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电缆料自动计量系统

高精度计量保障产品品质 电缆料配方对电缆的电气性能、机械强度、耐温性等至关重要。自动计量系统采用称重...
  • 所属分类:自动计量输送设备
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  • 发布日期:2025-06-23
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一、系统核心功能与技术优势

  1. 高精度计量保障产品品质
    电缆料配方对电缆的电气性能、机械强度、耐温性等至关重要。自动计量系统采用称重式计量、容积式计量等多种方式,实现对主料和辅料的精准配比。对于聚氯乙烯、聚乙烯等主料,计量精度可达 ±0.5%;针对炭黑、抗氧化剂等小剂量助剂,通过失重式计量秤,精度可提升至 ±0.1%,有效避免因配方偏差导致的电缆绝缘性能下降、老化加速等问题。
  2. 自动化生产提升效率
    系统可同时处理 8 - 20 种不同物料,通过 PLC 控制系统和工业触摸屏,一键调用预设配方,自动完成各物料的计量、输送与混合。相比传统人工称量,生产效率提升 50% 以上,同时减少人为操作失误,降低原料浪费。例如,在电力电缆绝缘料生产中,系统可连续稳定供料,满足挤出机的高速生产需求。
  3. 智能监控与安全防护
    内置料位监测、堵塞报警、过载保护等功能,实时监控设备运行状态。当料仓出现低料位、管道堵塞或计量偏差超限时,系统自动停机并发出警报,同时通过短信或 APP 推送故障信息。此外,针对电缆料中部分易燃助剂(如有机过氧化物),系统配备防爆电机、防静电管道和接地装置,防止静电引发的安全隐患。
  4. 数据可追溯与管理
    系统记录每批次生产的原料配比、称量数据、运行参数等信息,支持与工厂 MES 系统对接,实现生产数据的实时上传与历史追溯。管理人员可通过数据分析优化配方,提升产品质量稳定性,同时满足 ISO、UL 等国际认证对生产过程的可追溯性要求。

二、系统组成与工作原理

1. 核心设备单元

  • 储料单元
    • 料仓:采用碳钢或不锈钢材质,容积通常为 5 - 50 立方米,仓体设计为锥形底部,锥角 45° - 60°,搭配振动器或破拱装置,防止物料(如滑石粉、碳酸钙)结块堵塞。料仓顶部安装脉冲布袋除尘器,过滤粉尘,维持车间环境清洁。

    • 料位监测装置:通过阻旋式、重锤式或雷达式料位计,实时反馈仓内物料存量,低料位时自动触发补料流程,确保生产连续性。

  • 计量单元
    • 称重式计量:使用高精度称重传感器(如应变式传感器),搭配数字滤波算法,消除外界干扰。通过 “粗称 + 精称” 模式,先快速投放大部分物料,再缓慢补料至目标重量,提升计量精度和速度。

    • 容积式计量:针对流动性好、密度稳定的物料(如颗粒状聚乙烯),采用螺旋给料机、旋转阀等装置,按固定体积输送,成本较低且适合大批量供料。

    • 失重式计量:常用于小剂量、高价值助剂的计量,通过实时监测料仓重量变化计算出料量,精度高且不受物料特性波动影响。

  • 输送单元
    • 气力输送系统:利用罗茨风机或真空泵产生正压 / 负压,通过管道将物料输送至混合机或挤出机。该方式适用于长距离、多点输送,且密封性好,可避免粉尘泄漏。

    • 螺旋输送机:采用 U 型槽体和无轴螺旋叶片,适用于短距离(<15 米)输送,尤其适合粉状物料(如炭黑),防止物料粘附和堵塞。

    • 振动输送机:通过振动电机驱动,使物料沿槽体滑动,常用于计量仓至下游设备的短程供料,可搭配变频器调节输送速度。

  • 混合单元
    • 双螺带混合机:适用于粉状、颗粒状物料的均匀混合,搅拌桨叶呈螺带状,通过正反转交替运行,确保混合均匀度达 99% 以上。

    • 行星式混合机:适合高粘度、高填充体系的电缆料(如橡胶绝缘料),搅拌桨在公转的同时自转,产生强剪切力,促进物料充分分散。

  • 控制单元
    • PLC + 触摸屏:操作人员可设定配方参数、输送速度、混合时间等;系统实时显示设备运行状态、计量数据和故障代码,支持可视化操作与远程调试。

    • 数据交互接口:支持 Modbus、Profibus 等通信协议,与工厂 ERP、MES 系统无缝对接,实现生产数据的集中管理与分析。

2. 工作流程

  1. 配方输入:操作人员通过触摸屏导入预设配方,系统自动计算各物料配比和称量顺序。

  2. 自动计量:PLC 控制各料仓的给料机构,按 “粗称 + 精称” 模式完成物料称量,计量数据实时反馈至控制系统。

  3. 混合输送:称量后的物料通过输送系统进入混合机,按设定时间和转速充分混合;混合均匀的电缆料再输送至挤出机进行后续加工。

  4. 监控与记录:系统全程监测设备运行参数,记录生产数据,异常时自动报警并停机,确保生产安全与质量可控。

三、典型应用场景

  1. 电力电缆生产
    对聚氯乙烯绝缘料、交联聚乙烯料进行精确配料,保障电缆的绝缘性能和耐温等级,满足高压、超高压电缆的生产需求。
  2. 通信电缆制造
    针对低烟无卤阻燃料、屏蔽料等特种电缆料,实现炭黑、阻燃剂、偶联剂等小剂量助剂的精准添加,提升电缆的信号传输稳定性和阻燃安全性。
  3. 汽车电缆生产
    在耐高温、耐油电缆料的制备中,精确控制橡胶、填充剂和助剂的配比,确保电缆在复杂工况下的可靠性。

四、技术发展趋势

  1. 智能化升级:引入 AI 算法优化计量策略,通过机器学习预测物料特性变化,自动调整给料参数;利用物联网技术实现设备远程诊断与预测性维护。

  2. 绿色节能:开发低能耗输送技术(如变频控制风机),采用节能型电机和加热系统,降低运行成本;优化设备结构,减少原料残留和浪费。

  3. 柔性化生产:模块化设计支持快速更换计量单元和输送管道,适应不同电缆料配方和生产工艺,满足市场多样化需求。

电缆料自动计量系统通过技术创新和功能升级,已成为电缆制造业提升竞争力的核心装备。未来,随着智能制造技术的深入应用,该系统将在保障产品质量、推动行业绿色发展中发挥更重要的作用。