CN105355329B - 一种高速铁路专用内屏蔽数字信号电缆制备装置及制备方法 - Google Patents

Abstract

一种高速铁路专用内屏蔽数字信号电缆制备装置及制备方法，其中制备装置包括：铜带轧纹装置、铜带纵包变形装置、薄膜绕包装置、牵引装置、收线排线装置。轧纹装置包括两个相向转动的压轧辊组成；铜带纵包变形装置包括铜带纵包喇叭模、成型模、定径模组成；薄膜绕包装置包括两台高速同心式绕包机和储带装置；牵引装置包括一主动牵引轮和一被动牵引轮；收线排线装置包括收线总成、排线总成；上述装置由主控制单元控制，铜带放带张力大小、铜带轧纹的速度、两台绕包机薄膜重叠率与速度控制等都可设定修改；可同时完成铜带压纹、绕包、牵引、收线、排线的处理控制，电缆质量稳定可靠。

Description

一种高速铁路专用内屏蔽数字信号电缆制备装置及制备方法

技术领域

本发明涉及铁路内屏蔽数字信号电缆的制备技术领域，尤其是高速铁路专用内屏蔽数字信号电缆制备装置和制备方法。

背景技术

高速铁路专用内屏蔽数字信号电缆的内屏蔽生产工序是电缆生产过程中关键工序之一，分为铜带压纹、铜带变形纵包和定径成型、双层薄膜绕包、牵引、收线几个阶段，由于铜带厚度仅有0.1mm，直接纵包无法保证结构均匀、圆整，屏蔽线组弯曲性能差，铜带必须采用压轧菱形状凸点的方式，增加铜带的有效使用厚度，以提高铜带纵包后的机械性能。生产过程中，轧纹铜带纵包方法、屏蔽外薄膜绕包方式、牵引与收排线速度的控制方法、整条线的同步性和稳定性均制约了生产效率的提高和产品质量的稳定性，具体表现在以下几个方面：

1.铜带轧纹

铜带轧纹是在压轧滚轴表面横向加工有齿高为0.5mm的锯齿状齿纹，通过调整两轴之间的间隙调整其轧纹厚度，轧纹厚度偏小，机械性能达不到使用要求，轧纹厚度偏大，会使铜带受伤，在铜带厚度不均匀时，还可能会使铜带直接轧断，同时会导致纵包变形阻力大，易断带，无法正常生产。

2.屏蔽铜带纵包

由于轧纹后的铜带变硬、变厚，用普通纵包长模嘴模具变形纵包，无法保证屏蔽纵包质量的稳定，一般纵包长模嘴模具是用0.8mm厚的不锈钢板人工变形而成，加工精度低，过渡段、变形段、出口成型段模具尺寸在铜带行进的过程中极易变化，在生产过程中调整好后，有时使用不久就因为模具尺寸变化无法继续生产，表现为断带、变形阻力大等。

3.薄膜绕包

薄膜绕包是在屏蔽层圆整纵包成型后用两层0.05mm的OPP带重叠绕包在外面，以保持屏蔽纵包的稳定性和圆整性，提高屏蔽线组的弯曲性能。绕包方式采用双层半切线式绕包，放带张力靠机械摩擦片控制，绕包转速靠地轴与牵引变速箱连接，由牵引主电机联动控制，绕包转速的调节靠绕包头机械变速箱调节控制，调节反应不灵敏、迟缓，调节范围窄，由于张力不稳定，速度调节受限，导致生产效率低，绕包质量不稳定。

4.牵引

牵引是采用两个1000mm的牵引轮，一个主动轮，另一个被动轮，其中被动轮有分线槽，速度控制是靠与绕包头联动的滑差调速电机控制，速度控制不准确，范围受限，速度快时，绕包和牵引稳定性差，不能确保产品质量。

5.收排线

收线采用顶锥式收线架，收线电机采用力矩电机控制，排线采用光亮滑动排线杠控制排线节距，收线张力大小不易调节，收线速度和收线张力很难控制，排线节距不稳定，有时会产生压线、排线凹凸不平等现象。

6.产品质量

采用上述方法生产的内屏蔽线组，电气性能指标相对稳定，能够满足标准要求，但外观质量有时不圆整，线径不均匀，有时还会出现短段，间接产生浪费现象。

因此，采用目前的工艺方法无法满足铁路内屏蔽数字信号电缆高速、稳定可靠的生产要求，对产品质量也带来了一定的影响。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种高速铁路专用内屏蔽数字信号电缆制备装置，还提供一种高速铁路专用数字信号电缆的制备方法，使高速铁路专用数字信号电缆内屏蔽工序整条生产线控制灵敏、速度快、效率高，生产工艺参数的设定方便、准确，产品质量可靠稳定。

本发明提供的一种高速铁路专用内屏蔽数字信号电缆制备装置，其特征是，按照电缆生产工序依次包括：

铜带压纹装置，包括两个相向转动的压纹辊、速度补偿机构，压纹辊上均匀分布菱形状凸点；压纹辊由独立的变频电机驱动；速度补偿机构包括绕一轴线进行被动摆动的摆臂，该轴线与压纹辊的轴线平行；摆臂的端部设置有被压紧的铜带带动而自转的滚轮；滚轮位于铜带压纹装置的输出端，滚轮的位置低于压纹辊的的位置；

铜带纵包变形装置，包括稳带轮、变形喇叭模、成型模、定径模；稳带轮位于铜带绕包变形装置的输入端；稳带轮后方设置变形喇叭模，变形喇叭模后方设置成型模，成型模后方设置定径模；

薄膜绕包装置，包括两台高速同心式绕包机；第一台绕包机设置在铜带纵包变形装置后方；第二台绕包机设置在第一台绕包机后方；

每台绕包机绕包机主体、驱动电机、绕包放带盘、绕包角度挡销、绕包角度调整器、调整器紧固螺母、包带管、储带装置；

绕包驱动电机为变频电机，由PLC控制单元控制，PLC控制单元连接有人机交互用的触摸屏；绕包驱动电机设置在绕包机主体上；绕包驱动电机通过皮带传动驱动第一传动轴；第一传动轴为空心轴，第一传动轴的空腔内穿过有第二传动轴，第二传动轴的两端伸出于第一传动轴的两端；第二传动轴也为空心轴，第二传动轴的空腔内穿过有第三传动轴，第三传动轴的动力输入端伸出于第二传动轴的端部，第三传动轴的另一端连接同轴线设置的包带管，第三传动轴也为空心轴；第三传动轴的内径与包带管的内径相等；包带管的一侧沿轴向设置有薄膜进入缝隙；

第一传动轴上设置有第一传动轮，第一传动轮与第二传动轮连接，第二传动轮安装在制动器的输入轴上，制动器的输出轴上设置第三传动轮，第三传动轮连接第四传动轮，第四传动轮安装在第三传动轴的一端；

第一传动轴上还设置有第五传动轮，第五传动轮与第六传动轮连接，第六传动轮设置在磁粉离合器的输入轴，磁粉离合器的输出轴上设置有第七传动轮，第七传动轮与第八传动轮连接，第八传动轮安装在第二传动轴的一端；

所述制动器、磁粉离合器安装在绕包机主体上；

所述绕包放带盘设置在第一传动轴上，绕包放带盘的端面上设置有绕包角度挡销；

所述第二传动轴上设置有薄膜盘安装位，在薄膜盘安装位的一侧第二传动轴上设置有挡盘；

所述绕包角度调整器位于薄膜盘安装位与包带管上的薄膜进入缝隙之间；绕包角度调整器包括支架、调整辊子，支架可沿第三传动轴轴向移动并定位的安装在第三传动轴上；调整辊子安装在支架顶端；

牵引装置，包括牵引装置主体及安装在牵引装置主体上的一主动牵引轮和一被动牵引轮，主动牵引轮由牵引电机驱动，牵引电机的给定电压由主控制单元控制，主控制单元设置有可输入牵引预定速度的人机交互模块；

牵引装置的输出端出设置有检测牵引速度的位移速度传感器；该速度位移传感器将线缆的牵引速度信号传输至主控制单元；

牵引装置的输出端设有绕一轴线摆动的摆臂及安装在摆臂端部的滚轮；摆臂与牵引装置主体之间连接有位移传感器，所述主控制单元通过位移传感器检测的位移信号对牵引电机输出控制信号；

在摆臂的上下方各设置一个限位装置；

收线排线装置，包括收线总成和排线总成两部分；

收线总成包括收线盘、收线驱动电机，收线盘设置在收线驱动电机的输出端；

排线总成包括排线驱动电机、丝杠机构，导轨及往复运行在导轨上的平移部件；所述排线驱动电机的输出端驱动一丝母转动，丝母与排线驱动电机相对固定，与丝母配合的丝杠通过一连接部件与所述平移部件固定连接；所述收线总成设置在所述平移部件上；

收线驱动电机和排线驱动电机均为变频电机，均由收线排线PLC控制器控制，收线排线PLC与控制牵引速度的主控制单元通讯连接；收线排线PLC控制器连接有可以预设排线节距的人机相互界面。

上述制备装置，进一步的：所述铜带压纹装置中，压纹辊上的菱形状凸点的边长为0.7mm相邻两个菱形的相邻的两个边相互平行且之间的距离为1.5mm，两个边之间的间距处深1mm、。

上述制备装置，进一步的：所述纵包喇叭模、成型模、定径模均采用硬质合金材料制作。

上述制备装置，进一步的：其所述牵引装置中主动牵引轮、被动牵引轮的直径均为800mm，主动牵引轮、被动牵引轮走线表面上分别开有五道分线槽，分线槽截面为扇形。

本发明提供的一种高速铁路专用内屏蔽数字信号电缆的制备方法，其特征是：包括如下步骤：

1)选用厚度为0.1mm的铜带作为加工对象；

2)铜带压纹：利用压纹装置，将光亮铜带压轧成压纹铜带，压纹表面均匀、光滑、无毛刺、无翘边；

3)压纹铜带变形纵包：压纹铜带经喇叭模预变形成喇叭状，再经纵包成型模后，将压纹铜带搭接纵包线组上，经定径模定径后，将压纹铜带均匀圆整的纵向包覆在线组外面；

4)薄膜绕包：纵包屏蔽线组表面平放一泄流线后，通过两台高速同心式绕包装置；重叠绕包两层薄膜带，将屏蔽后的线组、屏蔽层扎紧，保证其圆整、均匀稳定；

5)牵引：将绕包后的屏蔽线在主、被动牵引轮沿分线槽缠绕5圈后，经过牵引装置中的滚轮，引至收线排线装置中的收线盘。

6)将收线速度、排线节距在收排线PLC控制器连接的人机交互界面上预设定；牵引至收线盘的线缆被收线盘收起，收线盘收线的同时被排线总成中的平移部件带动往复运动，实现设定节距的排线。

本发明的有益效果是：

本发明采用铜带轧纹装置、铜带变形纵包装置、双层薄膜分层同心绕包装置、牵引装置、收排线装置组成内屏蔽制备装置，各部分采用人机相互界面加PLC通过主控制单元进行集中控制，不单独配操作箱，开机操作方便，铜带轧纹采用独立电压控制变频电机；牵引速度把速度模拟量加入，经由运算，控制牵引电机频率的给定电压，实现速度控制变化；收线速度通过牵引速度传感器、位移传感器、电机编码器对收线速度进行闭环控制，整条生产线工艺参数可以随时根据需要进行调整，通过上述装备生产的产品，屏蔽铜带无翘边、无皱褶、无伤痕；外观平滑圆整，成缆时无扭曲变形，速度快，效率高，产品质量稳定可靠，提高了经济效益和社会效益。

附图说明

下面结合附图和实例对本发明做进一步的说明：

图1为本发明实施例的结构框图；

图2为本发明实施例中铜带压纹装置的结构示意图；

图3为本发明实施例中铜带纵包装置的结构示意图；

图4为本发明实施例中主控制单元的示意图；

图5为本发明实施例中第一台绕包机的结构示意图；

图6为本发明实施例中第二台绕包机的结构示意图；

图7为本发明实施例中牵引装置的结构示意图；

图8为本发明实施例中收线排线装置的结构示意图；

图9为本发明实施例中压纹辊的菱形状凸点的分布示意图(局部展开)；

图10为图9所示两相邻菱形状凸点之间间距及深度的示意图；

图11为本发明实施例中主动牵引轮上分线槽的示意图(局部剖视)；

图中：

1铜带压纹装置，11压纹装置主体，12压纹辊，121菱形状凸点，13速度补偿机构，131摆臂，132滚轮，

2铜带纵包变形装置，21变形装置主体，22稳带轮，23变形喇叭模，24成型模，25定径模，

3第一台绕包机，31绕包机主体，32绕包放带盘，33绕包角度挡销，34绕包角度调整器，341支架，342调整辊子，35调整器紧固螺母，36包带管，361薄膜进入缝隙，37储带装置，38绕包驱动电机，39皮带传动，310第一传动轴，311第二传动轴，312第三传动轴，313第一传动轮，314第二传动轮，315制动器，316第三传动轮，317第四传动轮，318第五传动轮，319第六传动轮，320磁粉离合器，321第七传动轮，322第八传动轮，323挡盘，

4第二台绕包机，41绕包机主体，42储带装置，

5牵引装置，51牵引装置主体，52主动牵引轮，521分线槽，53被动牵引轮，54速度传感器，55摆臂，56滚轮，

6收线排线装置，61排线驱动电机，62丝杠，63导轨，64收线驱动电机，65人机交互界面，66收线盘，67平移部件，

7主电控柜，71人机交互模块。

具体实施方式

如图1所示，一种高速铁路专用内屏蔽数字信号电缆制备装置，按照电缆生产工序依次包括铜带压纹装置1、铜带纵包变形装置2、薄膜绕包装置、牵引装置5、收线排线装置6，此外还包括主控制单元7。

如图2所示，铜带压纹装置1，主要包括压纹装置主体11、两个相向转动的压纹辊12、速度补偿机构13。压纹辊12上均匀分布菱形状凸点121。压纹辊12由独立的变频电机驱动，该变频电机记为压纹驱动电机。速度补偿机构13包括绕一轴线进行被动摆动的摆臂131，该轴线与压纹辊12的轴线平行；摆臂131的端部设置有被压紧的铜带带动而自转的滚轮132；滚轮132位于铜带压纹装置1的输出端，滚轮132的位置低于压纹辊12的的位置；实施时，在摆臂与压纹装置主体之间设置连接有位移传感器，摆臂的摆动被位移传感器测得(该位移传感器在图中没有绘出，但是根据公知常识可以得出位移传感器的结构及安装方式，因此不再赘述)，位移传感器测得后将信号传输至主控制单元7，主控制单元处理后输出对压纹驱动电机进行控制，从而控制压纹辊12的转速。

所述铜带压纹装置中，如图9、10所示，压纹辊12上的菱形状凸点的边长为0.7mm相邻两个菱形的相邻的两个边相互平行且之间的距离为1.5mm，两个边之间的间距处深1mm。

如图3所示，铜带纵包变形装置2，包括变形装置主体21及安装在变形装置主体上的稳带轮22、变形喇叭模23、成型模24、定径模25。稳带轮22位于铜带绕包变形装置2的输入端；稳带轮22后方设置变形喇叭模23，变形喇叭模23后方设置成型模24，成型模24后方设置定径模25。其中变形喇叭模23、成型模24、定径模25均为现有技术，不再单独作出解释及绘制详细的结构示意图。

所述纵包喇叭模、成型模、定径模均采用硬质合金材料制作。

如图1所示，薄膜绕包装置，包括两台高速同心式绕包机；第一台绕包机3设置在铜带纵包变形装置2后方；第二台绕包机4设置在第一台绕包机3后方。

两台绕包机的结构及原理相同，以第一台绕包机3为例，进行详细的说明。

如图5所示，第一台绕包机3主要包括绕包机主体31、绕包驱动电机38、绕包放带盘32、绕包角度挡销33、绕包角度调整器34、调整器紧固螺母35、包带管36、储带装置37。

绕包驱动电机38为变频电机，由PLC控制单元控制，PLC控制单元连接有人机交互用的触摸屏。绕包驱动电机38设置在绕包机主体31上。绕包驱动电机38通过皮带传动39驱动第一传动轴310；第一传动轴310为空心轴，第一传动轴310的空腔内穿过有第二传动轴311，第二传动轴311的两端伸出于第一传动轴310的两端；第二传动轴311也为空心轴，第二传动轴311的空腔内穿过有第三传动轴312，第三传动轴312的动力输入端伸出于第二传动轴311的端部，第三传动轴312的另一端连接同轴线设置的包带管36，第三传动轴312也为空心轴；第三传动轴312的内径与包带管36的内径相等；包带管36的一侧沿轴向设置有薄膜进入缝隙361。

第一传动轴310上设置有第一传动轮313，第一传动轮313与第二传动轮314连接，第二传动轮314安装在制动器315的输入轴上，制动器315的输出轴上设置第三传动轮316，第三传动轮316连接第四传动轮317，第四传动轮317安装在第三传动轴312的一端。

第一传动轴310上还设置有第五传动轮318，第五传动轮318与第六传动轮319连接，第六传动轮319设置在磁粉离合器320的输入轴，磁粉离合器320的输出轴上设置有第七传动轮321，第七传动轮321与第八传动轮322连接，第八传动轮322安装在第二传动轴311的一端。

所述制动器315、磁粉离合器320安装在绕包主体31上。制动器315、磁粉离合器320均为现有技术，可直接购得，因此不再详述其结构构造。

所述绕包放带盘32设置在第一传动轴310上，绕包放带盘32的端面上设置有绕包角度挡销33。

所述第二传动轴311上设置有薄膜盘安装位，在薄膜盘安装位的一侧第二传动轴311上设置有挡盘323；

所述绕包角度调整器34位于薄膜盘安装位与包带管上的薄膜进入缝隙361之间；绕包角度调整器34包括支架341、调整辊子342，支架341可沿第三传动轴312轴向移动并定位的安装在第三传动轴312上，该实施例中采用调整器紧固螺母对绕包角度调整器34进行定位；调整辊子342安装在支架341顶端。

同理的，如图6所示，第二台绕包机4也是上述结构，包含了绕包机主体41、储带装置42，不再赘述。

如图7所示，牵引装置5，包括牵引装置主体51及安装在牵引装置主体51上的一主动牵引轮52和一被动牵引轮53，主动牵引轮52由牵引电机驱动，牵引电机的给定电压由主控制单元7控制，主控制单元7设置有可输入牵引预定速度的人机交互模块71。

牵引装置5的输出端设置有检测牵引速度的速度传感器54；该速度传感器54将线缆的牵引速度信号传输至主控制单元7。

牵引装置5的输出端设有绕一轴线摆动的摆臂55及安装在摆臂端部的滚轮56；摆臂55与牵引装置主体51之间连接有位移传感器，所述主控制单元7通过位移传感器检测的位移信号对牵引电机输出控制信号。该处的位移传感器与铜带压纹装置中的位移传感器作用相同，原理也相同，根据现有技术及公知常识，可以容易得出该位移传感器的结构及安装方式，因此不必再详述。

在摆臂55的上下方各设置一个限位装置；该实施例中，限位装置可以直接是速度传感器54。

所述牵引装置5中主动牵引轮52、被动牵引轮53的直径均为800mm，主动牵引轮52、被动牵引轮53走线表面上分别开有五道分线槽，如图10所示为主动牵引轮的局部剖视图，可以看出其五道分线槽521的设置方式，分线槽521截面为扇形。被动牵引轮53的分线槽设置方式与分线槽的横截面均与主动牵引轮的一致，不再单独绘图示意，可以根据图10直接得出。

收线排线装置6，包括收线总成和排线总成两部分。

收线总成包括收线盘66、收线驱动电机64，收线盘66设置在收线驱动电机64的输出端。

排线总成包括排线驱动电机61、丝杠机构，导轨63及往复运行在导轨上的平移部件67；所述排线驱动电机61的输出端驱动一丝母转动，丝母与排线驱动电机61相对固定，与丝母配合的丝杠62通过一连接部件68与平移部件67固定连接；收线总成设置在平移部件67上。

收线驱动电机64和排线驱动电机61均为变频电机，均由收线排线PLC控制器控制，收线排线PLC与控制牵引速度的主控制单元7通讯连接，以便于更为合理的综合处理各种数据并对各电机进行控制。收线排线PLC控制器连接有可以预设排线节距的人机相互界面65。

本发明提供的一种高速铁路专用内屏蔽数字信号电缆的制备方法，其特征是：包括如下步骤：

1)选用厚度为0.1mm的铜带作为加工对象；

2)铜带压纹：利用铜带压纹装置的压纹辊12，将光亮铜带压轧成压纹铜带，压纹表面均匀、光滑、无毛刺、无翘边；

如图2所示，厚度0.1mm的铜带，经过铜带压纹装置主体11装配的相向转动且互相啮合的压纹辊12的啮合面，压纹辊12表面有间距1.5mm，深1.0mm，边长0.7mm×0.7mm菱形状凸点121，凸点在压纹辊表面均匀排列，调整上下压纹辊啮合间隙，使铜带通过压纹辊12后，0.1mm光亮铜带变成表面有均匀菱形压纹、有效使用厚度0.32mm左右的压纹铜带，压纹铜带通过速度补偿机构13的滚轮132，至图3所示铜带纵包装置2；速度补偿机构13的摆臂转动的轴心端设置有位移传感器，通过该位移传感器控制压纹驱动电机，电气控制采用了独立的电压控制方法，陡坡升降采用不同的时间控制，使压纹速度与主机速度的变化同步，放带张力的大小，压纹速度的变化控制均通过PLC控制，由图4所示主控制单元7上人机交互界面71设定控制，速度跟踪灵敏、均匀、稳定；

3)压纹铜带变形纵包：压纹铜带经变形喇叭模23预变形成喇叭状，再经成型模24后，将压纹铜带搭接纵包线组上，经定径模25定径后，将压纹铜带均匀圆整的纵向包覆在线组外面；

如图3所示，厚度0.32mm压纹屏蔽铜带与放线盘放出的绝缘单线2.72mm的星形四线组同时通过图3中的稳带轮22，屏蔽铜带和线组同步进入变形喇叭模23，通过变形喇叭模23后，压纹屏蔽铜带变形成半圆弧状包在星形四线组外面，随后其通过成型模24，将屏蔽铜带纵包两边沿逆时针方向重叠搭接变为相对光滑圆整的圆管状包覆在四线组外面，再通过定径模25微量紧压定径后，形成光滑、圆整，断面结构均匀对称的屏蔽线组；

4)薄膜绕包：纵包屏蔽线组表面平放一泄流线后，通过两台高速同心式绕包装置；重叠绕包两层薄膜带，将屏蔽后的线组、屏蔽层扎紧，保证其圆整、均匀稳定；每台绕包机设置一个绕包驱动电机38，驱动三个传动轴及三个传动轴上的其他部件分别转动，这样便于同步控制三个传动轴的动作及速度，使相互之间的配合更为精准，为绕包质量提高提供基础，同时结构也更为简化；

如图5所示，在绕包机主体31的进线端沿屏蔽层外顺放一根不小于0.4mm的泄流线，线端头通过包带管36引出，将OPP薄膜绕包带固定于绕包放带盘32上，并用锁母固定紧，将薄膜端头通过绕包角度挡销33，再穿过绕包角度调整器34，通过调整绕包角度调整器34的薄膜绕包角度，使薄膜平滑顺畅的绕包在屏蔽层外面，把调整器紧固螺母35固定好，将运行速度、绕包薄膜重叠量通过PLC由图4所示的主控制单元7上的人机交互界面71控制，保证薄膜绕包平滑、无皱褶、重叠量适宜，与生产线速度跟踪匹配，绕包后屏蔽线组圆整均匀，结构稳定。

本实施例进一步的技术方法是图4所示的薄膜绕包装置出线端设有一等同中心高的储带装置37，储带一次可至少满足15km的屏蔽线单层绕包，单层绕包完成后，再通过图6所示的同样结构的第二台绕包机4，完成第二层薄膜的绕包，进一步提高了屏蔽线组结构的圆整性和稳定性，同时保证了缆芯中屏蔽层与绝缘芯线的绝缘性能。

5)牵引：将绕包后的屏蔽线在主动牵引轮52、被动牵引轮53沿分线槽缠绕5圈后，经过牵引装置中的滚轮56，引至收线排线装置中的收线盘66；

如图7所示，屏蔽线沿各自的扇形分线槽走行不变形、不压线，绕包后的屏蔽线组在牵引和分线轮各自沿扇形槽缠绕5圈后，通过滚轮56引至图8所示的收线排线装置。牵引速度经由PID的运算通过人机交互界面71控制，为确保牵引速度偏离控制范围，在摆臂的另一端即绕轴线转动端，设有上下限位，此处速度传感器即为上下限位，并安装固定在牵引装置主体51图示位置，保证了牵引速度的极限控制范围，避免了因速度过快或过慢对产品质量造成的影响。

6)将收线速度、排线节距在收排线PLC控制器连接的人机交互界面65上预设定；牵引至收线盘66的线缆被收线盘66收起，收线盘66收线的同时被排线总成中的平移部件67带动往复运动，实现设定节距的排线；

如图8所示，由图7牵引装置中滚轮输出的屏蔽线组，至收线排线装置6，收线排线装置6的工作原理同龙门式收排线相似，收线盘66有收线驱动电机64驱动控制，排线装置包括排线驱动电机61、丝杠62、导轨63，收线速度与牵引装置中的位移传感器配合通过主控制单元7及收线驱动电机的编码控制器实现闭环控制，收线速度稳定，同步性好。排线节距根据产品线径由图4所示主电控柜7上人机交互界面71进行设定修改控制，由PLC处理后控制排线驱动电机执行，收线盘根据设定节距大小，沿导轨27左右往复均匀移动，保证屏蔽线进入收线装置始终处于中心位置，排线均匀整齐美观，对线芯无伤害。在本装置中，也装配有人机交互界面65，功能与主控制单元的人机交互界面71一致，可随时对工艺参数进行设定和修改，操作方便，提高了效率。

本实施例如上所述生产4芯直径2.72mm的屏蔽线组，各部分跟踪同步性好，相关工艺参数可分别设定控制，速度快，可达到60m/min,与普通其它制备方式相比速提高了近1倍，下机外观质量和各项电气性能参数优良且稳定，在确保产品质量的同时，提高了生产效率，降低了成本。

通过上述实施方式生产的屏蔽线组，下机质量统计见表一：

表一

由上表可以看出，采用此发明生产的内屏蔽线组，电气性能指标优良，外观质量稳定，提高了铁路内屏蔽数字信号电缆的质量。

Claims (4)

1.一种高速铁路专用内屏蔽数字信号电缆制备装置，其特征是，按照电缆生产工序依次包括：

铜带压纹装置，包括两个相向转动的压纹辊、速度补偿机构，压纹辊上均匀分布菱形状凸点；压纹辊由独立的变频电机驱动；速度补偿机构包括绕一轴线进行被动摆动的摆臂，该轴线与压纹辊的轴线平行；摆臂的端部设置有被压紧的铜带带动而自转的滚轮；滚轮位于铜带压纹装置的输出端，滚轮的位置低于压纹辊的位置；

铜带纵包变形装置，包括稳带轮、变形喇叭模、成型模、定径模；稳带轮位于铜带绕包变形装置的输入端；稳带轮后方设置变形喇叭模，变形喇叭模后方设置成型模，成型模后方设置定径模；

薄膜绕包装置，包括两台高速同心式绕包机；第一台绕包机设置在铜带纵包变形装置后方；第二台绕包机设置在第一台绕包机后方；

每台绕包机绕包机主体、驱动电机、绕包放带盘、绕包角度挡销、绕包角度调整器、调整器紧固螺母、包带管、储带装置；

绕包驱动电机为变频电机，由PLC控制单元控制，PLC控制单元连接有人机交互用的触摸屏；绕包驱动电机设置在绕包机主体上；绕包驱动电机通过皮带传动驱动第一传动轴；第一传动轴为空心轴，第一传动轴的空腔内穿过有第二传动轴，第二传动轴的两端伸出于第一传动轴的两端；第二传动轴也为空心轴，第二传动轴的空腔内穿过有第三传动轴，第三传动轴的动力输入端伸出于第二传动轴的端部，第三传动轴的另一端连接同轴线设置的包带管，第三传动轴也为空心轴；第三传动轴的内径与包带管的内径相等；包带管的一侧沿轴向设置有薄膜进入缝隙；

第一传动轴上设置有第一传动轮，第一传动轮与第二传动轮连接，第二传动轮安装在制动器的输入轴上，制动器的输出轴上设置第三传动轮，第三传动轮连接第四传动轮，第四传动轮安装在第三传动轴的一端；

第一传动轴上还设置有第五传动轮，第五传动轮与第六传动轮连接，第六传动轮设置在磁粉离合器的输入轴，磁粉离合器的输出轴上设置有第七传动轮，第七传动轮与第八传动轮连接，第八传动轮安装在第二传动轴的一端；

所述制动器、磁粉离合器安装在绕包机主体上；

所述绕包放带盘设置在第一传动轴上，绕包放带盘的端面上设置有绕包角度挡销；

所述第二传动轴上设置有薄膜盘安装位，在薄膜盘安装位的一侧第二传动轴上设置有挡盘；

所述绕包角度调整器位于薄膜盘安装位与包带管上的薄膜进入缝隙之间；绕包角度调整器包括支架、调整辊子，支架可沿第三传动轴轴向移动并定位的安装在第三传动轴上；调整辊子安装在支架顶端；

牵引装置，包括牵引装置主体及安装在牵引装置主体上的一主动牵引轮和一被动牵引轮，主动牵引轮由牵引电机驱动，牵引电机的给定电压由主控制单元控制，主控制单元设置有可输入牵引预定速度的人机交互模块；

牵引装置的输出端处设置有检测牵引速度的速度传感器；该速度传感器将线缆的牵引速度信号传输至主控制单元；

牵引装置的输出端设有绕一轴线摆动的摆臂及安装在摆臂端部的滚轮；摆臂与牵引装置主体之间连接有位移传感器，所述主控制单元通过位移传感器检测的位移信号对牵引电机输出控制信号；

在摆臂的上下方各设置一个限位装置；

收线排线装置，包括收线总成和排线总成两部分；

收线总成包括收线盘、收线驱动电机，收线盘设置在收线驱动电机的输出端；

排线总成包括排线驱动电机、丝杠机构，导轨及往复运行在导轨上的平移部件；所述排线驱动电机的输出端驱动一丝母转动，丝母与排线驱动电机相对固定，与丝母配合的丝杠通过一连接部件与所述平移部件固定连接；所述收线总成设置在所述平移部件上；

收线驱动电机和排线驱动电机均为变频电机，均由收线排线PLC控制器控制，收线排线PLC与控制牵引速度的主控制单元通讯连接；收线排线PLC控制器连接有可以预设排线节距的人机相互界面。

2.根据权利要求1所述的一种高速铁路专用内屏蔽数字信号电缆的制备装置，其特征是：所述铜带压纹装置中，压纹辊上的菱形状凸点的边长为0.7mm相邻两个菱形的相邻的两个边相互平行且之间的距离为1.5mm，两个边之间的间距处深1mm。

3.根据权利要求1所述的一种高速铁路专用内屏蔽数字信号电缆制备装置，其特征是：所述变形喇叭模、成型模、定径模均采用硬质合金材料制作。

4.根据权利要求1所述的一种高速铁路专用内屏蔽数字信号电缆制备装置，其特征是：所述牵引装置中主动牵引轮、被动牵引轮的直径均为800mm，主动牵引轮、被动牵引轮走线表面上分别开有五道分线槽，分线槽截面为扇形。