CN107316711B - 一种绕包电线烧结系统 - Google Patents

Abstract

一种绕包电线烧结系统，以绕包电线（1）烧结时通过的顺序，从前到后分别为放线装置（11）、储线张力架（2）、水平烧结炉（3）、废气吸出和净化装置（7）、履带式牵引装置（5）、收线装置（6），收线装置一端设有温度控制柜（4）。本发明用于同时对1～4根聚四氟乙烯半定向薄膜绕包电线或聚四氟乙烯生料带绕包电线进行烧结，以制成成品电线。此发明既可以节省设备的采购成本，又节省安装空间，减少有毒废气排放，有益于环境保护，使用时还能节省电能，降低电线制造成本。

Description

一种绕包电线烧结系统

技术领域

本发明涉及电线制备系统，尤其涉及一种绕包电线烧结系统。

背景技术

聚四氟乙烯的耐高低温、耐环境、阻燃等性能优良，聚四氟乙烯绝缘电线在航空航天等苛刻环境的领域得到广泛的应用。绕包是目前聚四氟乙烯绝缘电线加工的一种常用方式，聚四氟乙烯绕包电线，是先用绕包机将多层聚四氟乙烯半定向薄膜或多层聚四氟乙烯生料带绕包在金属导体上，然后，使用绕包电线烧结系统对绕包好的电线进行烧结成型。

现有的绕包电线烧结系统由放线装置、储线张力架、立式烧结炉、温度控制柜、轮式牵引装置、收线装置构成，立式烧结炉内部是螺旋状金属加热丝形成的中空通道，待烧结绕包电线通过此中空通道完成烧结。此烧结系统一次只能对1根绕包电线的绕包绝缘层进行烧结，这样使用中将消耗大量的电能，使用成本较高。立式烧结炉一般高4～7米，需要较高的安装空间，并需搭建操作平台。由于立式烧结炉高度高，烧结炉地面进口处与顶部出口处的环境温度会存在较大温差，影响烧结炉内部中空通道的实际温度，对立式烧结炉所处环境的温度进行控制的成本较高。立式烧结炉内的废气通过烧结炉顶部的废气排出孔直接排入大气，不利于环保。

发明内容

为了解决以上技术问题，本发明提供一种绕包电线烧结系统，以绕包电线烧结时通过的顺序，依次为放线装置、储线张力架、水平烧结炉、履带式牵引装置、储线张力架和收线装置；储线张力架设有张力轮，张力轮下设有圆柱形滑轨，圆柱形滑轨中间装有张力弹簧；水平烧结炉设有外侧壳体，外侧壳体上设有前侧盖板，前侧盖板通过两侧的气缸与外侧壳体连接，水平烧结炉设为上下两层，上层设第二加热腔室，下层设2个加热腔室，第一加热腔室和第三加热腔室，每个加热腔室间均设有隔热板和过线导轮组，水平烧结炉顶部设有废气吸出和净化装置，废气吸出和净化装置一侧设有废气排出孔；水平烧结炉后侧设有加热室，加热室上设有风机，加热室内设有加热件，加热室通过金属调风板与加热腔室隔开，金属调风板与加热腔室之间设有风道；收线装置附近设有温度控制柜。

作为本发明的一种改进，放线装置和收线装置各有4根轴杆。

作为本发明的二种改进，张力轮围绕其中心孔均匀分布6个孔。

作为本发明的三种改进，加热腔室靠近废气排出孔那侧加高。

作为本发明的四种改进，过线导轮组由4个独立转动的导轮构成。

作为本发明的五种改进，导轮采用耐高温石墨轴承，围绕导轮中心孔均匀分布6个孔。

作为本发明的又一种改进，储线张力架为水平张力架。

作为本发明的进一步改进，废气吸出和净化装置由风机、冷却装置和净化装置组成，冷却装置采用液氮冷却。

作为本发明的再次改进，水平烧结炉采用热风循环加热。

本发明的有益效果是一台设备可以同时对1～4根聚四氟乙烯半定向薄膜绕包电线或聚四氟乙烯生料带绕包电线进行烧结，能节省三台设备，节省了设备成本，同时使用中还能节省电能，又降低了使用成本。水平烧结炉高度低，所需的安装空间小，也不需要搭建操作平台，能节省安装空间，节省了设备安装成本。废气吸出和净化装置，对制造过程中产生的废气进行了净化处理，有益于环境保护。

附图说明

图1为本发明结构示意图

图2为本发明储线张力架的放大图

图3为本发明水平烧结炉的放大图

图4为本发明的侧视图

图5为本发明的加热装置示意图

图中，1.绕包电线，11.放线装置，2.储线张力架，3.水平烧结炉，7.废气吸出和净化装置，5.履带式牵引装置，4.温度控制柜，6.收线装置，21.张力轮，22.圆柱形滑轨，23.张力弹簧，31、32、33.加热腔室，34.过线导轮组，35.隔热板，36.外侧壳体，39.废气排出孔，7.废气吸出和净化装置，37.前侧盖板，38.气缸，81、82、83.加热室，801.风机，802.加热件，803.风道，804.金属调风板。

具体实施方式

如图1所示，一种绕包电线烧结系统，以绕包电线1烧结时通过的顺序，依次为放线装置11、储线张力架2、水平烧结炉3、履带式牵引装置5、储线张力架2、和收线装置6，收线装置6附近设有温度控制柜4。放线装置11和收线装置6各具有4根轴杆，轴杆直径为25mm，轴杆中心距离地面350mm。放线装置11可以同时装1～4盘待烧结绕包电线，同时进行1～4根绕包电线的放线；收线装置6，可以同时装1～4盘完成烧结的绕包电线，同时进行1～4根绕包电线的收线。放线装置11为主动放线，内装有磁粉张力控制器，当张力大于设定值时，放线启动。由于绕包电线出烧结炉后表面温度仍较高，所以履带式牵引装置5的材质选用耐高温橡胶。温度控制柜4将烧结炉各腔室的温度控制器集合于一处，便于操作。

如图1和2所示，储线张力架2为水平张力架，有4对张力轮21，1对张力轮用于给1根绕包电线提供收/放线张力，收线用储线张力架2还可以控制烧结后绕包电线1的自然冷却，实现PTFE的合理结晶，从而确保成品质量。每对张力轮下有2根圆柱形滑轨22，滑轨水平放置，每根滑轨的中间装有一根张力弹簧23，绕包电线1通过张力轮时，带动张力轮向中间靠拢，从而挤压张力弹簧，受压的张力弹簧向两侧施加反作用力，此反作用力即为收/放线张力。收/放线张力可以通过将绕包电线1在张力轮上缠绕不同的圈数进行调节，缠绕的圈数越多，张力相对越小，必要时，可以采用更换张力弹簧的方式进行调节。每个张力轮均由4个张力片轮构成，每个张力片轮均可以独立运转，张力轮外径为250mm，围绕张力片轮中心孔，均匀分布有6个直径为60mm的孔，用于减小张力轮的自重。

如图1和3所示，水平烧结炉3水平放置于地面，分为上下两层，上层有一个加热腔室32，下层有两个加热腔室31和33，每个加热腔室间均设有隔热板35，水平烧结炉外侧壳体36中具有保温层。待烧结绕包电线1依次通过加热腔室31、32、33，从而完成烧结。加热腔室中的每个过线导轮组34，均由四片可以独立自由转动的导轮组成，可以使四根绕包电线同时通过而不受彼此影响，每片导轮内围绕中心孔，均匀分布有6个直径为70mm的孔，用于减小导轮的自重，导轮外径为300mm，在保证足够电线弯曲半径的情况下，转动阻力较小。导轮使用耐高温的石墨轴承，减小导轮在高温情况下的转动阻力，及增加轴承的使用寿命。烧结炉上层加热腔室32的右侧较高，以便绕包电线烧结时产生的废气：主要是四氟乙烯、全氟丙烯和全氟异丁烯等向右侧集中，并从设于加热腔室32最右侧的废气排出孔39中排出后，进入废气吸出和净化装置7进行净化处理。废气吸出和净化装置7，包括风机、冷却装置和净化装置，风机将废气从水平烧结炉3顶部废气排出孔39中吸出，再经由冷却装置冷却后，进入净化装置净化后排出。冷却装置采用液氮冷却，可以使废气温度快速冷却。废气净化装置采用氧化铝吸附废气，氧化铝是一种多孔性、高分散度的固体物料，比表面积大，并且微孔表面具有吸附能力，氧化铝吸附能力随温度的升高会降低，因此，需先对废气进行冷却。氧化铝吸附剂每过一定时间需进行再生，以恢复其吸附能力。

如图4所示，水平烧结炉前侧盖板37可以通过设在左右两侧的气缸38向上打开至80度以上，前侧盖板打开后，工人可以进行穿线操作。在使用过程中，前侧盖板的开合，会造成加热腔室内温度的波动，需要稳定一段时间，稳定时间视具体情况而定，一般需1小时以上。

如图4和5所示，水平烧结炉的加热室81、82、83，设置在烧结炉的后侧，与加热腔室31、32、33间有金属调风板804隔开，一个加热室对应一个加热腔室。风源通过风机801，经由加热室内的加热件802将热风送出，再经由风道803至烧结炉加热腔室，再将使用后的空气吸入风道803成为风源再度循环，加热使用。相对立式烧结炉，水平烧结炉的这种热风循环加热方式，温度稳定性较好，烧结区实际温度较高，可以降低烧结区长度，并提高烧结质量。

通过以上可以看出，在本发明的绕包电线烧结系统中，多根（1～4根）绕包电线共用一个放线装置、放线用储线张力架、烧结炉、履带式牵引装置、收线用储线张力架、收线装置。因此，可以节省设备的采购成本以及安装空间成本，同时使用时还能节省电能，降低电线制造成本。另外，烧结炉采用水平烧结炉，降低了安装空间，增加废气吸出和净化装置，减少了有毒废气排放，有益于环境保护。

Claims (9)

1.一种绕包电线烧结系统，以绕包电线（1）烧结时通过的顺序，依次为放线装置（11）、储线张力架（2）、水平烧结炉（3）、履带式牵引装置（5）、储线张力架（2）和收线装置（6）；所述储线张力架（2）设有张力轮（21），张力轮（21）下设有圆柱形滑轨（22），圆柱形滑轨（22）中间装有张力弹簧（23）；所述水平烧结炉（3）设有外侧壳体（36），外侧壳体（36）上设有前侧盖板（37），前侧盖板（37）通过两侧的气缸（38）与外侧壳体（36）连接，水平烧结炉（3）设为上下两层，上层设第二加热腔室（32），下层设2个加热腔室，第一加热腔室（31）和第三加热腔室（33），每个加热腔室间均设有隔热板（35），每个加热腔室中均设有过线导轮组（34），水平烧结炉（3）顶部设有废气吸出和净化装置（7），废气吸出和净化装置（7）一侧设有废气排出孔（39）；所述水平烧结炉（3）后侧设有加热室（81、82、83），加热室（81、82、83）上设有风机（801），加热室（81、82、83）内设有加热件（802），加热室（81、82、83）通过金属调风板（804）与加热腔室（31、32、33）隔开，金属调风板（804）与加热腔室（31、32、33）之间设有风道（803）；所述收线装置（6）附近设有温度控制柜（4）。

2.按照权利要求1所述的一种绕包电线烧结系统，其特征在于：所述放线装置（11）和收线装置（6）各有4根轴杆。

3.按照权利要求1所述的一种绕包电线烧结系统，其特征在于：所述张力轮（21）围绕其中心孔均匀分布6个孔。

4.按照权利要求1所述的一种绕包电线烧结系统，其特征在于：所述第二加热腔室（32）靠近废气排出孔（39）那侧加高。

5.按照权利要求1所述的一种绕包电线烧结系统，其特征在于：所述过线导轮组（34）由4个独立转动的导轮构成。

6.按照权利要求5所述的一种绕包电线烧结系统，其特征在于：所述导轮采用耐高温石墨轴承，围绕导轮中心孔均匀分布6个孔。

7.按照权利要求1所述的一种绕包电线烧结系统，其特征在于：所述储线张力架（2）为水平张力架。

8.按照权利要求1所述的一种绕包电线烧结系统，其特征在于：所述废气吸出和净化装置（7）由风机、冷却装置和净化装置组成，冷却装置采用液氮冷却。

9.按照权利要求1所述的一种绕包电线烧结系统，其特征在于：所述水平烧结炉（3）采用热风循环加热。

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