CN105489320A - 电缆及其生产方法和生产装置 - Google Patents

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杨趁芬
向天波
王芝红
芮文秀
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    • H01B7/42—Insulated conductors or cables characterised by their form with arrangements for heat dissipation or conduction

Abstract

本发明公开了一种电缆及其生产方法和生产装置，包括送料机构、第一挤出机、冷却机构和第二挤出机；送料机构能够将电缆线芯输送至第一挤出机内，第一挤出机的顶部沿着电缆线芯的运动方向依次设有第一料斗和第二料斗，第一料斗内盛有绝缘材料并能够输送至第一挤出机的内腔内以使得电缆线芯的表面包覆绝缘层，第二料斗盛有隔热材料并能够输送至第一挤出机的内腔内以使得绝缘层的表面包覆隔热层；包覆有绝缘层和隔热层的电缆线芯经过冷却机构进行冷却以制得电缆单元，多根绞合后的电缆单元经过第二挤出机以向电缆单元的表面包覆聚氨酯，绝缘材料的熔点、聚氨酯的熔点和隔热材料的熔点依次增大。该电缆具有优异的电学性质和力学性质。

Description

电缆及其生产方法和生产装置
技术领域
本发明涉及一种电缆及其生产方法和生产装置。
背景技术
电缆通常是由几根或几组导线(每组至少两根)绞合而成的类似绳索的电缆，每组导线之间相互绝缘，整个外面包有高度绝缘的覆盖层。现有的电缆生产方法中，一般先在导线的外周包覆绝缘层，然后互相绞合并在外周包覆覆盖层。
虽然上述方法在本领域中较为成熟，但是仍存在着一定的缺陷，主要是由于绝缘层的熔点往往低于覆盖层的熔点，进而使得在进行覆盖层的包覆过程中绝缘层会出现熔融的情况，进而使得导线的表面的绝缘层的分布出现不均匀，甚至是局部缺少绝缘层的情况的发生。一旦导线的表面缺失绝缘层，必然极大地降低了电缆的性能。
发明内容
本发明的目的是提供一种电缆及其生产方法和生产装置，通过该装置的和方法生产的电缆的绝缘层和覆盖层(聚氨酯)分布均匀并且具有优异的兼容性。
为了实现上述目的，本发明提供了一种电缆的生产装置，包括送料机构、第一挤出机、冷却机构和第二挤出机；送料机构能够将电缆线芯输送至第一挤出机内，第一挤出机的顶部沿着电缆线芯的运动方向依次设有第一料斗和第二料斗，第一料斗内盛有绝缘材料并能够输送至第一挤出机的内腔内以使得电缆线芯的表面包覆绝缘层，第二料斗盛有隔热材料并能够输送至第一挤出机的内腔内以使得绝缘层的表面包覆隔热层；包覆有绝缘层和隔热层的电缆线芯经过冷却机构进行冷却以制得电缆单元，多根绞合后的电缆单元经过第二挤出机以向电缆单元的表面包覆聚氨酯，其中，所述绝缘材料的熔点、所述聚氨酯的熔点和所述隔热材料的熔点依次增大。
优选地，绝缘材料为PVC材料，隔热材料为滑石粉。
优选地，第一挤出机沿着电缆线芯的运动方向依次包括第一加热区、第二加热区、第三加热区和第四加热区，第一加热区的温度为355-345℃，第二加热区的温度为355-360℃，第三加热区的温度为245-375℃，第四加热区的温度为180-220℃。
优选地，第一料斗位于第一加热区的顶部，第二料斗位于第三加热区的顶部。
优选地，冷却机构为水槽。
优选地，第一挤出机为双螺杆挤出机，并且双螺杆挤出机的螺杆的转速为15-25rpm。
优选地，第二挤出机沿着电缆单元的运动方向依次包括第一加热区、第二加热区、第三加热区和第四加热区，第一加热区的温度为355-345℃，第二加热区的温度为355-360℃，第三加热区的温度为245-375℃，第四加热区的温度为180-220℃。
本发明还提供了一种电缆的生产方法，该生产方法通过上述的生产装置进行，包括：先向电缆线芯的表面包覆绝缘层，接着在绝缘层的表面包覆隔热层，最后将具有绝缘层和隔热层的电缆线芯绞合并在外周包覆聚氨酯。
本发明进一步提供了一种电缆，该电缆通过上述的生产方法制备而得。
根据上述技术方案，本发明提供的生产方法首先是将电缆线芯驱送至第一挤出机的内腔中，进而使得第一料斗中的绝缘材料进入内腔中并在电缆线芯的表面形成绝缘层，接着电缆线芯继续向前行进，经过第二料斗的下方，隔热材料便在绝缘层的表面进行包覆进而形成隔热层，然后电缆线芯出第一挤出机的模头以进入冷却机构进行冷却形成电缆单元，最后多根绞合后的电缆单元经过第二挤出机以在表面包覆聚氨酯。本方法中充分利用挤出机中的螺杆的挤压力将隔热材料均匀稳定地附着在绝缘层的表面，然后利用隔热材料的高熔点以及隔热特性，以使得在第二挤出机中绝缘层具有优异的稳定性，进而使得聚氨酯能够均匀地在隔热层的表面形成覆盖层。本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明提供的电缆的生产装置的一种优选实施方式的结构示意图。
附图标记说明
1、送料机构2、电缆线芯
3、第一料斗4、第一挤出机
5、第二料斗6、水槽
7、电缆单元8、螺杆
9、模头
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
在本发明中，在未作相反说明的情况下，“上、下”等包含在术语中的方位词仅代表该术语在常规使用状态下的方位，或为本领域技术人员理解的俗称，而不应视为对该术语的限制。
本发明提供了一种电缆的生产装置，如图1所示，包括送料机构1、第一挤出机4、冷却机构和第二挤出机；送料机构1能够将电缆线芯2输送至第一挤出机4内，第一挤出机4的顶部沿着电缆线芯2的运动方向依次设有第一料斗3和第二料斗5，第一料斗内盛有绝缘材料并能够输送至第一挤出机4的内腔内以使得电缆线芯2的表面包覆绝缘层，第二料斗5盛有隔热材料并能够输送至第一挤出机4的内腔内以使得绝缘层的表面包覆隔热层；包覆有绝缘层和隔热层的电缆线芯2经过冷却机构进行冷却以制得电缆单元7，多根绞合后的电缆单元7经过第二挤出机以向电缆单元7的表面包覆聚氨酯，其中，所述绝缘材料的熔点、所述聚氨酯的熔点和所述隔热材料的熔点依次增大。
上述的生产方法首先是将电缆线芯2驱送至第一挤出机4的内腔中，进而使得第一料斗3中的绝缘材料进入内腔中并在电缆线芯2的表面形成绝缘层，接着电缆线芯2继续向前行进，经过第二料斗5的下方，隔热材料便在绝缘层的表面进行包覆进而形成隔热层，然后电缆线芯2出第一挤出机4的模头9以进入冷却机构进行冷却形成电缆单元7，最后多根绞合后的电缆单元7经过第二挤出机以在表面包覆聚氨酯。本方法中充分利用挤出机中的螺杆的挤压力将隔热材料均匀稳定地附着在绝缘层的表面，然后利用隔热材料的高熔点以及隔热特性，以使得在第二挤出机中绝缘层具有优异的稳定性，进而使得聚氨酯能够均匀地在隔热层的表面形成覆盖层。
在本发明中，绝缘材料和隔热材料的具体种类可以从宽的范围内选择，但是从成本以及绝缘材料、隔热材料和聚氨酯的兼容性上考虑，优选地，绝缘材料为PVC材料，隔热材料为滑石粉。
在上述实施方式中，第一挤出机4的各加热区的设置可以在宽的范围内选择，为了使得绝缘层和隔热层具有更优异的力学性质和电学性质，优选地，第一挤出机4沿着电缆线芯2的运动方向依次包括第一加热区、第二加热区、第三加热区和第四加热区，第一加热区的温度为355-345℃，第二加热区的温度为355-360℃，第三加热区的温度为245-375℃，第四加热区的温度为180-220℃。
在上述第一挤出机4分区加热的情况下，为了控制隔热材料的用量以及在第一挤出机4的存在时间，优选地，第一料斗3位于第一加热区的顶部，第二料斗5位于第三加热区的顶部。这样便可使得用量较小的隔热材料均能够在挤出机的螺杆8的挤压下稳定地附着于绝缘层上。
同时，在本领域中冷却机构的选择具有较宽的范围，可以是水冷也可以是风冷，为了使得制得的电缆具有更优异的电学和力学性质，优选地，冷却机构为水槽6。
此外，第一挤出机4的种类也可以在宽的范围内选择，可以是单螺杆挤出机，也可以是双螺杆挤出机，优选地，第一挤出机4为双螺杆挤出机。为了进一步使得隔热材料在第一挤出机4中能够与绝缘层充分地接触，更优选地，双螺杆挤出机的螺杆8的转速为15-25rpm。
同样地，第二挤出机的各加热区的设置可以在宽的范围内选择，为了使得绝缘层和隔热层具有更优异的力学性质和电学性质，优选地，第二挤出机沿着电缆单元7的运动方向依次包括第一加热区、第二加热区、第三加热区和第四加热区，第一加热区的温度为355-345℃，第二加热区的温度为355-360℃，第三加热区的温度为245-375℃，第四加热区的温度为180-220℃。
本发明还提供了一种电缆的生产方法，该生产方法通过上述的生产装置进行，包括：先向电缆线芯2的表面包覆绝缘层，接着在绝缘层的表面包覆隔热层，最后将具有所述绝缘层和隔热层的电缆线芯2绞合并在外周包覆聚氨酯。
本发明进一步提供了一种电缆，该电缆通过上述的生产方法制备而得。
将上述方法制得的电缆进行电学检测，该电缆的隔热层与绝缘层的整体的电阻率为14000MΩ·km-15000MΩ·km，同时隔热层与绝缘层的整体的拉伸强度为45-50MPa，断裂伸长率为452％-465％。由此可知，本发明提供的方法制得的电缆具有优异的电学性质和力学性质。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (9)

1.一种电缆的生产装置，其特征在于，包括送料机构(1)、第一挤出机(4)、冷却机构和第二挤出机；所述送料机构(1)能够将电缆线芯(2)输送至所述第一挤出机(4)内，所述第一挤出机(4)的顶部沿着所述电缆线芯(2)的运动方向依次设有第一料斗(3)和第二料斗(5)，所述第一料斗内盛有绝缘材料并能够输送至所述第一挤出机(4)的内腔内以使得所述电缆线芯(2)的表面包覆绝缘层，所述第二料斗(5)盛有隔热材料并能够输送至所述第一挤出机(4)的内腔内以使得所述绝缘层的表面包覆隔热层；包覆有所述绝缘层和隔热层的电缆线芯(2)经过所述冷却机构进行冷却以制得电缆单元(7)，多根绞合后的所述电缆单元(7)经过第二挤出机以向所述电缆单元(7)的表面包覆聚氨酯，其中，所述绝缘材料的熔点、所述聚氨酯的熔点和所述隔热材料的熔点依次增大。
2.根据权利要求1所述的生产装置，其特征在于，所述绝缘材料为PVC材料，所述隔热材料为滑石粉。
3.根据权利要求1或2所述的生产装置，其特征在于，所述第一挤出机(4)沿着所述电缆线芯(2)的运动方向依次包括第一加热区、第二加热区、第三加热区和第四加热区，所述第一加热区的温度为355-345℃，所述第二加热区的温度为355-360℃，所述第三加热区的温度为245-375℃，所述第四加热区的温度为180-220℃。
4.根据权利要求3所述的生产装置，其特征在于，所述第一料斗(3)位于所述第一加热区的顶部，所述第二料斗(5)位于所述第三加热区的顶部。
5.根据权利要求1、2和3中任意一项所述的生产装置，其特征在于，所述冷却机构为水槽(6)。
6.根据权利要求5中任意一项所述的生产装置，其特征在于，所述第一挤出机(4)为双螺杆挤出机，并且所述双螺杆挤出机的螺杆(8)的转速为15-25rpm。
7.根据权利要求6中任意一项所述的生产装置，其特征在于，所述第二挤出机沿着所述电缆单元(7)的运动方向依次包括第一加热区、第二加热区、第三加热区和第四加热区，所述第一加热区的温度为355-345℃，所述第二加热区的温度为355-360℃，所述第三加热区的温度为245-375℃，所述第四加热区的温度为180-220℃。
8.一种电缆的生产方法，其特征在于，所述生产方法通过权利要求1-7中任意一项所述的生产装置进行，包括：先向电缆线芯(2)的表面包覆绝缘层，接着在绝缘层的表面包覆隔热层，最后将具有所述绝缘层和隔热层的电缆线芯(2)绞合并在外周包覆聚氨酯。
9.一种电缆，其特征在于，所述电缆通过权利要求8所述的生产方法制备而得。
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