解绞和预绞导体芯线，绞线设备的类型及其特点
解绞是一种工艺过程，在该过程中，带有线材坯料的线盘在机器的绞合元件运行的一个循环内，沿相反方向旋转一圈。 此过程的目的是减少在绞合导体芯线过程中产生的内部应力。 若不进行解绞，导线可能发生变形，电阻增大，造成损耗，甚至出现断线或导线脱离绞合层的情况。 为实现解绞操作，使用两种类型的机构：曲柄偏心机构和行星机构。
曲柄偏心机构是 — 种用于在绞合导体芯线过程中执行导线解绞操作的装置。 其主要由以下关键部件组成：解绞环、曲柄和吊架。
解绞环位于机器的绞合部分之后，其轴线低于主绞合机构的轴线，从而形成偏心位移。 曲柄通过铰链分别与解绞环及吊架轴相连。 同时，解绞环本身没有固定的旋转轴，它安装在曲柄上，由曲柄实现运动。
当绞合部分开始旋转时，曲柄使吊架保持固定位置。 这是因为曲柄补偿了绞合元件的旋转，从而防止吊架产生位移。 结果是，带有线盘的吊架在空间中保持与初始位置平行移动，而导线围绕坯料轴旋转时不会自身缠绕。
线盘带着坯料的运动过程如下：在绞合部分完成一整圈旋转的同时，线盘围绕吊架轴反方向旋转360°。 这种运动有效地补偿了导线在绞合过程中产生的内部应力，防止其发生变形。
行星解绞机构由固定的中心齿轮、中间（惰）齿轮和吊架齿轮组成。中心齿轮固定不动，其轴线与机笼的轴线重合。 安装在绞合机构上的中间齿轮在机笼旋转时顺时针转动。该运动传递至吊架齿轮，使其反方向（逆时针）旋转。 因此，带有线盘的吊架反向旋转360°，从而补偿导线的内部应力。
若去除中间齿轮，解绞过程停止，机构转为反绞模式。这使得可以根据工艺要求灵活调节绞合过程。
解绞操作仅在机笼式绞线机上进行。
预绞是 — 种工艺操作，将压紧和导体芯线绕自身轴线绞合结合在一起。 预绞的绞合步距与随后总绞合的步距一致，从而消除内部应力并保证电缆结构的稳定性。 预绞在带有预绞装置的绞线机上进行，该装置与压紧辊结合使用。 辊子不仅绕自身轴旋转，还绕绞合芯线的轴旋转。 这可以最小化芯线内部应力，使其在总绞合过程中保持稳定。
机笼式行星绞线机 （因其配备行星解绞装置而得名）。
机笼式绞线机配备行星解绞机构。绞合部分由固定在空心轴上的金属环（盘）组成，线盘吊架安装在金属环之间。 张力控制通过两种方式实现：机械方式和磁力方式。
机械制动： 通过制动带和弹簧调节。当压缩弹簧时，制动带与制动盘的接触面积增加，从而增强摩擦力和张力。 此方法适用于大截面导线，在高张力下断线的可能性最小。 但要调整张力，需要停机操作。
磁力联轴器： 张力自动调节，随线盘耗尽而降低。 通过触摸屏控制，可在不停机的情况下调整张力。此方法用于小截面导线，高张力下断线或拉伸的风险较高。
如果被绞制产品的中心有一个或多个坯料，则这些坯料线盘安装在机器前的放料装置上。
机笼式绞线机被认为是绞线设备中最通用的类型。它们既可进行解绞操作，也可不解绞，同时可为电缆加装金属护层。但其缺点包括：工作速度低、体积大、线盘更换复杂。 安装和拆卸线盘需要额外设备，如桥式起重机或卷扬机，从而增加了调试时间。 机笼转速低是由于线盘重量大、离机笼轴心较远，以及解绞装置的存在。
这些机器在整体绞合过程中（系统1+6+12+18）被广泛使用，其中反扭对于防止绝缘变形是必要的。没有反扭，导体会沿自身轴线额外扭转，这可能导致绝缘层出现皱纹或凹痕，尤其是在处理大截面和厚绝缘导体时。
刚性框架绞线机
刚性框架绞线机是机笼式绞线机的简化版本，没有解绞装置。这使其结构更加紧凑，并提高绞合速度，因为坯料线盘靠近旋转轴放置。这些机器用于绞合压紧的圆形和扇形电力电缆芯线，以及加装金属护层。标准结构包括系统 6+12+18+24+30。
每个框架配备侧面自动上料装置，与机笼式类似设备相比，大大缩短了上料时间。 张力控制通过机械方式（制动带）或气动方式进行。
气动制动： 根据导线直径和坯料材质，通过触摸屏调节张力。气压随线盘工作情况变化，保持恒定张力。
压缩空气供应可通过两种方式进行：
- 通过安装在每排线盘上的储气罐。开机前，操作员向罐中充气，运行过程中压力逐渐下降。充气时需停机。
- 通过旋转气动联轴器，将空气从总储气罐传送到旋转的框架。
刚性框架绞线机可配备与压紧辊结合的预绞装置。 预绞在形成圆形芯线中起关键作用，这对于生产高质量电缆产品非常重要。
因此，机笼式绞线机适用于带解绞的复杂操作，而刚性框架绞线机适用于快速绞合压紧芯线及加装护层。
导体芯线压紧
压紧导体芯线是一种工艺操作，旨在减少电缆产品的重量和尺寸。 该操作在绞合阶段进行，使用压紧辊或定径辊。压紧单元位于绞线生产线的定径辊之后。该过程在绞合阶段进行，使用位于定径辊后的压紧单元内的压紧辊或定径辊。 辊和定径辊的尺寸根据芯线材料（铜、铝）、质量及结构参数（如股数和绞合步距）进行选择。
在压紧过程中，芯线通过辊或定径辊，以形成其几何形状和密度。圆形芯线使用椭圆形和圆形辊，扇形芯线使用相应形状的辊。扇形芯线边缘的圆角（半径 ≥ 1 毫米）可降低电场集中，防止绝缘击穿。
压紧结果是芯线直径减少 20–25%，结构密度增加，并改善电缆的使用性能。这使产品更加紧凑、轻便并且耐受负荷，这对于现代能源系统尤为重要。 因此，压紧导体芯线是生产中的关键步骤，确保电缆产品的高质量和可靠性。
压紧芯线示意图：
圆形芯线压紧
未压紧圆形绞合芯线平均经过四对辊：
- 第一对垂直椭圆形辊
- 第二对水平椭圆形辊
-第三对垂直圆形辊和第四对水平圆形辊
计算扇形芯线尺寸所需数据：
扇形边缘圆角半径 r，相序绝缘厚度 Δиз，芯线截面 S，扇形角 β（分段芯线角度为 180°）
设定近似值 R
R=√S
计算角度 γ：
确定 a
a=(R-r)sinγ
计算截面 S_р
将计算出的 S_р 与设定的 S 比较，调整 R 一个小值并重复计算，直到 S_р 等于 S。
计算高度 h：
计算扇形宽度 b
未压紧扇形绞合芯线平均经过四对辊：
- 第一对垂直扇形辊
- 第二对水平扇形辊
- 第三对垂直扇形辊和第四对水平扇形辊
绞线生产线包括以下部件：
- 中央送出装置（如有需要）;
- 带内置送出装置的绞合部分;
- 分配座（用于坯料空间定位）;
- 定径架（用于安装定径辊或压紧辊;
- 压紧单元（带压紧辊）;
- 带长度计数器的牵引装置（轮式或履带式）；
- 接收装置（尾架式、轴向式、立柱式或门式）。