CN109166673A - 一种铝芯软电缆及其制造工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铝芯软电缆及其制造工艺，工艺包括步骤一、生产铝杆；步骤二、粗拉；将铝杆拉制成直径为1.0～2.5mm的粗铝丝；步骤三、拉小丝；将粗铝丝拉制成直径≤0.51mm的细铝丝；步骤四、并丝；步骤五、束丝；步骤六、复绞；根据导体结构要求采用分层复绞；步骤七、时效；步骤八、绕包；步骤九、挤出绝缘层并进行硫化，得到铝芯软电缆。本发明的工艺铝丝绞线完成后再进行时效，可以降低边并丝边时效的能耗，而且不易断丝，拉丝速度快，可达400～600m/min，效率大大提升。

Description

一种铝芯软电缆及其制造工艺

技术领域

本发明涉及电缆领域，尤其涉及一种铝芯软电缆及其制造工艺。

背景技术

目前铜价昂贵，采用铜芯电缆成本较高，除了必须使用铜芯电缆的环境，采用铝芯电缆成为越来越多用户的更优选择。目前铝芯作为导体多用于架空绝缘电缆，越来越多的电力电缆也开始采用铝作为导体。这些电缆采用导体结构多为2类导体，但是2类紧压导体和型线结构不太适用于弯曲半径小的场合使用，因此有必要开发铝丝丝径≤0.51mm的软结构导体电缆，可用于铁路和建筑中等移动场合使用。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术存在的问题，提供一种铝芯软电缆及其制造工艺。

实现本发明目的的技术方案是一种铝芯软电缆的制造工艺，其特征在于包括以下步骤：

步骤一、生产铝杆；

步骤二、粗拉；将铝杆拉制成直径为1.0～2.5mm的粗铝丝；

步骤三、拉小丝；将粗铝丝拉制成直径≤0.51mm的细铝丝；

步骤四、并丝；

步骤五、束丝；

步骤六、复绞；根据导体结构要求采用分层复绞；

步骤七、时效；

步骤八、绕包；

步骤九、挤出绝缘层并进行硫化，得到铝芯软电缆。

所述步骤四中，采用张力调节机构调节铝丝张力：

包括设置在铝丝上方的至少一个第一张力调节件。

所述第一张力调节件为张力布。

所述第一张力调节件下底面与铝丝之间设置一层软质材料。

所述步骤四中，采用张力调节机构调节铝丝张力：

包括设置在铝丝下方的至少一个第二张力调节件。

所述第二张力调节件为设置在放线架上的凸起。

所述第二张力调节件上表面与铝丝之间设置一层软质材料。

所述步骤四中，采用张力调节机构调节铝丝张力：

包括设置在放线盘上的至少一个第三张力调节件。

所述第三张力调节件为毛羽刷；所述毛羽刷包括与放线盘盘面直径相同的圆形盘和均匀间隔设置在圆形盘圆周向圆形盘水平面延伸的塑料毛刷。

所述步骤五中，采用尼霍夫束丝机进行束丝，张力杆上设置铝丝运动控制器，用于控制铝丝在束丝时的移动范围。

同时本发明提供一种根据前述制造工艺制得的铝芯软电缆。

采用了上述技术方案，本发明具有以下的积极的效果：(1)传统的工艺是边并丝边时效，这种工艺虽能软化铝丝，但是能耗高，而且软化后的铝线加张力收线，铝丝容易断丝，本发明的工艺铝丝绞线完成后再进行时效，可以降低边并丝边时效的能耗，而且不易断丝，拉丝速度快，可达400～600m/min，效率大大提升。

(2)本发明在并丝时采用几种张力调节机构进行张力调节，同时考虑到没有时效的铝线比较硬和脆，在第一张力调节件与铝线之间、第二张力调节件与铝线之间都铺一层软质材料，能起到保护铝线的作用。

(3)本发明在并丝放线部分的放线盘上放置第三张力调节件，毛刷能给铝线一定的张力，降低放线的速度，减少铝线的损伤。

(4)本发明的电缆采用铝芯导体，能有效降低电缆的成本，与铜电缆相比，同载流量下可使导体成本下降5倍以上；采用氯磺化聚乙烯橡皮作为绝缘兼护套，能减少生产工序，降低人工成本。

(5)本发明采用直径小于0.51mm细铝丝作为导体，橡皮作为绝缘，电缆可在弯曲半径≥6D的情况下使用。

(6)本发明的工艺的并丝束丝效率高，通过张力控制装置控制张力，可以使最大25根丝一同并丝，保证张力尽量均匀，在并丝时铝丝不易断丝松散；采用尼霍夫束丝机束丝，添加铝丝运动控制器，防止铝丝跳线，触碰感应器跳停，束丝速度可达70～150m/min。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中

图1为本发明并丝装置结构示意图。

图2为本发明的第三张力调节件的结构示意图。

图3为本发明的束丝装置放线部分结构示意图。

图4为本发明的铝丝运动控制器结构示意图。

附图中标号为：

放线盘1、放线架2、放线导轮3、穿线管4、收线导轮5、收线盘6、第一张力调节件7、第二张力调节件8、第三张力调节件9、圆形盘9-1、毛刷9-2、张力杆10、铝丝运动控制器放置杆10，铝丝运动控制器11、第一圆环11-1、第二圆环11-2、第三圆环11-3。

具体实施方式

(实施例1)

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

本发明提供了一种，用于解决现有技术中，为了解决上述问题，本发明的总体思路如下：

一种铝芯软电缆的制造工艺，包括以下步骤：

步骤一、生产铝杆；

步骤二、粗拉；

步骤三、拉小丝；

步骤四、并丝；

步骤五、束丝；

步骤六、复绞；根据导体结构要求采用分层复绞；

步骤七、时效；

步骤八、绕包；

步骤九、挤出绝缘层并进行硫化，得到铝芯软电缆。

下面通过附图以及具体实施例对本发明技术方案做详细的说明，应当理解本申请实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本申请实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。

本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

铝芯软电缆的制造工艺的具体步骤为：

步骤一、生产铝杆；在本实施例中，通过连铸连轧工艺生产直径为9.5±1.0mm铝杆，铝杆可为GB/T 3954中要求的铝杆，也可以是8000系铝合金杆，铝杆强度90～130Mpa，断裂伸长率≥8％。

步骤二、粗拉；将铝杆拉制成直径为1.0～2.5mm的粗铝丝；将直径为9.5mm铝杆拉制成直径为1.0～2.5mm的粗铝丝；然后将铝丝进行时效处理，处理时间为2～3h，温度为275～285℃，时效后铝丝抗拉强度90～110MPa，断裂伸长率≥2％。

步骤三、拉小丝；将粗铝丝采用小拉丝机拉制成直径≤0.51mm的细铝丝，拉丝速度400～600m/min，需根据丝径控制拉丝速度，速度一般不易超过600m/min，否则易造成断丝，采用300型盘具进行收线。

步骤四、并丝；将拉好的铝丝根据股线要求采用并丝装置进行并丝，并丝装置的结构见图1和图2，采用300型放线盘，放线盘1具竖直放置，图中示意了4个放线盘1，可以根据需要确定放线盘的数量。放线架2上设置多个放线导轮3，用于为铝线导向，放线架2上设置多个向上的圆弧形凸起，作为第二张力调节件8，该圆弧形凸起表面应光滑。穿线管4也设置在放线架2上，用于穿出多根铝线，使其朝向一个方向。

在并丝过程种，采用张力调节机构调节铝丝张力：

包括设置在铝丝上方的至少一个第一张力调节件7，在本实施例中第一张力调节件7为张力布，重量在2kg左右，可采用棉布或其他软质材料。

包括设置在铝丝下方的至少一个第二张力调节件8，在本实施例中第二张力调节件8为设置在放线架上的凸起。

在第一张力调节件7下底面与铝丝之间以及所述第二张力调节件8上表面与铝丝之间分别设置一层软质材料，比如棉布。

包括设置在放线盘上的至少一个第三张力调节件9。具体见图2，第三张力调节件9为毛羽刷；毛羽刷包括与放线盘盘面直径相同的圆形盘和均匀间隔设置在圆形盘圆周向圆形盘水平面延伸的塑料毛刷。

铝线从放线盘1放出，经过第三张力调节件9，然后经过放线导轮3，通过穿线管4引出，然后经过第一张力调节件7和第二张力调节件8后经过收线导轮5由收线盘6收线。放线盘1上的铝丝较满时，每个放线盘1上叠放三个毛羽刷，当放线盘1上的铝丝减少到只有1/3时，将毛羽刷减少为两个，并丝单根股数不超过25根，当束丝单股股线超过25根时，并丝可采用两股以上进行并丝，并丝速度300～500m/min。

步骤五、束丝；采用尼霍夫束丝机进行束丝，如图3和图4所示，张力杆10上添加铝丝运动控制器12，控制铝丝在束丝时的移动范围，防止铝丝跳出张力杆造成设备跳停。由于铝丝为硬铝丝，尼霍夫束丝机的张力宜控制在0.4～0.5Mpa，张力太大容易造成铝丝束丝时断丝，张力太小铝丝松散严重，束丝速度控制70～150m/min。

铝丝运动控制器12由三个圆环组成：第一圆环12-1、第二圆环12-2、第三圆环12-3，三个圆环表面均光滑，其中第一圆环12-1的圆面与第二圆环12-2和第三圆环12-3的圆面均垂直设置，第一圆环12-1直径为40mm，可跟随铝丝运动在铝丝运动控制器放置杆11上左右运动，第二圆环12-2直径为40mm，第三圆环12-3直径为60mm，将铝丝运动控制器12中第一圆环12-1套在铝丝运动控制器放置杆11上，铝丝先进过第三圆环12-3的圆孔，然后经过张力杆10，然后进入圆环第二圆环12-2，第二圆环12-2和第三圆环12-3作用都是限制铝丝的运动范围，然后进入模具完成束丝。

步骤六、复绞；笼绞机复绞，根据导体结构要求采用分层复绞；

步骤七、时效；铝丝冷拉后铝丝硬度较大，电阻较高，需进行时效处理，时效温度275～285℃，时效时间3～4h，时效后铝丝抗拉强度70～110Mpa，20℃直流电阻率≤0.028264Ω·mm2/m。

步骤八、绕包；根据电缆的使用和设计要求选着合适的包带进行绕包，可选择无纺布、加强型无纺布、尼龙带等，搭盖率≥20％。

步骤九、挤出氯磺化聚乙烯橡皮绝缘层并进行硫化，得到铝芯软电缆。氯磺化聚乙烯橡皮同时作为绝缘层和护套。绝缘挤出温度75～85℃，采用连硫机进行硫化，控制蒸汽张力8～10bar，牵引速度5～10m/min，不可采用铜、钢材质的牵引绳，只可采用铝合金等较轻型牵引绳，能有效的防止绝缘表面出现擦伤。最后印字、收线。

根据前述工艺得到的铝芯软电缆包括铝芯导体和外部的绝缘，铝芯导体采用的铝丝丝径≤0.51mm，导体截面1～630mm2，导体单丝根数5～3500根。绝缘为氯磺化聚乙烯橡皮，抗拉强度≥10Mpa,20℃时电阻常数≥1GΩm，耐902#油，可在1.8/3kV及以下电压等级使用。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种铝芯软电缆的制造工艺，其特征在于包括以下步骤：

步骤一、生产铝杆；

步骤二、粗拉；将铝杆拉制成直径为1.0～2.5mm的粗铝丝；

步骤三、拉小丝；将粗铝丝拉制成直径≤0.51mm的细铝丝；

步骤四、并丝；

步骤五、束丝；

步骤六、复绞；根据导体结构要求采用分层复绞；

步骤七、时效；

步骤八、绕包；

步骤九、挤出绝缘层并进行硫化，得到铝芯软电缆。

2.根据权利要求1所述的一种铝芯软电缆的制造工艺，其特征在于：

所述步骤四中，采用张力调节机构调节铝丝张力：

包括设置在铝丝上方的至少一个第一张力调节件。

3.根据权利要求2所述的一种铝芯软电缆的制造工艺，其特征在于：

所述第一张力调节件为张力布。

4.根据权利要求2或3所述的一种铝芯软电缆的制造工艺，其特征在于：

所述第一张力调节件下底面与铝丝之间设置一层软质材料。

5.根据权利要求1所述的一种铝芯软电缆的制造工艺，其特征在于：

所述步骤四中，采用张力调节机构调节铝丝张力：

包括设置在铝丝下方的至少一个第二张力调节件。

6.根据权利要求6所述的一种铝芯软电缆的制造工艺，其特征在于：

所述第二张力调节件为设置在放线架上的凸起。

7.根据权利要求5或6所述的一种铝芯软电缆的制造工艺，其特征在于：

所述第二张力调节件上表面与铝丝之间设置一层软质材料。

8.根据权利要求1所述的一种铝芯软电缆的制造工艺，其特征在于：

所述步骤四中，采用张力调节机构调节铝丝张力：

包括设置在放线盘上的至少一个第三张力调节件。

9.根据权利要求8所述的一种铝芯软电缆的制造工艺，其特征在于：

所述第三张力调节件为毛羽刷；所述毛羽刷包括与放线盘盘面直径相同的圆形盘和均匀间隔设置在圆形盘圆周向圆形盘水平面延伸的塑料毛刷。

10.一种铝芯软电缆的，其特征在于：由权利要求1-9任一权利要求所述的制造工艺制得。