在鎧裝層生產(chǎn)中，張力控制是確保電纜機(jī)械性能和電氣性能穩(wěn)定的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其要點(diǎn)涵蓋材料選擇、設(shè)備配置、工藝參數(shù)控制及實(shí)時監(jiān)測等多個方面，具體如下：
一、材料選擇與預(yù)處理
材質(zhì)與規(guī)格匹配
根據(jù)電纜使用場景（如直埋、海洋環(huán)境）選擇鎧裝材料，例如：鍍鋅鋼帶：鋅層厚度需≥20μm（IEC 60502-2標(biāo)準(zhǔn)），確保防腐性能。
鋼絲：抗拉強(qiáng)度需≥295MPa（GB/T 2952-2020），適用于高抗壓需求場景。
鋁合金帶：在保持機(jī)械強(qiáng)度的同時提供更好柔韌性，適用于動態(tài)環(huán)境。
材料預(yù)處理
鋼絲需經(jīng)退火、鉛浴淬火處理，調(diào)整抗拉強(qiáng)度值。
鋼帶需進(jìn)行酸洗除銹，確保表面清潔度，避免鍍層缺陷（如漏鍍、黑點(diǎn)）。
二、設(shè)備配置與張力系統(tǒng)設(shè)計(jì)
核心設(shè)備選擇
放線裝置：采用工字輪放線，配合壓線輪、分線輪，確保鋼絲走線平穩(wěn)。
張力裝置：根據(jù)線徑調(diào)整轉(zhuǎn)托盤下張力裝置，避免走線忽緊忽松。
退火爐：三段加熱式退火爐，預(yù)設(shè)各段溫度以匹配鋼絲抗拉強(qiáng)度要求。
酸洗系統(tǒng)：二段溢流封閉式酸洗，耐酸泵循環(huán)噴淋，減少酸霧逸出。
張力控制系統(tǒng)類型
開環(huán)控制：適用于精度要求不高的場景，通過變頻器控制輸出頻率或轉(zhuǎn)矩。
閉環(huán)控制：利用張力傳感器測得實(shí)際張力，通過PID調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)高精度控制，適用于高速、高精度場景。
模糊PID控制：在柔性管纜鎧裝中，將張力波動率抑制在0.172%，控制效果優(yōu)于傳統(tǒng)PID。
三、工藝參數(shù)控制
張力值設(shè)定
鋼帶繞包：生產(chǎn)時通過伺服系統(tǒng)保持張力恒定（±5N），防止鋼鎧變形。
鋼絲鎧裝：各線盤張力需均勻一致，避免過緊或過松，確保排列整齊、緊密。
繞包參數(shù)優(yōu)化
鋼帶繞包間隙：需≤帶寬的15%，重疊率≥25%，避免局部應(yīng)力集中。
鋼絲纏繞角度與半徑：量化關(guān)鍵參數(shù)與鋼絲截面內(nèi)力的關(guān)系，提出加工后鋼絲截面殘余應(yīng)力的預(yù)測方法。
速度與角度控制
在鎧裝層卷繞過程中，需控制卷繞速度和角度，確保鎧裝層均勻性和緊密性。
四、實(shí)時監(jiān)測與反饋調(diào)整
厚度監(jiān)測
使用激光測厚儀實(shí)時監(jiān)測鋼鎧厚度（精度±0.01mm），數(shù)據(jù)反饋至PLC調(diào)整工藝。
缺陷檢測
通過X射線探傷檢測鋼帶焊接點(diǎn)缺陷，確保連續(xù)性。
環(huán)境控制
冷卻水需進(jìn)行水處理后循環(huán)使用，測試水的pH值呈中性，避免殘留絮凝劑影響鋼絲表面清洗質(zhì)量。
五、特殊場景控制策略
海洋環(huán)境（如海纜）
建立彈塑性數(shù)值模型，考慮內(nèi)核徑向收縮、層間接觸等因素，預(yù)測海纜極限拉斷力。
提出鋼絲纏繞緊密的標(biāo)準(zhǔn)，得到不同海纜尺寸下使鋼絲纏繞緊密且殘余應(yīng)力最小的最優(yōu)纏繞張力。
柔性管纜
基于鎧裝加工動力學(xué)模型，引入速度的張力閉環(huán)模糊PID控制策略，將張力波動率抑制在較低水平。
六、人員與操作規(guī)范
技術(shù)人員技能
聘請專業(yè)化技術(shù)人員，考核其作業(yè)技能，確保具備專業(yè)化的理論知識和豐富的實(shí)踐能力。
操作規(guī)范
鋼帶接頭處應(yīng)剪成45度斜口，斜口繞包后與電纜軸向平行，接頭平整、牢固。
鋼絲接頭應(yīng)對準(zhǔn)中心，接頭平整牢固。
制定標(biāo)準(zhǔn)化操作流程，例如：
- 高電壓PUR電纜：是否用于中壓系統(tǒng)？
- 鋁箔+編織雙屏蔽PUR電纜：抗干擾優(yōu)勢？
- 同軸PUR電纜：是否用于射頻或視頻傳輸？
- 彩色標(biāo)識PUR電纜：印字是否耐油耐磨？
- 自熄性PUR電纜：移火后自熄時間要求？
