إن التطور السريع لصناعة الطاقة، وخاصة نقل الطاقة الكهربائية لمسافات طويلة والاستخدام الواسع النطاق لكابلات الطاقة ذات الجهد العالي والمقطع العرضي الكبير وكبيرة الطول في الشبكات الحضرية، قد دفع بشكل كبير إلى تطوير الخطوط الهوائية وكابلات الطاقة. تعتبر عملية التجديل عملية أساسية في إنتاج قلوب الأسلاك الموصلة للخطوط الهوائية وكابلات الطاقة، وهي إحدى الروابط الرئيسية في مراقبة الجودة. تمثل معدات التجديل في شركات الأسلاك والكابلات نسبة كبيرة من استثمار الأصول الثابتة، وهي المعدات الأساسية لصناعة الكابلات. تقدم هذه المقالة بشكل أساسي خطوط النقل العلوية وموصلات كابلات الطاقة المستخدمة في إنتاج معدات الجدل.
1. اختيار آلة التجديل
آلة تجديل الخيوط المتعددة وفقًا لمتطلبات معينة والتي تقطعت بهم السبل معًا في سلك كامل أو قلب، الدور الرئيسي هو تحسين قدرة الانحناء للسلك واستقرار الهيكل. اعتمادًا على ما إذا كانت الأسلاك الفردية مرتبة وفقًا لطريقة معينة
ينقسم السلك المجدول إلى سلك مجدول عادي وغير منتظم (سلك مجمع).
اعتمادا على هيكل آلة الجدل، آلات الجدل عادة ما يتم تقسيمها إلى آلات الجدل القفصية، آلات الجدل المسطحة، آلات الجدل الشوكة، آلات جدل الإطار وكذلك آلات جدل الأنابيب وآلات الجدل القوسية. كل هذه الآلات يمكنها جدل موصلات النحاس والألمنيوم وقلب الكابلات ذات البناء العادي.
نظرًا للعدد الصغير من آلات جدل الأنابيب وآلات الجدل القوسية، التي عادةً ما تكون 1+6 أو 12 قرصًا، فهي مناسبة فقط لقلب الأسلاك ذات المقطع العرضي الصغير وكذلك لجدل القلوب الفولاذية في الأسلاك المجدولة المصنوعة من الألومنيوم ذات القلب الفولاذي. يتمتع هذان النوعان من المعدات بقصور دوراني منخفض وسرعة عالية ويطلق عليهما آلات التجديل عالية السرعة.
آلة تجديل القفص هي صناعة الأسلاك والكابلات وصناعة الحبال السلكية في أطول تاريخ لمعدات التجديل، وأكبر ميزة لها هي القدرة على الالتواء الخلفي، خاصة بالنسبة للقوة التجارية لجدل الأسلاك المستديرة المسحوبة بقوة وOPGW، الكابلات الضوئية البحرية بدون يمكن أيضًا استخدام التجديل الملتوي، وقلب تجديل الحزمة لإعادة الصنفرة، بالإضافة إلى الكابل لتسليح الأسلاك، وبالتالي فإن التخلص من آلة تجديل القفص غير دقيق.
في الوقت نفسه، فإن أكبر نقطة ضعف في آلة تجديل القفص تكمن أيضًا في اللف التراجعي، حيث أن الهيكل المعقد لجهاز اللف التراجعي يحد بشكل خطير من دوران آلة جدل القفص
آلية الترجيع المعقدة تحد بشدة من زيادة السرعة وتنفيذ الصواني العلوية والسفلية التلقائية.
في ستينيات القرن العشرين، أكدت صناعة الكابلات الأوروبية أن معظم الأسلاك والنوى يمكن أيضًا تجديلها دون التواء، لذلك زاد تطوير آلات التجديل الصلبة غير الملتوية، مثل آلات التجديل بالشوكة، وآلات تجديل الإطار وأنواع أخرى من آلات التجديل الصلبة، سرعة الإنتاج بشكل كبير، إلى جانب استخدام أجهزة التحميل والتفريغ المركزية، وتوفير الوقت الإضافي، وزيادة الأتمتة، وإنتاجية آلة التجديل، والإنتاج لكل وحدة مساحة للورشة، كما تم تحسين ظروف العمل والظروف البيئية.
حتى الآن، لا يتم استخدام ماكينة الجدل الصلبة بدون اللف الخلفي على نطاق واسع فقط لتجدل الخطوط الهوائية، وأسلاك النحاس والألومنيوم (سبائك الألومنيوم) المتشابكة وذات الشكل القطاعي، ولكن أيضًا لأكتينيدات الكابلات.
يمكن استخدامه أيضًا لتدريع الأكتينيد للكابلات وتسليح الأسلاك الناعمة.
الاستخدام المبكر لآلة التجديل الملتوي غير المرتجع لآلة التجديل المسطحة لجدل الكابلات المعزولة بالورق ذات الجهد المنخفض وتغليف الورق، نادرًا ما يتم استخدام الهيكل البسيط والكفاءة المنخفضة. آلة تجديل الشوكة وآلة تجديل الإطار فعالة بشكل رئيسي. إن نصف قطر دوران آلة تجديل الشوكة هو صغير، وسرعة عالية، إلى جانب هيكل بسيط، وتكلفة منخفضة، بمجرد استخدامها على نطاق واسع. ومع ذلك، من حيث تحليل قوة المغزل، يمكن اعتبار مغزل آلة تجديل الشوكة بمثابة عارضة بسيطة تحمل حملًا مركزًا في نقاط متعددة، وهي ليست صلبة مثل هيكل إطار آلة تجديل الإطار، وفي نفس الوقت من السهل من الناحية الهيكلية تحقيق التحميل والتفريغ المركزي وزيادة الأتمتة، لذلك منذ منتصف التسعينيات، أصبحت آلة تجديل الإطار مقبولة على نطاق واسع من قبل المستخدمين.
إن اختيار آلة التجديل لا يعتمد فقط على المتطلبات الهيكلية للموصل (على سبيل المثال مادة السلك، قطر السلك الواحد، عدد الجذور، عملية التجديل
الاتجاه]، نطاق الملعب، الحد الأقصى لطول الموصل، وما إلى ذلك) لتحديد شكل آلة التجديل، وعدد أقسام قفص التجديل، وحجم صينية الدفع، والحد الأقصى
قوة الجر وحجم صينية السحب، وما إلى ذلك. يجب أيضًا تحديد المكونات المقابلة وفقًا لعملية إنتاج الأسلاك. على سبيل المثال، إنتاج الخطوط الهوائية
لمنع السلك من أن يكون مفككًا ومثبتًا عند "الفانوس"، يجب أن تكون آلة التجديل مجهزة "بجهاز ما قبل التشوه" لإزالة السلك الموجود في
الإجهاد الداخلي. لتقليل قطر الموصل وتوفير المواد العازلة عند إنتاج قلوب الكابلات، يلزم وجود "جهاز ضغط". إنتاج
لإنتاج نوى الكابلات بمقطع عرضي يزيد عن 800 مم2، يلزم وجود نظام لف مسبق لإنتاج الموصلات المنفصلة.
جودة التجديل وهيكل معدات التجديل للعقلانية وجودة تصنيع المعدات والموثوقية لها علاقة وثيقة جدًا
يجب أن يعمل قفص التجديل والأجزاء الدوارة الأخرى بشكل خاص بسلاسة وأمان وموثوقية: يجب أن يكون التحكم في شد الأسلاك موحدًا؛ وقوف السيارات الكسر
ينبغي أن يكون العمل سريعًا وفي الوقت المناسب، وأن يكون العمل متسقًا: يجب أن تكون القناة السلكية سلسة.
آلة التجديل مركزية لأعلى ولأسفل الدرج لتقليل الوقت الإضافي، وتحسين إنتاجية العمل من خلال التدابير الفعالة. يجب اختيار أعلى وأسفل الدرج في مجموعة متنوعة من الأشكال، وفقًا للوضع الفعلي في المصنع، في حين يجب أيضًا تكييف أتمتة ماكينة التجديل وأجهزة تشابك الأمان معها.
تُستخدم آلات التجميع عادةً في المقاطع العرضية الصغيرة والنوى الناعمة ذات الجدائل غير المنتظمة، نظرًا للسرعة العالية لآلة التجميع التي تشغل الأرض
مساحة أرضية أقل، واستثمار، بعد إضافة بعض إجراءات العملية، أصبح استخدامه أكثر انتشارًا. العديد من المصانع الأجنبية تستخدم الشرق الكبير
آلة تجديل الأسلاك 7، 19 من الفولاذ وأسلاك الألمنيوم ونواة الضغط الضيقة وخط عزل مطاطي صغير لسطح التآكل في الكابل، وحتى للكهرباء
تسليح سلك الكابل.
2. الخصائص الهيكلية لآلة التجديل
هيكل آلة التجديل على الرغم من تنوع الأشكال، إلا أن المكونات الرئيسية للمبدأ الوظيفي، الهيكل متشابه. تقريبا
في السنوات العشرين الماضية، تم استخدام آلة تجديل الإطار في هياكل جديدة أكثر من معدات التجديل الأخرى، آلة تجديل الإطار التالية كمثال يجب تقديمه:
1. القيادة
آلة تجديل متعددة المراحل، كل قسم من محرك القفص يستخدم منذ فترة طويلة محرك عمود أرضي، مع دقة وموثوقية النقل الكهربائي، وتكلفة
مع تحسين دقة وموثوقية النقل الكهربائي، وخفض التكلفة، اعتمد العديد من الشركات المصنعة للمعدات محركًا منفصلاً لكل قسم من القفص، ومزامنة كهربائية
تم إلغاء وضع قيادة القفص، والعمود الأرضي، مما أدى إلى تبسيط الهيكل، كما أصبح موقع الإنتاج سلسًا أيضًا.
2. القفص
(ط) الكشتبانات
بالإضافة إلى معدات التجديل القديمة التي تستخدم أيضًا الشياق، يتم تثبيت البكرة الموجودة في إطار المهد بشكل أساسي: استخدام هيكل الكشتبان، أي طرف واحد ثابت، ويمكن تحريك الطرف الآخر من الكشتبان. مع الترقية التدريجية للصفائح العلوية والسفلية لآلة القيقب، تم تحويل الكشتبان المتحرك من لوحة واحدة يدويًا إلى مصدر غاز خارجي (كهربائي) ديناميكي (كهربائي)، التطوير إلى إمداد مباشر بمصدر الغاز في صفوف هوائية مركزية.
يتم استخدام وصلات الهواء الدوارة وأجهزة الختم لآلة التجديل للحصول على تأثير جيد.
بعد أن يقوم القاذف النشط بقرص المكوك في قفص الجدل، يوجد جهاز قفل ميكانيكي وقفل كهربائي، مما يمنع الآلة من البدء عندما لا يتم إحكام القاذف، ويمنع وقوع الحوادث بسبب كسر الهواء المضغوط.
من أجل تقليل تركيز الوقت لتغيير القرص، تقوم آلة لف الإطار بلف الفم الكشتبان إلى نوع أسطواني، واستخدام الكشتبان واحتكاك السطح النهائي للمكوك لاستبدال هيكل الكشتبان في دبوس الحمل.
(2) التحكم في الكبح والتوتر لبكرة الدفع
يتم تثبيت شد آلة التجديل التقليدية في كشتبان ثابت على عجلة الاحتكاك وحزام الاحتكاك لتحقيقه، من اللوحة الكاملة إلى اللوحة الفارغة لعملية التحرير، لا يمكن تعديل شد التحرير، ولا يمكن ضبط شد الخط الواحد بشكل موحد، فإن شد الإطلاق على كل لوحة تحرير غير متسق، ومن السهل أن يتسبب في سحب خط واحد رقيقًا أو "القفز" و"الفانوس" وغيرها من الظواهر، مما يؤثر بشكل خطير على جودة الأسلاك المجدولة. بعض آلات التجديل المحسنة تستخدم التحكم الميكانيكي في ردود الفعل لجهاز الشد، وبعضها يستخدم التحكم الهوائي.
آلة تجديل الإطار أكثر من استخدام التحكم الهوائي، الهواء المضغوط من خلال دوران الهواء لربط الشعب الأمريكي في قفص التجديل، كل لوحة حمولة كشتبان ثابت
يتم تركيب مجموعة من أجهزة الشد الهوائية على كل لوحة دفع، والتي تتكون من أسطوانة قصيرة الشوط، وكتلة شد الاحتكاك ولوحة شد الاحتكاك، في كل منها.
يتم تركيب مجموعة من أذرع التحكم في الشد في كل صف من كل مشبك أو قفص مشنقة، والتي تقوم بضبط ضغط الهواء المضغوط وفقًا لقطر السلك الموجود في علبة الدفع.
يمكن تعديل ضغط الهواء المضغوط وفقًا لقطر بكرة الدفع، بحيث يظل شد الخط الواحد موحدًا. يمكن أيضًا تعديل ضغط الهواء بخطوات وفقًا لطول الدفع.
يتم ضبط ضغط الهواء تلقائيًا أثناء التشغيل.
(3) توقف كسر الأسلاك وفرامل القفص
مع زيادة سرعة آلة التجديل، من الضروري أن يكون أمر جهاز إيقاف كسر الأسلاك مرنًا وأن تكون فرملة القفص سريعة وسلسة لتجنب الكسر
نهاية السلك في القالب المتوازي، وإلا سيكلف إصلاحه الكثير من الوقت، وبالتالي فإن الجزء الأمامي من القفص وحده بواسطة حلقة إيقاف السلك المكسور
ولذلك، فإن حلقة إيقاف السلك المكسور في مقدمة القفص وحدها ليست كافية، ناهيك عن أن السلك المكسور لا يلمس بالضرورة حلقة التوقف تحت قوة الطرد المركزي.
آلة تجديل الإطار الجديدة لديها جهاز مراقبة كسر الأسلاك على الكشتبان الثابت لكل لوحة دفع.
عند حدوث انقطاع في السلك أو عند تفريغ السلك، يتوقف قرص السلك عن الدوران ويتم تعليق إشارة النبض.
عندما يحدث انقطاع للسلك أو يتم تفريغ السلك، تتوقف المكوك عن الدوران، ويتم تعليق إشارة النبض ويتم أمر آلة الجدل بالتوقف، بينما تتم الإشارة إلى موضع المكوك المكسور.
تم تجهيز كل قفص بأجهزة فرملة، وسرعة آلة تجديل الإطار، والقصور الذاتي الدوراني العالي، ووقت الكبح القصير، لذلك تم طغت الفرامل الكهرومغناطيسية التقليدية، والآن يمكن إكمال فرامل قرصية هوائية أو غازية هيدروليكية في 5 ~ 6 ثوانٍ. الكبح في حالات الطوارئ. يعد التأثير والأضرار التي تلحق بالمعدات الناتجة عن الفرملة الطارئة خطيرة جدًا أيضًا ويجب التقليل منها. تنقسم العديد من أجهزة الكبح إلى فرامل الطوارئ والفرملة العادية، ويكون وقت الفرملة العادي أطول بكثير، بشكل عام حوالي 15 ثانية.
3. جهاز الجر
آلة التجديل التي تستخدم جهاز الجر هي بشكل أساسي ذات عجلة واحدة وعجلة مزدوجة، واستخدام الجر المثبت أقل. الجر ذو العجلتين
هناك العديد من الهياكل، مثل عجلة صغيرة مفردة، وعجلة أخدود مزدوجة، وعجلة مفردة نشطة، وعجلة مزدوجة نشطة، يجب أن تعتمد على المنتجات المجدولة الأكثر
يجب أن يعتمد الاختيار على أقصى قوة جر للمنتج الذي تقطعت به السبل.
ينبغي إيلاء الاهتمام الكافي لتجنب تآكل الموصل المجدول على عجلة الجر.
بالنسبة لعجلات الجر المفردة، يمكن وضع سلك نايلون لا نهاية له بين موصلات الجرح لتجنب أي اتصال بين المنعطفين. "جهاز الجر المزدوج النشط" عبارة عن مزيج من جهازي الجر
إن مغازل عجلتي القطر متداخلة بزاوية بحيث ينتقل الموصل المجدول بشكل طبيعي بين عجلتي القطر من فتحة إلى أخرى على طول تنبول عجلة القطر.
الانتقال من أخدود إلى آخر أمر طبيعي.
4. جهاز التحميل والتفريغ المركزي
من أجل تقليل الوقت الإضافي، وتقليل كثافة اليد العاملة وزيادة إنتاجية العمل، يختار المزيد والمزيد من المطاحن جهاز تحميل وتفريغ مركزي به.
يتم استخدام جهاز مركزي لأعلى ولأسفل (الشكل 6) لرافعات الإطار. تتوفر بشكل شائع الرفع العلوي، الجانب 45° الدفع والرفع من الأسفل إلى الأعلى وأشكالنا من إمالة مستوى الأرض. يمكن للمصنع الاختيار وفقًا للحالة الفعلية.
يتطلب الرفع العلوي أدوات نشر معقدة ومعدات رفع باهظة الثمن. لا يمكن تشغيل الدفع الجانبي مقاس 45 بوصة ولا الرفع السفلي العلوي بشكل مستمر.
لا يمكن تشغيل المصعد السفلي بشكل مستمر. يتبع تفريغ اللوحة الفارغة من منصة التشغيل لوحة كاملة، الأمر الذي يستغرق وقتًا طويلاً؛ تم تثبيت الآلية
يتم تركيب الآلية تحت الأرض وتستخدم نظامًا هيدروليكيًا، مما يجعل صيانتها صعبة. إن آلية التحميل والتفريغ المركزية المائلة على مستوى الأرض بسيطة وموثوقة ويمكن تشغيلها بدون
موثوقة، لا يوجد أساس ميكانيكي، ويمكن استخدام وقت عمل الماكينة لتنفيذ أعمال المناولة، وبالتالي فإن وقت تغيير اللوحة قصير، ولكن تكديس اللوحة
المنطقة أكبر قليلا. إن آلية تحميل وتفريغ اللوحة المركزية المستخدمة في لفات الإطار هي في الغالب من النوع السفلي العلوي والنوع المائل على مستوى الأرض.
5. أجهزة ما قبل التشوه
آلة تجديل الإطار لا يمكنها الالتواء للخلف، في جدل الأسلاك المستديرة الصلبة عالية القوة، الضغط الداخلي على خط واحد، مما يؤدي إلى تجديل الأسلاك
ليست ضيقة، وسهلة الفك، مما يسبب مشاكل في البناء. في إنتاج الموصلات العلوية، يتم تركيب أجهزة ما قبل التشوه أمام قفص الجدل للتخلص منها
لهذا السبب، أثناء إنتاج الموصلات العلوية، يتم تركيب جهاز ما قبل التشوه أمام قفص الجدل لتخفيف الضغط الداخلي للسلك المفرد.
6. أجهزة الضغط الأساسية
من أجل تقليل قطر القلب الموصل وتوفير المواد، عادةً ما تكون كابلات الطاقة، وخاصة الكابلات المترابطة، عبارة عن نوى مضغوطة بإحكام، مع عامل ضغط محكم يبلغ حوالي 0.85 إلى 0.90.
تختلف العملية من مصنع لآخر ويمكن تشكيلها أو لفها. ولتسهيل عملية التصفيف تم تجهيز كل قسم من القفص بجهاز ضغط أمام كل قسم. نظرًا لاختلاف المقاطع العرضية للضغط في كل قسم من القفص، فإن العدد المقابل من أزواج البكرات
يتم ترتيب عجلات الضغط المتجاورة بشكل عمودي على بعضها البعض، بحيث يتم تشويه القلب بالتساوي. يمكن أن تكون المسافة بين كل زوج من الأسطوانات سطحًا ناعمًا ويجب ألا يكون له "حواف" أو "زوايا". كما يجب ألا تكون هناك أي شعارات معدنية لتجنب التحريض.
يجب أن يكون سطح الدرع الداخلي سلسًا، بدون "حواف" أو "زوايا".
7. جهاز اللف المسبق
يجب تقسيم قلوب الكابلات ذات المقاطع العرضية التي تزيد عن 800 مم 2 لتقليل تأثير غلاف الكابل. يمكن تكوين أجهزة اللف المسبق لتناسب احتياجات المستخدم. تحتوي آلات التجديل التقليدية على نظام إضافي متغير السرعة قبل اللف لتشغيل جهاز ما قبل اللف وضبط "درجة حرارة ما قبل اللف". إن دوران رأس ما قبل اللف وحركة قلب السلك يشكلان درجة ما قبل اللف، والتي يجب أن تكون نفس درجة السلك المقسم بعد تجديله. وبالتالي فإن سرعة رأس ما قبل الالتواء ترتبط ارتباطًا وثيقًا بسرعة ودرجة قفص التجديل. تعتبر أنظمة السرعة المتغيرة التقليدية لآلات التجديل معقدة ويتم تشغيلها بواسطة أعمدة أرضية. تستخدم آلة التجديل الجديدة جهاز لف مسبق منفصل يعمل بمحرك مع تعديل غير متدرج لطبقة ما قبل اللف وتقنية مزامنة كهربائية عالية الدقة لتتبع التغييرات في سرعة السلك تلقائيًا وضمان درجة ثبات ما قبل اللف.
8. جهاز لف السفر والدفع
من أجل تحسين جودة خط التجديل، تخفيف كثافة اليد العاملة وتقصير طول آلة التجديل، فإن آلة تجديل الإطار كانت مثمرة بشكل عام لاستخدام جهاز تجميع وتفريغ الأسلاك من النوع المشي.