Cantilever Single Twisting Machine Manufacturers

JE. Machine à tordre Principes techniques et applications industrielles
T1 : Comment une machine de torsion permet-elle de réaliser un toronnage précis de plusieurs conducteurs ?
Un cadre de distribution rotatif fonctionne en conjonction avec un système de contrôle de tension constante pour enrouler en spirale les fils individuels autour d'un axe central à un pas prédéfini. La solution de Gemwell Electric utilise une technologie d'entraînement modulaire à moteur divisé pour ajuster indépendamment la tension de chaque unité de déroulement, garantissant ainsi que les conducteurs en cuivre/aluminium évitent l'étirement et la déformation pendant le processus de toronnage. Le principal défi réside dans l’élimination des espaces entre les différents fils. Leur système de rétroaction en boucle fermée, fondé sur 26 années d'expérience, compense les fluctuations de tension en temps réel, garantissant ainsi un ajustement serré sur toute la section du conducteur.

Q2 : Pourquoi la longueur du pas est-elle si strictement contrôlée lors du toronnage du conducteur ?
La longueur du pas affecte directement la flexibilité et les performances électriques du conducteur. Un pas trop court augmente la rigidité en flexion du conducteur, ce qui rend sa pose plus difficile ; un pas trop long réduit la résistance au fluage. Gemwell intègre un encodeur de haute précision (résolution jusqu'à 0,1°) dans ses équipements. Combiné à son algorithme de courbe de pas en forme de S développé indépendamment, cela garantit un contrôle stable de l'écart de pas de pose dans une plage de ±0,5 mm/1 000 m, répondant aux exigences strictes des câbles aérospatiaux.

II. Percées techniques dans les machines de retordage à grande vitesse
Q3 : Quels défis dynamiques surviennent lorsque la vitesse de l’équipement dépasse 2 000 tr/min ?
La rotation à grande vitesse crée deux problèmes fondamentaux :
① Déséquilibre de la force centrifuge : la rotation à grande vitesse de la bobine de paiement fait fouetter le fil. Gemwell utilise une conception de base d'amortissement des vibrations à deux étages, qui absorbe plus de 80 % des vibrations radiales grâce à des amortisseurs hydrauliques.
② Accumulation de température : la chaleur de friction réduit la viscosité du lubrifiant. Son système de refroidissement breveté crée un circuit d'huile circulaire au sein de la broche et, associé à un échangeur thermique externe, maintient l'élévation de température des roulements à ΔT ≤ 15°C (norme ISO 6804).

Q4 : Comment résoudre le problème de la détection de rupture de fil dans des conditions à grande vitesse ?
Les capteurs photoélectriques traditionnels ont un taux de fausses alarmes de 3 % à une vitesse de ligne de 500 m/min. Gemwell a développé une solution d'analyse multi-spectre :

Un radar à ondes millimétriques surveille les changements de diamètre des fils en temps réel (précision 0,02 mm).

Les sondes à courants de Foucault haute fréquence détectent la continuité des conducteurs. Le jugement redondant du double système réduit le taux de fausses alarmes à 0,1‰, avec un temps de réponse à l'arrêt <50 ms.

III. Analyse approfondie du processus de toronnage des fils et câbles
Q5 : Pourquoi l’angle de contre-torsion est-il important pour le toronnage des conducteurs ?

Le toronnage non torsadé génère une contrainte interne dans les fils individuels, provoquant un retour élastique du conducteur (valeur typique : angle de retour élastique ≥12° pour un conducteur en cuivre de Φ2,5 mm). La solution de Gemwell consiste à installer un mécanisme de servo-torsion dans la cage de toronnage. Celui-ci calcule dynamiquement l'angle de compensation en fonction de la vitesse du fil (formule : θ = arctan(v/ωR)), en maintenant un angle de torsion résiduel de ≤0,5°/m, garantissant ainsi la durée de vie en flexion des câbles électriques de grande section.

Q6 : Comment l'uniformité conductrice peut-elle être optimisée pour les conducteurs multibrins en couches ?

En prenant une structure 7×19 comme exemple, la fluctuation du diamètre extérieur avec les processus traditionnels atteint ±0,15 mm. Gemwell améliore l'uniformité grâce à deux innovations :

① Optimisation de la topologie : la couche interne utilise une pose concentrique de 10°, tandis que la couche externe adopte une pose en faisceau de 20° pour réduire les espaces intercouches ;
② Surveillance de section transversale en ligne : en utilisant les rayons X pour fournir un retour d'information en temps réel sur l'ovalité de la section transversale (précision de 98 %), la pression de toronnage est ajustée de manière dynamique.
Cette technologie garantit un déséquilibre de résistance CC des câbles ignifuges de 240 mm² de ≤0,5 % (la norme CEI 60228 exige ≤2 %).

IV. Pratiques d'ingénierie : la pierre angulaire de l'assurance qualité
Q7 : Pourquoi 168 heures de tests et d'étalonnage continus sont-ils nécessaires ?

La stabilité des équipements de toronnage doit être vérifiée dans des conditions extrêmes d’exploitation :

Test à pleine charge de 48 heures : Surveillez la courbe d'augmentation de la température de la broche à 150 % de la vitesse nominale (standard : ≤65°C) ;
Test de charge variable de 72 heures : simulez 2 000 cycles de charge de 0 à 100 % en 10 secondes pour vérifier le délai de réponse du système de contrôle (mesuré sur l'équipement Gemwell : ≤0,8 s) ;
Test CEM de 48 heures : assurez-vous que les interférences rayonnées par l'onduleur sont <55 dBμV (norme EN 55011 classe A) ;
Q8 : Comment 26 années d'expérience se traduisent-elles en précision de fabrication ?

L'équipe technique de Gemwell a établi une base de données sur les processus de toronnage couvrant 387 paramètres de matériaux (tels qu'un modèle de correspondance entre l'allongement des barres de cuivre δ et le taux de compression des torons η). Un exemple typique : pour le fil de caoutchouc de silicone ultra-flexible utilisé dans les véhicules à énergies nouvelles, l'optimisation du gradient de tension de gain (0,8N/mm² dans la couche interne → 0,3N/mm² dans la couche externe) a augmenté l'allongement à la rupture du conducteur à 35 % (par rapport à la moyenne de l'industrie de 28 %).

Tendances de l’évolution technologique et contributions de l’industrie
Q9 : Comment les équipements de toronnage s'adaptent-ils aux évolutions technologiques des nouveaux câbles énergétiques ?
La plateforme haute tension 800 V nécessite une réduction de 20 % de l'épaisseur de l'isolant et une ovalité du conducteur ≤0,03. La dernière génération d'équipements Gemwell intègre :

Jauge de diamètre laser (taux d'échantillonnage 1 kHz)

Le système de prédiction d'apprentissage automatique (entraîné sur 2 millions d'ensembles de données historiques) permet un contrôle dynamique de l'ovalité, aidant ainsi les clients à obtenir la certification ISO 6722-3 classe 5.
Q10 : Comment le processus d’échouage améliore-t-il l’utilisation des ressources ?

Grâce à un contrôle précis de la tension, l'équipement de Gemwell réduit le taux de rebut de cuivre de 1,2 % à 0,35 %. Sur la base d'une capacité de production annuelle de 100 000 tonnes de conducteurs en cuivre, cela se traduit par une économie annuelle de 650 tonnes de cuivre (environ 4 600 tonnes d'émissions de CO₂), conformément aux directives de fabrication durable de la norme IEC TR 62837.