CN103021585B - 一种旋转曲面联锁铠装电缆制造设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种旋转曲面联锁铠装电缆制造设备，包括内部同轴设有通孔的主轴，由第一驱动机构驱动绕该主轴自转的转动体以及安放金属带成卷的放带盘，转动体上设有成型轨，以及一个将金属带轧成s形横断面的弧形带并送进该成型轨的辊轧机构；所述成型轨至少出口段为环绕所述通孔出口设置的圆柱螺旋段，该圆柱螺旋段的轨面向内使所述弧形带沿其滑动时塑性形变为自锁螺旋状并包在由所述通孔出口而出的缆芯外；另外，所述转动体上还固定设置有若干依次约束位于放带盘和辊轧机构之间的金属带输送路径的导向轮。其优点是：设备起动、升速和制动平稳、作业效率高，故障率低，工作稳定可靠；机构简洁，控制系统简单，适应性强，制造成本低，性价比高。

Description

一种旋转曲面联锁铠装电缆制造设备

技术领域

本发明涉及电缆制造设备技术领域，尤其涉及一种旋转曲面联锁铠装电缆制造设备。

背景技术

随着各行各业对电力需求的增加，电缆的使用以及电缆铺设和环境的要求也在逐渐提高中，普通单一类型的电缆已经不能满足现行需求。因为现有的电缆在敷设和使用上存在施工效率低、成本高、安全及环保等问题，特别在建筑行业中，电缆敷设的成本高，更费时费力，需挖墙，穿管，弯曲性能差，损坏后调换更是困难，甚至破坏原建筑结构。因此，还存在一种具有金属铠装的电缆，现有的金属铠装通常具有以下几种形式：双层钢带平叠铠装、钢丝铠装和金属丝编织。钢带铠装适宜于电缆受压状态，钢丝铠装则适宜于电缆受拉状态。这两种形式，虽然具有一定的保护作用，但缺陷是电缆弯曲性能受到限制，即弯曲半径与电缆直径之比为20倍左右，而金属丝编织虽然弯曲性能较好，但其抗外力和机械保护作用不足，且编织密度不可能达到100％，屏蔽效果有限。这样就大大限制了电缆所应用的场合，给人们的工作和生活带来了很大的不便。

为了避免以上的缺点，提高电缆的安全系数，本申请人提出一种旋转曲面联锁式金属铠装结构，用于取代双钢带铠装。与传统的金属铠装结构相比，旋转曲面联锁铠装电缆不需另穿保护管。它具有很高的抗冲击、抗挤压、抗拉、抗弯曲能力，而且电缆更轻、更易剥离，可免桥架安装，安装便利，降低敷设成本、敷设时，该电缆可在空间任意转曲，无需接线盒过渡。在拐角处容易弯曲，减少对管道的需求，用途广泛。但是目前尚无生产上述联锁铠装电缆的生产设备。

发明内容

本发明实施例的目的是针对现有技术的空白，提出一种旋转曲面联锁铠装电缆制造设备，通过设置带有辊轧机构和成型轨的转动体，实现了联锁铠装电缆的装配，其结构简单，制造成本低，适用性强，适宜在本行业中广泛推广。

为了达到上述发明目的，本发明实施例提出的一种旋转曲面联锁铠装电缆制造设备是通过以下技术方案实现的:

一种旋转曲面联锁铠装电缆制造设备，将金属带螺旋缠绕在缆芯外周以装配联锁铠装电缆,其特征在于包括：

主轴，内部同轴设有构成所述缆芯输送路径的通孔；

转动体，由第一驱动机构驱动绕该主轴自转；所述转动体上设有成型轨，以及一个将金属带轧成s形横断面的弧形带并送进该成型轨的辊轧机构；所述成型轨至少出口段为环绕所述通孔出口设置的圆柱螺旋段，该圆柱螺旋段的轨面向内使所述弧形带沿其滑动时塑性形变为自锁螺旋状并包在由所述通孔出口而出的缆芯外；

安放金属带成卷的放带盘，所述放带盘通过轴承套设在所述转动体的圆周面外；另外，所述转动体上还固定设置有若干依次约束位于放带盘和辊轧机构之间的金属带输送路径的导向轮。

所述圆柱螺旋段的轴线与所述主轴的轴线重合。

所述成型轨由所述圆柱螺旋段以及与所述圆柱螺旋段平滑过渡的平直段构成。

所述成型轨形成在一个大致呈环形的钢片上，所述钢片厚度与所述弧形带表面一个波槽宽度配合，所述钢片一侧边缘开设有与其上圆形冲孔连通的缺口，所述缺口的一侧侧壁平直且与所述圆形冲孔的孔壁相切；该缺口的平直侧壁部分构成所述平直段的轨面，所述钢片局部扭曲使所述圆形冲孔的孔壁构成所述圆柱螺旋段的轨面。

所述转动体上还具有一个使所述辊轧机构和成型轨之间的弧形带保持平直状态的导向机构。

所述制造设备还包括一个用于持续牵引所述缆芯的牵引机构，所述通孔和牵引机构之间的缆芯输送路径位于所述主轴的中心轴线上。

所述辊轧机构包括定位机构和一对由第二驱动机构驱动从而同步反向旋转的辊轧轮，这对辊轧轮的至少一部分辊面为相互凹凸配合的S形曲面，所述定位机构具有与所述金属带形状配合的孔，以约束金属带以预定角度和位置进入所述的一对辊轧轮之间。

所述放带盘上具有用于控制放带张力的阻尼机构。

所述制造设备还包括控制连接所述第一驱动机构、第二驱动机构和牵引机构的可编程控制系统。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：1、整机结构紧凑，占地面积小，便于嵌入到自动生产线中；2、设备起动、升速和制动平稳，作业效率高，故障率低，工作稳定可靠；3、机构简洁，控制系统简单，制造成本低，适用性强，性价比高。可加工各种电力电缆、控制电缆、通信电缆等电缆旋转曲面铠装层。

附图说明

通过下面结合附图对其示例性实施例进行的描述，本发明上述特征和优点将会变得更加清楚和容易理解。

图1为联锁铠装电缆的结构示意图；

图2为本实施例中联锁铠装电缆的铠装生产线总图；

图3为本发明实施例旋转曲面联锁铠装电缆制造设备的结构示意图；

图4为本发明实施例旋转曲面联锁铠装电缆制造设备的工作原理示意图；

图5为本发明实施例辊轧轮的工作原理示意图；

图6为本发明实施例钢片部分的结构示意图I；

图7为本发明实施例钢片部分的结构示意图I I。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：

如图1-7所示，标号分别表示：

缆芯1、弧形带2、金属带3、联锁铠装电缆4、放线机5、牵引机6、收线机7、机架8、转动体9、主轴10、放带盘11、辊轧机构12、第一辊轧轮13、第二辊轧轮14、导向机构15、成型钢片16、圆形冲孔17、圆柱螺旋段18、平直段19、第一导向轮20、第二导向轮21、第一驱动机构22、第二驱动机构23。

本实施例中所提出的一种制造设备主要用于制造如图1所示的旋转曲面联锁铠装电缆。参见图1，旋转曲面联锁铠装电缆是将S形横断面的弧形带2按电缆要求的外径螺旋缠绕在缆芯1外周上，并使其正反两面的波槽环环联锁扣合成连续的旋转曲面金属铠装。

图2中所示的即为制造如图1所示的联锁铠装电缆4的生产线，该生产线由放线机5、牵引机6、收线机7以及本实施例中所公开的旋转曲面联锁铠装电缆制造设备构成，缆芯1卷绕在放线机5上，而旋转曲面联锁铠装电缆制造设备则将金属带3螺旋缠绕在缆芯1外周以装配联锁铠装电缆4，牵引机6持续的牵引旋转曲面联锁铠装电缆制造设备已制成好的联锁铠装电缆，而收线机7则将联锁铠装电缆复绕成盘。

参见图2-7所示，本实施例中所提出的一种旋转曲面联锁铠装电缆制造设备主要由以下几个部分组成：

一、机架8

机架8作为旋转曲面联锁铠装电缆制造设备上其它设备的支撑结构。

二、主轴10

主轴10水平的固定设置在机架8上，主轴10内部同轴设有构成所述缆芯输送路径的通孔。

三、转动体9

转动体9通过轴承由主轴10支撑，并在第一驱动机构22的驱动绕该主轴10自转。该转动体9上设有成型钢片16、辊轧机构12和导向机构15。其中：

辊轧机构12包括定位机构(图中未示)、第一辊轧轮13和第二辊轧轮14。第一辊轧轮13和第二辊轧轮14由第二驱动机构23驱动从而同步反向旋转，第一辊轧轮13和第二辊轧轮14的辊面为相互凹凸配合的S形曲面，使金属带3进入二者之间时被轧成s形横断面的弧形带2，该弧形带2的形状由该相互凹凸配合的S形曲面界定。而定位机构则具有与所述金属带3形状配合的孔，以约束金属带3以预定角度和位置进入第一辊轧轮13和第二辊轧轮14之间。

参见图6-7所示，成型钢片16设于该转动体9的转动中心处。成型钢片16厚度与弧形带2表面一个波槽宽度配合。成型钢片16的大致中心处具有圆形冲孔17，使成型钢片16大致呈环形.另外，成型钢片16一侧边缘开设有与其上圆形冲孔连通的缺口，所述缺口的一侧侧壁平直且与所述圆形冲孔17的孔壁相切，而成型钢片16上位于圆形冲孔17外的部分扭曲，使圆形冲孔17的孔壁呈圆柱螺旋状。另外，该圆形冲孔17与主轴10的通孔同轴设置，且该圆柱螺旋状的圆形冲孔17孔壁环绕主轴10的通孔设置。

这样做的目的是获得一个呈特定形状的凸型成型轨，该成型轨应当由一段平直段19和一段圆柱螺旋线状的圆柱螺旋段18构成，所述圆柱螺旋段18与平直段19平滑过渡，并且圆柱螺旋段18的轨面朝内。当弧形带2由辊轧机构12而出，并对应送到该成型轨的进口时，弧形带2的一个波槽与成型轨凹凸配合，使弧形带2沿该成型轨滑动，该弧形带2进入圆柱螺旋段18的部分被约束并逐步的塑性形变成螺旋状，与此同时，缆芯1由主轴10通孔而出，随转动体9的匀速转动，这些螺旋状的弧形带2逐次的被卷绕在缆芯1外并且形成联锁铠装结构。

而由上述的成型钢片16结构可知，该缺口的平直侧壁部分可视为一个平直的凸形轨，也就构成了成型轨的平直段19；而圆形冲孔17的孔壁部分可视为一个圆柱螺旋状的凸形轨，也就构成了成型轨的圆柱螺旋段18。

承上述，弧形带2进入成型钢片16后需要足够的推力来保证其能够沿圆柱螺旋段18发生形变，而由于弧形带2的s形构造，其本身可以承受沿其长度方向的一定大小的力，因此上述的推力可由辊轧机构12来提供。为保证辊轧机构12和成型钢片16之间的弧形带2能够保持平直状态2，所述转动体9上还具有一个导向机构15。该导向机构15具有一个和弧形带2两侧表面形状配合的s形狭缝，该弧形带2进入s形狭缝后可沿其长度方向滑动，并且被此s形狭缝约束保证其形变量不致过大。

四、放带盘11

放带盘11用于安放金属带3成卷，所述放带盘11通过轴承套设在所述转动体9的圆周面外，由此放带盘11相对转动体9可自由的自转，且该自转的轴线与转动体9的自转轴线重合。

另外，所述转动体9上还固定设置有第一导向轮20和第二导向轮21，用于依次约束位于放带盘11和辊轧机构12之间的金属带3的输送路径，当辊轧机构12作业时产生牵引金属带3的牵引力，此时后续的金属带3由放带盘11绕第一导向轮20和第二导向轮21进入辊轧机构12中。

为保证金属带3具有适当的张力，放带盘11上具有阻尼机构，该阻尼机构通过摩擦片来使放带盘11和转动体9之间具有适度的摩擦力，以提供所需的张力。由于这类阻尼机构为本领域技术人员习见技术手段，故在此不再赘述。

除此之外，所述制造设备还包括控制连接所述第一驱动机构22、第二驱动机构23和牵引机6的可编程控制系统。通过该可编程控制系统，使第一驱动机构22、第二驱动机构23和牵引机6的转速相互匹配。

以上通过实施例对于本发明的发明意图和实施方式进行详细说明，但是本发明所属领域的一般技术人员可以理解，本发明以上实施例仅为本发明的优选实施例之一，为篇幅限制，这里不能逐一列举所有实施方式，任何可以体现本发明权利要求技术方案的实施，都在本发明的保护范围内。例如，在本发明的优选实施例中通过加工钢片来获得成型轨，这样方式具有加工容易、成本低、圆柱螺旋段精度高的特点。但事实上该成型轨并不是仅能通过在钢片上加工获得，也可以通过把一段平直的轨条加工出螺旋造型来直接获得成型轨。

需要注意的是，以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式仅限于此，在上述实施例的指导下，本领域技术人员可以在上述实施例的基础上进行各种改进和变形，而这些改进或者变形落在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种旋转曲面联锁铠装电缆制造设备，将金属带螺旋缠绕在缆芯外周以装配联锁铠装电缆,包括：

主轴，内部同轴设有构成所述缆芯输送路径的通孔；

转动体，由第一驱动机构驱动绕该主轴自转；所述转动体上设有成型轨，以及一个将金属带轧成s形横断面的弧形带并送进该成型轨的辊轧机构；所述成型轨至少出口段为环绕所述通孔出口设置的圆柱螺旋段，该圆柱螺旋段的轨面向内使所述弧形带沿其滑动时塑性形变为自锁螺旋状并包在由所述通孔出口而出的缆芯外；

安放金属带成卷的放带盘，所述放带盘通过轴承套设在所述转动体的圆周面外；另外，所述转动体上还固定设置有若干依次约束位于放带盘和辊轧机构之间的金属带输送路径的导向轮；

所述转动体上还具有一个使所述辊轧机构和成型轨之间的弧形带保持平直状态的导向机构；

所述制造设备还包括一个用于持续牵引所述缆芯的牵引机构，所述通孔和牵引机构之间的缆芯输送路径位于所述主轴的中心轴线上；其特征在于：

所述辊轧机构包括定位机构和一对由第二驱动机构驱动从而同步反向旋转的辊轧轮，这对辊轧轮的辊面为相互凹凸配合的S形曲面，所述定位机构具有与所述金属带形状配合的孔，以约束金属带以预定角度和位置进入所述的一对辊轧轮之间。

2.根据权利要求1所述的一种旋转曲面联锁铠装电缆制造设备，其特征在于：所述圆柱螺旋段的轴线与所述主轴的轴线重合。

3.根据权利要求2所述的一种旋转曲面联锁铠装电缆制造设备，其特征在于：所述成型轨由所述圆柱螺旋段以及与所述圆柱螺旋段平滑过渡的平直段构成。

4.根据权利要求3所述的一种旋转曲面联锁铠装电缆制造设备，其特征在于：所述成型轨形成在一个大致呈环形的钢片上，所述钢片厚度与所述弧形带表面一个波槽宽度配合，所述钢片一侧边缘开设有与其上圆形冲孔连通的缺口，所述缺口的一侧侧壁平直且与所述圆形冲孔的孔壁相切；该缺口的平直侧壁部分构成所述平直段的轨面，所述钢片局部扭曲使所述圆形冲孔的孔壁构成所述圆柱螺旋段的轨面。

5.根据权利要求4所述的一种旋转曲面联锁铠装电缆制造设备，其特征在于：所述放带盘上具有用于控制放带张力的阻尼机构。

6.根据权利要求5所述的一种旋转曲面联锁铠装电缆制造设备，其特征在于：所述制造设备还包括控制连接所述第一驱动机构、第二驱动机构和牵引机构的可编程控制系统。