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1、矿物绝缘电缆铜带纵包焊接持续生产线(一)摘要：本文重要简介了铜带纵包焊接持续生产线的设备、工艺，此工艺解决了电缆长度短、缩短了生产周期、减少了成本,提高了生产效率。并简介了轧制与拉拔在矿物绝缘电缆制造的区别。核心词:矿物绝缘电缆;设备；材料；生产工艺；技术数据;轧制与拉拨；、概述矿物绝缘电缆(M)电缆也称其为氧化镁绝缘电缆,是一种无机材料电缆。矿物绝缘电缆由铜导体、无机绝缘材料(氧化镁粉）及无缝铜管或铜带纵包焊接成的无缝铜管这三种无机材料通过多次拉拔或多次轧制组合加工而成。这一独特构造使其具有耐火、防爆、耐高温、不老化、不引起火灾和传播火种,以及在周边着火条件下不会释放出任何有害气体和烟雾的特
2、性,特别合用于环境恶劣、安全性规定特别高的场合或部位,特别是合用在火灾条件下要保证安全供电的消防系统线路。特殊需要时也可在金属护套上挤包一层聚乙烯外护或低烟无卤护套。矿物绝缘电缆按用途不同可分为：配线电缆、加热电缆和加热元件、热电偶电缆及补偿电缆、特种电缆,在实际应用中最常用的是配线电缆，目前矿物绝缘电缆执行的国标是GBT303.1,在国标之外一种新型矿物绝缘特种电缆已浮现-82合金护套矿物绝缘防火电缆。25合金护套矿物绝缘防火电缆是专为碳氢爆炸火焰及高腐蚀环境下可以正常工作（传播电力)而设计的,该电缆由一种或多种导体芯线、氧化镁粉,825合金护套构成。导体芯线一般为镍包铜或纯镍实心芯线。25
3、合金电缆的外护套不能用作接地线。合金在氧化和还原环境下都具有抗酸和碱金属腐蚀性能,高镍成分使合金具有有效的抗应力腐蚀开裂性。在多种介质中的耐腐蚀性都较好，如硫酸、磷酸、硝酸和有机酸，碱金属如氢氧化钠、氢氧化钾和盐酸溶液。825合金是迄今发现的应用于高温(如石油和石化妆置）生产有机硫化物、硫化氢及硫磺可燃产品的环境中具有全方位极佳性能体现的合金。825合金护套的矿物绝缘防火电缆不仅能在100的高温爆炸火焰中生存30分钟，并且对于石油气体和酸雾具有极强的防腐蚀性。由埃克森美孚石油公司进行过实验,这个实验将85合金电缆放在一种非常近似于实际碳氢暴燃大火的环境中。测试程序规定被测电缆必须支撑在布满汽油
4、和柴油混合物的炉坑中，当点燃此混合物时,炉内温度急剧升高，并剧烈燃烧。在实验中,被测电缆试样不仅经受烈焰的高温，并且具摧毁性的湍动大火。整个实验期间，平均温度超过100,由于实验自身的特点,温度在10水平不断上下波动。实验显示在火灾状况下电缆可以持续正常工作。设备示意图.1双铜带放线装置:构造:双铜带放线装置是一台有2个独立的放线竿和制动气刹的放线机。两个独立的放线竿可旋转，每个放线直径范畴在(407)mm之内。最大带宽为0mm,旁边4根支撑条长度每根长为600mm。铜带最重达(所有）=140公斤，普遍使用6.5mm宽的铜带（每盘最重可达700公斤）.作用：使铜带放线机与铜带储线器之间保持一定
5、的张力。铜带放线机的好处在于。当一盘铜带用完时，在不断机的状况下,更换另一盘铜带与之焊接（氩气作为保护气,UP银焊条填充氩弧焊接),保证生产线持续生产。（双铜带放线装装置）2.2铜带储线器:构造:铜带储线滑轮器大小为米高,2.5米宽。两边是竖直的柱子，中间的顶部是一种滑轮组（6个直径36mm的滑轮)。中间尚有一种滑轮组(个直径60m的滑轮）。滑轮组没有电力驱动而是有一种液压张力控制部件在铜带断裂的状况下可以使之停止。（作为保护措施）有一种固定好安全笼内固定好的单独滑轮导引铜带进如滑轮组。此外尚有个信号装置可以拟定这些滑轮的位置。作用:保证铜带储线器中的铜带与铜带清洗机有一定的张力。铜带储线器可
6、以储存足够多的铜带，为铜带与铜带之间的焊接赢得富余的时间。(铜带储线器)(图略)2.铜带清洗机构造：铜带清洗机长约2.米、高约.2米、宽约0.6米。外壳重要部件是由耐酸的塑料制品。它有一套控制铜含量的系统和一套控制清洗液温度的系统。有两台用于循环自来水和清洗液的电机。进出口宽为10m。内置传送带宽达4mm。作用:1%-15%的稀硫酸和0%20%的双氧水对铜带表面进行酸洗,去油污、去氧化等化学反映。酸洗完的铜带再进行水洗，最后通过不低于3度的烘干传播到铜带成型轧机。(铜带清洗机）(图略)2.4铜带成型轧机构造:一台有13个万向节的铜带成形机,由7个动力引导轧模,2台电机,7个变速箱和7个轧辊(均
7、是一对）,其他6个不用的所有都固定在主架上。开头三个变速箱连接在一起由第一种变速箱旁的电机驱动。后四个变速箱连接在一起由第7个变速箱旁边的电机驱动。轧辊连接到滚动轴送出的那个变速箱。铜带管成型轧制时，所有的这些轧辊工作必须保证同心垂直。电机，变速箱和轧辊也都是同样的。每一环的齿轮齿数比都同样为9：1(变速箱和轮子）电机信息:通用电机,每分钟1000转,8千瓦直流分激电动机。电枢=伏特，28.安培。磁场电压210伏特,.5安培。电机使用电扇降温。作用：宽为05毫米的铜带纵包成.8毫米的铜管，纵包成的对缝之间间隙为0.1毫米左右以便于焊接。(铜带成型轧机）2.焊接系统构造:焊接盒有3对直径为20的
8、水冷辊。硅油传播系统由Wtso Mrow 5 泵，有观测孔的球形传感器、硅油桶架子构成。振动锤子构成:一种直流电机和凸轮机构中的变速箱。电机控制面板构成:一种林肯焊机,一种单独高频的40安培电源以及焊枪,用循环冷凝水来冷却焊枪。配有摄象机的接缝控制面板，触摸式焊接监视器。作用:铜带纵包焊接持续生产工艺最重要的一环就是保证焊接的质量和稳定性。铜带成管的接缝由摄像头自动跟踪并进行自动调节焊接，保证了焊接的稳定性和质量。（焊接装置-图略）2.6 1号轧机构造:1号轧机共由7道电机构成。它的齿轮齿数比是根据变速箱和电机的驱动皮带轮的区别有所不同.所有的轧辊机架都安装在主构造上. 轧辊机架之间都呈直角.
9、所有轧辊机架的电机、变速箱,轧制的地方都是同样的每轧辊机架均有直流电机带动一种带子直至变速箱.直到轧制的地方.电机信息：”通用电机”300转每分钟，2.2千瓦直流分激电动机.电枢电压180伏特,13.5安培.磁场电压21伏特,0.78安培电机构造MD310(有脚架).控制系统: 控制所有连接到主线控制系统。本地控制通过在一楼的主控制桌上进行微控来完毕。作用:将组合成的铜线芯、氧化镁、铜带通过多次轧制成半制品。1号轧辊送出的电缆直径19.07mm,7号口送出电缆直径15.52m.（图省)2.7 1号退火装置、冷却水槽和导向轮、2、号轧机构造（1号退火装置)：12千瓦 1万赫兹水冷电机、线圈盒和水
10、循环系统、线圈直径为30mm、 玻璃垫管外径为26mm、内径为2mm 、长为150。作用(1号退火装置)：大电流感应加热电缆。加热原理：5H的工频电流变为1HZ交流电源，采用的是可控硅变频装置、导电材料在磁场里被感应,材料自身产生涡流和磁滞损耗,使材料自身发热的一种物理现象。构造（冷却水槽(淬火）和滑轮）:安装有导向滑轮的350mm x 610mmx1600m(纵深高度）冷却水槽.滑轮使之能在垂直方向移动,180m铝制滑轮,限位开关和LVD。水槽连接管道到到循环泵和热互换器,由水泵控制.作用（冷却水槽（淬火)和滑轮)：设计用来解决矿物电缆生产过程的三个问题。1)将电缆由树直变成水平2)冷却号退
11、火装置出来的电缆3）为号轧机轧制速度控制电路提供信号位置。 构造(2号轧机）：2号轧机共由1道电机构成：所有的轧辊机架都安装在主构造上。轧辊机架之间都呈直角.所有轧辊的电机,变速箱,轧制的地方都是同样的。每个轧辊的齿轮齿数比根据变速箱和电机的驱动皮带轮的区别有所不同。电机信息:通用电机 3000转每分,2.2千瓦直)流分激电机电枢电压180伏特,15安培磁场电压=210伏特,08安培。全控制系统： 控制部连接到主线控制系统。作用:1号轧辊送出的电缆直径157m,12号口送出缆直径.8mm构造:（号轧机同号轧机原理同样）作用:号轧机1号轧辊送出的电缆直径9.96mm,1号轧辊送出电缆直径为5.1
12、5mm。（所有图略）82号退火装置、激光测径仪、涡流测试仪构造（号退火装置）:有250千瓦,1万赫兹的水冷电机，涉及六个线圈内径为30m、长为4270mm的线圈盒、水冷系统等。玻璃垫管外径24.5m，内径19.mm（70mm长)。作用(2号退火装置）:（同1号退火炉、图省）构造（激光测径仪）：配有激光测量头.系统有报警箱作用(激光测径仪）：检测电缆的外径与否在0.5m范畴之内。构造(涡流测试仪):配有探伤（焊接不良好的焊缝)激光头和显示仪器屏屏。作用（涡流测试仪）:检测不良焊缝并报警，装有黑色冲头的气压装置打出一黑色痕迹提示收线人员以便分头。(图略）.9向下式成圈收线装置构造:由有V型槽的上托
13、盘和下转盘构成。转柱直径100mm，由气压活塞来控制Fingers和fed ll。转盘直径为110mm由链条来驱动。作用：成圈收线、保证持续生产时更换收线盘。（收线装置-图略)3 材料3.1导体构造图(略）矿物绝缘电缆典型的构造如右图所示。导体、氧化镁、护套通过多次组合轧制，三者之间高度紧压、氧化镁密实度很高。如果电缆规定具有防腐性能、可以在铜护套外再挤出一层外护层。一般状况之下导挤出一层外护层。一般状况之下导体和护套采用铜材料而绝缘层采用氧化镁材料。配线电缆的导体尺寸规格相称多,从1mm到400m不等,线芯数量也从根到19根不等,一般只有单芯电缆的导体截面不小于25m2,多芯电缆7芯、芯、1
14、9芯一般状况下其导体的截面都比较小。2、3、4、7芯电缆如右图所示(略）。32材料简介铜带纵包焊接持续生产工艺采用的原材料是含磷的无氧铜带、可加硅油的氧化镁粉、成圈的铜导体。含磷的无氧铜带最重可达7kg, 成圈的铜导体也重达1吨。而灌装或瓷柱装配工艺的一根电缆只能达到00k左右,因而从源头上,持续生产工艺保证了原材料的供应长度。理论上讲,铜带持续生产工艺生产过程中，原材料质量的保证、电气的高稳定性，一根2L.5的电缆可达8公里左右,由于收线装置的约束、一根2L5的电缆最长也可高达4公里左右。32导体材料矿物绝缘电缆采用的导体原材料是实芯的、近似圆形截面的已退火高导电率的无氧铜。满足导体材料的两个必要条件一种是对于电能有效传播最基本的高传导率，一种是满足工艺需要的材料的可延伸性。柔韧的具有高传导率的铜可以满足绝大多数配线电缆导体的规定,无氧铜中氧的含量很低，这种铜的组织是均匀的单相组织
