CN106782848B - 铝铠装电力电缆及其生产设备和生产工艺 - Google Patents

铝铠装电力电缆及其生产设备和生产工艺 Download PDF

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Abstract

本发明提出铝铠装电力电缆及其生产设备和生产工艺，生产设备为一电缆的绞合绕包装置，绞合绕包装置对组成电缆的绝缘线芯绞合并在绞合而成的电缆芯上顺序包覆耐火层和铝铠装层；绞合绕包装置包括输送机构、绞合机构、耐火层绕包机构和铝铠绕包机构，输送机构拖曳电缆芯使之依次通过绞合机构、耐火层绕包机构和铝铠绕包机构；铝铠装电力电缆由内至外依次设置电缆芯、耐火层和自锁型铝铠装层，电缆芯由绝缘线芯和填充绳绞合而成，所述耐火层以若干组绕包于电缆芯上的耐火条带成型，所述自锁型铝铠装层以若干组绕包于电缆芯耐火层上的铝带成型；本发明所生产的铝铠装电力电缆能增强电缆的耐火能力、耐腐蚀性和柔韧性，而且能减小电缆的弯曲半径取值。

Description

铝铠装电力电缆及其生产设备和生产工艺
技术领域
本发明涉及机械领域，尤其是铝铠装电力电缆及其生产设备和生产工艺。
背景技术
目前，国内输配电工程使用的 35kV 以下钢带铠装电力电缆主要用于直埋敷设，其主要结构为：绝缘线芯、填充物、内衬层、钢带铠装层和外护套组成的。 其主要缺点是：1、由于直埋敷设电缆是直接跟土壤或砂石接触，当电缆外护层破损后土壤中水分就直接腐蚀到钢带，而铁属于较活泼金属元素容易跟水份中酸、碱起反应；因此，由于钢带腐蚀造成的电力传输事故经常发生，同时由于钢带腐蚀使电缆使用寿命也大大缩短，给国民经济带来较大损失。 2. 传统工艺生产的钢带铠装电力电缆，钢带是搭盖绕包在电缆芯上，这样结构使电缆弯曲值必须较大，约为为电缆外径的12倍，因为当电缆弯曲半径小于12倍时，钢带会扎到绝缘线芯，所以钢带铠装电缆柔韧性较差施工不方便。
发明内容
本发明提出铝铠装电力电缆及其生产设备和生产工艺，所生产的铝铠装电力电缆能增强电缆的耐火能力、耐腐蚀性和柔韧性，而且能减小电缆的弯曲半径取值。
本发明采用以下技术方案。
铝铠装电力电缆及其生产设备和生产工艺，所述生产设备为一电缆的绞合绕包装置，绞合绕包装置对组成电缆的绝缘线芯绞合并在绞合而成的电缆芯上顺序包覆耐火层和铝铠装层。
所述绞合绕包装置包括输送机构、绞合机构、耐火层绕包机构和铝铠绕包机构，所述输送机构拖曳电缆芯使之依次通过绞合机构、耐火层绕包机构和铝铠绕包机构。
所述铝铠装电力电缆由内至外依次设置电缆芯、耐火层和自锁型铝铠装层，所述电缆芯由绝缘线芯和填充绳绞合而成，所述耐火层以若干组绕包于电缆芯上的耐火条带成型，所述自锁型铝铠装层以若干组绕包于电缆芯耐火层上的铝带成型。
所述铝铠装电力电缆的电缆芯、耐火层和自锁型铝铠装层的生产工艺依次包括以下步骤；
A1、输送机构从绝缘线芯供料件处拖曳出绝缘线芯，从填充绳供料件拖曳出填充绳，并把绝缘线芯、填充绳同步拖曳至绞合机构处，绝缘线芯、填充绳到达绞合机构后，在拖曳过程中聚拢绞合形成电缆芯；
A2、输送机构把电缆芯拖曳至耐火层绕包机构，当电缆芯处于拖曳运动状态时，所述耐火层绕包机构在电缆芯上绕包耐火条带形成耐火层；
A3、输送机构把附有耐火层的电缆芯拖曳至铝铠绕包机构，当电缆芯处于拖曳运动状态时，所述铝铠绕包机构把铝带绕包于耐火层上形成自锁型铝铠装层。
所述耐火层以两组绕包于电缆芯上的耐火条带成型，所述自锁型铝铠装层以两组绕包于电缆芯耐火层上的铝带成型。
所述绞合机构在电缆芯输送方向上依次设置绝缘线芯供料件、绞盘、填充绳供料件、导向盘和聚合管；所述绞盘、导向盘竖直设置，所述绝缘线芯供料件、填充绳供料件、导向盘设于绞盘盘面旁侧并与绞盘固接，所述导向盘的直径小于绞盘直径，所述导向盘设有线芯导孔和填充绳导孔，绞盘转动时带动绝缘线芯供料件、填充绳供料件、导向盘同步转动，绝缘线芯供料件输出的绝缘线芯以及填充绳供料件输出的填充绳在通过导向盘的线芯导孔、填充绳导孔时聚拢后进入聚合管，聚合管内的绝缘线芯和填充绳在绞盘、导向盘旋动下绞合为电缆芯，绞合成的电缆芯被输送机构拖曳至耐火层绕包机构。
所述填充绳供料件、导向盘设于绞盘盘面同侧并与绞盘固接，所述绝缘线芯供料件设于绞盘盘面另一侧并与铰盘固接；绞盘上均匀设置若干供绝缘线芯穿过的线芯孔，所述绝缘线芯供料件存贮的绝缘线芯从绞盘的线芯孔穿出；所述绝缘线芯供料件为绝缘线芯辊，所述填充绳供料件为填充绳辊。
所述耐火层绕包机构包括第一导向架、耐火条带绕包机构和耐火条带供料件，所述第一导向架沿电缆芯输送方向设置，第一导向架的电缆芯输入端和电缆芯输出端处均设有导向孔使电缆芯在耐火层绕包机构中水平传送。
所述耐火条带供料件数量为两个，所述耐火条带绕包机构包括条带绕包驱动机构和两根条带绕包臂，所述条带绕包臂对称地设于第一导向架的电缆芯输入端导向孔两侧并绕导向孔旋转，所述耐火条带供料件固定于条带绕包臂末端，当条带绕包臂在条带绕包驱动机构驱动下绕第一导向架处的电缆芯旋转时，耐火条带从耐火条带供料件输出并绕包于电缆芯上形成耐火层。
所述铝铠绕包机构包括铝带绕包驱动机构、第二导向架和两个铝带供料件；所述第二导向架包括导向管、供料支架、第一导向环、第二导向环，所述导向管水平设置，供料支架对称地固定于导向管两侧，每个供料支架上固定一铝带供料件，导向管入口与第一导向架相邻，所述第一导向环、第二导向环顺序设于导向管出口旁，导向管出口与第一导向环、第二导向环同轴设置，拖曳至铝铠绕包机构的电缆芯水平穿置于导向管和第一导向环、第二导向环内；所述铝带绕包驱动机构与第二导向架相连并驱动其垂直向转动，当第二导向架旋转时；铝带从铝带供料件输出并绕包于第一导向环、第二导向环之间的电缆芯耐火层上形成自锁型铝铠装层。
所述铝带供料件包括铝带辊和设于铝带辊旁的锥形轴，从铝带供料件处输出的铝带经锥形轴卷绕换向后到达电缆芯耐火层处进行绕包。
所述输送机构设于铝铠绕包机构的输出端处，输送机构为一传送辊道，所述输送机构运送铝铠装绕包完成的电缆，并以电缆与传送辊道之间的摩擦力来拖曳生产设备中的绝缘线芯、填充绳和电缆芯。
本发明以多组绝缘线芯、填充绳绞合为电缆芯，从而使电缆芯内部结构的线材部分有一定的冗余，从而增强了电缆的柔韧度。
本发明中，铝铠装层直接绕包于耐火层上，形成了良好的散热机制，绝缘线芯内的导电体在输送电力时产生的热量能迅速散出，从而强化了线缆的防火能力。
本发明中，所述耐火层以两组绕包于电缆芯上的耐火条带成型，所述自锁型铝铠装层以两组绕包于电缆芯耐火层上的铝带成型；在耐火条带的绕包中，条带绕包臂对称地设于导向架的电缆芯输入端导向孔两侧并绕导向孔旋转以绕包电缆芯；在铝铠装层的绕包中，供料支架对称地固定于导向管两侧，每个供料支架上固定一铝带供料件并向电缆芯输出铝带；这些设计使得电缆绕包作业时，电缆两侧受力能够抵消，使得电缆在绕包时不易弯曲，让绕包材料能在电缆上缠绕得更均匀。
本发明中，所述铝铠绕包机构包括铝带绕包驱动机构、第二导向架和两个铝带供料件；所述第二导向架包括导向管、供料支架、第一导向环、第二导向环，所述导向管水平设置，供料支架对称地固定于导向管两侧，每个供料支架上固定一铝带供料件，导向管入口与第一导向架相邻，所述第一导向环、第二导向环顺序设于导向管出口旁，导向管出口与第一导向环、第二导向环同轴设置，拖曳至铝铠绕包机构的电缆芯水平穿置于导向管和第一导向环、第二导向环内；所述铝带绕包驱动机构与第二导向架相连并驱动其垂直向转动，当第二导向架旋转时；铝带从铝带供料件输出并绕包于第一导向环、第二导向环之间的电缆芯耐火层上形成自锁型铝铠装层；该设计中，由于铝带本身有一定的硬度，在缠绕时对电缆芯的压力较大，因此采用双导向环的方式使电缆芯在绕包铝带时的姿态保持稳定，即保持了绕包铝带的均匀度，也使得绕包铝带不易划伤电缆芯表面。
本发明中，从铝带供料件处输出的铝带经锥形轴卷绕换向后到达电缆芯耐火层处进行绕包；该设计中，由于锥形轴有一定的角度，可以让铝带有较平滑的空间进行换向，铝带在换向后以平滑小角度到达电缆芯表面进行绕包，不易划伤电缆芯表面。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步详细的说明：
附图1是本发明的示意图；
附图2是本发明的绞合机构的铰盘处的局部示意图；
附图3是本发明的绞合机构的铰盘处的另一局部示意图；
附图4是本发明的绞合机构的导向盘、聚合管处的局部示意图；
附图5是本发明的铝铠绕包机构的局部示意图；
图中：1-绞合机构；2-耐火层绕包机构；3-铝铠绕包机构；4-绝缘线芯；5-绝缘线芯供料件；6-绞盘；7-填充绳供料件；8-填充绳；9-导向盘；10-聚合管；11-线芯孔；12-第一导向架；13-电缆芯；14-耐火条带；15-耐火条带供料件；16-条带绕包臂；17-导向管；18-铝带供料件；19-供料支架；20-铝带；21-第一导向环；22-第二导向环；23-锥形轴；24-第二导向架；25-第一导向架的电缆芯输入端导向孔。
具体实施方式
如图1-5所示，铝铠装电力电缆及其生产设备和生产工艺，所述生产设备为一电缆的绞合绕包装置，绞合绕包装置对组成电缆的绝缘线芯4绞合并在绞合而成的电缆芯13上顺序包覆耐火层和铝铠装层。
所述绞合绕包装置包括输送机构、绞合机构1、耐火层绕包机构2和铝铠绕包机构3，所述输送机构拖曳电缆芯13使之依次通过绞合机构1、耐火层绕包机构2和铝铠绕包机构3。
所述铝铠装电力电缆由内至外依次设置电缆芯13、耐火层和自锁型铝铠装层，所述电缆芯13由绝缘线芯4和填充绳8绞合而成，所述耐火层以若干组绕包于电缆芯13上的耐火条带14成型，所述自锁型铝铠装层以若干组绕包于电缆芯耐火层上的铝带20成型。
所述铝铠装电力电缆的电缆芯13、耐火层和自锁型铝铠装层的生产工艺依次包括以下步骤；
A1、输送机构从绝缘线芯供料件5处拖曳出绝缘线芯4，从填充绳供料件7拖曳出填充绳8，并把绝缘线芯4、填充绳8同步拖曳至绞合机构1处，绝缘线芯4、填充绳8到达绞合机构1后，在拖曳过程中聚拢绞合形成电缆芯13；
A2、输送机构把电缆芯13拖曳至耐火层绕包机构2，当电缆芯13处于拖曳运动状态时，所述耐火层绕包机构2在电缆芯13上绕包耐火条带14形成耐火层；
A3、输送机构把附有耐火层的电缆芯13拖曳至铝铠绕包机构3，当电缆芯13处于拖曳运动状态时，所述铝铠绕包机构3把铝带20绕包于耐火层上形成自锁型铝铠装层。
所述耐火层以两组绕包于电缆芯上的耐火条带14成型，所述自锁型铝铠装层以两组绕包于电缆芯耐火层上的铝带20成型。
所述绞合机构1在电缆芯输送方向上依次设置绝缘线芯供料件5、绞盘6、填充绳供料件7、导向盘9和聚合管10；所述绞盘6、导向盘9竖直设置，所述绝缘线芯供料件5、填充绳供料件7、导向盘9设于绞盘6盘面旁侧并与绞盘6固接，所述导向盘9的直径小于绞盘6直径，所述导向盘9设有线芯导孔和填充绳导孔，绞盘转动时带动绝缘线芯供料件、填充绳供料件、导向盘同步转动，绝缘线芯供料件输出的绝缘线芯以及填充绳供料件输出的填充绳在通过导向盘9的线芯导孔、填充绳导孔时聚拢后进入聚合管10，聚合管10内的绝缘线芯和填充绳在绞盘6、导向盘9旋动下绞合为电缆芯13，绞合成的电缆芯13被输送机构拖曳至耐火层绕包机构2。
所述填充绳供料件7、导向盘9设于绞盘6盘面同侧并与绞盘6固接，所述绝缘线芯供料件5设于绞盘盘面另一侧并与铰盘6固接；绞盘6上均匀设置若干供绝缘线芯4穿过的线芯孔11，所述绝缘线芯供料件5存贮的绝缘线芯4从绞盘的线芯孔11穿出；所述绝缘线芯供料件5为绝缘线芯辊，所述填充绳供料件7为填充绳辊。
所述耐火层绕包机构包括第一导向架12、耐火条带绕包机构2和耐火条带供料件15，所述第一导向架12沿电缆芯输送方向设置，第一导向架12的电缆芯输入端和电缆芯输出端处均设有导向孔使电缆芯在耐火层绕包机构中水平传送。
所述耐火条带供料件15数量为两个，所述耐火条带绕包机构包括条带绕包驱动机构和两根条带绕包臂16，所述条带绕包臂16对称地设于第一导向架12的电缆芯输入端导向孔两侧并绕导向孔旋转，所述耐火条带供料件15固定于条带绕包臂16末端，当条带绕包臂16在条带绕包驱动机构驱动下绕第一导向架处的电缆芯13旋转时，耐火条带14从耐火条带供料件输出并绕包于电缆芯13上形成耐火层。
所述铝铠绕包机构包括铝带绕包驱动机构、第二导向架24和两个铝带供料件18；所述第二导向架24包括导向管9、供料支架19、第一导向环21、第二导向环22，所述导向管9水平设置，供料支架19对称地固定于导向管9两侧，每个供料支架19上固定一铝带供料件18，导向管9入口与第一导向架21相邻，所述第一导向环21、第二导向环22顺序设于导向管9出口旁，导向管9出口与第一导向环21、第二导向环22同轴设置，拖曳至铝铠绕包机构3的电缆芯13水平穿置于导向管9和第一导向环21、第二导向环22内；所述铝带绕包驱动机构与第二导向架24相连并驱动其垂直向转动，当第二导向架24旋转时；铝带20从铝带供料件18输出并绕包于第一导向环21、第二导向环22之间的电缆芯耐火层上形成自锁型铝铠装层。
所述铝带供料件18包括铝带辊和设于铝带辊旁的锥形轴23，从铝带供料件处输出的铝带20经锥形轴23卷绕换向后到达电缆芯耐火层处进行绕包。
所述输送机构设于铝铠绕包机构的输出端处，输送机构为一传送辊道，所述输送机构运送铝铠装绕包完成的电缆，并以电缆与传送辊道之间的摩擦力来拖曳生产设备中的绝缘线芯、填充绳和电缆芯（传输辊道分为上下两层，上下两层辊道夹持铝铠装绕包完成的电缆进行传送及拖曳）。

Claims (4)

1.铝铠装电力电缆生产设备，其特征在于：所述生产设备为一电缆的绞合绕包装置，绞合绕包装置对组成电缆的绝缘线芯绞合并在绞合而成的电缆芯上顺序包覆耐火层和铝铠装层；
所述绞合绕包装置包括输送机构、绞合机构、耐火层绕包机构和铝铠绕包机构，所述输送机构拖曳电缆芯使之依次通过绞合机构、耐火层绕包机构和铝铠绕包机构；
所述铝铠装电力电缆由内至外依次设置电缆芯、耐火层和自锁型铝铠装层，所述电缆芯由绝缘线芯和填充绳绞合而成，所述耐火层以若干组绕包于电缆芯上的耐火条带成型，所述自锁型铝铠装层以若干组绕包于电缆芯耐火层上的铝带成型；
所述铝铠装电力电缆的电缆芯、耐火层和自锁型铝铠装层的生产工艺依次包括以下步骤；
A1、输送机构从绝缘线芯供料件处拖曳出绝缘线芯，从填充绳供料件拖曳出填充绳，并把绝缘线芯、填充绳同步拖曳至绞合机构处，绝缘线芯、填充绳到达绞合机构后，在拖曳过程中聚拢绞合形成电缆芯；
A2、输送机构把电缆芯拖曳至耐火层绕包机构，当电缆芯处于拖曳运动状态时，所述耐火层绕包机构在电缆芯上绕包耐火条带形成耐火层；
A3、输送机构把附有耐火层的电缆芯拖曳至铝铠绕包机构，当电缆芯处于拖曳运动状态时，所述铝铠绕包机构把铝带绕包于耐火层上形成自锁型铝铠装层；
所述耐火层以两组绕包于电缆芯上的耐火条带成型，所述自锁型铝铠装层以两组绕包于电缆芯耐火层上的铝带成型；
所述耐火层绕包机构包括第一导向架、耐火条带绕包机构和耐火条带供料件，所述第一导向架沿电缆芯输送方向设置，第一导向架的电缆芯输入端和电缆芯输出端处均设有导向孔使电缆芯在耐火层绕包机构中水平传送；
所述耐火条带供料件数量为两个，所述耐火条带绕包机构包括条带绕包驱动机构和两根条带绕包臂，所述条带绕包臂对称地设于第一导向架的电缆芯输入端导向孔两侧并绕导向孔旋转，所述耐火条带供料件固定于条带绕包臂末端，当条带绕包臂在条带绕包驱动机构驱动下绕第一导向架处的电缆芯旋转时，耐火条带从耐火条带供料件输出并绕包于电缆芯上形成耐火层；
所述铝铠绕包机构包括铝带绕包驱动机构、第二导向架和两个铝带供料件；所述第二导向架包括导向管、供料支架、第一导向环、第二导向环，所述导向管水平设置，供料支架对称地固定于导向管两侧，每个供料支架上固定一铝带供料件，导向管入口与第一导向架相邻，所述第一导向环、第二导向环顺序设于导向管出口旁，导向管出口与第一导向环、第二导向环同轴设置，拖曳至铝铠绕包机构的电缆芯水平穿置于导向管和第一导向环、第二导向环内；所述铝带绕包驱动机构与第二导向架相连并驱动其垂直向转动，当第二导向架旋转时；铝带从铝带供料件输出并绕包于第一导向环、第二导向环之间的电缆芯耐火层上形成自锁型铝铠装层；
所述电缆在绕包耐火条带和铝带时，电缆两侧受力相互抵消以使电缆不易弯曲；
所述输送机构设于铝铠绕包机构的输出端处，输送机构为一传送辊道，所述输送机构运送铝铠装绕包完成的电缆，并以电缆与传送辊道之间的摩擦力来拖曳生产设备中的绝缘线芯、填充绳和电缆芯。
2.根据权利要求1所述的铝铠装电力电缆生产设备，其特征在于：所述绞合机构在电缆芯输送方向上依次设置绝缘线芯供料件、绞盘、填充绳供料件、导向盘和聚合管；所述绞盘、导向盘竖直设置，所述绝缘线芯供料件、填充绳供料件、导向盘设于绞盘盘面旁侧并与绞盘固接，所述导向盘的直径小于绞盘直径，所述导向盘设有线芯导孔和填充绳导孔，绞盘转动时带动绝缘线芯供料件、填充绳供料件、导向盘同步转动，绝缘线芯供料件输出的绝缘线芯以及填充绳供料件输出的填充绳在通过导向盘的线芯导孔、填充绳导孔时聚拢后进入聚合管，聚合管内的绝缘线芯和填充绳在绞盘、导向盘旋动下绞合为电缆芯，绞合成的电缆芯被输送机构拖曳至耐火层绕包机构。
3.根据权利要求2所述的铝铠装电力电缆生产设备，其特征在于：所述填充绳供料件、导向盘设于绞盘盘面同侧并与绞盘固接，所述绝缘线芯供料件设于绞盘盘面另一侧并与铰盘固接；绞盘上均匀设置若干供绝缘线芯穿过的线芯孔，所述绝缘线芯供料件存贮的绝缘线芯从绞盘的线芯孔穿出；所述绝缘线芯供料件为绝缘线芯辊，所述填充绳供料件为填充绳辊。
4.根据权利要求1所述的铝铠装电力电缆生产设备，其特征在于：所述铝带供料件包括铝带辊和设于铝带辊旁的锥形轴，从铝带供料件处输出的铝带经锥形轴卷绕换向后到达电缆芯耐火层处进行绕包。
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