หลัก เครื่องควั่น ประเภทที่ใช้ในการผลิตสายไฟและสายเคเบิล ได้แก่ เครื่องพันเกลียวแบบท่อ เครื่องพันเกลียวดาวเคราะห์ เครื่องพันเกลียวแบบแข็ง เครื่องพัน และเครื่องพันเกลียวแบบข้าม ซึ่งแต่ละเครื่องได้รับการออกแบบสำหรับโครงสร้างตัวนำเฉพาะ ช่วงขนาดลวดเกจ และข้อกำหนดด้านความเร็วในการผลิต การเลือกประเภทที่ไม่ถูกต้องส่งผลให้มีความสม่ำเสมอในการวางชิ้นงานไม่ดี มีเศษเหลือมากเกินไป และทำให้ต้องเสียเวลาหยุดทำงานซึ่งมีค่าใช้จ่ายสูง คู่มือนี้จะอธิบายว่าเครื่องตีเกลียวแต่ละประเภททำหน้าที่อะไร มีประสิทธิภาพดีเยี่ยม และวิธีการเลือกการกำหนดค่าที่เหมาะสมสำหรับสายการผลิตของคุณ
เครื่องพันเกลียวคืออะไร และเหตุใดการเลือกประเภทจึงมีความสำคัญ
เครื่องตีเกลียวเป็นชิ้นส่วนของอุปกรณ์การผลิตสายเคเบิลที่บิดสายไฟหลายเส้นเข้าด้วยกันให้เป็นตัวนำหรือแกนเคเบิลเส้นเดียว และประเภทของเครื่องจักรจะกำหนดความยาวของชั้นที่ทำได้ ความแม่นยำของระยะพิทช์ ความเร็วในการผลิต และคุณภาพโครงสร้างของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย
การพันเกลียว — กระบวนการพันสายไฟหลายเส้นรอบๆ แกนกลาง — เป็นพื้นฐานในการผลิตสายเคเบิลที่มีความยืดหยุ่น เป็นสื่อกระแสไฟฟ้า และมีความทนทานทางกลไก ตัวนำตีเกลียวไม่ดีจะเพิ่มความต้านทานไฟฟ้า ลดความยืดหยุ่น และลดความต้านทานแรงดึง ตามมาตรฐาน IEC 60228 ของคณะกรรมาธิการไฟฟ้าระหว่างประเทศ (IEC) โครงสร้างตัวนำ - รวมถึงชั้นการพันเกลียว - จะกำหนดระดับความยืดหยุ่นของตัวนำโดยตรง ซึ่งจะต้องตรงกับการใช้งานขั้นสุดท้าย ตัวนำคลาส 1 ถึงคลาส 6 แต่ละตัวต้องมีการกำหนดค่าการพันเกลียวที่แตกต่างกัน และการกำหนดค่าเหล่านั้นสอดคล้องโดยตรงกับประเภทเครื่องพันเกลียวเฉพาะ
ตลาดอุปกรณ์การผลิตสายไฟและสายเคเบิลทั่วโลกมีมูลค่าประมาณ 4.8 พันล้านดอลลาร์สหรัฐในปี 2566 และคาดว่าจะเติบโตที่ CAGR ที่ 5.2% จนถึงปี 2573 ตามข้อมูลของ Grand View Research (2024) เครื่องพันสายไฟถือเป็นการลงทุนที่ใหญ่ที่สุดแห่งหนึ่งในโรงงานเคเบิลใดๆ ซึ่งทำให้การเลือกประเภทโดยอาศัยข้อมูลเป็นสิ่งสำคัญจากทั้งมุมมองทางเทคนิคและทางการเงิน
ประเภทเครื่องลากสายหลักคืออะไร? ภาพรวมที่สมบูรณ์
เครื่องตีเกลียวหลักที่ใช้ในอุตสาหกรรมมี 5 ประเภท ได้แก่ เครื่องตีเกลียวแบบท่อ (drum twister) แบบดาวเคราะห์ แบบแข็ง (แท่น) เครื่องพัน และเครื่องตีเกลียวแบบข้าม โดยแต่ละประเภททำงานบนหลักการทางกลที่แตกต่างกันโดยพื้นฐาน ซึ่งจะกำหนดความเหมาะสมสำหรับประเภทสายไฟและระดับตัวนำที่กำหนด
1. เครื่องพันเกลียวแบบท่อ (Drum Twister)
เครื่องตีเกลียวแบบท่อเป็นประเภทเครื่องตีเกลียวที่ใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุดในอุตสาหกรรมเคเบิล เหมาะอย่างยิ่งสำหรับหน้าตัดของตัวนำขนาดกลางถึงขนาดใหญ่ (10 มม.² ถึง 1,000 มม.² ขึ้นไป) ซึ่งต้องการความยาวชั้นที่แม่นยำและจำนวนลวดแรงดึงสูง
ในเครื่องตีเกลียวแบบท่อ ไส้กระสวยที่จ่ายลวดจะอยู่ภายในท่อหมุน (หรือชุดของท่อที่ซ้อนกัน) ในขณะที่ท่อหมุน สายไฟจะถูกป้อนไปข้างหน้าและบิดรอบแกนกลาง แกนกลางนั้นไม่หมุน — มีเพียงชุดประกอบท่อเท่านั้นที่หมุนได้ การออกแบบนี้ช่วยให้สามารถใช้ไส้กระสวยขนาดใหญ่และหนักได้โดยปราศจากความเค้นเชิงกลที่มาจากการหมุนรอกทั้งหมด
ลักษณะสำคัญของเครื่องพันเกลียวแบบท่อ ได้แก่ :
- ความจุการนับสายไฟ: โดยทั่วไปแล้ว สายไฟ 7 ถึง 91 เส้นในการผ่านครั้งเดียว ขึ้นอยู่กับการกำหนดค่าของท่อ
- ความเร็ว: ความเร็วในการหมุนท่อ 60 ถึง 300 RPM ให้ความเร็วในการผลิตเชิงเส้น 20 ถึง 120 ม./นาที สำหรับหน้าตัดของตัวนำทั่วไป
- การควบคุมความยาวของเลย์: แม่นยำและสม่ำเสมอ ปรับได้ผ่านกระปุกเกียร์หรือแผ่นวางที่ขับเคลื่อนด้วยเซอร์โว
- ชั้นเรียนตัวนำ: IEC 60228 Class 1 (ทึบ) ถึง ชั้น 2 (ควั่น) — สำหรับสายไฟ สายเหนือศีรษะ และสายดินเป็นหลัก
- ช่วงเส้นผ่านศูนย์กลางลวด: โดยทั่วไป 0.5 มม. ถึง 5.0 มม. ต่อสายไฟแต่ละเส้น
เครื่องตีเกลียวแบบท่อเป็นตัวเลือกมาตรฐานสำหรับตัวนำสายไฟทองแดงและอะลูมิเนียม, สายเคเบิล ACSR (เสริมด้วยเหล็กตัวนำอะลูมิเนียม) และการพันสายเคเบิลใต้น้ำ ความสามารถในการจัดการขนาดม้วนที่ใหญ่มาก (มากถึง 2,500 กิโลกรัมต่อกระสวยในเครื่องจักรขนาดใหญ่) ช่วยลดเวลาหยุดทำงานของการเปลี่ยนม้วนให้เหลือน้อยที่สุด และเพิ่มผลผลิตต่อกะให้สูงสุด
2. เครื่องพันดาวเคราะห์
เครื่องพันเกลียวดาวเคราะห์เป็นประเภทเครื่องพันเกลียวที่ต้องการเมื่อพันตัวนำที่มีความยืดหยุ่นสูง สายเคเบิลหุ้มเกราะ หรือการกำหนดค่าหลายชั้น โดยแต่ละชั้นลวดจะต้องรักษาทิศทางการวางที่สอดคล้องกันโดยอิสระ
ในเครื่องพันเกลียวดาวเคราะห์ (หรือกรง) กระสวยที่จ่ายลวดจะถูกติดตั้งบนกรงหมุน ("ดาวเคราะห์") ในขณะที่กลไกการหมุนทวนช่วยให้กระสวยอยู่ในระนาบเดียวกันโดยสัมพันธ์กับสายไฟที่เข้ามา การหมุนสวนกลับนี้เป็นคุณลักษณะที่กำหนดประเภทของดาวเคราะห์ โดยป้องกันไม่ให้สายไฟแต่ละเส้นบิดรอบแกนของตัวเองขณะวาง โดยคงหน้าตัดทรงกลมไว้ และช่วยให้การบรรจุแน่นและสม่ำเสมอมากขึ้น
ลักษณะสำคัญของเครื่องพันเกลียวดาวเคราะห์ ได้แก่ :
- ความสามารถหลายชั้น: สามารถตีเกลียวได้ 2 ถึง 6 ชั้นตามลำดับโดยมีการควบคุมทิศทางการปูแบบอิสระต่อชั้น
- ชั้นเรียนตัวนำ: IEC 60228 ชั้น 2 และ ชั้น 5 — สายไฟ, สายเคเบิลแบบยืดหยุ่น, สายไฟสำหรับการขุด
- รองรับประเภทสายไฟ: ทองแดง อลูมิเนียม ลวดเกราะเหล็ก ใยแก้วนำแสง (พร้อมดัดแปลง)
- ความเร็ว: โดยทั่วไปการหมุนกรงจะอยู่ที่ 20 ถึง 120 RPM; ความเร็วในการผลิต 5 ถึง 60 ม./นาที ขึ้นอยู่กับขนาดตัวนำ
- รอยเท้า: ใหญ่กว่าเครื่องจักรแบบท่อเพื่อให้ได้ผลผลิตที่เท่ากันเนื่องจากโครงสร้างกรง
เครื่องพันเกลียวดาวเคราะห์เป็นมาตรฐานสำหรับการผลิตสายไฟหุ้มเกราะ (SWA - ลวดเหล็กหุ้มเกราะ) สายไฟใต้น้ำที่มีชั้นเกราะเหล็กหรือทองแดง และสายเคเบิลการขุดที่จำเป็นต้องมีความทนทานเชิงกลและความแม่นยำในการวางแน่น นอกจากนี้ยังใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตลวดสลิงเหล็กและสายเคเบิล OPGW (สายกราวด์แบบออปติก)
3. เครื่องพันเกลียวแบบแข็ง (Cradle)
เครื่องตีเกลียวแบบแข็ง - หรือที่เรียกว่าเครื่องตีเกลียวแบบแท่นวาง - ได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับการตีเกลียวตัวนำขนาดใหญ่และแข็ง เช่น ACSR (เสริมด้วยเหล็กตัวนำอะลูมิเนียม) และสายส่งเหนือศีรษะหน้าตัดขนาดใหญ่ ซึ่งน้ำหนักของกระสวยจะทำให้การออกแบบท่อทำไม่ได้ในทางปฏิบัติ
ในเครื่องตีเกลียวแบบแข็ง ม้วนจ่ายจะถูกติดตั้งในแท่นคงที่ซึ่งจัดเรียงเป็นวงกลมรอบตัวนำกลาง ชุดประกอบแท่นวางทั้งหมดหมุนรอบแกนการผลิต โดยวางสายไฟไว้บนแกนอย่างเป็นเกลียว กระสวยนั้นจะยังคงอยู่กับที่โดยสัมพันธ์กับแป้นวาง โดยจะไม่หมุนสวนทางเหมือนในเครื่องจักรดาวเคราะห์ ซึ่งหมายความว่าการบิดของลวดจะต้องได้รับการจัดการโดยการออกแบบเส้นทางของเส้นลวดอย่างระมัดระวัง
ลักษณะสำคัญของเครื่องพันเกลียวแบบแข็ง ได้แก่ :
- ความจุกระสวย: จัดการม้วนขนาดใหญ่มาก — มากถึง 5,000 กก. ต่อกระสวยในรูปแบบงานหนัก
- ช่วงเกจลวด: เส้นผ่านศูนย์กลางลวดแต่ละเส้น 1.5 มม. ถึง 6.0 มม. หน้าตัดของตัวนำไฟฟ้าสูงถึง 2,000 มม.²
- ความเร็ว: ช้ากว่าเครื่องจักรแบบท่อ การหมุนแท่นวางโดยทั่วไปคือ 10 ถึง 60 RPM
- การใช้งานหลัก: ACSR, AAC (ตัวนำอลูมิเนียมทั้งหมด), สายส่งเหนือศีรษะ AAAC, สายสะดือใต้น้ำ
- ช่วงความยาวเลย์: ช่วงกว้าง โดยทั่วไปคือ 50 มม. ถึง 3,000 มม
4. เครื่องพันเกลียว (Bow Strander)
เครื่องพันเกลียว (หรือที่เรียกว่าเครื่องพันเกลียวหรือเครื่องพันเกลียว) เป็นเครื่องตีเกลียวที่ถูกต้องสำหรับการผลิตตัวนำไฟฟ้าที่ละเอียดและยืดหยุ่นได้ — โดยทั่วไปจะมีขนาดหน้าตัดต่ำกว่า 16 มม.² — โดยที่ต้องใช้ความเร็วสูงและการจัดการสายไฟที่ละเอียดเป็นข้อกำหนดหลัก
ในเครื่องพันมัด จะมีการดึงลวดละเอียดหลายเส้นจากแกนจ่ายผลตอบแทนที่อยู่กับที่ แล้วส่งผ่านคันธนูหมุน (แขนโค้งหรือใบปลิว) ที่บิดพวกมันเข้าด้วยกันเป็นมัด การบิดจะเกิดขึ้นโดยการหมุนส่วนโค้ง และไม่เหมือนกับเครื่องจักรแบบท่อหรือดาวเคราะห์ ตรงที่ไม่มีการควบคุมความยาวสายไฟแต่ละเส้นอย่างแม่นยำ - ตัวนำที่ได้จะมีโครงสร้างแบบสุ่ม ซึ่งจัดประเภทเป็นตัวนำแบบมัด (แทนที่จะตีเกลียว)
ลักษณะสำคัญของเครื่องพันได้แก่:
- ช่วงเส้นผ่านศูนย์กลางลวด: 0.05 มม. ถึง 1.0 มม. ต่อสายไฟแต่ละเส้น — ออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับลวดละเอียด
- ความเร็ว: การหมุนคันชัก 500 ถึง 3,000 รอบต่อนาที; ความเร็วการรับ 100 ถึง 1,000 ม./นาที ทำให้เป็นเครื่องตีเกลียวที่เร็วที่สุดด้วยเอาต์พุตเชิงเส้น
- คลาสตัวนำ: IEC 60228 Class 5 และ Class 6 (มีความยืดหยุ่นสูง)
- การใช้งาน: สายเชื่อมต่อ, สายอ่อน, สายลำโพง, สายไฟแรงดันต่ำในรถยนต์, ตัวนำสายเคเบิลข้อมูล
- ข้อจำกัด: ไม่มีการควบคุมความยาวเลย์ที่แม่นยำ การวางแบบสุ่มหมายถึงความแปรปรวนของความต้านทานไฟฟ้าที่สูงขึ้นเมื่อเปรียบเทียบกับเครื่องพันเกลียวจริง
5. ข้ามเครื่องวางสาย
เครื่องตีเกลียวแบบข้ามเป็นเครื่องตีเกลียวแบบพิเศษที่ผลิตตัวนำ Milliken และตัวนำแบบปล้องขนาดใหญ่สำหรับสายเคเบิล EHV (ไฟฟ้าแรงสูงพิเศษ) โดยที่ต้องใช้ส่วนตัดขวางแบบกลมจากส่วนของลวดที่ขึ้นรูปไว้ล่วงหน้าหลายส่วน แทนที่จะวางสายไฟแยกกัน
การพันเกลียวแบบข้าม - เรียกอีกอย่างว่าการพันเกลียวแบบเซกเตอร์หรือการพันเกลียวแบบ Milliken - เกี่ยวข้องกับการขึ้นรูปส่วนของลวดแต่ละส่วนล่วงหน้าเป็นรูปโค้งหรือรูปทรงเซกเตอร์ จากนั้นประกอบเข้าด้วยกันเป็นเกลียวรอบแกนกลางโดยมีทิศทางการวางสลับกันเพื่อสร้างตัวนำคอมโพสิตทรงกลมขนาดใหญ่ เทคนิคนี้ช่วยขจัดปัญหาผลกระทบของผิวหนังที่จำกัดความสามารถในการรับกระแสไฟฟ้าของตัวนำชั้นเดียวขนาดใหญ่
ลักษณะสำคัญของเครื่องพันเกลียวแบบข้าม ได้แก่ :
- หน้าตัดของตัวนำ: โดยทั่วไป 500 มม.² ถึง 2,500 มม.² — หน้าตัดของตัวนำที่ใหญ่ที่สุดในการผลิตสายไฟ
- จำนวนกลุ่ม: โดยทั่วไปแล้ว 5 หรือ 6 ส่วน Milliken ต่อตัวนำ
- การใช้งาน: สายเคเบิลใต้ดิน EHV (220 kV ถึง 500 kV), ตัวนำสายเคเบิลใต้น้ำ HVDC
- ความเร็ว: เมื่อเปรียบเทียบแล้วช้ามาก — 1 ถึง 10 ม./นาที — สะท้อนถึงความซับซ้อนของกระบวนการ
- ราคา: ต้นทุนเงินทุนสูงสุดสำหรับเครื่องจักรตีเกลียวทุกประเภท โดยทั่วไปแล้วสร้างขึ้นเองสำหรับโครงการเฉพาะ
ประเภทของเครื่องจักร Stranding ทั้งห้าประเภทเปรียบเทียบกันอย่างไร? การวิเคราะห์แบบเคียงข้างกัน
เมื่อเปรียบเทียบประเภทเครื่องตีเกลียว เครื่องพันท่อให้สมดุลที่ดีที่สุดระหว่างความเร็ว ความสามารถรอบด้าน และคุณภาพตัวนำสำหรับการใช้งานสายไฟส่วนใหญ่ ในขณะที่เครื่องพันมัดนำความเร็วเอาต์พุตสำหรับตัวนำลวดละเอียด
| ประเภทเครื่อง | การสมัครหลัก | เกจวัดลวด | คลาสตัวนำ IEC | ความเร็วในการผลิต | วางความแม่นยำ | ต้นทุนเงินทุน (สัมพันธ์) |
| แบบท่อ | สายไฟ, ตัวนำเหนือศีรษะ | 0.5 – 5.0 มม | ชั้นประถมศึกษาปีที่ 1 – 2 | 20 – 120 ม./นาที | สูง | ปานกลาง |
| ดาวเคราะห์ | สายเคเบิลหุ้มเกราะ, สายเคเบิลการขุด, OPGW | 0.8 – 4.5 มม | ชั้น 2 – 5 | 5 – 60 ม./นาที | สูงมาก | สูง |
| แข็ง / เปล | ACSR, AAC, เส้นเหนือศีรษะขนาดใหญ่ | 1.5 – 6.0 มม | ชั้นประถมศึกษาปีที่ 1 – 2 | 5 – 40 ม./นาที | สูง | สูง |
| มัด/โบว์ | ตัวนำที่ยืดหยุ่นได้ดี ลวดเกี่ยว | 0.05 – 1.0 มม | ชั้นประถมศึกษาปีที่ 5 – 6 | 100 – 1,000 ม./นาที | ต่ำ (สุ่มวาง) | ต่ำ |
| ข้าม / มิลลิเกน | EHV สายเคเบิลใต้ดินและใต้น้ำ | 1.0 – 4.0 มม. (แบ่งส่วน) | รุ่นที่ 2 (ส่วน) | 1 – 10 ม./นาที | สูงมาก | สูงมาก |
ตารางที่ 1: การเปรียบเทียบแบบเคียงข้างกันของเครื่องตีเกลียวหลักทั้ง 5 ประเภทในการใช้งาน เกจสายไฟ ระดับตัวนำ ความเร็ว ความแม่นยำในการวาง และต้นทุนทุนสัมพันธ์ ข้อมูลตามข้อกำหนดอุปกรณ์มาตรฐานอุตสาหกรรม ตัวเลขจริงจะแตกต่างกันไปตามผู้ผลิตและการกำหนดค่า
วิธีเลือกประเภทเครื่องพันเกลียวที่เหมาะสมสำหรับสายการผลิตของคุณ
การเลือกประเภทเครื่องตีเกลียวที่ถูกต้องจำเป็นต้องประเมินพารามิเตอร์หลัก 5 ประการ ได้แก่ ระดับตัวนำ IEC ที่ต้องการ ช่วงเส้นผ่านศูนย์กลางของเส้นลวด ช่วงหน้าตัดเป้าหมาย ความเร็วในการผลิตที่ต้องการ และพื้นที่ว่างและงบประมาณเงินทุน
ทำงานผ่านกรอบการตัดสินใจต่อไปนี้ตามลำดับ:
ขั้นตอนที่ 1: ระบุคลาสตัวนำ IEC เป้าหมายของคุณ
คลาสตัวนำ IEC 60228 เป็นเกณฑ์การคัดเลือกที่สำคัญที่สุดเพียงเกณฑ์เดียว เนื่องจากกำหนดโดยตรงว่าเครื่องตีเกลียวประเภทใดที่มีความสามารถทางเทคนิคในการผลิตโครงสร้างตัวนำที่ต้องการ
- คลาส 1 (ของแข็ง): ไม่ต้องใช้เครื่องพันเกลียว — การวาดลวดแข็งเส้นเดียว
- คลาส 2 (ควั่น ความยืดหยุ่นต่ำ): เครื่องจักรแบบท่อ แข็ง/แท่น หรือเครื่องจักรดาวเคราะห์
- คลาส 5 (ยืดหยุ่น): เครื่องดาวเคราะห์หรือมัดด้วยลวดละเอียด
- คลาส 6 (มีความยืดหยุ่นสูง): เครื่องอัดก้อนความเร็วสูง
- ตามส่วน / มิลลิเคน: ข้ามเครื่องพันเกลียวเท่านั้น
ขั้นตอนที่ 2: กำหนดเส้นผ่านศูนย์กลางของสายไฟและช่วงหน้าตัดของตัวนำ
เส้นผ่านศูนย์กลางของสายไฟแต่ละเส้นที่พันเกลียวเป็นตัวกำหนดว่ากลไกของเครื่องจักรใดสามารถจัดการวัสดุทางกายภาพได้โดยไม่มีปัญหาเรื่องแรงตึง การแตกหัก หรือน้ำหนักกระสวยมากเกินไป
ลวดละเอียด (ต่ำกว่า 0.5 มม.) ต้องใช้เครื่องพันที่มีการควบคุมความตึงลวดที่แม่นยำ ลวดขนาดกลาง (0.5 มม. ถึง 3.0 มม.) ใช้งานได้ดีที่สุดโดยใช้เครื่องจักรแบบท่อหรือแบบดาวเคราะห์ ลวดหนา (มากกว่า 3.0 มม.) — โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับตัวนำส่งกำลังเหนือศีรษะ — ต้องใช้เครื่องจักรที่มีความแข็ง/แบบแท่นที่สามารถรองรับไส้กระสวยขนาดใหญ่และหนักได้โดยไม่มีการสั่นสะเทือน
ขั้นตอนที่ 3: ประเมินความเร็วและปริมาณการผลิตที่ต้องการ
การดำเนินการผลิตลวดละเอียดในปริมาณมากควรให้ความสำคัญกับเครื่องมัดรวมเพื่อความได้เปรียบด้านความเร็ว การใช้งานสายไฟขนาดกลางและปริมาณมากควรให้ความสำคัญกับเครื่องจักรแบบท่อเพื่อการผสมผสานระหว่างความเร็วและความแม่นยำในการวาง
สำหรับบริบท: เครื่องพันเกลียวแบบท่อมาตรฐาน 19 เส้นที่ผลิตตัวนำทองแดงขนาด 50 มม.² สามารถส่งออกได้ประมาณ 4 ถึง 6 ตันต่อกะที่ 60 ม./นาที เครื่องจักรดาวเคราะห์ที่เทียบเท่ากันสำหรับหน้าตัดเดียวกันจะส่งออก 1.5 ถึง 3 ตันต่อกะที่ 25 ม./นาที แต่จะสร้างตัวนำไฟฟ้าที่มีความยืดหยุ่นและตีเกลียวอย่างแม่นยำมากขึ้น ทางเลือกระหว่างพวกเขาคือปริมาณการผลิตโดยตรงเทียบกับการแลกเปลี่ยนด้านคุณภาพ
ขั้นตอนที่ 4: พิจารณาข้อกำหนดด้านเกราะและหลายชั้น
หากกลุ่มผลิตภัณฑ์ของคุณมีสายเคเบิลหุ้มเกราะ - SWA, STA (สายเคเบิลหุ้มเกราะเหล็ก) หรือสายเคเบิลหุ้มเกราะลวดถัก - เครื่องพันเกลียวดาวเคราะห์ถือเป็นสิ่งจำเป็น เนื่องจากมีเพียงประเภทดาวเคราะห์เท่านั้นที่สามารถใช้ชั้นเกราะที่มีความตึงที่ถูกต้องและสลับทิศทางการวางโดยไม่ทำให้เกิดความเค้นบิดในแกนสายเคเบิลที่อยู่ด้านล่าง
เครื่องพันสายไฟประเภทใดที่ตรงกับผลิตภัณฑ์สายเคเบิลใด
การจับคู่ประเภทผลิตภัณฑ์สายเคเบิลกับประเภทเครื่องพันเกลียวเป็นวิธีที่ตรงที่สุดเพื่อให้แน่ใจว่าการลงทุนในอุปกรณ์ของคุณจะสร้างโครงสร้างตัวนำที่ถูกต้องตั้งแต่วันแรก
| ผลิตภัณฑ์เคเบิล | ระดับแรงดันไฟฟ้า | หน้าตัดของตัวนำ | ประเภทเครื่องที่แนะนำ | เป้าหมายคลาส IEC |
| ต่ำ-voltage power cable (Cu / Al) | สูงถึง 1 กิโลโวลต์ | 1.5 – 300 มม.² | แบบท่อ | ชั้น 2 |
| ปานกลาง / high voltage cable (XLPE) | 6 กิโลโวลต์ – 66 กิโลโวลต์ | 50 – 630 มม.² | แบบท่อ or Planetary | ชั้น 2 |
| สายเคเบิลหุ้มเกราะลวดเหล็ก (SWA) | สูงถึง 33 กิโลโวลต์ | อะไรก็ได้ | ดาวเคราะห์ | ชั้น 2 (ชั้นเกราะ) |
| เส้นเหนือศีรษะ ACSR / AAC | 11 กิโลโวลต์ – 500 กิโลโวลต์ | 25 – 1,200 มม.² | แข็ง / เปล | ชั้น 2 |
| สายไฟอ่อน/สายเกี่ยว | สูงถึง 450/750 โวลต์ | 0.5 – 16 มม.² | มัด/โบว์ Strander | ชั้นประถมศึกษาปีที่ 5 – 6 |
| สายเคเบิลใต้ดิน EHV XLPE | 110 กิโลโวลต์ – 500 กิโลโวลต์ | 500 – 2,500 มม.² | ข้าม / มิลลิเกน | รุ่นที่ 2 (ส่วน) |
| การเดินสายไฟแรงดันต่ำของยานยนต์ | 12 – 48 โวลต์กระแสตรง | 0.35 – 6 มม.² | การรวมกลุ่ม | ชั้นประถมศึกษาปีที่ 5 – 6 |
| การขุด / เคเบิลนอกชายฝั่ง | สูงถึง 35 กิโลโวลต์ | 16 – 500 มม.² | ดาวเคราะห์ | Class 5 |
ตารางที่ 2: ประเภทเครื่องพันเกลียวที่แนะนำซึ่งตรงกับหมวดหมู่ผลิตภัณฑ์เคเบิล ระดับแรงดันไฟฟ้า ช่วงหน้าตัดของตัวนำ และเป้าหมายคลาสตัวนำ IEC 60228
พารามิเตอร์ทางเทคนิคใดที่กำหนดประสิทธิภาพของเครื่องพันเกลียว?
พารามิเตอร์ทางเทคนิคที่สำคัญที่สุดห้าประการสำหรับการประเมินประเภทเครื่องตีเกลียวใดๆ ได้แก่ จำนวนเส้นลวด (จำนวนกระสวย) ความเร็วในการหมุน (RPM) ช่วงความยาวและความแม่นยำในการปู ความเร็วของเส้น (ม./นาที) และความสามารถในการรับขึ้น
- จำนวนกระสวย (จำนวนลวด): กำหนดจำนวนสายไฟสูงสุดที่สามารถรวมไว้ในรอบเดียว เครื่องพันเกลียวแบบท่อมาตรฐานถูกสร้างขึ้นโดยมีกระสวย 7, 12, 19, 24, 37, 48, 61 หรือ 91 ตัว จำนวนกระสวยที่สูงขึ้นจะทำให้ตัวนำมีความซับซ้อนและแน่นหนามากขึ้น แต่ต้องใช้โครงเครื่องจักรที่ใหญ่ขึ้นและระบบการจัดการสายไฟที่ซับซ้อนมากขึ้น
- ความเร็วในการหมุน (RPM): ความเร็วของชิ้นส่วนที่หมุน (ท่อ กรง ส่วนโค้ง หรือแท่น) จะขับเคลื่อนอัตราการบิดโดยตรง และเมื่อรวมกับความเร็วในการลากออก จะเป็นตัวกำหนดความยาวของเลย์ RPM ที่สูงขึ้นทำให้ความยาวชั้นสั้นลงและการผลิตเร็วขึ้น แต่ยังเพิ่มความเสี่ยงที่สายไฟจะขาดบนสายไฟขนาดเล็กอีกด้วย เครื่องจักรที่ขับเคลื่อนด้วยเซอร์โวสมัยใหม่สามารถเปลี่ยนแปลง RPM แบบไดนามิกเพื่อรักษาความยาวเลย์ให้คงที่เมื่อเส้นผ่านศูนย์กลางล้อม้วนเก็บเปลี่ยนแปลง
- ช่วงความยาวเลย์: แสดงเป็นมิลลิเมตร นี่คือระยะห่างตามแนวแกนสำหรับการหมุนขดลวดชั้นนอกของขดลวดที่สมบูรณ์หนึ่งครั้ง IEC 60228 ระบุขีดจำกัดความยาวชั้นสูงสุดสำหรับตัวนำไฟฟ้าแต่ละประเภท เครื่องจักรที่มีช่วงความยาวเลย์แบบแคบมีความอเนกประสงค์น้อยกว่าแต่ให้ความแม่นยำสูงกว่า ระบบเพลทที่ควบคุมด้วยเซอร์โวบนเครื่องจักรแบบท่อและดาวเคราะห์ที่ทันสมัย ช่วยให้สามารถปรับระยะได้อย่างต่อเนื่องในช่วง 20 ถึง 1,000 มม. ในเครื่องเดียว
- ความเร็วของสาย (ม./นาที): ความเร็วเชิงเส้นของตัวนำสำเร็จรูปที่ออกจากเครื่องตีเกลียว ซึ่งจะช่วยขับเคลื่อนเอาท์พุตตันต่อกะ และต้องจับคู่กับกระบวนการขั้นปลายน้ำ (สายการอัดรีด หัวเทป เครื่องหุ้มเกราะ) เพื่อหลีกเลี่ยงปัญหาคอขวด
- ความจุในการรับ: ขนาดม้วนสูงสุด (เส้นผ่านศูนย์กลางและน้ำหนัก) ที่เครื่องสามารถพันตัวนำที่เสร็จแล้วเข้าไปได้ ความสามารถในการหยิบจับที่มากขึ้นจะช่วยลดความถี่ในการเปลี่ยนใบมีดพวงและปรับปรุงประสิทธิภาพของสายการผลิต สำหรับสายการผลิตอัตโนมัติ ม้วนหน้าแปลนขนาดใหญ่พร้อมระบบเปลี่ยนเร็วเป็นมาตรฐาน
คำถามที่พบบ่อยเกี่ยวกับประเภทเครื่องพันสาย
ถาม: อะไรคือความแตกต่างระหว่างเครื่องพันเกลียวแบบท่อและเครื่องพันเกลียวดาวเคราะห์?
ความแตกต่างพื้นฐานอยู่ที่วิธีการจัดการไส้กระสวยที่จ่ายผลตอบแทน ในเครื่องจักรแบบท่อ กระสวยจะถูกปิดไว้ภายในท่อที่กำลังหมุนและหมุนตามไปด้วย โดยกระสวยจะหมุนบนแกนของมันเองในขณะที่ท่อหมุน ในเครื่องจักรของดาวเคราะห์ กระสวยจะติดตั้งอยู่บนกรงที่หมุนได้แต่ถูกยึดไว้โดยกลไกการหมุนสวนทาง เพื่อไม่ให้แกนหมุนของแกนของมันเอง ซึ่งหมายความว่าเครื่องจักรของดาวเคราะห์สามารถพันเกลียวได้โดยไม่ทำให้เกิดการบิดตัวของเส้นลวด ทำให้เหนือกว่าสำหรับตัวนำที่ยืดหยุ่นและการใช้งานหุ้มเกราะ เครื่องจักรแบบท่อนั้นเร็วกว่าและเหมาะสมกว่าสำหรับตัวนำขนาดใหญ่และแข็ง
ถาม: เครื่องตีเกลียวประเภทหนึ่งสามารถสร้างคลาสตัวนำ IEC หลายชั้นได้หรือไม่
ใช่โดยมีข้อจำกัด เครื่องพันเกลียวดาวเคราะห์สามารถสร้างตัวนำทั้งคลาส 2 และคลาส 5 ได้โดยการปรับการตั้งค่าความยาวเลย์และเส้นผ่านศูนย์กลางของสายไฟ เครื่องจักรแบบท่อสามารถผลิตตัวนำคลาส 2 ได้ในช่วงหน้าตัดที่กว้าง อย่างไรก็ตาม ไม่มีเครื่องตีเกลียวประเภทเดียวที่ครอบคลุมทุกช่วงตั้งแต่คลาส 2 ถึงคลาส 6 - ต้องใช้เครื่องพันมัดสำหรับตัวนำที่มีความยืดหยุ่นสูงคลาส 6 และต้องใช้เครื่อง Milliken/skip สำหรับตัวนำคลาส 2 แบบเซกเมนต์ที่มีขนาดสูงกว่า 500 มม.² โรงงานเคเบิลที่ผลิตผลิตภัณฑ์ได้หลากหลายมักใช้งานเครื่องจักรหลายประเภท
ถาม: เครื่องตีเกลียว SZ คืออะไร และแตกต่างจากเครื่องตีเกลียวทั่วไปอย่างไร
เครื่องตีเกลียว SZ จะสลับทิศทางการวางของกลุ่มสายไฟที่ต่อเนื่องกัน — อันดับแรกในทิศทาง S (ซ้าย) จากนั้นในทิศทาง Z (ขวา) — ตามความยาวของสายเคเบิล การวางสลับกันนี้ป้องกันการสะสมของแรงบิดสะสม และทำให้สายเคเบิลดึงและปลายสายได้ง่ายขึ้น เครื่องพันเกลียว SZ ใช้เป็นหลักในสายเคเบิลโทรคมนาคม สายเคเบิลใยแก้วนำแสง และสายสัญญาณบางชนิด แตกต่างจากเครื่องตีเกลียวทั่วไป (ทิศทางเดียว) ตรงที่ต้องใช้กลไกการลากและวางแบบสั่น แทนที่จะหมุนอย่างต่อเนื่อง การพันเกลียว SZ เป็นกระบวนการที่แตกต่างกันมากกว่าการแยกประเภทเครื่องจักร — กลไกนี้สามารถรวมเข้ากับโครงเครื่องจักรแบบท่อหรือดาวเคราะห์ได้
ถาม: การควบคุมความตึงของสายไฟระหว่างประเภทเครื่องตีเกลียวแตกต่างกันอย่างไร
การควบคุมความตึงเป็นสิ่งสำคัญในเครื่องตีเกลียวทุกประเภท แต่มีการจัดการที่แตกต่างกัน เครื่องจักรแบบท่อใช้ผงเบรกแม่เหล็กหรือตัวควบคุมความตึงที่ขับเคลื่อนด้วยเซอร์โวบนแกนหมุนของกระสวยแต่ละอัน เนื่องจากไส้กระสวยหมุนไปตามท่อ เอฟเฟกต์แรงเหวี่ยงจึงต้องได้รับการชดเชยด้วยระบบอิเล็กทรอนิกส์ด้วยความเร็วสูง เครื่องจักร Planetary มีแรงตึงที่สม่ำเสมอมากขึ้น เนื่องจากกลไกการหมุนสวนทางจะช่วยลดความแตกต่างของแรงเหวี่ยงระหว่างตำแหน่งกระสวยด้านในและด้านนอก เครื่องมัดรวมใช้ระบบความตึงแขนนักเต้นแบบเรียบง่ายบนแกนจ่ายผลตอบแทนที่อยู่กับที่ ซึ่งเป็นเหตุผลหนึ่งที่ทำให้สามารถทำงานที่ความเร็วสูงมากโดยไม่ต้องใช้ระบบอิเล็กทรอนิกส์สำหรับแรงตึงที่ซับซ้อน เครื่องพันเกลียวแบบข้ามต้องการการควบคุมความตึงที่แม่นยำที่สุดในทุกประเภท เนื่องจากรูปทรงของส่วนจะต้องสอดคล้องกันอย่างสมบูรณ์ตลอดความยาวของตัวนำทั้งหมด
ถาม: อายุการใช้งานโดยทั่วไปและกำหนดการบำรุงรักษาสำหรับเครื่องตีเกลียวทางอุตสาหกรรมคือเท่าใด
เครื่องตีเกลียวทางอุตสาหกรรมได้รับการออกแบบให้มีอายุการใช้งาน 20 ถึง 35 ปีพร้อมการบำรุงรักษาที่เหมาะสม เครื่องจักรแบบท่อและดาวเคราะห์ต้องมีการตรวจสอบการหล่อลื่นทุกวันสำหรับแบริ่งหมุนและตัวขับเคลื่อนท่อ/เคจ การตรวจสอบตัวนำสายไฟและแม่พิมพ์ขึ้นรูปทุกสัปดาห์ การตรวจสอบระดับน้ำมันกระปุกเกียร์ทุกเดือน และการยกเครื่องมอเตอร์ขับเคลื่อนหลักและระบบควบคุมแรงดึงเป็นประจำทุกปี เครื่องอัดก้อนซึ่งทำงานด้วยความเร็วสูงกว่ามาก จำเป็นต้องเปลี่ยนตลับลูกปืนบ่อยกว่าปกติ — โดยทั่วไปทุกๆ 12 ถึง 18 เดือนที่แขนคันชัก ภาระในการบำรุงรักษาสูงสุดสำหรับเครื่องตีเกลียวใดๆ โดยทั่วไปคือชุดประกอบกว้านแบบดึงออกและระบบการจัดการสายไฟ (ราง รอก และแขนรับแรงดึง) ซึ่งมีการสึกหรอจากการสัมผัสมากที่สุด การบำรุงรักษาเชิงคาดการณ์โดยใช้การตรวจสอบการสั่นสะเทือนบนตลับลูกปืนหลักถือเป็นมาตรฐานที่เพิ่มขึ้นในเครื่องจักรที่ควบคุมด้วย CNC สมัยใหม่
ถาม: เครื่องตีเกลียวเหมาะสำหรับการตีเกลียวใยแก้วนำแสงและลวดโลหะหรือไม่
ใช่ แต่มีการปรับเปลี่ยนที่สำคัญ เส้นใยแก้วนำแสงต้องการแรงตึงที่ลดลงอย่างมาก (โดยทั่วไปคือ 0.5 N ถึง 5 N ต่อเส้นใย เทียบกับ 50 N ถึง 500 N สำหรับลวดโลหะ) ความยาวในการวางที่ยาวขึ้น และการควบคุมความโค้งที่แม่นยำมากเพื่อหลีกเลี่ยงการสูญเสียไมโครดัด เครื่องพันเกลียวที่ดัดแปลงสำหรับไฟเบอร์ออปติกโดยเฉพาะสำหรับการผลิตสายเคเบิลแบบหลวมหรือแบบบัฟเฟอร์แน่น โดยทั่วไปจะเป็นประเภทดาวเคราะห์หรือ SZ พร้อมระบบจ่ายแรงตึงต่ำพิเศษ สภาพแวดล้อมการทำงานที่มีการควบคุมอุณหภูมิ และการตรวจติดตามโดเมนเวลาแบบออปติคอล (OTDR) ที่รวมอยู่ในสายการผลิต เครื่องตีเกลียวสายไฟเบอร์ออปติกเป็นประเภทย่อยเฉพาะที่มีพารามิเตอร์ทางกลที่แตกต่างกันอย่างมากจากเครื่องตีเกลียวสายเคเบิลมาตรฐาน
ประเด็นสำคัญ: การจับคู่ประเภทเครื่องลากสายให้ตรงกับข้อกำหนดการผลิตของคุณ
การทำความเข้าใจประเภทเครื่องตีเกลียวไม่ใช่แบบฝึกหัดเชิงวิชาการ แต่เป็นปัจจัยโดยตรงต่อคุณภาพผลิตภัณฑ์ ประสิทธิภาพการผลิต และการคืนทุนในการดำเนินการผลิตสายไฟและสายเคเบิลใดๆ เครื่องพันเกลียวหลักห้าประเภทแต่ละประเภทใช้ช่องทางทางเทคนิคที่แตกต่างกัน:
- เครื่องพันเกลียวแบบท่อ เป็นตัวขับเคลื่อนของอุตสาหกรรม — ใช้งานได้หลากหลาย รวดเร็ว และเหมาะสมอย่างยิ่งสำหรับหน้าตัดตัวนำสายไฟส่วนใหญ่
- เครื่องพันเกลียวดาวเคราะห์ ให้ความแม่นยำในการวางสูงสุดและจำเป็นสำหรับสายเคเบิลหุ้มเกราะ สายเคเบิลการขุดแบบยืดหยุ่น และโครงสร้างตัวนำหลายชั้น
- เครื่องพันเกลียวแบบแข็ง/แบบแท่น จัดการกับลวดเกจที่หนักที่สุดและกระสวยที่ใหญ่ที่สุดสำหรับการผลิตตัวนำส่งผ่านเหนือศีรษะ
- เครื่องอัดก้อน เพิ่มปริมาณงานสูงสุดบนตัวนำที่ยืดหยุ่นและละเอียด และเป็นตัวเลือกที่ถูกต้องสำหรับการผลิตสายไฟแบบยืดหยุ่นในยานยนต์ เครื่องใช้ไฟฟ้า และแรงดันไฟฟ้าต่ำ
- เครื่องพันเกลียว Skip/Milliken ให้บริการในส่วนที่แคบแต่มีความต้องการทางเทคนิคของการผลิตสายเคเบิล EHV และ HVDC ซึ่งไม่มีเครื่องจักรประเภทอื่นใดที่สามารถสร้างรูปทรงของตัวนำที่ต้องการได้
จากข้อมูลของ Wire Association International (WAI) การเลือกอุปกรณ์ที่ไม่ตรงกันเป็นหนึ่งในห้าสาเหตุหลักของความไม่สอดคล้องด้านคุณภาพในบริษัทสตาร์ทอัพด้านการผลิตสายเคเบิล การลงทุนในประเภทเครื่องตีเกลียวที่ถูกต้องตั้งแต่เริ่มแรก — ซึ่งตรงกับความต้องการประเภทตัวนำ เกจสายไฟ และปริมาณการผลิตของคุณ — ถือเป็นการตัดสินใจที่ให้ผลตอบแทนสูงสุดในการจัดตั้งโรงงานเคเบิลหรือโครงการขยายใดๆ
