CN110033903A - 一种铝包殷钢芯超耐热铝合金导线的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铝包殷钢芯超耐热铝合金导线的制造方法:S1、制备中心监测单元;S2、将多根铝包殷钢线以中心监测单元为中心,沿中心监测单元的延伸方向绞合在其外周制成加强层;S3、制备超耐热铝合金线,所述超耐热铝合金线的横截面为“SZ”型;S4、取步骤S3中制备的横截面为“SZ”型的超耐热铝合金线穿过校直管,所述校直管将超耐热铝合金线拉直;S5、取步骤S4中拉直后的超耐热铝合金线从限位装置中穿过,避免超耐热铝合金线翻转或者窜动;S6、将多根超耐热铝合金线同步穿过绞笼,多根超耐热铝合金线以加强层为中心,沿加强层的延伸方向紧密绞合在其外周构成导电层。本发明使铝合金线在绞合过程中平直稳定,提高成品质量。
Description
技术领域
本发明涉及架空导线技术领域,具体涉及一种铝包殷钢芯超耐热铝合金导线的制造方法。
背景技术
随着我国国民经济的持续高速发展,对电力输送容量、电力传输设备的差异化要求越发明显。伴随着新线路建设的同时,运行多年老线路也面临换线改造,为减少旧线路改造施工周期、降低线路建设投资,主要的技术方案是使用原杆塔直接更换特殊的增容型导线。
传统的导线其外层的铝合金绞线多采用横截面为圆形铝合金线,但圆形的铝合金线包覆后,圆形铝合金线之间会留有空隙,导致导线内的铝填充系数较低,影响导线的传输效率。
随着导线结构的逐渐完善,现有技术中逐渐有用“SZ”型的铝合金线取代圆形铝合金线,从而增加了导线内的铝填充占比,增强了导线的传输能力,但是在生产此种“SZ”型的铝合金线和将此种“SZ”型的铝合金线绞合拼接时,经常会出现以下几种情况:
1、在型材铝合金杆拉丝过程中出现断线的情况;
2、在铝合金线放线时出现跳线、或者铝合金线弯折的情况;
3、在铝合金线绞合时出现移位、翻转的情况,导致铝合金线拼接后之间的缝隙过大。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种铝包殷钢芯超耐热铝合金导线的制造方法,使横截面为“SZ”型的铝合金线在绞合过程中平直稳定,绞合位置准确,使相邻两条铝合金线之间紧密拼接,提高成品质量。
为了解决上述技术问题,本发明提供了一种铝包殷钢芯超耐热铝合金导线的制造方法,包括以下步骤:
S1、制备中心监测单元;
S2、制备加强层,将多根铝包殷钢线以中心监测单元为中心,沿中心监测单元的延伸方向绞合在其外周制成加强层;
S3、制备超耐热铝合金线,所述超耐热铝合金线的横截面为“SZ”型;
S4、拉直超耐热铝合金线,取步骤S3中制备的横截面为“SZ”型的超耐热铝合金线穿过校直管,所述校直管将超耐热铝合金线拉直;
S5、限定超耐热铝合金线的位置,取步骤S4中拉直后的超耐热铝合金线从限位装置中穿过,进一步对超耐热铝合金线的位置固定,避免超耐热铝合金线翻转或者窜动;
S6、制备导电层,将多根超耐热铝合金线同步穿过绞笼,多根超耐热铝合金线以加强层为中心,沿加强层的延伸方向紧密绞合在其外周构成导电层。
本发明一个较佳实施例中,进一步包括在步骤S1中,中心监测单元包括若干光纤,若干所述光纤外包覆有不锈钢管,所述光纤用于与外部监测设备连接,检测铝包殷钢芯超耐热铝合金导线自身的温度、荷载、弧垂。
本发明一个较佳实施例中,进一步包括步骤S2中,加强层包括一层或者多层铝包殷钢线,当加强层为一层铝包殷钢线时,所述铝包殷钢线的绞层节径比为16~26;当加强层为多层铝包殷钢线时,任意相邻两层铝包殷钢线的绞合方向相反,多层铝包殷钢线中从内向外绞层节径比逐步减小,最内层的铝包殷钢线的绞层节径比为16~26。
本发明一个较佳实施例中,进一步包括在步骤S3中,将横截面为圆形的超耐热铝合金杆拉丝制成横截面为“SZ”型的超耐热铝合金线,沿所述拉丝方向设置有若干拉丝模,若干所述拉丝模的模腔从圆形逐渐变为“SZ”型,所述超耐热铝合金杆依次从若干模腔中穿过,逐步挤压为横截面为“SZ”型的超耐热铝合金线。
本发明一个较佳实施例中,进一步包括在步骤S4中,所述校直管固定设置在各层绞笼上,所述各层绞笼的圆周上均匀分布若干根校直管,所述校直管的内孔也为“SZ”型,所述校直管的内孔与所述超耐热铝合金线间隙配合,配合间隙不大于0.01mm。
本发明一个较佳实施例中,进一步包括在步骤S5中,所述限位装置固定设置在绞笼的绞合头外,所述绞笼绞合头的圆周上均匀分布若干限位装置,所述限位装置包括导向轮和设置在所述导向轮两侧的与导向轮配合的压紧轮,所述导向轮的轮面上开设有与所述超耐热铝合金线匹配的仿形轮槽,所述超耐热铝合金线从仿形轮槽内穿过,所述超耐热铝合金线与所述仿形轮槽的间隙不大于0.01mm。
本发明一个较佳实施例中,进一步包括在步骤S6中,导电层包括一层或者多层超耐热铝合金线,当导电层为一层超耐热铝合金线时,所述超耐热铝合金线的绞层节径比10~12;当导电层为多层超耐热铝合金线时,任意相邻两层超耐热铝合金线的绞合方向相反,多层超耐热铝合金线中从内向外绞层节径比逐步减小,最内层的超耐热铝合金线的绞层节径比为10~16,最外层的超耐热铝合金线的绞层节径比为10~12。
本发明的有益效果:本发明针对横截面为“SZ”型的超耐热铝合金线在绞合的放线过程中出现跳线、或者铝合金线弯折的情况以及铝合金线绞合时出现移位、翻转的情况,导致铝合金线拼接后之间的缝隙过大的问题,提出了一种铝包殷钢芯超耐热铝合金导线的制造方法。
首先,在绞笼前设置校直管,在放线的过程中将“SZ”型的超耐热铝合金线从校直管内孔中穿过,消除因拉丝工序排线不齐导致的单线放线弯折以及确保单线进入限位装置前的方向平直稳定;
其次,在绞笼的绞合头前设置限位装置,在进入绞合头前,将超耐热铝合金线从限位装置中穿过,避免证单线进入绞笼前的翻转,确保导线绞合紧密、表面光滑。
通过校直管和轮式定位轮的配合,将“SZ”型的超耐热铝合金线的空间位置,旋转角度固定,使“SZ”型的铝合金线在绞合过程中平直稳定,绞合位置准确,使相邻两条铝合金线之间紧密拼接,相比于现有技术中截面为圆形的铝合金线,导线在输电铝截面不变情况下,将铝填充系数进一步提高,进一步提升了导线的输送容量。
附图说明
图1是本发明的铝包殷钢芯超耐热铝合金导线的结构示意图;
图2是本发明的铝包殷钢芯超耐热铝合金导线的制造方法的流程图;
图3是本发明的校直管剖视图结构示意图;
图4是本发明的限位装置结构示意图;
图5是本发明的导向轮内的仿形轮槽的结构示意图。
图中标号说明:1、中心监测单元;2、铝包殷钢线;3、超耐热铝合金线;4、校直管;5、校直管与超耐热铝合金线的间隙;6、限位装置;7、导向轮;8、压紧轮;9、仿形轮槽。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明,以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施,但所举实施例不作为对本发明的限定。
参照图1所示,本发明的铝包殷钢芯超耐热铝合金导线的一实施例,包括中心监测单元1、依次包覆在中心监测单元1外的加强层和导电层,所述中心监测单元1包括若干光纤;所述光纤均设置在中心的不锈钢管内;所述加强层包括若干加强钢线,所述加强钢线为铝包殷钢线2,若干所述铝包殷钢线2以中心监测单元1为中心,沿其延伸方向绞合在外周;所述导电层为铝合金导电层,所述铝合金导电层包块若干铝合金线,所述铝合金线为横截面为“SZ”型的超耐热铝合金线3,若干所述超耐热铝合金线3以加强层为中心,沿其延伸方向绞合在外周,相邻两根超耐热铝合金线3紧密绞合依次拼接形成铝合金导电层。
参照图2所示,本发明的铝包殷钢芯超耐热铝合金导线的制造方法,包括以下步骤:
S1、制备中心监测单元;
S2、制备加强层,将多根铝包殷钢线以中心监测单元为中心,沿中心监测单元的延伸方向绞合在其外周制成加强层;
S3、制备超耐热铝合金线,所述超耐热铝合金线的横截面为“SZ”型;
S4、拉直超耐热铝合金线,取步骤S3中制备的横截面为“SZ”型的超耐热铝合金线穿过校直管,所述校直管将超耐热铝合金线拉直;
S5、限定超耐热铝合金线的位置,取步骤S4中拉直后的超耐热铝合金线从限位装置中穿过,进一步对超耐热铝合金线的位置固定,避免超耐热铝合金线翻转或者窜动;
S6、制备导电层,将多根超耐热铝合金线同步穿过绞笼,多根超耐热铝合金线以加强层为中心,沿加强层的延伸方向紧密绞合在其外周构成导电层。
具体地,步骤1中采用中心监测单元1取代现有技术中中心钢线,中心监测单元1包括若干光纤,若干所述光纤外包覆有不锈钢管,所述光纤用于与外部监测设备连接,能够实现对导线的运行温度、荷载、弧垂等关键技术参数进行实时监测,实现智能监控目的。
具体地,步骤S2中,加强层包括一层或者多层铝包殷钢线2,当加强层为一层铝包殷钢线2时,所述铝包殷钢线2的绞层节径比为16~26;当加强层为多层铝包殷钢线2时,任意相邻两层铝包殷钢线2的绞合方向相反,多层铝包殷钢线2中从内向外绞层节径比逐步减小,最内层的铝包殷钢线2的绞层节径比为16~26。
具体地,本发明采用铝包殷钢线2代替普通钢线,铝包殷钢线2线膨胀系数为3.7×10-6 1/℃,仅为普通钢材的1/3,抗拉强度与普通钢线相当,具有优异的高温弧垂特性;铝包殷钢线2外部为铝基材料,与相邻外部铝导电层无电位差,因此内部加强层耐电化学腐蚀性能优异,同时铝包殷钢线2导电率达到10%IACS或14%IACS,使内部加强层具备输电性能。
具体地,在步骤S3中,将横截面为圆形的超耐热铝合金杆拉丝制成横截面为“SZ”型的超耐热铝合金线3,沿所述拉丝方向设置有若干拉丝模,若干所述拉丝模的模腔从圆形逐渐变为“SZ”型,所述超耐热铝合金杆依次从若干模腔中穿过,逐步挤压为横截面为“SZ”型的超耐热铝合金线3,通过若干拉丝模的模腔的逐渐变化将圆形铝合金杆逐渐挤压成“SZ”型,整个拉丝过程为渐变过程,而不是直接将圆形铝合金杆挤压成“SZ”型铝合金线,防止在挤压过程中出现断线的情况,并且在挤压过程中还要不断的进行润滑处理和降温处理,防止出现摩擦过热的情况。
具体地,在步骤S3拉线的过程中,需要不断的调整拉丝机排线与收线变频器,使“SZ”型的超耐热铝合金线3在收线架上依次排列,使拉丝排线紧密整齐,无压线,避免绞线工序单丝放线因压线导致的拉弯、拉细、刮伤、拉断。
具体地,在步骤S4中,所述校直管4固定设置在各层绞笼上,所述各层绞笼的圆周上均匀分布若干根校直管4,如图3所示,所述校直管4的内孔也为“SZ”型,所述校直管4的内孔与所述超耐热铝合金线3间隙配合,配合间隙不大于0.01mm,设置校直管4消除因拉丝工序排线不齐导致的单线放线弯折以及确保单线进入限位装置6前的方向平直稳定。
具体地,在步骤S5中,所述限位装置6固定设置在绞笼的绞合头外,所述绞笼绞合头的圆周上均匀分布若干限位装置6,如图4-5所示,所述限位装置6包括导向轮7和设置在所述导向轮7两侧的与导向轮7配合的压紧轮8,所述导向轮7设置在轴承上,所述导向轮7在超耐热铝合金线3的带动下转动,可以根据超耐热铝合金线3的直径大小调节压紧轮8的位置,所述导向轮7的边缘开设在有供超耐热铝合金线3穿过的仿形轮槽9,所述超耐热铝合金线3从仿形轮槽9内穿过,所述超耐热铝合金线3与所述仿形轮槽9的间隙不大于0.01mm,设置限位装置6避免单线进入绞笼绞合头时翻转,确保导线绞合紧密、表面光滑。
具体地,在步骤S6中,导电层包括一层或者多层超耐热铝合金线3,当导电层为一层超耐热铝合金线3时,超耐热铝合金线3的绞层节径比10~12;当导电层为多层超耐热铝合金线3时,任意相邻两层超耐热铝合金线3的绞合方向相反,多层超耐热铝合金线3中从内向外绞层节径比逐步减小,最内层的超耐热铝合金线3的绞层节径比为10~16,最外层的超耐热铝合金线的绞层节径比为10~12。
具体地,本发明采用超耐热铝合金线3代替普通铝合金线,长期允许使用最高温度可达210℃,比普通铝材提高140℃以上,超耐热铝合金线3股导电率≥60%IACS,当铝包殷钢芯超耐热铝合金绞线中超耐热铝合金与普通钢芯铝绞线中铝横截面相当时,210℃使用温度下输送电流容量可达70℃普铝的2倍以上。在保证超耐热铝合金线3股电性能与其他机械性能不变情况下,将超耐热铝合金线3股抗拉强度较国标提高10~12MPa,以补偿采用中心监测单元1取代中心钢线后对导线整体拉断力的损失,确保此种具备智能监测功能的铝包殷钢芯超耐热铝合金绞线较同规格全铝包殷钢芯耐热铝合金绞线的拉力单重比不降低,即导线弧垂性能不变。
具体地,上述实施例中,任意相邻两层铝包殷钢线2的绞合方向相反,任意相邻两层超耐热铝合金线3的绞合方向相反,铝包殷钢线2和超耐热铝合金线3之间均采用正反绞合设计,可实现扭矩平衡,保证两方向的扭转刚度基本一致,提升产品抗扭性能
以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例,本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换,均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。
Claims (7)
1.一种铝包殷钢芯超耐热铝合金导线的制造方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、制备中心监测单元;
S2、制备加强层,将多根铝包殷钢线以中心监测单元为中心,沿中心监测单元的延伸方向绞合在其外周制成加强层;
S3、制备超耐热铝合金线,所述超耐热铝合金线的横截面为“SZ”型;
S4、拉直超耐热铝合金线,取步骤S3中制备的横截面为“SZ”型的超耐热铝合金线穿过校直管,所述校直管将超耐热铝合金线拉直;
S5、限定超耐热铝合金线的位置,取步骤S4中拉直后的超耐热铝合金线从限位装置中穿过,进一步对超耐热铝合金线的位置固定,避免超耐热铝合金线翻转或者窜动;
S6、制备导电层,将多根超耐热铝合金线同步穿过绞笼,多根超耐热铝合金线以加强层为中心,沿加强层的延伸方向紧密绞合在其外周构成导电层。
2.如权利要求1所述的铝包殷钢芯超耐热铝合金导线的制造方法,其特征在于,在步骤S1中,中心监测单元包括若干光纤,若干所述光纤外包覆有不锈钢管,所述光纤用于与外部监测设备连接,检测铝包殷钢芯超耐热铝合金导线自身的温度、荷载、弧垂。
3.如权利要求1所述的铝包殷钢芯超耐热铝合金导线的制造方法,其特征在于,在步骤S2中,加强层包括一层或者多层铝包殷钢线,当加强层为一层铝包殷钢线时,所述铝包殷钢线的绞层节径比为16~26;当加强层为多层铝包殷钢线时,任意相邻两层铝包殷钢线的绞合方向相反,多层铝包殷钢线中从内向外绞层节径比逐步减小,最内层的铝包殷钢线的绞层节径比为16~26。
4.如权利要求1所述的铝包殷钢芯超耐热铝合金导线的制造方法,其特征在于,在步骤S3中,将横截面为圆形的超耐热铝合金杆拉丝制成横截面为“SZ”型的超耐热铝合金线,沿所述拉丝方向设置有若干拉丝模,若干所述拉丝模的模腔从圆形逐渐变为“SZ”型,所述超耐热铝合金杆依次从若干模腔中穿过,逐步挤压为横截面为“SZ”型的超耐热铝合金线。
5.如权利要求1所述的铝包殷钢芯超耐热铝合金导线的制造方法,其特征在于,在步骤S4中,所述校直管固定设置在各层绞笼上,各层所述绞笼的圆周上均匀分布若干根校直管,所述校直管的内孔也为“SZ”型,所述校直管的内孔与所述超耐热铝合金线间隙配合,配合间隙不大于0.01mm。
6.如权利要求1所述的铝包殷钢芯超耐热铝合金导线的制造方法,其特征在于,在步骤S5中,所述限位装置固定设置在绞笼的绞合头外,所述绞笼绞合头的圆周上均匀分布若干限位装置,所述限位装置包括导向轮和设置在所述导向轮两侧的与导向轮配合的压紧轮,所述导向轮的轮面上开设有与所述超耐热铝合金线匹配的仿形轮槽,所述超耐热铝合金线从仿形轮槽内穿过,所述超耐热铝合金线与所述仿形轮槽的间隙不大于0.01mm。
7.如权利要求1所述的铝包殷钢芯超耐热铝合金导线的制造方法,其特征在于,在步骤S6中,导电层包括一层或者多层超耐热铝合金线,当导电层为一层超耐热铝合金线时,所述超耐热铝合金线的绞层节径比10~12;当导电层为多层超耐热铝合金线时,任意相邻两层超耐热铝合金线的绞合方向相反,多层超耐热铝合金线中从内向外绞层节径比逐步减小,最内层的超耐热铝合金线的绞层节径比为10~16,最外层的超耐热铝合金线的绞层节径比为10~12。
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