CN108520807B - 一种电线护层涂覆系统及其涂覆方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电线护层涂覆系统，包括依次设置的放线架、涂覆装置、履带式牵引机、温度控制柜和收线架，放线架与涂覆装置之间、履带式牵引机与温度控制柜之间设有储线张力架，涂覆装置的上方设有烘干装置，烘干装置包括安装有保温层的壳体，壳体的顶部设有保温箱，保温箱内设有上导轮组，保温箱的顶部设有净化室，壳体的内部分为进线区和出线区两部分，进线区内从下至上设有四组矩形加热管，矩形加热管的温度由温度控制柜控制。该涂覆系统采用喷涂的方式，有效提高了涂层的质量；采用刮液线圈刮除多余涂覆液，有效确保了涂层厚度的均匀性；采用履带式牵引机牵引，避免了电线打滑和涂层被擦除的现象；可同时对1‑4根电线进行涂覆。

Description

一种电线护层涂覆系统及其涂覆方法

技术领域

本发明属于电线生产技术领域，尤其涉及一种电线护层涂覆系统及其涂覆方法。

背景技术

聚酰亚胺和聚四氟乙烯具有耐高低温、耐环境、阻燃等优良性能，故而在航空航天等环境苛刻的领域得到广泛的应用，如涂于电线外表面，作为绝缘护层等。电线绝缘护层是先用芳纶或玻璃丝在绝缘层外进行编织，然后在电线编织层表面进行PI或PTFE乳液涂覆及乳液涂层的固化，芳纶或玻璃丝编织层与涂覆于其表面的PI或PTFE涂层构成电线的绝缘护层。

现有的护层涂覆系统工作时，电线通过乳液槽进行乳液浸渍，其外部编织护层吸附乳液，并进行烘干固化，此涂覆系统一次只能对1根电线进行护层涂覆，这样使用将消耗大量的电能，使用成本较高。而且为了完成涂覆，乳液槽中的乳液需将电线浸没，要求一次性往乳液槽中倒入大量的乳液，如不连续使用，使用过的乳液会很快劣化而无法使用，造成浪费，由于乳液槽是敞开使用的，乳液中部分成分会逐渐挥发，乳液的浓度会有所变化，乳液槽中静置的乳液随时间也会发生沉降，乳液的浓度会随乳液槽深度发生变化，这些都会造成电线涂层性能的不稳定。刮液模采用不同孔径的金属模具或者两片贴合在一起的橡胶，金属模具需要根据电线外径进行更换，使用贴合在一起的橡胶，电线涂层厚度均匀性会较差。系统产生的废气通常直接排入大气，不利于环保，同时，采用轮式牵引装置牵引，电线容易打滑，特别是大外径的电线，电线表面的PTFE涂层也易于被牵引轮磨除。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种能够有效提高涂层质量的电线护层涂覆系统及其涂覆方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种电线护层涂覆系统，包括依次设置的放线架、涂覆装置、履带式牵引机、温度控制柜和收线架，放线架和收线架上均并排设有四根用于放置电线盘的轴杆，且放线架上还设有用于启闭放线的磁粉张力控制器，放线架与涂覆装置之间、履带式牵引机与温度控制柜之间设有储线张力架，涂覆装置的上方设有烘干装置，烘干装置包括安装有保温层的壳体，壳体的顶部设有保温箱，保温箱内设有上导轮组，保温箱的顶部设有净化室，该净化室通过排气管与保温箱连接，壳体的内部分为进线区和出线区两部分，进线区内从下至上设有四组矩形加热管，且进线区的下方设有下导轮组I、出线区的下方设有下导轮组II，矩形加热管的温度由温度控制柜控制。

上述储线张力架内从上至下并排设有四组水平放置的圆柱形滑轨，每组圆柱形滑轨上设有两个张力轮，位于张力轮之间的圆柱形滑轨上螺旋套设有张力弹簧，张力轮由四片张力片轮构成，储线张力架的两侧对称设有与张力轮配合的外导轮。

上述张力片轮的直径为250-300mm，且其上围绕中心孔均匀分布有多个直径为60-65mm的孔。

上述涂覆装置包括喷涂装置以及设于壳体进线区下方的刮液线圈，喷涂装置包括料桶以及设于刮液线圈下方的环形储液管，环形储液管的顶部一侧设有加液管，加液管通过塑料软管与料桶连接，料桶的底部设有升降台，环形储液管的底部设有四组金属波纹管，金属波纹管的端部通过圆形金属管连接有喷头，金属波纹管和圆形金属管的内部设有软管，喷头的下方设有回收装置，环形储液管通过温控装置控制管内涂覆液的温度。

上述温控装置包括套设于环形储液管上的螺旋水管，螺旋水管的进水口与出水口之间连接有水泵和冷却加热器。

上述回收装置包括固定在下导轮组I轮座上的接收盘，接收盘的底部设有斜度，且最低处设有回收罐。

上述刮液线圈的内径沿顶部至底部的方向依次递增，且该刮液线圈顶部的内径小于电线的外径。

上述履带式牵引机的履带长1.5-2m、宽15-20cm，且该履带为耐高温橡胶材质。

利用上述电线护层涂覆系统进行涂覆的方法，包括以下步骤：

（1）待涂覆的电线由放置于放线架轴杆上的电线盘不断引出，经过第一个储线张力架，通过张力轮与张力弹簧的配合调节收/放张力；

（2）经过喷涂装置，环形储液管内的涂覆液由喷头喷至电线进行护层的涂覆，并通过刮液线圈将护层表面多余的涂覆液刮入接收盘，最终汇流至回收罐中进行回收；

（3）经过壳体内的进线区，进线区内四组矩形加热管的温度由温度控制柜控制，沿进线方向分别控制在100-130℃、200-300℃、340-400℃、200-300℃，继而电线经上导轮组进入保温箱，完成护层的固化，固化过程中产生的废气从保温箱排入净化室进行净化处理；

（4）护层固化后的电线从壳体内的出线区进入履带式牵引机，经过第二个储线张力架后由收线架上的轴杆进行卷收。

上述履带式牵引机的牵引速度为3-10m/min。

本发明的优点是：本发明的涂覆系统采用喷涂的方式，节省了涂覆液用量，避免了涂覆液挥发和沉降现象，有效提高了涂层的质量；采用刮液线圈刮除多余涂覆液，有效确保了涂层厚度的均匀性，且无需频繁更换刮液模具；采用履带式牵引机牵引，避免了电线打滑和涂层被擦除的现象；可同时对1-4根电线进行涂覆，节省了能耗，降低了设备成本和使用成本；产生的废气净化后排出，有益于环境保护。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明中储线张力架的结构示意图；

图3是本发明中涂覆装置的结构示意图。

其中，1、放线架，2、储线张力架，21、张力轮，22、圆柱形滑轨，23、张力弹簧，24、外导轮，3、涂覆装置，31、喷涂装置，311、环形储液管，312、金属波纹管，313、圆形金属管，314、喷头，315、加液管，316、螺旋水管，317、水泵，318、冷却加热器，319、升降台，320、料桶，32、刮液线圈，33、回收装置，331、接收盘，332、回收罐，4、壳体，41、保温箱，42、上导轮组，43、排气管，44、矩形加热管，5、履带式牵引机，6、收线架，7、净化室，8、温度控制柜，9、电线，10、轴杆，11、下导轮组I，12、下导轮组II。

具体实施方式：

如图1所示，一种电线护层涂覆系统，包括依次设置的放线架1、涂覆装置3、履带式牵引机5、温度控制柜8和收线架6，放线架1和收线架6上均并排设有四根用于放置电线盘的轴杆10，轴杆10的直径为25mm、中心距离地面350mm，且放线架1上还设有用于启闭放线的磁粉张力控制器，当收到的张力大于设定值时启动放线，放线架1与涂覆装置3之间、履带式牵引机5与温度控制柜8之间设有储线张力架2，涂覆装置3的上方设有烘干装置，烘干装置包括安装有保温层的壳体4，壳体4的顶部设有保温箱41，保温箱41内设有上导轮组42，保温箱41的顶部设有净化室7，该净化室7通过排气管43与保温箱41连接，壳体4的内部分为进线区和出线区两部分，进线区内从下至上设有四组矩形加热管44，且进线区的下方设有下导轮组I11、出线区的下方设有下导轮组II12，矩形加热管44的温度全部由温度控制柜8控制，更便于现场统一操作。

结合图2所示，储线张力架2为水平张力架，其内部从上至下并排设有四组水平放置的圆柱形滑轨22，每组圆柱形滑轨22上设有两个张力轮21，位于张力轮21之间的圆柱形滑轨22上螺旋套设有张力弹簧23，张力轮21由四片可独立运转的张力片轮构成，张力片轮的直径为250-300mm，且其上围绕中心孔均匀分布有多个直径为60-65mm的孔，用于减小张力轮21的自重，储线张力架2的两侧对称设有与张力轮21配合的外导轮24。电线9通过张力轮21时，带动张力轮21向中间靠拢，从而挤压张力弹簧23，受压的张力弹簧23向两侧施加反作用力，也即收/放线张力，收/放线张力可以通过电线9在张力轮21上缠绕的圈数实现调节。

结合图3所示，涂覆装置3包括喷涂装置31以及设于壳体4进线区下方的刮液线圈32，喷涂装置31包括料桶320以及设于刮液线圈32下方的环形储液管311，环形储液管311的顶部一侧设有加液管315，加液管315通过塑料软管与料桶320连接，料桶320的底部设有升降台319，可通过调节升降台319的高度使料桶320中的涂覆液自然流入环形储液管311，环形储液管311的底部设有四组金属波纹管312，每组金属波纹管312位于电线9的左右两侧，金属波纹管312的端部通过圆形金属管313连接有喷头314，金属波纹管312和圆形金属管313的内部设有软管，通过金属波纹管312自由调节喷头314的方位，喷头314的喷口呈1mm宽的矩形，可根据电线9外径更换不同喷口长度的喷头314，如待涂覆的电线少于四根，不使用的喷头314应当调节高度至环形储液管311以上，防止涂覆液流出，喷头314的下方设有回收装置33，环形储液管311通过温控装置控制管内涂覆液的温度，环形储液管311为封闭结构，避免了涂覆液的挥发和沉降现象。

温控装置包括套设于环形储液管311上的螺旋水管316，螺旋水管316的进水口与出水口之间连接有水泵317和冷却加热器318，水泵317使得螺旋水管316中的水能够循环流动，并通过冷却加热器318使其温度稳定在一定范围内，从而使环形储液管311内涂覆液的温度保持在要求的范围内，涂覆液为聚酰亚胺乳液或聚四氟乙烯乳液，前者需稳定在0-5℃的温度，后者需稳定在10-20℃的温度。

回收装置33包括固定在下导轮组I11轮座上的接收盘331，接收盘331的底部设有斜度，且最低处设有回收罐332。

刮液线圈32可通过支架安装在环形储液管311上，其内径沿顶部至底部的方向依次递增，且该刮液线圈32顶部的内径小于电线9的外径，电线9从刮液线圈32中心穿过时，被电线9撑开的线圈将电线护层表面多余的涂覆液刮除，有效确保了涂层厚度的均匀性，且无需频繁更换刮液模具。

履带式牵引机5的履带长1.5-2m、宽15-20cm，可同时牵引四根电线9，由于电线9出烘干装置后表面温度仍较高，为了防止电线9压扁现象，该履带采用耐高温橡胶材质，同时，履带式牵引机5还有效避免了电线9打滑和涂层被擦除的现象。

利用上述电线护层涂覆系统进行涂覆的方法，包括以下步骤：

（1）待涂覆的电线9由放置于放线架1轴杆10上的电线盘不断引出，经过第一个储线张力架2，通过张力轮21与张力弹簧23的配合调节收/放张力；

（2）经过喷涂装置31，环形储液管311内的涂覆液由喷头314喷至电线9进行护层的涂覆，并通过刮液线圈32将护层表面多余的涂覆液刮入接收盘331，最终汇流至回收罐332中进行回收；

（3）经过壳体4内的进线区，进线区内四组矩形加热管44的温度由温度控制柜8控制，沿进线方向分别控制在100-130℃（用于除去涂层中的水分、溶剂等）、200-300℃（用于除去涂层中的溶剂）、340-400℃（对涂层进行高温固化）、200-300℃（对涂层进行冷却），矩形加热管44内孔尺寸为长14cm、宽3-4cm，可使四根电线9并行通过时不受彼此的影响；继而电线9经上导轮组42进入保温箱41，完成护层的固化，固化过程中产生的废气从保温箱41排入净化室7进行净化处理；

（4）护层固化后的电线9从壳体4内的出线区进入履带式牵引机5，经过第二个储线张力架2后由收线架6上的轴杆10进行卷收。履带式牵引机5的牵引速度为3-10m/min，可根据护层的涂覆效果做调整，确保在进线区的下面两组矩形加热管44内完成涂层中水分、溶剂等的挥发。

放线架1可装1-4盘待涂覆的电线9同时放线，收线架6可相应地同时完成1-4根完成涂覆的电线9的卷收。高温固化产生的废气有水蒸汽、二甲基乙酰胺、四氟乙烯、全氟丙烯、全氟异丁烯等，为了便于集中排入净化室7，可适当增加保温箱41右侧的高度，净化室7对废气进行脱水（比如液氮冷却、干燥剂吸收等）处理后采用氧化铝吸附废气，然后将比较洁净的尾气排放至大气中，更加绿色环保。

上导轮组42由可独立自由转动的四片导轮组成，四根电线9同时通过时也不受彼此影响，每片导轮直径为300mm，且围绕中心孔均匀分布有6个直径70mm的孔，以减轻上导轮组42的自重，并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安装，可减小上导轮组42在高温情况下的转动阻力，增加轴承的使用寿命。

Claims (5)

1.一种电线护层涂覆系统，其特征在于：包括依次设置的放线架、涂覆装置、履带式牵引机、温度控制柜和收线架，所述放线架和收线架上均并排设有四根用于放置电线盘的轴杆，且放线架上还设有用于启闭放线的磁粉张力控制器，所述放线架与涂覆装置之间、履带式牵引机与温度控制柜之间设有储线张力架，所述涂覆装置的上方设有烘干装置，所述烘干装置包括安装有保温层的壳体，所述壳体的顶部设有保温箱，所述保温箱内设有上导轮组，所述保温箱的顶部设有净化室，该净化室通过排气管与保温箱连接，所述壳体的内部分为进线区和出线区两部分，进线区内从下至上设有四组矩形加热管，且进线区的下方设有下导轮组I、出线区的下方设有下导轮组II，所述矩形加热管的温度由温度控制柜控制；

所述储线张力架内从上至下并排设有四组水平放置的圆柱形滑轨，每组所述圆柱形滑轨上设有两个张力轮，位于所述张力轮之间的圆柱形滑轨上螺旋套设有张力弹簧，所述张力轮由四片张力片轮构成，所述储线张力架的两侧对称设有与张力轮配合的外导轮；

所述涂覆装置包括喷涂装置以及设于壳体进线区下方的刮液线圈，所述喷涂装置包括料桶以及设于刮液线圈下方的环形储液管，所述环形储液管的顶部一侧设有加液管，所述加液管通过塑料软管与料桶连接，所述料桶的底部设有升降台，所述环形储液管的底部设有四组金属波纹管，所述金属波纹管的端部通过圆形金属管连接有喷头，所述金属波纹管和圆形金属管的内部设有软管，所述喷头的下方设有回收装置，所述环形储液管通过温控装置控制管内涂覆液的温度；

所述温控装置包括套设于环形储液管上的螺旋水管，所述螺旋水管的进水口与出水口之间连接有水泵和冷却加热器；

所述回收装置包括固定在下导轮组I轮座上的接收盘，所述接收盘的底部设有斜度，且最低处设有回收罐；

所述刮液线圈的内径沿顶部至底部的方向依次递增，且该刮液线圈顶部的内径小于电线的外径。

2.根据权利要求1所述的电线护层涂覆系统，其特征在于：所述张力片轮的直径为250-300mm，且其上围绕中心孔均匀分布有多个直径为60-65mm的孔。

3.根据权利要求1所述的电线护层涂覆系统，其特征在于：所述履带式牵引机的履带长1.5-2m、宽15-20cm，且该履带为耐高温橡胶材质。

4.利用权利要求1至3中任一项所述的电线护层涂覆系统进行涂覆的方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）待涂覆的电线由放置于放线架轴杆上的电线盘不断引出，经过第一个储线张力架，通过张力轮与张力弹簧的配合调节收/放张力；

（2）经过喷涂装置，环形储液管内的涂覆液由喷头喷至电线进行护层的涂覆，并通过刮液线圈将护层表面多余的涂覆液刮入接收盘，最终汇流至回收罐中进行回收；

（3）经过壳体内的进线区，进线区内四组矩形加热管的温度由温度控制柜控制，沿进线方向分别控制在100-130°C、200-300°C、340-400°C、200-300°C，继而电线经上导轮组进入保温箱，完成护层的固化，固化过程中产生的废气从保温箱排入净化室进行净化处理；

（4）护层固化后的电线从壳体内的出线区进入履带式牵引机，经过第二个储线张力架后由收线架上的轴杆进行卷收。

5.根据权利要求4所述的涂覆方法，其特征在于：所述履带式牵引机的牵引速度为3-10m/min。