电线电缆绕包机的设计
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摘 要：在当今这个以电为生的社会，可以说电与我们的生活密切相关，而电线与电缆又是用来传输电缆的重要媒介，它是用来传输电能的，还可以实现电磁能之间的转换，我们一般将电线电缆称为电缆，而如今在电线电缆上使用绕包机已经越来越普遍，绕包机一般具有多层，可以分为一层绕包机、二层绕包机以及三层绕包机，它的用途是将包带通过转盘不断的旋转，然后包在电缆的芯线上。绕包机一般用于电线、控缆、光缆等这些绝缘芯线的外部绕包。本文主要通过对在电缆芯线的绕包设计了进行分析，探讨其更好的绕包设计方法。
关键词：电线电缆；绕包机；设计
DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.13.144
0 引言
电线电缆中采用绕包机的目的主要是用来提升电线电缆的性能，还可以一定程度上保证安全，因为它具有一定的绝缘效果，绕包机的包带一般是云母带、聚脂薄膜、铝箔、无纺布等，因为其耐用性，在电线绕包设计上使用的较多，绕包机的性能与电线电缆的成本有关，为了方便使用，本文以一种通用的绕包机来进行研究，为绕包机的使用提供一定的借鉴。
1 电线电缆绕包机分概述
在如今这个信息化的时代，我们的生活和工作都离不开电力，但是因为用电量的与日俱增，对于电线电缆的质量要求也更高，这就对电缆的芯线进行绕包，这就推动了绕包机的产生，当厂家在生产电缆的时候直接采用绕包机将包带通过不断缠绕的方式包在电缆的外部，这种方法大大提升了电缆的稳定性以及安全性[1]。接下来我就围绕一种绕包机的使用来进行简单的阐述分析，例如，我们一般采用的铜带屏蔽机，这是一种屏蔽装置，它主要是通过屏蔽机房的接地，从而将外接的电磁干扰阻隔在外部，同时将内部的设备产生的电磁波阻隔在内部，通过这种方法可以形成一个等电位体，可以有效的防止电磁的干扰，这种铜带屏蔽机的使用具体方法是在电缆的线芯外部采用铜带将其包住，在缠绕线芯的时候要确保链条滚子之间的距离是一个相对稳定的值，这个滚子之间的距离一般称为节距，是可以根据实际的工作需求去调整的。
在生产的过程中，生产的速度是由牵引来调节的，牵引带动电线电缆按照前期确定好的速度不断的运行，在这个过程中，绕包机的速度与牵引是一致的，这也难怪才能保证牵引在运动的过程中绕包机可以将铜带通过快速的转动缠在线芯的外部[2]。
2 电气设计分析
关于这次的电气的绕包机分析，我们决定选择一种电气设备来进行具体的绕包机设计研究，我们所选用的是西门子电气设备的主要元件，还包括精智触摸屏以及变频器，结合这些元件我们进行绕包机的控制系统设计[3]。我们将精智触摸屏TP900与S7-200PLC结合到一起，采用一种PPI的通信方式。关于本次设计的变频器的选择我们采用安川变频器，对于变频器的质量要求是高性能并且负载能力比较强，对于变频器的控制采用矢量的控制方法，通过这种做法可以将直流电动机的速度与异步电动机的速度保持一致，并且精准度更高，异步电动机又叫感应电动机，这是一种将转子放在旋转磁场上，通过旋转磁场的动力来获得一个转动力矩，因而转动转子的装置，转子是可转动的导体；直流电动机是将直流电能转换为机械能的电动机，其具有良好的调速性能，这两种电动机进行比较，其中异步电动机的结构相比直流电动机要简单许多，并且其电机的维护过程也更加的方便。
在使用绕包机缠绕的时候，要用到磁粉离和控制器，它又叫电磁粉离合器、磁粉式离合器，它是根据电磁原理采用磁粉传递转矩的，它的特点是响应的速度比较快，而且结构比较简单，同时没有污染、没有噪音[4]。采用绕包机缠绕包带时，包带需要具有一定的张力，磁粉离合器激磁电流和传递转矩基本成线性关系，通过电流对其控制，可以保持其恒定的张力，如果觉得包带的大小不合适，可以通过对包带的卷进的多少进行检测，从而来调整其张力，电缆外部的均匀性受到张力的影响，因此张力的稳定性对于线缆的外径的影响比较大，在对电缆进行生產的过程中，应该要做好对电线电缆的张力的调整控制，这关系到电缆的质量，包带在缠绕线芯的过程中要保持紧密，不能松动，因此对于张力的大小一定要控制在一个合理的范围内。
3 速度同步控制分析
速度的同步控制是一种按照生产或者工艺要求的精度和稳定性、快速性，来实现多个转动轴之间的相互协调，它的一般的控制方式是同等方式、主从式以及交叉耦合控制。在同步控制之前，首先是对当前的生产速度数据信息等进行采集，采集过程所用的工具是编码器，生产速度收集完成以后，就可以通过触屏控制来调节绕包的速度，要保证绕包的速度与生产的速度的比例是一致的，如果要达到工艺设计的具体要求，需要对包带的节距进行调整，编码器可以对生产过程中的信号进行检测，并且对其检测可以做到同步进行，如果生产过程中生产的速度发生了改变，编码器对其速度检测以后可以通过调整绕包机的速度，使得绕包机的速度与生产的速度处在一个频率上，保证转速的同步变化，对于保证滚子之间的稳定性具有一定的作用，因此在电缆的生产过程中，保证其同步性特别重要，只有保证其速度同步变化，其设备的性能才会比较稳定，电缆的质量才能更好。
4 结束语
绕包机设计技术的进步关系到电缆电线的生产的质量，通过对绕包机的设计以及技术进行不断的优化设计，可以提升电线电缆的稳定性，本次对绕包机的工作原理进行分析研究，用新的转动结构替代传统的转动结构，这种新的绕包机的使用，大大大大提升其设备的质量，其不容易出现故障，性能稳定，同时其维修快捷，保证了工作效率，技术的创新是为了为生产服务，绕包机设计技术的不断进步，也为电线电缆的生产以及使用奠定了基础，新的绕包机更具灵活性，建议在更多设备中应用。
参考文献：
[1]张会明.电线电缆绕包机的设计[J].中国科技纵横，2016（20）：42.
[2]黄云天.绕包机的设计与应用[J].机电工程技术，2017，31（01）：
29-30.
[3]马林，刘海，张军.电线电缆绕包机[J].2016.
[4]华民.电线电缆绕包机的设计[J].电瓷避雷器，2001（05）：15-17.
作者简介：程建文（1965-），男，浙江建德人，大专，工程师，技术厂长，研究方向：机械制造、电器设备。
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