Публикации

Герасимов В.Н.,

Герасимов Н.Д.,

Резвин Б.М., к.т.н.,

Резвин С.Б., к.т.н.

статья написана в рамках научно-технической конференции «Инновации в кабельной промышленности – ключ к прогрессу в важнейших отраслях народного хозяйства» посвященной 60-летию образования  ОАО «ВНИИКП»

Москва, ноябрь 2007 г.

СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ОБМОТОЧНОГО ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ КАБЕЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА

            За годы своего существования институт имел несколько машиностроительных конструкторских подразделений. Первое конструкторское подразделение было создано в 1947 году к моменту создания ВНИИКП и, по-существу, с этого года начались целенаправленные работы по кабельному машиностроению и приборостроению.

            В 1950 г. было создано центральное проектно-конструкторское  бюро по кабельному оборудованию ЦПКБ КО, которое в 1970 г. вошло в состав института. С этого момента вся политика в области кабельного машиностроения определялась только головным научно-техническим центром кабельной подотрасли – ВНИИКП.

            Машиностроительные отделы института в разные периоды своей истории работали над созданием различных типов кабельного технологического оборудования. Одним из важных направлений работы 60-х – 80-х годах было создание отечественного обмоточного оборудования. В этот период по документации «ВНИИКП» на базе завода «Пензтекстильмаш» был организован серийный выпуск изолировочных машин типа ОГ и ИЖ-32. На базе завода электровакуумного машиностроения (г. Фрунзе) была выпущена партия машин типа СОГ-15.

            Известно, что обмоточные машины по своей структуре достаточно консервативные. Их стараются создавать по принципу модульного исполнения на основе типовых узлов. К таким основным типовым узлам относятся собственно сами обмотчики, приемно-отдающие устройства и тяговые устройства.

            Модульный принцип построения оборудования позволяет решать ряд важных задач:

- гибко менять структуру технологических линий, выполнять совмещение различных технологических операций;

- поэтапно улучшать, изменять конструкции узлов;

- в условиях производства оперативно выполнять работы по ремонту и модернизации.

 Модульный принцип построения технологических обмоточных линий находит свое развитие в том обстоятельстве, что для обмоточного оборудования в последние годы характерным является использование многодвигательных приводов, обеспечивающих согласованную работу всех узлов в системе электрического вала. Это позволяет обеспечить управляемую динамику работы механизмов, снизить нагрузки в переходных режимах пуска и торможения, получить плавные регулировки шага наложения изоляции, удобство настройки оборудования в зависимости от заданных параметров изделий.

Совместные регулируемые электропривода на базе асинхронных двигателей с преобразователями частоты обеспечивают хорошие технико-экономические показатели при высокой надежности. Особенно актуальным является применение преобразователей частоты и контроллеров с сетевыми возможностями. Их использование позволяет строить распределенные цифровые системы управления и реализовывать алгоритмы группового и согласованного управления оборудованием, что необходимо для решения задач комплексной автоматизации протяженных кабельных линий. Необходимо также отметить, что применение промышленных контроллеров позволяет:

- контролировать все технологические операции (мониторинг);

- осуществлять диагностику работы узлов линий;

- сократить время настройки оборудования при смене типоразмеров изделий;

- обеспечить оптимальные с точки зрения производительности и качества стабильные режимы эксплуатации оборудования. Исключить влияние «человеческого фактора»;

- обеспечить экономию материалов.

Кроме того, управление по цифровой шине данных позволяет упростить электромонтажные работы и повысить надежность электрических соединений.

Важным показателем высокого уровня автоматизации технологического оборудования является реализация совмещения различных технологических операций. Например, в бумагообмоточной машине ОГП-24Л для подразделенных проводов совмещены операции изолирования как отдельных жил на сдвоенном обмотчике 2Б3, так и наложение поясной изоляции за один проход на  бумагообмотчиках Б8.

Другим примером совмещения технологических операций и реализации модульного принципа построения оборудования является создание линии теплостойких проводов с пленочной полиимидно-фторопластовой изоляцией. Линия построена по принципу «in line», при котором основные технологические операции – спиральная обмотка токопроводящей жилы полиимидно-фторопластовой пленкой и термообработка с целью спекания (сваривания) слоев пленки между собой совмещены.

Главными условиями получения хорошего качества проводов являются:

- качественное наложение изоляционного покрытия обмотчиками. Обмотка лентой должна осуществляться с постоянным шагом, без морщин и с постоянством натяжения;

- качественное спекание изоляции, которое обеспечивается комбинированным способом нагрева с применением высокочастотного генератора при температуре провода 320 – 360 °С. При этом обязательным условием хорошего качества спекания является необходимое давление на пленку и достаточное время спекания.

Важным для получения хорошего качества и высокой производительности является использование обмотчиков центрального типа, где используются бобины с крестовой намоткой либо с намоткой типа «step-pak». В этом случае удается получить практически непрерывный процесс производства проводов с минимум остановок на перезаправку головок обмотчиков лентами и, как следствие, получать значительные строительные длины.

Таким образом, основными направления обмоточного оборудования являются:

              I.      Совершенствование конструкций обмоточных узлов, как самостоятельных типовых модулей обмоточных линий, направленное на:

- повышение производительности оборудования за счет увеличения частоты оборотов обмотчиков, точности поддержания натяжения изоляционного материала, применения бобин крестовой намотки;

- применение новых типов изоляционных материалов, в частности, слюдинитовых лент;

- повышение надежности работы механизмов.

           II.      Широкое использование в обмоточных линиях современных средств контроля и управления, регулируемых электроприводов и контроллеров с сетевыми возможностями.