CN105529115B - 海底电缆大截面同芯导体的双机串联绞合装置及方法 - Google Patents

海底电缆大截面同芯导体的双机串联绞合装置及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种海底电缆大截面同芯导体的双机串联绞合装置及方法，所述装置包括二台91芯的绞线机，其特征在于：所述二台绞线机面对面并排安装，且二台绞线机的工件方向相反；在第一台绞线机的牵引轮后面和第二台绞线机进线入口之间装有二组转向轮，在二组转向轮之间装有电气同步控制器；在第二台绞线机的12芯绞体中心装有一组6芯同步穿线管，在18芯绞体中芯装有一组18芯同步空线管；在第二台绞线机的30芯绞体中心装有一组12芯同步穿线管。本发明有益效果：解决海底电缆1000mm2以上大截面同芯导体的制造难题。

Description

海底电缆大截面同芯导体的双机串联绞合装置及方法
技术领域
本发明涉及电缆同芯导体制造技术领域，具体来说涉及一种海底电缆大截面同芯导体的双机串联绞合装置及方法。
背景技术
国内外海底电缆的导体具有防水要求，同芯导体比分割导体在防水性能方面更具优势。导体1000mm2以上的海底电缆，只有单芯海底电缆可以使用分割导体，三芯海底电缆必须使用同芯导体。所谓同芯导体就是每一层都是由同芯层绞合而成的，外层的芯数比相邻内层多6芯。
目前国内常用的绞合设备大多是六层91芯（1+6+12+18+24+30），同芯导体的绞合截面大多在1000mm2 及以下。在国际海底电缆市场上，海底电缆的截面有不断扩大的趋势。如果要做更大截面的海底电缆就要定制和开发大型的绞合设备。定制大型绞合设备其缺点在于：（1）设备的体积庞大，（2）运行速度低，（3）能耗高，（4）使用效率低，通用性差，（5）投入成本高。因而不被海底电缆制造企业所普遍接受。也就限制了大截面海底电缆同芯导体的生产和制造。
因此，开发出一种既能够生产大截面海底电缆，又不需要投入高额的设备开发费用，且生产效率高、能耗低、设备使用效率高、通用性好的装置和方法，成为业内人士亟需解决的问题。
发明内容
针对相关技术中的上述技术问题，本发明提出了一种海底电缆大截面同芯导体的双机串联绞合装置及方法，以解决上述技术问题。
为实现上述技术目的，本发明的技术方案是这样实现的：
本发明提供一种海底电缆大截面同芯导体的双机串联绞合装置，包括二台91芯的绞线机，所述二台绞线机面对面并排安装，且二台绞线机的工件方向相反。所述二台绞线机是面对面安装的，即操作台的位置在中间，二台绞线机在二边；在第一台绞线机的牵引轮后面和第二台绞线机进线入口之间装有二组转向轮，目的是为了将第一台绞线机的出线引入第二台绞线机的入口；在二组转向轮之间装有电气同步控制器，其目地是为了协调二台绞线机同步升降速，同步启停。
进一步的，所述第一台绞线机具有二种控制方式：单机方式用于单独工作，升降速在自带的控制台上手动操作；联机方式用于联合工作，升降速由电气同步控制器控制。
进一步的，在第二台绞线机的12芯绞体中心装有一组6芯同步穿线管，在18芯绞体中芯装有一组18芯同步空线管，目的是为了将6芯绞体，12芯绞体，18芯绞体，联合起来组成导体的第七层36芯。
进一步的，在第二台绞线机的30芯绞体中心装有一组12芯同步穿线管，目的是为了将24芯绞体，30芯绞体，联合起来组成导体的第八层42芯。
进一步的，第二台绞线机的6芯绞体、12芯绞体和18芯绞体具有相同的转速和相同的旋转方向；第二台绞线机的24芯绞体和30芯绞体具有相同的转速和相同的旋转方向。
进一步的，二台绞线机分别配有各自独立的牵引机构和收排线机构，既可以联合工作，也可以单独工作。
进一步的，二台绞线机可以使用外接收线托盘。
进一步的，电气同步控制器由导轮，转臂，转轴和电位器组成，导轮装在转臂上，转臂装在转轴上，转轴和电位器相连。导轮压在导体上，当导体被拉紧时，转臂上升，电位器阻值降低，信号输出至第一台绞线机的控制器使其加速。反之当导体松弛，转臂下降，电位阻值升高的，第一台绞线机降速。以第二台机器的转速为基准，电气同步控制器通过检测导体的位置输出控制信号给第一台机器的驱动装置来协调二台机器的升降速和开停。
本发明还提供一种海底电缆大截面同芯导体的双机串联绞合方法，利用二台六层91芯（1+6+12+18+24+30）的绞线机通过电气同步控制器和同步穿线管实现八层169芯（1+6+12+18+24+30+36+42）同芯导体的制造，包括以下步骤：
1）前六层91芯（1+6+12+18+24+30）由第一台绞线机完成，和传统的生产方式相同，绞合好的导体从牵引轮出来后经由第一组转向轮，导体通过电气同步控制器，经由第二组转向轮，导体引向第二台绞线机的入口；
2）导体的第七层36芯由第二台绞线机的6芯绞体，12芯绞体，18芯绞体通过施加二组同步穿线管来实现，首先将三段绞体设定为相同的转速，相同的旋转方向，在12芯绞体中心过线管内施加6芯同步穿线管，使得6芯绞体过来的6根线芯与12芯绞体的12根线芯汇集成一层，再在18芯绞体的中心过线管内施加18芯同步穿线管，使得12芯绞体过来的18根线芯与18芯绞体的18根线芯汇集在一起，在18芯绞体的合线模处绞合在导体上，构成导体的第七层（36芯）；
3）同样的原理，导体的第八层42芯由第二台绞线机的24芯绞体和30芯绞体通过施加一组同步穿线管来实现，首先将二段绞体设定为相同的转速，相同的旋转方向。在30芯绞体中心过线管内施加12芯同步穿线管，使得24芯绞体过来的12根线芯与30芯绞体的30根线芯汇集成一层，在30芯绞体的合线模处绞合在导体上，构成导体的第八层（42芯）。由此就实现了八层169芯同芯导体的绞制工作，其截面最大可到2000mm2。
本发明的有益效果：首先将生产范围由目前的1000mm2提高到了2000mm2，解决了海底电缆1000mm2以上大截面同芯导体的制造难题。其次充分利用了现有设备和技术，避免了大型专用设备的开发和制造难度，节约了投资费用。第三，二台绞合设备可以串联工作，也可以单独工作，使用灵活，设备利用率高。第四，生产效率高，能源消耗小。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据本发明实施例所述的海底电缆大截面同芯导体的双机串联绞合方法的工作原理示意图；
图2 是根据本发明实施例所述的海底电缆大截面同芯导体制造设备中的电气同步控制器的结构示意图；
图3 是图2所示的海底电缆大截面同芯导体制造设备中的同步穿线管的工作原理示意图。
图中：
1、导轮；2、转臂；3、转轴；4、电位器；5、绞线机一；6、转向机构一；7、电气同步控制器；8、转向机构二；9、绞线机二；10、6芯同步穿线管；11、18芯同步穿线管；12、绞体一；13、绞体二；14、绞体三；15、绞体五；16、绞体四；17、12芯同步穿线管。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
如图1-3所示，根据本发明实施例所述的一种海底电缆大截面同芯导体的双机串联绞合方法，所述方法包括以下步骤：
1）将绞线机一5制备的普通91芯同芯导体依次穿过转向机构一6、电气同步控制器7和转向机构二8放入到绞线机二9的入口处；
2）将6芯绞体与12芯绞体设置为相同的转速和旋转方向，将6芯绞体穿入6芯同步穿线管10后，再一同穿入所述12芯绞体的过线管内，制得18芯组合绞体；
3）将步骤2）制得的18芯组合绞体与18芯绞体设置为相同的转速和旋转方向，将18芯组合绞体穿入18芯同步穿线管11后，再一同穿入所述18芯绞体的过线管内，制得36芯组合绞体；
4）将步骤3）制得的36芯组合绞体与步骤1）中的91芯绞体通过绞线机二9绞合在一起，制得127芯同芯导体；
5）将24芯绞体与30芯绞体设置为相同的转速和旋转方向，将24芯绞体中的12芯穿入12芯同步穿线管17后，再一同穿入所述30芯绞体的过线管内，制得42芯组合绞体；
6）将步骤5）制得的42芯组合绞体与步骤4）制得的127芯同芯导体通过绞线机二9绞合在一起，制得169芯同芯导体。
为了方便理解本发明的上述技术方案，以下通过具体使用方式上对本发明的上述技术方案进行详细说明。
所述海底电缆大截面同芯导体制造设备包括两台91芯绞线机，两台绞线机分成两排以工作方向相反的顺序对应安装，所述绞线机一5的出口处设置有转向导轮一6，所述绞线机二9的入口处设置有转向导轮一8，所述转向导轮一6与转向导轮一8之间设置有电气同步控制器7，所述电气同步控制器7包括导轮1，转臂2，转轴3和电位器4，所述导轮1固定安装在所述转臂2上，所述转臂2上设置有所述转轴3，所述转轴3连接有所述电位器4，工作原理为将所述导轮1压在所述绞线机一5加工出来的91芯同芯导体上，当所述同芯导体被拉紧时，所述转臂2上升，所述电位器4阻值降低，信号输出至所述绞线机一5的控制器使其加速，反之当所述同芯导体松弛，所述转臂2下降，所述电位器4阻值升高，信号输出至所述绞线机一5的控制器使其降速。
具体操作时，首先使用所述绞线机一5加工出普通的91芯同芯导体，然后将所述同芯导体1依次穿过转向导轮一6、电气同步控制器7上设置的导轮1和转向导轮一8放入到所述绞线机二9的入口处，然后在所述绞线机二9中，将6芯绞体穿入6芯同步穿线管10并在与12芯绞体处于同一转速和旋转方向的情况下一同穿入所述12芯绞体的过线管内，制得18芯组合绞体，将制得的18芯组合绞体穿入18芯同步穿线管11并在与18芯绞体处于同一转速和旋转方向的情况下一同穿入所述18芯绞体的过线管内，制得36芯组合绞体，将制得的36芯组合绞体通过所述绞线机二9与从所述绞线机二9入口处进来的91芯同芯导体绞合在一起，制得127芯同芯导体，接下来在绞线机二9中将24芯绞体中的12芯穿入12芯同步穿线管17并在与30芯绞体处于同一转速和旋转方向的情况下一同穿入所述30芯绞体的过线管内，制得42芯组合绞体，将制得的42芯组合绞体与制得的127芯同芯导体绞合在一起，制得169芯同芯导体，最后将所述绞线机二9制得的169芯同芯导体通过牵引轮引出后收在成品收线盘或外接收线托盘上。
实施例2：
一种海底电缆大截面同芯导体的双机串联绞合方法，所述方法包括以下步骤：
1）将绞线机一5制备的普通91芯同芯导体通过牵引轮引出后收在成品收线盘或外接收线托盘上，随后将所述91芯同芯导体再次牵引到所述绞线机一5的入口处；
2）将6芯绞体与12芯绞体设置为相同的转速和旋转方向，将6芯绞体穿入6芯同步穿线管10后，再一同穿入所述12芯绞体的过线管内，制得18芯组合绞体；
3）将步骤2）制得的18芯组合绞体与18芯绞体设置为相同的转速和旋转方向，将18芯组合绞体穿入18芯同步穿线管11后，再一同穿入所述18芯绞体的过线管内，制得36芯组合绞体；
4）将步骤3）制得的36芯组合绞体与步骤1）中的91芯绞体通过绞线机一5绞合在一起，制得127芯同芯导体；
5）将24芯绞体与30芯绞体设置为相同的转速和旋转方向，将24芯绞体中的12芯穿入12芯同步穿线管17后，再一同穿入所述30芯绞体的过线管内，制得42芯组合绞体；
6）将步骤5）制得的42芯组合绞体与步骤4）制得的127芯同芯导体通过绞线机一5绞合在一起，制得169芯同芯导体。
综上所述，借助于本发明的上述技术方案，可以在二台绞合设备串联工作或单独工作的情况下利用现有的设备和技术，将生产范围由目前的1000mm2提高到了2000mm2，解决了海底电缆1000mm2以上大截面同芯导体的制造难题。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种海底电缆大截面同芯导体的双机串联绞合装置，包括二台91芯的绞线机，其特征在于：所述二台绞线机面对面并排安装，且二台绞线机的工件方向相反；在第一台绞线机的牵引轮后面和第二台绞线机进线入口之间装有二组转向轮，在二组转向轮之间装有电气同步控制器；在第二台绞线机的12芯绞体中心装有一组6芯同步穿线管，在18芯绞体中心装有一组18芯同步穿线管；在第二台绞线机的30芯绞体中心装有一组12芯同步穿线管；第二台绞线机的6芯绞体、12芯绞体和18芯绞体具有相同的转速和相同的旋转方向；第二台绞线机的24芯绞体和30芯绞体具有相同的转速和相同的旋转方向。
2.根据权利要求1所述的海底电缆大截面同芯导体的双机串联绞合装置，其特征在于：二台绞线机分别配有各自独立的牵引机构和收排线机构。
3.根据权利要求1所述的海底电缆大截面同芯导体的双机串联绞合装置，其特征在于：二台绞线机配置有外接收线托盘。
4.根据权利要求1所述的海底电缆大截面同芯导体的双机串联绞合装置，其特征在于：电气同步控制器由导轮、转臂、转轴和电位器组成，所述导轮装在转臂上，所述转臂装在转轴上，所述转轴和电位器相连。
5.一种海底电缆大截面同芯导体的双机串联绞合方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：利用二台六层91芯的绞线机通过电气同步控制器和同步穿线管实现八层169芯同芯导体的制造；
1）前六层91芯由第一台绞线机完成，绞合好的导体从牵引轮出来后经由第一组转向轮，导体通过电气同步控制器，经由第二组转向轮，导体引向第二台绞线机的入口；
2）导体的第七层36芯由第二台绞线机的6芯绞体、12芯绞体、18芯绞体通过施加二组同步穿线管来实现；
3）导体的第八层42芯由第二台绞线机的24芯绞体和30芯绞体通过施加一组同步穿线管来实现。
6.根据权利要求5所述的海底电缆大截面同芯导体的双机串联绞合方法，其特征在于，在步骤2）中，首先将三段绞体设定为相同的转速，相同的旋转方向，在12芯绞体中心过线管内施加6芯同步穿线管，使得6芯绞体过来的6根线芯与12芯绞体的12根线芯汇集成一层，再在18芯绞体的中心过线管内施加18芯同步穿线管，使得12芯绞体过来的18根线芯与18芯绞体的18根线芯汇集在一起，在18芯绞体的合线模处绞合在导体上，构成导体的第七层。
7.根据权利要求6所述的海底电缆大截面同芯导体的双机串联绞合方法，其特征在于，在步骤3）中，首先将二段绞体设定为相同的转速，相同的旋转方向，在30芯绞体中心过线管内施加12芯同步穿线管，使得24芯绞体过来的12根线芯与30芯绞体的30根线芯汇集成一层，在30芯绞体的合线模处绞合在导体上，构成导体的第八层，由此就实现了八层169芯同芯导体的绞制。
8.根据权利要求7所述的海底电缆大截面同芯导体的双机串联绞合方法，其特征在于，所述八层169芯同芯导体截面最大到2000mm2。
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