双色线的挤出及双色均匀环的设计

2010-06-26彭永红

电线电缆 2010年3期

彭永红

(无锡电缆厂有限公司，江苏无锡214028)

0 引言

我公司出口的架空塑料绝缘电缆主要用于国外家庭配电需要，其中有一根中性线，要求在黑色绝缘表面有对称均匀分布的三条黄色标志。国内绝缘线的分色一般采用二条颜色标志，并且只对色条的宽度有要求，对色条的厚度不考核。我公司现有设备也只能生产带有二条黄色标志的双色绝缘线。因此，试制有三条黄色标志的黄－黑双色塑料线芯，有较大难度。

1 技术关键

该架空塑料绝缘电缆中性线的生产技术关键为三条黄色标志要求均匀分布，即在三等分位置上分布在绝缘线芯上，并且每条标志宽度为3.0～3.3 mm，各色条不能有粗有细;而且必须做到厚度0.2～0.3 mm，即黄色标志色条不能太深也不能太浅。

2 双色线挤出原理

黄－黑双色塑料绝缘线芯，可采用纵包、涂色或挤包工艺生产。根据IEC标准要求和对国外同类产品的分析，结合本公司的设备条件，针对客户要求，我们选定采用挤包工艺生产。挤黑色绝缘层的主机是通用的 90型挤塑机。挤黄色塑料色条的副机可以是通用挤塑机，但为使其结构轻巧，便于和不同规格主挤塑机组合，我们以小型挤塑机 30型挤塑机作副机，用立式或卧式均可，我公司采用了立式，因为其占地面积较小。

两种不同颜色的电缆料，由加料斗分别进入各自的机筒，在两个机筒内加热塑化后，经螺杆作用从机头挤出，副机黄色塑料由主机机头上部的进料口注入，通过主机机头内部的双色均匀环，与主机的黑色塑料在模套和模芯后缘处会合，在黑色绝缘表面上同时挤上三根直条的薄层黄色塑料，即可完成线芯绝缘层双色挤出。通常其宽度及厚度可根据需要调节，然后通过不锈钢冷却水槽进行水冷却，使绝缘层迅速凝固成型，并由牵引机调节牵引速度以控制电缆外径尺寸，最后由收排线装置收线成盘。

3 双色均匀环的设计

双色均匀环是制造双色线的关键，特别是黄色塑料出料口的形状和尺寸与色条的宽度有密切关系。在双色均匀环的设计中，副机塑料注入到双色均匀环的部位要选择得当，这样才能使机头内料流维持均压，防止出料不均匀，克服色条时宽时狭、厚度不易控制的弊病。

为了生产均匀分布、宽度与厚度符合要求的双色绝缘线，我们对双色均匀环进行了下述多次设计。

3.1 第一次设计

最初设计的双色均匀环如图1所示。

图1 双色均匀环第一次设计结构图

在双色均匀环径向中央开一条宽度8 mm、深度3 mm的240°槽，并在最上部方向和两个槽底方向各钻3孔。通过挤制工艺试验发现，只有上部出现一根黄色塑料直条，另两个方向的二根黄色直条只在刚开车时出现，到后来越来越不明显。

3.2 第二次设计

第一次设计方案不成功，为此进行了第二次设计。这次把槽开成360°槽，分别在3等分处钻3个孔，其中一孔在最上部。通过挤制工艺试验发现，三条色条不平均，上部色条较粗，而另两条色条较细。分析原因，上部的孔直接在进料口位置，料流总是往最容易流动的地方去，因而上部色条最明显。为此改变了设计方法，将分流槽开成两条。

3.3 第三次设计

第三次设计中，在双色环径向开两条槽，一条开成120°槽，在槽底方向各钻2孔;一条开成360°槽，在整个双色均匀环的底部钻1孔，通过挤制工艺试验发现，仍有三条色条呈色不平均，下部色条较细。此种设计仍不成功。

3.4 第四次设计

第四次设计类似于第三次设计，如图2所示，只是把双色均匀环的径向中心往360°槽的一侧偏移，将360°槽的深度加深，使流入该槽料流增加，仍在120°槽的槽底方向各钻2孔，孔径较小，在360°槽的底部钻1孔，孔径较大，并将3孔的出料口做成喇叭形，以减小挤出压力，使黄色色条均匀地挤出在黑色绝缘的表面。通过挤制，色条分布较均匀，宽度达到要求，但深度较深，仍不能达到设计要求。

图2 双色均匀环第四次设计结构图

3.5 第五次设计

为了解决色条深度的难题，进行了第五次设计。这次设计类似于第四次设计，只是3孔不是直钻，而是向出线方向倾斜钻孔，以使色条均匀地挤出在黑色绝缘的表面。通过试制，色条的深度达到0.4～0.5 mm，稍有改观，仍未达到要求。

3.6 第六次设计

第六次设计，如图3所示。仍开两条槽，通过合理的流道分布使三个方向的料流较平均，采用料流回转分流掉一部分120°方向的两个色条料流，使下面一个色条的料流较多，不采用钻孔，而采用顶部和侧面铣0.5 mm高度的3条扁平形槽口的设计，用它挤出的绝缘线芯色条效果最佳，可满足设计的要求。色条厚度的控制，除与出料口形状尺寸有关外，还与螺杆转速、挤出压力及主副挤塑机的同步速度有关。