ltd. Sales Department Pledgor: SUNWAY Co.,Ltd. Registration number: Y2021510000246 |
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| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |
Date of cancellation: 20231106 Granted publication date: 20140910 Pledgee: Leshan City Commercial Bank Limited by Share Ltd. Sales Department Pledgor: SUNWAY Co.,Ltd. Registration number: Y2021510000246 |
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: Twisting and pressing process of aluminum or aluminum alloy conductors for cables Effective date of registration: 20231201 Granted publication date: 20140910 Pledgee: Leshan City Commercial Bank Limited by Share Ltd. Sales Department Pledgor: SUNWAY Co.,Ltd. Registration number: Y2023980068812 |