一个月交联工艺学第一章概论第一节交联电缆概况一、交联

一个月交联工艺学第一章概论第一节交联电缆概况一、交联内容摘要：

低绝缘表面交联温度，加 强预冷管长度，计算机软件控制线速，达到绝缘缓 慢冷却、绝缘向导体中心收缩而压紧导体的作用。 ⑶设置烘房。 35kV及以下，常温下，放一段时间； 高压电缆进烘房。 第二节 交联设备与辅助设备概述 一、交联生产线的布置方式 ●有卧式、倾斜式、悬链式、立式四种。 ●悬链线式生产线：挤塑机装在高的平台上，交链管呈悬链线状，不同规格的电缆在交链管中的悬链线是不同的，由于电缆运动及张力的变化，也会使悬链线上升或下移并与管壁相碰。 为解决此问题，各机组普遍采用悬垂控制器，用其检测电缆在交联管的位置，发出信号控制下牵引提速或降速，使电缆始终保持在交联管的中心 二、交联机组基本组成 ●包含挤出、交联、和冷却系统；牵引和收放线装置；辅助装置和控制系统。 ●悬链线干式交联生产线一般按下列顺序布置： ⑴放线架 ⑵储线器 ⑶ 计米（上）牵引 ⑷预热 装置 ⑸ ~⑺ 挤出机 ⑻上封闭器 ⑼加热段 ⑽悬垂控 制器 ⑾冷却段 ⑿下封闭器 ⒀下牵引 ⒁辅助牵引 ⒂收排线架。 ●挤塑机最为关键，又称主机。 其中温度是最主要的参数，目前温度可以调整到 177。 1℃ ，一般采用电加热、水冷或风冷。 ● 挤包内屏蔽采用 φ60~65φ挤出机；挤包绝缘采 用 φ120~150φ挤出机；挤包外屏蔽用 φ80~90φ 挤出机。 ●机头要求：料路必须畅通、在高挤出量时也不会 产生焦烧，同时应便于更换模具。 ●按工艺分，机头有以下几种类型： ⑴ 1+1挤出：分别采用单机头挤出内屏蔽和绝缘层 ⑵ 1+2挤出：内屏蔽层采用单机头挤出，绝缘层和外屏蔽层采用双机头挤出；缺点是：内屏蔽暴露在空气中易氧化、进下一机头容易擦伤，效率低 ⑶ 2+2挤出：采用两个双层共挤单元，绝缘分层挤出，即内屏蔽和绝缘共挤、绝缘和外屏蔽共挤。 ⑷ 三层共挤装置：普遍采用。 优点：挤出质量好、内屏蔽无氧化和擦伤，导体预热效率高。 交联管采用不锈钢材料，一般加热管直径为 200毫 米，冷却管直径为 150毫米，分段安装，每段 6米， 整体呈悬链状。 为了有足够的时间换盘和导体接头，设有储线器，储线量足可以保证至少有焊接两个接头的时间。 （下）牵引装置 ●作用：拉动缆芯，使绝缘线芯在悬链管里建立起1~2吨的张力。 CCV生产线牵引装置有三类： ⑴ 皮带牵引轮 是用皮带张紧将电缆导体包紧在牵引轮上，上牵 引应保持恒定速度并带有计米器， 也称计米牵引。 ⑵反力矩牵引马达 就是在上牵引轮前面加一个履带牵引作为辅助牵 引，用于生产较重的电缆，并采用反力矩马达； ⑶履带牵引 被应用在辅助牵引或下牵引中。 ●上牵引的任务是保持恒速运转；下牵引的任务是根据悬链传感器发出的信号调节悬链线的形状和张力。 有机械接触式和非机械接触式两种。 前者是通过机械接触方式，控制电缆某一点在交联管中的位置，缺点是容易擦伤电缆，后者是德国 sikora的技术，常被采用。 可以提高生产速度、消除内应力的影响。 预热温 度控制： 120℃。 300mm178。 以下采用电阻发热原理， 效率可达 60~70%；高压和大截面电缆采用感应 （电磁场）加热原理，效率为 20~30%。 、下密封 都是 “ 堵漏 ” 密封装置。 前者采用气动，使用安全； 后者采用液压传动，使用时比较稳定。 下密封有单 密封和双密封之分，双密封可以大大减少原来因交 联管漏气而产生的废线。 安装在下密封后面，使交联管内的电缆轴向旋转。 消除绝缘下垂（偏心），保证了较大绝缘厚度的电 缆圆整性，使外层导体更紧。 一般用 KLN20Y（ 20立升液氮）发生器和 QY 150 汽化器。 用液氮装置比用压缩机组方便。 该设备装在主机平台上，由温度和生产线控制框和 计算机组成。 具有对故障自动监测、自动报警、报 告自动生成等功能。 验收 储存 干燥 传送 电气系统应保证连续用电安全。 应采用双回路供 电或自备发电设备。 一般机组用电 500~600kVA， 算上加热管要 800~900kVA。 如果停电能在半小时 内恢复，则用 500~600kVA即可，否则应加大 控制系统的关键是能集中控制、使报警、正常开车 和停车同步调速。 （安装在伸缩管上） 电缆外径测量方法有电感接触式、光电式、电容式 和 x射线扫描式。 目前常用是 x射线扫描测径仪（德 国 SIKORA）。 对电缆各层所测得的数据，由计算 机软件系统进行处理。 显示装置是由带触摸式屏幕 的彩色显示器制成的，直径、各层厚度、偏心度等 均以图象和数字方式显示在该装置上。 （安装在伸缩管上） 可以在线连续检测出 20μm大小的杂质并能定位 装在冷却管中部 ,是将冷却后的电缆再加热到一定 的温度 ,从而消除热机械应力。 第三节 挤塑机和机头 一、挤塑机工作原理 ●加热机筒 螺杆旋转 挤压塑化 模具成型。 ●挤出过程两阶段：塑化阶段 成型阶段 ●塑料流动状态：正流和倒流（还有横流和漏流） 二、挤塑机基本结构 挤压系统包括螺杆、机筒、料斗和模具等 ⑴ 螺杆 是挤塑机的主要部件，由高强度耐腐蚀的合金钢制 成。 作用：旋转推进、压实、搅拌生热、熔化塑料 ⑵机筒 是一个金属圆筒，由耐热、高强度、耐磨、耐腐蚀 的合金钢或复合钢管制成。 其长度是其直径的 1530 倍，以使塑料充分加热和塑化。 机筒外装电阻丝或 感应加热管、测温元件和冷却管道。 ⑶料斗 通常为锥形容器，其容积至少能装 1h的用料，料 斗底部装有截料装置，侧面装有视孔。 根据需要， 料斗装有抽真空、加热、搅拌或推进装置等，也有 的加料和计量实现了自动化。 ⑷机头 ●机头由合金钢内套和碳素钢外套构成。 ●机头的作用：将塑料熔体由旋转运动变为平行直线运动均匀平稳地导入模套，使塑料产生必要的成型压力。 ●机头内有多孔滤板（即筛板）、分流套筒、均压环、模芯座、模套座和校模装置 ●机头外装有加热装置和测温装置 传动系统由电动机、减速器和轴承组成。 作用是驱动螺杆，使其具有所需要的力矩和转速。 要求 传动平稳、无噪音、无撞击、无震动。 ⑴电加热是通常用的。 有电阻加热和感应加热两种，加热片装于机身、机脖和机头的外部，对机筒和机头内的塑料进行加热，使温度达到工艺要求。 ⑵冷却装置 ●螺杆采用中心水冷。 为了消除螺杆旋转的剪切摩擦产生的多余热量 ,避免温度过高使塑料分解、焦烧和定型困难。 同时可以提高物料输送率，稳定出胶量，提高质量。 ● 料斗座处也要冷却，是为了防止因升温使塑料粒堵塞料口，加强固体物料的输送作用，保证传动部分正常工作。 ●机筒分为水冷和风冷两种。 不需要冷却时，应排尽管道中的余水。 三、挤塑机的螺杆参数 螺杆的主要参数有螺杆的直径、长径比、压缩比、 螺距、螺槽宽度、螺槽深度、螺旋角、螺杆与机筒 的间隙等。 D 即螺纹的外径。 挤塑机的挤出量近似与螺杆直径 的平方成正比，影响很大，故常用螺杆直径作为挤 塑机规格。 L/D 即螺杆工作部分的长度与螺杆直径之比。 加工聚氯 乙烯采用长径比 20；聚烯烃为 25。 越大越充分塑化 即螺杆加料段第一个螺槽容积与均化段最后一个螺 槽容积之比。 根据塑料性质选择压缩比，颗粒大，压缩比大； 颗粒小，压缩比小；加大压缩比是为了充分塑化。 采用普通型螺杆，挤低密度 PE、软 PVC压缩比为 2~3； 硬 PVC压缩比为 ~； 高密度 PE和聚丙 烯压缩比为 3~5。 采用分离螺杆挤软 PVC和聚烯烃 压缩比为 ~。 螺纹的外半径与螺纹根部半径之比。 加料段螺槽深有利输送塑料，逐渐边浅提高剪切速率，塑化好 即螺纹与螺杆横断面的夹角。 螺旋角太大送料路 径短，塑化时间短；太小则螺纹密，挤出量小。 对 送料段来说， 30度螺旋角适合于粉料， 15度适合于 方形粒料， 17度左右适合球状和柱状粒料。 即两个螺纹之间的轴向距离。 即螺杆外表面与机筒内表面的距离。 漏流与间隙的 三次方成正比，间隙越小越好。 一般间隙取螺纹直径的。 四、 、 螺杆的分段和说明 （又称预热段），此段螺杆表面光滑，螺 纹深些。 作用：预热加温，对塑料压实和输送。 加 料段长度与塑料种类有关，挤结晶聚合物较长；硬 性非结晶性聚合物次之；软性非结晶性聚合物较短 （又称压缩段）此段螺纹又浅些。 作用： 对塑料进一步压实和塑化，排出塑料中的空气。 ●螺纹逐渐浅，滤网、多孔滤板和机头产生阻力， 塑料内产生高压被压实； ●机筒外部加热、螺杆使塑料在机筒内强烈搅拌、混合、剪切开始熔融变为粘流态；● PVC塑化段长（可达螺杆全长） PE约占螺杆全长 4550％。 （又称计量段）作用：使粘流态塑料塑化 更加均匀。 由螺杆搅拌推动，使之定压、定量定温 地从机头挤出。 此段约占螺杆全长地 2025％。 为了 避免塑料在螺杆的头部出现死角，螺杆头部可以是 锥形、半圆形。 均化段的螺杆可以是光杆，被称为 鱼雷头，这样，塑化更好、更平稳。 五、螺杆的维护和保养 ⑴不允许螺杆空转； ⑵在清洗螺杆时，螺杆应垫平稳，以免碰伤； ⑶严禁杂物掉进机筒，以免损伤螺杆； ⑷加温温度未达到工艺温度，严禁启动螺杆； ⑸ 停机应停水，温。