6～35kV三层共挤连硫生产线国产与进口的差异

孔 凯， 袁宗民， 赵金磊， 蒋建平

（1.江苏省产品质量监督检验研究院，江苏南京210007；2.无锡市恒汇电缆有限公司，江苏宜兴214252）

6～35kV三层共挤连硫生产线国产与进口的差异

孔 凯1， 袁宗民2， 赵金磊2， 蒋建平2

（1.江苏省产品质量监督检验研究院，江苏南京210007；2.无锡市恒汇电缆有限公司，江苏宜兴214252）

阐述了6～35 kV三层共挤连硫生产线国产与进口的差异和相似之处，通过对牵引、挤出机、机头、硫化系统等主要部件的比较，总结了国产橡套连硫设备的发展水平及与进口设备的差距。

国产；进口；橡套电缆；连硫设备；三层共挤

0 引 言

近年来，随着电缆行业的发展，我国电缆设备制造业随之发展。橡套电缆作为电缆产品的重要品种更是有了长足的发展，而制造橡套电缆所需的橡套连硫设备制造水平也有了很大的提升，然而其整体水平与国际先进水平仍有一定的差距。国产连硫设备在长期的发展过程中形成了自己的特点，其与进口连硫设备相比总体水平落后、控制精度较低、自动化程度较低、使用寿命相对较短，但造价低廉。

1 近年来国产连硫设备发展概况

国产连硫设备的发展主要由国内市场发展情况决定，目前国内电缆行业从数量上来说中小企业占多数，并且这些企业规模较小、资金量小，对设备要求相对较低。由于更看重价格低廉，他们对产品的合格率及设备的控制精度、自动化程度、使用寿命没有过多的要求，这就决定了国产电缆设备的整体水平。随着电缆行业的迅猛发展，电缆市场竞争日益激烈，电缆企业对设备的要求从单纯的价格低廉转变为高性价比，质量高、精度高、自动化程度高、寿命长、价格相对较高的也变得可以接受。国产设备正逐步向国际水平看齐，许多大中型企业在采购进口设备的同时也会采购部分高质量的国产设备作为对进口设备的有效补充。

2 主要部件比较

目前国产橡套连硫设备整体水平已有了长足的发展，但与进口设备查比仍存在一定的差距。本文以代表橡套连硫设备最高水平的6～35kV三层共挤连硫生产线为例，从设备组成方面，对其主要部件进行比较。三层共挤连硫生产线的主要部件包括上下牵引、挤出机及机头、硫化系统及冷却系统、上下密封、悬垂控制系统、放线架、硫化工艺计算软件等。

2.1 上下牵引

（1）上牵引

国产与进口设备主要采用包带式上牵引。包带式牵引具有运行稳定、牵引力大、可减少软导体的压扁等优点，但其牵引轮采用齿轮传动，设备在低速运行时容易出现抖动现象，且缆芯中心位置会发生变化，致使缆芯擦伤、绝缘或护套偏心严重。针对上述情况，进口设备采用了相应的专利技术改变齿轮传动结构，有效减小缆芯抖动，保证电缆的产品质量，避免产品外径不均及竹节情况发生。关于缆芯中心位置变化的问题，采用定位井字架调整缆芯位置即可解决，但会造成缆芯出现轻微变形，因此部分进口设备对牵引轮进行改进使其可以前后移动，从而改变缆芯中心位置。这就对整个牵引在可移动状态下的稳定性提出了很高的要求，对于国内厂家而言存在较大的困难与挑战。

除包带式上牵引外，进口设备中还有厂家采用履带式上牵引结构，此结构可有效避免齿轮传动造成的抖动，但却加大了软导体的压扁程度，故此种结构较少采用。

（2）下牵引

下牵引国内外普遍采用履带式牵引，如果成品单重较大或收线与牵引距离较远，还会在下牵引和收线之间增加辅助牵引，辅助牵引也采用履带式。目前国内履带式牵引技术较为成熟，进口设备厂家为降低成本，履带式牵引多由国内厂家配套。因此就下牵引来说，国产与进口并无差别。

2.2 挤出机及机头

2.2.1 挤出机

目前橡套连硫三层共挤生产线挤出机配置以60（70）+150+80（90）为主，螺杆长径比以16∶1为主，国产与进口设备主要不同之处为：

（1）加热及冷却方式

国产橡套挤出机采用蒸汽加热，水冷却，加热及冷却共用一套管路，对于机身所有区段来说加热和冷却不能同时进行。近几年随着技术的发展，挤出机已改为模温机控温，机身每区单独一个模温机，做到每区单独控温，且温控精度可达±1℃，挤出质量大大提高。进口设备有采用模温机进行控温的，也有采用电加热、风冷却进行控温的，两者均可做到每区单独控温，但电加热、风冷却模式温控精度较模温机稍差。

（2）螺杆

螺杆作为挤出机的核心部件，国产与进口设备对螺杆的设计都非常重视，均有自己的独到之处，结构也不尽相同，不过都有较宽的适用范围，基本上都可挤制所有常用的橡胶品种。由于技术上的差异，进口设备出胶量较国产设备稍大。

部分进口厂家150挤出机会配置两种螺杆，一种主要挤制低压绝缘及普通护套，另一种用于挤制高压绝缘颗粒料，如此对胶料的针对性更强，提高了挤出质量。国产设备一般只配备一种螺杆，可挤制所有胶料，节省了设备成本，但挤出质量则相对较低。

（3）喂料系统

目前橡套挤出机基本采用冷喂料方式，并且配备了强制喂料装置，以保证进料均匀。部分进口设备由于配置了两种螺杆，除配置普通片状胶料喂料系统外还配置了颗粒料专用的喂料系统，并将两种喂料系统进行优化设计，可迅速切换，十分便捷。

（4）挤出机布置形式

橡套三层共挤挤出机布置形式分为两种：W型和Y型。W型布置与传统交联三层共挤生产线布置形式一致，外形美观、占地面积小，适用于中高压电缆绝缘及内外屏蔽的三层共挤。Y型布置具有机头流道较短，便于切换两层共挤、双色对挤，并可翻转机头切换内外层等优点，因此选择挤出机布置形式主要依据企业对设备用途的定位来决定。

2.2.2 机头

机头是整个生产线的关键部件之一，机头的好坏直接影响挤出质量，因此机头设计也是各个厂家的设计重点。

（1）温控系统

机头温控分区已成为各厂家的共识，以便于更精确地控制温度，提高挤出质量。模温机是机头温控系统的主流配置，加热介质分为水和油两种，水介质具有便于清理的特点，而油介质温控范围较宽。

（2）模具

三层共挤设备模具设计分为四套模具和三套模具两种。四套模具设计具有控制精度高、外层挤出质量好的特点；三套模具是对四套模具的改进，具有拆装方便、换模快、节约成本的特点。因此这两种模具设计在国内外设备中均有应用。另外为了避免硫化管内蒸汽对机头温度的影响，模套外均设计有隔热装置，防止模套温度过高造成胶料焦烧。

（3）流道

机头流道设计是各个厂家核心技术之一，设计也不尽相同，但都能达到挤制不同品种胶料的目的，满足三层共挤要求的同时也可进行两层共挤生产。

（4）测偏仪

测偏仪是直接与机头连接在线实时测量电缆外径、厚度的检测装置，可有效提高产品合格率、降低材料消耗。但测偏仪造价较高，在进口设备配置中较为常见，国产设备极少采用。

2.3 硫化系统及冷却系统

2.3.1 硫化系统

硫化系统主要包括硫化管、进汽阀门、排汽阀门等，由于设计不同，有些系统还包括硫化管加热装置以及蒸汽加热装置等。根据硫化方式的差异，目前国内外设备厂家所采用的硫化系统分为：饱和蒸汽硫化系统、超级蒸汽硫化系统以及过热饱和蒸汽硫化系统三种。

（1）饱和蒸汽硫化系统

以饱和蒸汽为加热媒介对胶料进行加热，同时保持一定的压力，最终使胶料硫化。此系统对设备要求简单，造价低廉，是传统、成熟的硫化系统，为国内主要设备厂家所采用。

（2）超级蒸汽硫化系统

在以饱和蒸汽为加热媒介的基础上，硫化管外辅以电加热装置，在低气压、高温度的条件进行硫化，可显著提高硫化效率，降低电缆所承受压力，减少电缆表面不圆整和胶料被压进导体缝隙现象的发生。此系统相比饱和蒸汽硫化系统具有显著优势，是进口设备所采用的一种重要的硫化系统。

硫化管的加热装置分为短路加热装置和电阻加热装置。短路加热装置是以硫化管作为导体，通过大电流使其发热，此方法加热效率高、能耗高。电阻加热装置是将电阻丝作为发热体包覆在硫化管外对硫化管进行加热，此方法节约能源，但初始加热时间长。两种方式各有所长，都为进口设备所采用。

（3）过热饱和蒸汽硫化系统

饱和蒸汽在使用之前对其进行加热，使其成为过热饱和蒸汽，再以其为加热媒介对胶料进行加热。相同气压下过饱和蒸汽温度高，在一定程度上提高了硫化效率，也是进口设备所采用的一种硫化系统。

除上述硫化方式不同外，在进汽阀门、排汽阀门方面国产设备与进口设备也存在一定差距。进口设备均采用电磁阀自动控制阀门开关，以达到稳定控制蒸汽压力的目的，而国产设备多采用手动开关阀门的方式，蒸汽压力控制的稳定性不高。

2.3.2 冷却系统

近年来国产设备在冷却系统方面有较快的发展，与进口设备相同，也采用水汽平衡系统控制水位高低，并根据不同工艺需求调整硫化段和冷却段的长度，最大程度地发挥设备硫化及冷却系统功能。

由于国内厂家对生产线硫化及冷却参数计算不够精确，为保证电缆冷却彻底，国产设备在冷却管之后还配置冷却水槽，以保证电缆的产品质量。

2.4 上下密封

（1）上密封及相关装置

上密封连接硫化管与机头，起防止漏气的作用。国产设备一直存在密封性能差的问题，对气压稳定性产生了一定影响，而进口设备密封性能优良，很少出现漏气现象。

近年来进口设备厂家在国内积极推广橡套电缆热压印技术，此技术印字具有辨识度高、印字耐擦、耐磨等特点。但由于价格昂贵，目前国内尚无设备厂家使用此技术，电缆厂家也极少采用，然而对于需要经常移动、摩擦的矿井橡套电缆来说，印字清晰度至关重要，因此该技术仍有很大的发展空间。

（2）下密封

众所周知，在生产线启车阶段，为减少材料浪费，往往会在导体前使用带绝缘的钢丝绳牵引。由于钢丝绳与导体外径有差别，如何确保启车阶段管道内水位、气压稳定，就成为启车的一个重要问题，而设计合理的下密封便使此问题迎刃而解。目前国内外设备厂家均采用二次密封的下密封结构，此结构操作方便、效果明显。

2.5 悬垂控制系统

悬垂控制系统可有效避免电缆的擦管现象，降低废品率、减少材料消耗，是国内外所有厂家均采用的生产高端橡套电缆不可缺少的技术。由于技术水平的限制，国产设备的悬垂控制系统控制精度低于进口设备。

2.6 收放线架

目前国内收放线架生产技术较为成熟，与履带牵引情况相同，进口设备厂家为降低成本，收放线架多由国内厂家配套生产。

2.7 硫化工艺计算软件

硫化工艺计算软件是一种输入待生产电缆外径、单重、挤出厚度及胶料焦烧时间、正硫化时间等相关参数，即可自动计算出生产所需气压、线速度、螺杆转速、挤出机温度等工艺参数的软件。此软件可显著提高设备自动化程度及生产效率，进口设备均配备了该软件。此软件的开发不仅需要精确的计算，也需要大量生产经验的积累。遗憾的是，国内由于技术限制尚未开发出此软件，而进口设备的软件又因设备参数的差异无法配套使用在国产设备上。

3 结束语

国产橡套连硫设备与进口设备相比还存在一定的差距。国产橡套连硫设备的发展过程其实是对进口设备的模仿过程，虽有长足发展但整体水平落后，这也是电缆设备制造业乃至整个电缆行业发展的缩影。笔者希望在模仿的同时不忘创新，相信在不久的将来，电缆行业定能同我国的高铁、核电、通讯设备制造业一样，走出一条模仿、创新、超越之路！

［1］ 孙晓林，高安邦，崔荣兰.电线电缆设备中的温度控制技术［J］.哈尔滨理工大学学报，1994（4）：60-64.

［2］ 金标义.电线电缆用塑料与橡胶加工的新进展［J］.电线电缆，2002（3）：15-17.

［3］ 侯家修.简介一种整体式三层共挤机头［J］.橡塑技术与装备，2001（6）：35-36.

The Difference between Domestic and Imported Sulfur Production of the 6～35 kV Three-Layer Co-Extrusion Even Line

KONG Kai1，YUAN Zong-min2，ZHAO Jin-lei2，JIANG Jian-ping2
（1.Jiangsu Province Institute of Quality Inspection and Testing，Nanjing 210007，China；2.Wuxishi Heng Hui Co.，Ltd.，Yixing 214252，China）

This paper expounds the 6～35 kV three-layer co-extrusion even sulfur production line of domestic and imported the differences and similarities，based on the traction，extruder，head，the comparison ofmain components such as vulcanization system，summarizes the developmentof domestic sulfur rubber sleeve even equipment level and its gap with imported equipment.

domestic；imports；rubber sets of cables；even the sulfur equipment；three layers co-extrusion

TM205.2

A

1672-6901（2014）06-0028-04

2014-06-16

孔 凯（1983-），男，助理工程师.

作者地址：江苏南京市光华东街5号［210007］.