CN115359972A - 一种新型疏绕扩径钢芯铝绞线的间隔定位装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及疏绕扩径导线制造领域，具体公开了一种新型疏绕扩径钢芯铝绞线的间隔定位装置，其模具设置为扩径的喇叭形；模具上设置多个等距均匀分布在圆周上的过线通孔，过线通孔路径与模具轮廓相同；过线通孔内部设置有紧线机构，单丝与紧线机构滑动接触；过线通孔位于扩径喇叭形的一端设置有内抽型铝线盘。定距模具设置为喇叭形，模具上设置有过线通孔，过线通孔的路径与喇叭形的轮廓一致，单丝穿过过线通孔之后进行扩径，单丝在过线通孔内设置的紧线机构的作用下被拉紧绷直，过线通孔等距均匀分布在模具的圆周上，达到了控制间距的效果，避免了单丝在缠绕钢芯之后产生堆积；将铝线盘设置在定距模具上可以避免铝线的反向自转的问题，无需采用额外的装置进行退扭。

Description

一种新型疏绕扩径钢芯铝绞线的间隔定位装置

技术领域

本发明涉及疏绕扩径导线制造领域，具体涉及一种新型疏绕扩径钢芯铝绞线的间隔定位装置。

背景技术

在我国大力推进“西电东送、南北互供、全国联网”以及积极发展特高压电网建设的趋势下，面对电力资源分布不均、电力输送容量增加及输电路的加长，电力系统的安全稳定问题。高压输电线路运行容易产生电晕，不但消耗大量电能，同时其无线电干扰和噪音严重影响生态环境。

采用疏绕扩径铝绞线的导线代替单芯导线可以降低电晕影响，外层铝线数的增加使得绞线表面粗糙系数增大，绞线表面逐渐近似于光滑导线，线路电晕起始电场不断减小趋近于光滑导线对应的电晕起始电场，而电晕起始电压不断增大近似于光滑导线对应的电晕起始电压。

对于绕扩径导线的制作，现有技术中公开了一种绞线机，公开号为CN209183331U，其主要结构是导体校核机构，导体绞合机构包括主轴、多级退扭齿轮组、大转盘、放线盘、放线盘座和模座，所述的主轴与动力传动机构相连接，所述的大转盘安装于主轴的前端，用于随主轴一起旋转来带动分布在大转盘上的多组放线盘旋转绞合，所述的多级退扭齿轮组安装于大转盘上，所述的放线盘通过放线盘座安装于多级退扭齿轮组的退扭齿轮上，用于使放线盘随大转盘公转的同时向相反方向自转退扭，所述的模座安装于主轴的后端。

该专利主要解决单丝在相反方向自转的退扭问题，但存在如下缺陷：1.单丝绞线的出线端与绞线盘之间存在距离，通过出线端的拉紧使单丝绞线进行绷直，对于单丝绞线已经缠绕在钢芯上的部分出线端对其的绷直的拉力消失，原本拉直的单丝绞线会再次略微拱起。2.单丝的放线导轮没有设置对单丝进行预扭的结构，单丝在缠绕后仍存在扭转弹性应力，疏绕扩径导线在截断之后会发生散花的现象。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型疏绕扩径钢芯铝绞线的间隔定位装置，以解决单丝铝绞线缠绕在钢芯上之后出线端的绷直张力消失导致单丝铝绞线拱起的问题。

基础方案：一种新型疏绕扩径钢芯铝绞线的间隔定位装置，钢芯穿过模具中心，模具上设置有直行的过线通孔，单丝穿过过线通道，模具设置为单层结构，模具与钢芯转动连接，单丝通过模具转动缠绕于钢芯上并通过压紧盘压紧，模具设置为扩径的喇叭形；模具上设置多个等距均匀分布在圆周上的过线通孔，过线通孔路径与模具轮廓相同；过线通孔内部设置有紧线机构，单丝与紧线机构滑动接触；过线通孔位于扩径喇叭形的一端设置有内抽型铝线盘。

有益效果及技术原理：

1.现有技术中的绞线机设置的单丝绞线的出线一端没有固定在绞线机上，并且出线一端不随绞线机一起转动，由此带来了出线一端自扭的问题，为了解决该问题，现有技术采用退扭装置，在绞线机转动的过程中对后方的出线端进行退扭，退扭装置结构复杂，占用狭小空间。本方案将铝线盘固定于模具上，铝线盘采用内抽型内出线的方式，铝线盘随着模具一起转动，不会产生出线端自扭，从源头上解决了单丝绞线因旋转缠绕导致的出线端自扭的问题。

2.单丝绞线在没有绷直的情况下缠绕在钢芯上，会导致成型后的疏绕导线表面隆起、起灯笼。现有技术中的绞线机设置了薄板状的绞线盘，绞线盘的转动带动单丝绞线缠绕，单丝绞线的出线端与绞线盘之间存在距离，通过出线端的拉紧使单丝绞线进行绷直，但对于单丝铝绞线的绷直并不能对单丝铝绞线的形状进行塑造，弯曲的单丝铝绞线在绷直张紧状态时为直线状态，但当缠绕之后，对于单丝绞线已经缠绕在钢芯上的部分出线端对其的张紧拉力消失，原本拉直的单丝绞线会再次略微拱起。本方案采用的紧线机构设置于过线通孔之内，在单丝铝绞线拉伸出现的过程中与紧线机构形成摩擦，单丝铝绞线缠绕钢芯一端固定，紧线机构不仅能让单丝铝绞线绷直，紧线机构随着模具转动能够对弯曲的单丝铝绞线的外周进行挤压重塑，即使张紧拉力消失之后，已经缠绕部分的单丝铝绞线也不会拱起。

3.单丝铝绞线是金属绞线，具有弹性。现有技术采用薄板状的绞线盘将单丝铝绞线缠绕在钢芯上，薄板状的绞线盘在转动的过程中扭转单丝绞线以使之缠绕在钢芯上，扭转过程会使单丝铝绞线产生弹性应力，当截断疏绕导线之后，在弹性应力的作用下，铝绞线会产生散花的现象。本方案中绞线的模具采用喇叭形，喇叭形的轴向长度长于薄板状绞线盘的绞线长度，且本方案在过线通孔中设置了紧线机构，在紧线机构配合较长的模具的作用下，将单丝铝绞线的两端弹性扭转应力分散于位于模具中的一段单丝铝绞线上，能够维持疏绕导线在缠绕后和压紧盘压紧之前的形状，避免压紧盘压紧之后出现拱起鼓包的情况。

优选方案一：作为对基础方案的进一步优化，所述模具包括内层定距模具和外层定距模具，外层定距模具与内层定距模具的外表面转动连接。将模具设置为内层和外层的结构，内层和外层能够同时转动，同时对钢芯的内外层进行缠绕，提高缠绕效率。

优选方案二：作为对优选方案一的进一步优化，所述内层定距模具上设置6个过线通孔，所述外层定距模具上设置12个过线通孔。紧压导体的制造工艺中最层设置6根绞线，次内层设置12根绞线，这样的绞线排布方式有利于防止跑线现象，模具上设置对应的过线通孔用于使绞线穿过。

优选方案三：作为对优选方案二的进一步优化，所述紧线机构上设置有拉直滚轮，拉直滚轮通过支架安装于过线通孔内壁，支架上设置有可使拉直滚轮沿径向伸缩的弹簧。拉直滚轮与单丝绞线之间贴触，单丝绞线因缠绕钢芯而拉长，单丝绞线拉长时与拉直滚轮发生相对运动，拉直滚轮与单丝绞线之间存在摩擦，拉直滚轮能够将弯曲的单丝进行拉直并处于紧绷状态，避免了单丝缠绕在钢芯上之后成松散状态。

优选方案四：作为对优选方案三的进一步优化，所述过线通孔的单丝出口位置处导有圆角，导圆角位置处设置有耐磨陶瓷保护层。过线通孔的出口位置导圆角并在导圆角的位置处设置了耐磨陶瓷保护层可以保护单丝的外周不会被磨损，保持单丝的表面完整，同时保护模具。

优选方案五：作为对优选方案四的进一步优化，所述外层定距模具喇叭形扩径一端设置有外链轮，外链轮与外链条连接；所述内层定距模具喇叭形扩径一端设置有内链轮，内链轮与内链条连接。外层定距模具和内层定距模具上均设置有链轮，链轮分别与对应的链条连接，链条通过外置驱动机构带动，方便内层模具和外层模具分别旋转。

优选方案六：作为对优选方案五的进一步优化，所述外链轮的线速度为内链轮的0.8-1.0倍。外链轮的线速度是内链轮线速度的0.8-1.0倍，链轮的速度小于内链轮的速度可以使外层定距模具旋转速度稍小于内层定距模具，钢芯在进行内层单丝绞线包裹完成之后在进行外层单丝绞线包裹；外层定距模具的旋转速度等于内层定距模具的旋转速度时，先将内层的单丝铝绞线缠绕20cm之后在启动外层定距模具同步缠绕外层的单丝绞线，外层的绞合节距大于内层的绞合节距，方便转动时内外层同步绞合。

优选方案七：作为对优选方案六的进一步优化，所述内层定距模具和外层定距模具在沿中轴线方向的长度为25-50cm。现有技术中的绞线机的绞线部位是圆盘形的薄板状，过线通孔的长度约在5cm左右，过线通孔为直行孔，单丝穿过此种绞线机之后缠绕在钢芯上仍存在扭转弹性应力；喇叭形模具中轴线方向的长度可以设置为25cm，过线通孔长度较长且呈倾斜形状，过线通孔中设置了紧线机构，在定距模具旋转时单丝在过线通孔中进行预扭，避免了单丝绞线存在的扭转弹性应力，变弹性为塑性，使得绞后的疏绕扩径导线十分服帖，消除截断后的散花现象；当定距模具的中轴线长度设置为35cm时，单丝绞线消除弹性应力的效果最好，当定距模具的中轴线方向长度为50cm时依然能够消除单丝绞线的弹性应力。

优选方案八：作为一种新型疏绕扩径钢芯铝绞线的间隔定位装置的使用方法，通过穿线和缠绕两个操作之后，控制内层定距模具和外层定距模具往相反方向转动，转动时使单丝缠绕在钢芯上，转动方向相同时内外两层单丝的缠绕方向相同，转动方向相反是单丝的缠绕方向相反。

附图说明

图1为疏绕扩径钢芯的截段面图；

图2为本发明实施例的剖视图；

图3为本发明实施例的右视图；

图4为图2中A部的放大图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：钢芯1、钢芯已绕线部分101、钢芯未绕线部分102、单丝铝绞线2、铝线盘201、内层定距模具10、外层定距模具11、过线通孔12、单丝绞线出口20、单丝绞线入口21、拉直滚轮30、压紧盘40、旋转内链轮51、旋转外链轮52。

名词解释：

绞合节距：单线沿绞线轴线旋转一周所前进的距离叫绞合节距，节距与直径之比叫做节径比或节距倍数。

实施例1：

实施例基本如附图2-4所示：

一种新型疏绕扩径钢芯铝绞线的间隔定位装置，用于对钢芯1外围的同一包覆层绞线在圆周上的间隔距离进行限制，其主要结构包括定距模具和紧线机构。

如附图2所示，以内层定位模具为方向基准，内层定位模具呈喇叭形，左端收拢，右端张大，左右两端靠近端部的母线平行于中心线。内层定位模具的中心机加工有可供钢芯1穿过的直行通孔，钢芯1与内层定位模具转动连接，钢芯1的直径为D。

内层定位模具设置6个过线通孔12，6个过线通孔12等距均匀分布在内层定距模具10的圆周上，过线通孔12的路径与喇叭形的内层定位模具轮廓一致，从左往右逐渐向上倾斜，左右两端的高度差为4D，每个过线通孔12穿过一根单丝铝绞线2，单丝铝绞线2的直径为d，过线通孔12的直径为3d，通孔的左端为单丝绞线出口20，单丝绞线2的出口端进行导圆角并在导圆角位置处设置有氧化铝耐磨陶瓷保护层，保护单丝绞线2不会被模具的棱角磨损，以及保护模具不被绞线拉伤；通孔的右端为单丝绞线入口21，单丝绞线2的入口位置处转动连接铝线盘201，铝线盘201上缠绕单丝绞线2作为单丝的送入端，单丝绞线2在铝线盘201上使用内出线模式，内出线的方式类似于卷筒抽纸从轴心部分抽出的形式，在内层定位模具或者外层定位模具转动的过程中，单丝绞线缠绕在钢芯1并逐渐对铝线盘上缠绕的绞线拉出，以此方式进行出线。

内层定距模具10的外表面设置为光滑面，内层定距模具10的外周设置外层定距模具11，外层定距模具11设置为空心喇叭状，外层定距模具11包覆内层定距模具10，外层定距模具11与内层定距模具10的外表面转动连接，内层定距模具10的表面设置有防止外层模具横向滑动的凸起；外层模具通过支座支撑，外层模具与支座转动连接；外层定距模具11上同样设置过限通孔，过线通孔12的个数设置为12个，该处通孔孔径与内层定距模具10上通孔的孔径相同，单丝绞线的入口处同样设置有铝线盘201。

过线通孔12内部设置紧线机构，如附图4所示，紧线机构为设置在过线通孔12内壁面的拉直滚轮30，拉直滚轮30设置在每个过线通孔12的平行段，定距模具的左端平行段和右端平行段各设置一组，每组拉直滚轮30设置4个，每个拉直滚轮30通过支架安装在过线通孔12的内壁面，支架上安装有可以沿通孔径向伸缩的弹簧，径向收缩的弹簧可以使得单丝绞线穿过时挤压两边拉直滚轮以留出让单丝绞线穿过的缝隙，单丝绞线穿过拉直滚轮之间后，拉弹簧恢复伸长可以使得拉直滚轮与单丝绞线的外壁贴触，单丝绞线在缠绕钢芯1的过程中逐渐拉长，单丝绞线经过拉直滚轮30之间，滚轮与单丝绞线之间的滚动摩擦能够使弯曲的单丝绞线拉直，左端和右端的拉直滚轮30压住单丝绞线使之处于紧绷状态。

如附图2、附图3所示，内层定位模具的右端面设置有旋转内链轮51，内链轮与通过内链条带动，外层定位模具的右端面设置旋转外链轮52，外链轮通过外链条带动；外链轮的线速度是内链轮线速度的0.8倍，0.8倍时，外链轮的速度小于内链轮的速度可以使外层定距模具11旋转速度稍小于内层定距模具10，钢芯1在进行内层单丝绞线包裹完成之后在进行外层单丝绞线上包裹。

钢芯1的左端为已绕线部分101，已绕线部分为疏绕扩径钢芯1，已绕线部分101滑动连接有压紧盘40，压紧盘40上设置有可供包覆两层单丝绞线后的钢芯1穿过的通孔，压紧盘40通过支架安装并可相对于支架转动，钢芯1位于压紧盘40右端的部分为未绕线部分，未绕线部分为钢芯1，内层模具以30r/min的速度转动,钢芯1以0.5m/min的速度向左匀速移动，压紧盘40相对钢芯1铝绞线转动，压紧盘的转动通过外接皮带带动，将已经缠绕的内外两层绞线夹紧贴合内部钢芯1，避免绞线与钢芯1之间形成夹角，以致绞线松股、“起灯笼”。

具体实施过程如下：

穿线：将铝线盘201分别安装于内外两层定距模具的右端面，将单丝绞线从铝线盘201的内部抽出之后穿过过线通孔12。

缠绕：将钢芯1穿过内层定距模具10的中心轴线，将内层单丝绞线的端部通过铁丝或夹具固定在钢芯1上，转动内层夹具使钢芯1缠绕5cm之后，将外层单丝绞线通过铁丝或夹具固定在距左端部2-5cm位置处的钢芯1处，转动整体夹具使内外层绞线共同缠绕5cm之后，将压紧盘40套上疏绕扩径钢芯1。内层定距模具10和外层定距模具11可以沿相同方向转动，也可沿相反方向转动；当转动方向相同时，单丝绞线的缠绕方向相同，当转动方向相反时，单丝绞线的缠绕方向相反，使得缠绕之后的疏绕导线里外两层交叉呈网格状。。

喇叭形的内外层模具相比现有技术中的绞线机，喇叭形模具水平方向的长度可以设置为25-50cm，过线通孔12长度较长且呈倾斜形状，过线通孔12中设置了紧线机构，在定距模具旋转时单丝在过线通孔12中进行预扭，单丝避免了单丝存在的扭转弹性应力，变弹性为塑性，使得绞后的疏绕扩径导线十分服帖，消除了截断后的散花现象。

实施例2：

实施例2与实施例1的区别在于，如附图1，对于需要缠绕3层或者4层的导线，可以在实施例1中的外层定距模具11外周继续增加定距模具，形成3层或4层的定距模具，定距模具上的过线通道可以根据绞线的根数进行改变。

具体实施例：

实施例2的具体实施方式与实施例1相似，其单丝绞线的节径比如下表：

实施例3：

实施例3与实施例1的区别在于：外链轮的线速度是内链轮线速度的1.0倍，外层定距模具11的旋转速度等于内层定距模具10的旋转速度时，先将内层的单丝铝绞线2缠绕20cm之后再启动外层定距模具11同步缠绕外层的单丝绞线，外层的绞合节距大于内层的绞合节距，方便转动时内外层同步绞合。

实施例4：

实施例4与实施例3的区别在于：外链轮的线速度是内链轮线速度的0.9倍，外链轮的速度小于内链轮的速度可以使外层定距模具11旋转速度稍小于内层定距模具10，钢芯1在进行内层单丝绞线包裹完成之后在进行外层单丝绞线上包裹。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (10)

1.一种新型疏绕扩径钢芯铝绞线的间隔定位装置，钢芯穿过模具中心，模具上设置有直行的过线通孔，单丝穿过过线通道，模具设置为单层结构，模具与钢芯转动连接，单丝通过模具转动缠绕于钢芯上并通过压紧盘压紧，其特征在于：模具设置为扩径的喇叭形；模具上设置多个等距均匀分布在圆周上的过线通孔，过线通孔路径与模具轮廓相同；过线通孔内部设置有紧线机构，单丝与紧线机构滑动接触；过线通孔位于扩径喇叭形的一端设置有内抽型铝线盘。

2.根据权利要求1所述的一种新型疏绕扩径钢芯铝绞线的间隔定位装置，其特征在于：所述模具包括内层定距模具和外层定距模具，外层定距模具与内层定距模具的外表面转动连接。

3.根据权利要求2所述的一种新型疏绕扩径钢芯铝绞线的间隔定位装置，其特征在于：所述内层定距模具上设置6个过线通孔，所述外层定距模具上设置12个过线通孔。

4.根据权利要求3所述的一种新型疏绕扩径钢芯铝绞线的间隔定位装置，其特征在于：所述紧线机构上设置有拉直滚轮，拉直滚轮通过支架安装于过线通孔内壁，支架上设置有可使拉直滚轮沿径向伸缩的弹簧。

5.根据权利要求4所述的一种新型疏绕扩径钢芯铝绞线的间隔定位装置，其特征在于：所述过线通孔的单丝出口位置处导有圆角，导圆角位置处设置有耐磨陶瓷保护层。

6.根据权利要求5所述的一种新型疏绕扩径钢芯铝绞线的间隔定位装置，其特征在于：所述外层定距模具喇叭形扩径一端设置有外链轮，外链轮与外链条连接。

7.根据权利要求6所述的一种新型疏绕扩径钢芯铝绞线的间隔定位装置，其特征在于：所述内层定距模具喇叭形扩径一端设置有内链轮，内链轮与内链条连接。

8.根据权利要求7所述的一种新型疏绕扩径钢芯铝绞线的间隔定位装置，其特征在于：所述外链轮的线速度为内链轮的0.8-1.0倍。

9.根据权利要求7所述的一种新型疏绕扩径钢芯铝绞线的间隔定位装置，其特征在于：所述内层定距模具和外层定距模具在沿中轴线方向的长度为25-50cm。

10.将多根单丝从铝线盘内部抽出之后分别穿过内层定距模具和外层定距模具上设置的过线通孔，将内层的单丝固定于钢芯端部，转动内层定距模具使内层单丝缠绕钢芯5cm，再将外层单丝固定于距钢芯端部2-5cm位置处，同时转动内层定距模具和外层定距模具使得内外层单丝共同缠绕钢芯5cm，内层定距模具以30r/min的速度转动,钢芯以0.5m/min的速度左匀速移动，将压紧盘套在缠绕后的钢芯之上。

Images