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作品名称：电线芯皮分离输送机
学校名称：青岛城市学院
参赛队伍：智造先锋组
队伍编号：221768
参赛学生：窦文旭张怡佳李研博邱新凯
指导老师：谢丽华王鑫慧
投票日期：2025年10月10日 00:00->2025年12月15日 00:00
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详细说明

全国废旧电线电缆总量已达约 580 万吨，其中可回收金属价值超 1200 亿元。然而当前行业回收效率却有待提升，全国电缆回收占比不足 20%，传统人工分离方式存在诸多局限：不仅依赖工人熟练度，分离效率仅为 1-3 米 / 分钟，还易受疲劳状态影响出现剥皮不彻底或断芯问题，需轮班作业导致效率波动大，更可能因操作不当造成二次浪费及污染。

同时，《十四五循环经济发展规划》深入实施与 “双碳” 目标推进，推动再生资源利用成为硬性需求，而《再生有色金属产业发展推进方案》明确提出 2025 年再生铜产量占比需达 40% 以上，进一步倒逼回收设备向高效化、自动化升级，市场对可靠的自动化分离设备需求极为迫切。

在设计方案与关键技术层面，设备以 “自动高效无人化分离” 为核心目标，构建了多系统协同的技术架构，整合送料、输送、夹取、分离等核心功能模块，形成完整的自动化处理流程。

送料系统采用阶梯式顶升设计，借助重力作用实现物料稳定输送，通过导向结构与专用驱动元件配合，避免运动偏移，保证送料精度与连续性；分离系统创新采用重力分离与筛网分离相结合的组合技术，兼顾重力分离结构精简、吞吐量高的优势与筛网分离操作可靠、适配性强的特点，有效提升分离效率与效果。

控制层面搭载工业级 PLC 控制系统，通过专业编程实现对设备启停、物料输送、分离动作等全流程的智能调控，精准采集各类传感器信号并驱动执行部件运转，无需人工频繁干预即可完成连续作业，彻底改变传统人工主导的处理模式。

设计内容上，团队先对主流电缆类型的结构组成进行深入分析，明确导体、绝缘层、屏蔽层等各层的物理特性与空间关系，以此为基础开展设备整体建模与工程设计，完成千余种零部件的标准化设计及整体装配方案规划。设计过程中综合运用工业设计、工程制图、有限元分析、数控仿真等多类软件工具，分别用于结构优化、图纸绘制、性能验证与生产模拟，通过数字化手段保障设计的规范性与可靠性。

通过有限元分析对设备承重结构进行载荷测试，验证框架稳定性；借助数控仿真模拟核心部件加工过程，确保生产精度，全方位提升设备设计质量。

设计创新方面，设备核心优势集中在四大维度：一是组合分离技术创新，突破单一分离方式的局限，通过重力与筛网结构的协同运作，适配不同规格电缆的分离需求，金属回收率可媲美行业先进水平；二是可调式输送系统，通过柔性设计减少物料输送过程中的损耗与故障，提升设备对多类型电缆的适配灵活性。

三是模块化结构设计，将送料、输送、分离等功能划分为独立模块，便于前期制造、现场安装调试及后期维护升级，降低全生命周期成本；四是全流程智能控制，依托 PLC 系统实现从送料到分离的无人值守运行，配套急停按钮、安全防护栏等装置，在提升效率的同时保障作业安全。

作为响应循环经济发展的关键装备，该设备不仅解决了传统电缆回收效率低、污染大的痛点，更通过技术创新推动废旧电缆从 “废弃物” 向 “再生资源” 的价值转化，为再生有色金属产业发展提供设备支撑，对促进资源循环利用、推动行业绿色低碳升级具有重要的实际意义。