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天津市電纜總廠橡塑電纜廠
中級(jí)會(huì)員·13年
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目前國(guó)內(nèi)使用的國(guó)產(chǎn)采煤機(jī)電纜，普遍存在電纜的線芯，特別是控制線芯導(dǎo)體容易斷裂的現(xiàn)象，導(dǎo)致電纜的使用壽命普遍不能滿足生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的要求，影響煤礦企業(yè)生產(chǎn)的正常進(jìn)行。但是，進(jìn)口采煤機(jī)電纜的使用壽命，普遍高出國(guó)產(chǎn)電纜，因此國(guó)內(nèi)很多的煤炭生產(chǎn)企業(yè)采用進(jìn)口采煤機(jī)電纜來進(jìn)行生產(chǎn)。國(guó)內(nèi)采煤機(jī)電纜的使用壽命，一般在3個(gè)月以內(nèi)，但是，進(jìn)口采煤機(jī)電纜的使用壽命，一般在半年甚至更長(zhǎng)以上。另一方面，進(jìn)口電纜又具有產(chǎn)品交貨期長(zhǎng)、產(chǎn)品價(jià)格高（幾倍于國(guó)產(chǎn)電纜）的不利因素。因此，國(guó)產(chǎn)電纜很有必要在提高產(chǎn)品質(zhì)量方面作進(jìn)一步的工作，提高電纜使用壽命，以促進(jìn)行業(yè)發(fā)展。
煤礦井下使用現(xiàn)場(chǎng)跟蹤
通過與煤礦，到礦井采煤面調(diào)研采煤機(jī)-電纜的具體使用狀況。
?。?）對(duì)于采煤機(jī)電纜的布置，生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)采用的是在采煤面的中間部分設(shè)置一個(gè)電纜接頭，從移動(dòng)變電站來的電纜到這個(gè)地方是基本上固定不移動(dòng)的，從這個(gè)接頭到采煤機(jī)部分的電纜，是在生產(chǎn)的時(shí)候要來回往復(fù)彎曲的。對(duì)于綜采而言，采煤機(jī)在整個(gè)生產(chǎn)過程中，只是在靠近兩頭的地方，即稱為軌道巷和皮帶巷的很短的地方內(nèi)--大約8~10m的地方由于生產(chǎn)工藝的需要，要割三角煤，因此采煤機(jī)要比其他地方多幾個(gè)來回，一般地方一個(gè)周期需要往返一次，而每個(gè)端部一般在3次往返，多得可以達(dá)到5次，這樣一來，實(shí)際上在端部采煤機(jī)電纜要比其他地方多彎曲7~9個(gè)往返，而在這些地方，采煤機(jī)電纜的長(zhǎng)度已經(jīng)很少，因此彎曲的主要是靠近采煤機(jī)的部分，所以靠近采煤機(jī)的電纜zui容易損壞，為了應(yīng)對(duì)這種現(xiàn)象，現(xiàn)場(chǎng)的工人已經(jīng)把電纜在使用一段時(shí)間以后反過來使用。
（2）采煤機(jī)電纜的使用，特別是從工作面中部的接頭開始，電纜被固定在電纜卡槽內(nèi)使用，并不承受拉或者推的外力，不容易受到外界的物理機(jī)械損傷，主要是由于彎曲的原因造成的損壞。
?。?）電纜的zui小彎曲半徑，一般處在采煤機(jī)附近，一般小于300mm。在兩頭采煤機(jī)電纜一般彎曲稱為“S”或“2”型，彎曲zui為嚴(yán)重，比如對(duì)于AM500采煤機(jī)zui小彎曲半徑為電纜直徑的2倍，大約100mm左右。
采煤機(jī)電纜彎曲斷裂的原因分析
為了解決采煤機(jī)電纜導(dǎo)體線芯斷裂，我們組織公司的技術(shù)人員經(jīng)過了解采煤機(jī)電纜使用后的狀況后分析認(rèn)為可能存在以下的原因：（1）采煤機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)本身不合理。在電纜與采煤機(jī)設(shè)備的聯(lián)接處，一般電纜的彎曲半徑都特別小，特別對(duì)于1.14kV的采煤機(jī)而言，由于采煤機(jī)本身設(shè)備的限制，更使得電纜的彎曲半徑較3.3kV為嚴(yán)酷。
?。?）電纜導(dǎo)體及絕緣層和護(hù)套層的材料性能與國(guó)外材料存在差別。通過解剖分析國(guó)外進(jìn)口電纜，從電纜結(jié)構(gòu)、材料物理機(jī)械性能等方面進(jìn)行對(duì)比分析，找出進(jìn)口電纜的優(yōu)點(diǎn)，為下一步改進(jìn)本公司的采煤機(jī)電纜提供了依據(jù)。通過以上電纜數(shù)據(jù)分析，進(jìn)口電纜的結(jié)構(gòu)與我公司有些不同，材質(zhì)上也不同。如銅材，AEI的銅材光潔度較高，且無生銹痕跡，其他廠家較差，銅材方面從現(xiàn)有性能檢測(cè)手段還看不出較大差別（抗張強(qiáng)度、伸率），國(guó)外電纜的絕緣膠和護(hù)套膠材料性能較好，特別是護(hù)套抗張強(qiáng)度較大（德國(guó)PIRELLI）、英國(guó)AEI煤機(jī)電纜控制線芯絕緣材料強(qiáng)度高，伸長(zhǎng)率較小，這是我們要改進(jìn)的地方。
?。?）設(shè)備的加工工藝不合適。根據(jù)我們的了解，目前國(guó)產(chǎn)的電纜導(dǎo)體加工設(shè)備，在自動(dòng)化水平上與國(guó)外設(shè)備存在比較大的區(qū)別，在銅絲的退火上，國(guó)外的設(shè)備一般均采用連續(xù)退火，可以保證所有產(chǎn)品退火后的性能基本一致，另外一方面，在絞線設(shè)備方面，國(guó)外的設(shè)備一般可以做到每個(gè)絞籠都采用張力自動(dòng)控制，以保證所有股線的張力*一致，做到電纜在使用過程中，所有的銅絲均勻受力。
對(duì)生產(chǎn)采煤機(jī)電纜采取如下改進(jìn)建議
（1）材料方面。絕緣膠、護(hù)套膠，特別是控制線芯絕緣膠，在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上調(diào)整，增大強(qiáng)度，減少伸長(zhǎng)率和*變形，增大抗撕和耐磨性。
（2）結(jié)構(gòu)方面。①導(dǎo)體絞線方向一致；②導(dǎo)體外繞包聚酯薄膜，提高絕緣性能，防止銅線氧化；③控制絕緣線芯外繞包高強(qiáng)度布帶，纜芯外擠包小護(hù)套；④動(dòng)力線芯和控制線芯成纜節(jié)矩要??；⑤無填充也無墊芯，結(jié)構(gòu)緊密結(jié)實(shí)。
?。?）試驗(yàn)器材方面。模擬井下采煤設(shè)備制作彎曲試驗(yàn)機(jī)，電纜彎曲試驗(yàn)機(jī)模擬現(xiàn)代化生產(chǎn)工作面采煤機(jī)實(shí)際運(yùn)行狀況，主要采用機(jī)械方式換向，電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)方向不變，能夠減少采用電控頻繁換向?qū)﹄姍C(jī)的損害，延長(zhǎng)電機(jī)使用壽命，機(jī)械部分已經(jīng)能夠模擬采煤機(jī)井下工作現(xiàn)場(chǎng)的使用情況，并且彎曲半徑可以在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。它可以通過模擬試驗(yàn)，試驗(yàn)對(duì)電纜性能的檢測(cè)，自動(dòng)記錄下彎曲次數(shù)，斷線停車的時(shí)間。該設(shè)備應(yīng)具有檢測(cè)電纜動(dòng)力線芯和控制線芯是否短路或斷路的裝置(簡(jiǎn)稱檢測(cè)裝置)，發(fā)生短路或斷路時(shí)能自動(dòng)報(bào)警，它的試制對(duì)分析比較不同采煤機(jī)電纜使用壽命具有比較客觀的參考價(jià)值。
