电线电缆装铠质量问题的主要原因和改善措施
高C-11
电线电缆装铠质量问题的主要原因和改善措施
时 间：2012年9月
[概述] 针对装铠电缆绝缘线芯断裂、缆芯中绝缘线芯变形拱起产生的表面包块
现象，本文从钢丝、钢带装铠设备工装、工艺控制等方面，分析了钢丝、钢带装铠出现上述质量问题的主要影响因素，并提出通过工艺装备和工艺参数等工艺改进方法来有效保证钢带、钢丝装铠质量。
[关键词] 装铠 质量分析 工艺工装 改善措施
1、前言
装铠工序是电线电缆制造的主要工序，电缆的型号规格不同铠装形式也不同，铠装层作为电缆机械保护层可以加到任何结构的电缆上，电缆加上钢丝、钢带装铠层的目的，除了增强抗拉强度、抗压强度等机械保护延长电缆使用寿命, 铠装还有一定的抗外力性能，还可以有效地防老鼠撕咬，不至于透过铠装，造成电力传输问题。必要的时候可充当回路，但是特殊情况下，比如说短路的时候，铠装层在作为保护层的基础上还具有导电性，在这个时候就可以充当回路的角色。所以装铠层质量在一定程度上直接影响成品电缆的使用性能。
2、生产现状
我厂生产国内及出口的钢丝、钢带铠装电缆较多，对于批量生产此种电缆无论从工艺还是操作人员的技术水平方面均相当成熟的，但是在生产小规格的的钢带铠装电缆时，我们曾经遇到绝缘线芯断裂、钢带绕花现象严重；在生产大规格钢丝铠装电缆时，缆芯表面出现包块，检查发现是绝缘线芯变形拱起产生的包块，这样就给生产和销售带来很多的麻烦。为了防止类似问题的再次发生，我们从操作、工艺等方面针对上述不合格现象采取了改善措施，
3、原因分析及对策措施
（1）生产小规格的钢带铠装电缆时，绝缘线芯断裂、钢带绕花：
① 针对直径在6mm 至12mm 电缆的钢带铠装，出现的绝缘线芯断裂、钢带
绕花，我们从以下几方面进行了分析，见图1
图1 小规格钢带铠装电缆绝缘线芯断裂、钢带绕花因果图
从上图分析得出：造成线芯断裂、钢带绕花（漏包）的主要原因，是缆芯摆动幅度太大，进一步分析影响缆芯摆动的原因。见图2
图2 缆芯摆动幅度太大因果图
根据以上分析缆芯摆动幅度太大的原因是：稳定模之间距离太远。我们采取的措施是在第一个稳定模处，安装一根金属导管，导管可以根据钢带铠装时的绕包角度进行前后调整，（在金属导管两端放置两个塑料制的模具，模具大小比线径略大，这样增加了稳定性，也避免了线芯被金属管划伤）使缆芯稳定前行，避免大幅摆动，
② 钢带铠装质量控制的改进措施的实施和效果
直径在6mm 至12mm 电缆的钢带铠装，出现绝缘线芯断裂、钢带绕花的改进措施确定后，采取办法使改进措施尽快落实到位，把涉及到生产直径在6mm 至12mm 电缆装铠设备工装统一进行了改进。经过批量试用效果良好，绝缘线芯受
力均匀，钢带绕包紧密平整，绕包间隙一致。
（2）生产大规格钢丝铠装电缆时，缆芯表面出现包块，检查发现是绝缘线芯变形拱起产生的包块。不合格情况见表1
表1 钢丝铠装电缆不合格统计表
① 针对表一反应的不合格问题，在定位找出击穿点后发现耐压不合格的地方和出现包块的地方绝缘线芯已成Z 字形（参见图3），造成耐压、局放不合格。
图3 Z字形绝缘线芯
②原因分析：
对照上图，并核对生产和检验记录，分析出造成绝缘线芯变形是在钢丝铠装工序，使用设备是KLY-400/36+36型钢丝装铠机，我们对产生原因分析如下（见图4）。
图4 钢丝铠装电缆表面出现包块（绝缘线芯变形）因果图
从上图分析得出：造成绝缘线芯Z 字形的主要原因：a 、工艺：成缆节距；b 、设备：2500 双轮式牵引； 表2是工艺和设备主要参数。
表2 工艺和设备主要参数
③对主要原因进一步分析：
因在钢丝铠装时，钢丝与成缆芯接触面积小，钢丝对成缆芯有一向内的压力，另一方面在钢丝铠装后，缆芯在上牵引轮绕3圈后到收线盘收线，在这个过程中，缆芯从平直——弯曲——拉直——弯曲——拉直——弯曲——拉直——弯曲——拉直——弯曲——拉直——弯曲——拉直——收线（见图5）。
图5 钢丝铠装牵引收线示意图
此时缆芯从弯曲到拉直绝缘线芯需要频繁的移动，缆芯才能保持稳定，但是缆芯经过牵引轮两边弯曲后，在水平方向拉直时因为缆芯节距3600mm 大于2750mm 中心距离，缆芯中绝缘线芯不能够正常移动复位，应力集中造成绝缘线芯局部变形呈Z 字形。
根据以上分析出的原因，我们制定了钢丝铠装质量控制的改进措施：调整钢丝铠装电缆成缆节距，改变钢丝铠装时牵引方式。
② 大规格电缆钢丝铠装质量控制的改进措施的实施和效果
大规格电缆钢丝铠装电缆时，绝缘线芯变形的改进措施确定以后，我们采取办法使改进措施尽快落实到位，a 、改变钢丝铠装牵引方式：临时安装履带式牵引装置；b 、调整成缆工艺：钢丝铠装电缆成缆节距倍数规定为38倍～42倍；c 、改变钢丝复绕方式：将原来的越端放线复绕改为旋转放线复绕，消除钢丝内应力。按照上述措施执行后，杜绝了类似的不合格发生。
4、上述控制装铠质量的方法，作为操作规范和工艺标准定了下来，见图6和表3。
图6 改进后钢带铠装效果
表三 改进后钢丝铠装工艺要求
通过近年来的实际应用，在保证产品质量的同时，大幅提高了生产效率，提高了整体的操作水平并保证了产品质量的稳定。