CN109065262A - 铜芯聚氯乙烯绝缘电缆的制造工艺 - Google Patents

铜芯聚氯乙烯绝缘电缆的制造工艺 Download PDF

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Abstract

本发明涉及电缆加工技术领域，公开了铜芯聚氯乙烯绝缘电缆的制造工艺，包括以下步骤：A、单丝拉制；B、单丝退火；C、绞制；D、挤包；E、冷却；F、清理；为了解决现有技术中存在操作人员清理聚氯乙烯劳动强度大，耗时长的问题，本方案通过使第一负压叶片进行往复滑动式地旋转运动，降低了操作人员劳动强度，提高了清理效率。

Description

铜芯聚氯乙烯绝缘电缆的制造工艺
技术领域
本发明涉及电缆加工技术领域，特别涉及铜芯聚氯乙烯绝缘电缆的制造工艺。
背景技术
加工铜芯聚氯乙烯绝缘电缆时，一般是将绞制好的铜芯导线放入到放线辊上，然后导线需要依次经过挤包工序和冷却工序，最后与收线辊相连；导线通过挤包工序时，通过挤塑机构对导线包覆上聚氯乙烯，并对包覆上聚氯乙烯的导线进行预冷却，使得液态的聚氯乙烯在导线上初步成型；接着再使包覆有聚氯乙烯层的导线，进入到冷却机构进行进一步冷却，使得聚氯乙烯成型在导线上，得到电缆，最后使用收线辊将电缆进行收纳。
现有技术中的挤包工序，需要使用一种挤塑机构，挤塑机构包括挤塑机和输线管，输线管出线侧侧壁内开有进料口，进料口与输线管的管孔连通，挤塑机的机头与进料口连通，输线管出线端上安装有预冷却器；使用时，先将导线通入到输线管管孔的进线端内，导线将从输线管管孔的出线端输出，启动挤塑机，挤塑机将把液态的聚氯乙烯通过机头挤入到进料口，聚氯乙烯经过进料口进入到管孔内，液态的聚氯乙烯将与输线管出线侧内的导线接触，聚氯乙烯将包覆在导线上，自输线管的进线端向出线端拉动导线，在导线从输线管出线端滑出的过程中，预冷却器将对聚氯乙烯进行预冷却，使得聚氯乙烯初步定型在导线上，从输线管出线端滑出的导线将带有聚氯乙烯层，从而得到电缆，完成了导线的包覆操作。
以上方案存在以下问题，在出线将要结束时，为了将导线全部都包覆上聚氯乙烯，在输线管出线完毕后，再使挤塑机停止挤出聚氯乙烯，将会造成部分多余的聚氯乙烯留在输线管内，经过多次以上操作后，堆积的聚氯乙烯将有可能将输线管的出线侧堵死，以往清理聚氯乙烯的办法为人工清理，操作人员需要借助外部器械，用力冲击已成型在输线管管壁上的聚氯乙烯，而聚氯乙烯成型后的强度和韧性都较高，操作人员不仅需要耗费较大的力气，而且也需要耗费较长的时间，才能将已成型在输线管管壁上的聚氯乙烯冲破，操作起来非常麻烦，增加操作人员的劳动强度，也降低了生产电缆的效率。
发明内容
本发明意在提供一种可对堆积的聚氯乙烯进行及时的清理，并能降低操作人员的劳动强度，提高生产效率的铜芯聚氯乙烯绝缘电缆的制造工艺。
本方案中铜芯聚氯乙烯绝缘电缆的制造工艺，包括以下步骤：
A、单丝拉制：在室温下，对铜棒材或者杆材进行拉制成铜丝；
B、单丝退火：对铜丝进行升温至550-600℃，保温1-1.5h，升温速率为30-35℃/min；然后再对铜丝进行自然冷却；
C、绞制：对铜丝采用多根单丝的绞合方式进行绞制，形成铜导线；
D、挤包：使用挤塑机向输线管内挤入液态的聚氯乙烯，机头的温度为320-330℃，让铜导线与液态的聚氯乙烯接触，然后对带有聚氯乙烯的铜导线进行预冷却，预冷却至150-180℃；
E、冷却：对包覆有聚氯乙烯层的铜导线，进行进一步的冷却，使得包覆有聚氯乙烯层的铜导线冷却至32-34℃，得到电缆；
F、清理：电缆收纳完毕后，旋转并滑动开有刀刃的第一负压叶片，使用第一负压叶片对定型在输线管管壁上的聚氯乙烯进行切割清理，将切割下来的碎屑排出到输线管外。
本方案的技术原理为：
A、单丝拉制：在室温下，对铜棒材或者杆材进行拉制成铜丝；对铜棒材或者杆材进行拉制，使得铜棒材或者杆材的截面减小，长度增长，强度增高，即得到铜丝。
B、单丝退火：对铜丝进行升温至550-600℃，保温1-1.5h，升温速率为30-35℃/min；然后再对铜丝进行自然冷却；将铜丝加热到一定的温度下进行保温，以再结晶的方式来提高单丝的韧性、降低单丝的强度，以符合电线电缆对导电线芯的要求。
C、绞制：对铜丝采用多根单丝的绞合方式进行绞制，形成铜导线；为了提高电缆的柔软度，以便于敷设安装，对铜丝采取多根单丝绞合形成铜导线。
D、挤包：使用挤塑机向输线管内挤入液态的聚氯乙烯，机头的温度为320-330℃，让铜导线与液态的聚氯乙烯接触，然后对带有聚氯乙烯的铜导线进行预冷却，预冷却至150-180℃；启动挤塑机，挤塑机将把聚氯乙烯推入到机头内，并从机头流入到输线管管孔内，铜导线将与液态的聚氯乙烯接触，然后使用预冷却机构对铜导线上的聚氯乙烯进行冷却，使得聚氯乙烯初步定型在导线上，使得铜导线包覆上聚氯乙烯层。
E、冷却：对包覆有聚氯乙烯层的铜导线，进行进一步的冷却，使得包覆有聚氯乙烯层的铜导线冷却至32-34℃，得到电缆；接着带有聚氯乙烯层的铜导线将进入到冷却机构内，冷却机构对聚氯乙烯层进一步冷却，使得聚氯乙烯层与导线更加紧密地固定在一起，即聚氯乙烯定型在导线上，得到电缆。
F、清理：电缆收纳完毕后，旋转并滑动开有刀刃的第一负压叶片，使用第一负压叶片对定型在输线管管壁上的聚氯乙烯进行切割清理，将切割下来的碎屑排出到输线管外。在导线传送完毕后，第一负压叶片在转动的同时进行往复地滑动，第一负压叶片将通过刀刃对进料口附近的聚氯乙烯进行切割，第一负压叶片转动也使得输线管管孔内产生负压，管孔内将会产生自出线端到进线端的气流，气流将带动切割下来的聚氯乙烯碎屑向管孔内流动，最后带动有碎屑的气流将流出到输线管的外部，操作人员将可对碎屑进行收集，从而完成了对定型在输线管管壁上的聚氯乙烯进行清理的操作。
与现有技术相比，本方案的有益效果为：本方案通过使第一负压叶片进行往复滑动式地旋转运动，在每次传送完导线后，操作人员只需使第一负压叶片进行运行，即可对位于进料口附近定型在输线管管壁上的聚氯乙烯进行切割清理，无需操作人员借助外物进行清理，即降低了操作人员的劳动强度，也提高了清理的效率，从而可快速地进行下一批电缆的制作，也提高了生产电缆的效率。
进一步，步骤A中，需要使用拉丝机对铜棒材或者杆材进行拉制。使用拉丝机，方便了对铜棒材或者杆材进行拉制。
进一步，步骤B中，需要使用退火炉对铜丝进行退火，在退火炉外壁上安装水冷却器，使得退火炉以速率为20-30℃/min的速度降温至室温，铜丝随炉降温。使用水冷却器对退火炉进行降温，可方便控制退火炉的降温速度，对铜丝进行缓慢地降温，可消除铜丝的加工硬度和恢复铜丝的塑性。
进一步，步骤D中对带有聚氯乙烯的铜导线进行风冷式的预冷却。采用风冷的方式，气体向需要冷却的位置流动的过程中，气体的温度将逐渐升高，使得聚氯乙烯逐渐受冷降温，可防止聚氯乙烯温度降低的过快而变硬变脆，从而使得预定型的聚氯乙烯质量更好。
进一步，步骤E中冷却介质的温度为30-35℃。可易控制包覆有聚氯乙烯层的铜导线冷却至32-34℃，得到需要的电缆。
进一步，步骤F中在输线管连通上收集箱，收集箱内转动连接有第二负压叶片，转动第一负压叶片的同时也转动第二负压叶片。第一负压叶片转动，管孔内产生负压，通过第二负压叶片转动，收集箱内产生负压，从管孔出线端流入的气体，将带着碎屑顺着管孔流入到收集箱内，收集箱将对碎屑进行收集。
附图说明
图1为本发明铜芯聚氯乙烯绝缘电缆的制造工艺实施例的示意图；
图2为图1中输线管右侧部分放大示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细说明：
说明书附图中的附图标记包括：机架1、螺杆挤塑机2、输线管3、料斗4、第一齿轮5、第二齿轮6、水箱7、进水槽8、流水槽9、出水桶10、第二冷却器11、预冷却管12、第一冷却器13、水泵14、放线辊15、收线辊16、机头17、进料口18、管孔19、中空输线轴20、第一负压叶片21、支撑块22、输料孔23、第三齿轮24、轴承25、收集孔26、收集箱27、第四齿轮28、第五齿轮29、圆柱凸轮30、顶杆31、抵杆32、电机33、弹簧34。
实施例基本如附图1和图2所示：铜芯聚氯乙烯绝缘电缆的制造工艺，需要使用一种铜芯聚氯乙烯绝缘电缆加工装置，铜芯聚氯乙烯绝缘电缆加工装置包括机架1，机架1上自左向右依次通过螺栓固定有放线辊15、挤塑机构、冷却机构和收线辊16，放线辊15和收线辊16之间缠绕有导线，导线依次通过挤塑机构和冷却机构，挤塑机构包括螺杆挤塑机2和输线管3，输线管3出线侧侧壁内开有进料口18，进料口18与输线管3的管孔19连通，螺杆挤塑机2左侧连通有料斗4，螺杆挤塑机2的机头17与进料口18连通，输线管3出线端上安装有预冷却机构，预冷却机构包括与螺杆挤塑机2的螺杆同轴相连的第一齿轮5，第一齿轮5啮合有第二齿轮6，第二齿轮6同轴相连有风扇叶片，机架1上卡接有预冷却管12，风扇叶片转动连接在预冷却管12内，输线管3出线侧位于进料口18与出线端之间的部分为冷却段，预冷却管12缠绕在冷却段上，预冷却管12位于冷却段与风扇叶片之间的位置上安装有第一冷却器13；输线管3管孔19内滑动连接有轴承25，轴承25上转动连接有中空输线轴20，输线管3位于中空输线轴20的右侧的位置上焊接有支撑块22，中空输线轴20穿过支撑块22且中空输线轴20与支撑块22间隙配合，支撑块22上开有输料孔23，导线穿过管孔19和中空输线轴20，中空输线轴20右端上平键连接有第一负压叶片21，第一负压叶片21上开有刀刃，中空输线轴20平键连接有第三齿轮24，第三齿轮24啮合有第四齿轮28，第四齿轮28同轴相连有圆柱凸轮30，输线管3管壁内滑动连接有顶杆31，顶杆31伸入到管孔19内且顶杆31转动连接在第三齿轮24上，顶杆31与输线管3管壁之间连接有弹簧34，顶杆31上焊接有抵杆32，圆柱凸轮30与抵杆32相抵，输线管3上开有收集孔26，输线管3外壁上安装有收集箱27，收集孔26与收集箱27连通，第四齿轮28啮合有第五齿轮29，第五齿轮29同轴相连有第二负压叶片，第二负压叶片转动连接在收集箱27内，收集箱27上开有出气过滤孔，输线管3外壁上通过螺栓固定有电机33，电机33的输出端与第五齿轮29平键连接；冷却机构包括水箱7和出水桶10，水箱7上焊接有流水槽9，导线穿过流水槽9，流水槽9连通有进水槽8，进水槽8与水箱7连通，出水桶10的出口朝向流水槽9，出水桶10上安装有第二冷却器11，水箱7与出水桶10之间连通有水泵14；
包括如下步骤：
A、单丝拉制：在室温下，利用拉丝机通过一道或数道拉伸模具的模孔，对铜棒材或者杆材进行拉制成铜丝；
B、单丝退火：将铜丝放入到退火炉内，对铜丝进行升温至580℃，保温1h，升温速率为32℃/min；在退火炉外壁上安装水冷却器，保温结束后，启动水冷却器，使得退火炉以速率为22℃/min的速度降温至室温，铜丝随炉降温；
C、绞制：使用绞制机对铜丝采用多根单丝的绞合方式进行绞制，形成铜导线；
D、挤包：先向料斗4内加入聚氯乙烯颗粒，然后启动螺杆挤塑机2，螺杆挤塑机2将把聚氯乙烯推入到机头17内，机头的温度为330℃，聚氯乙烯经过机头17将进入到进料口18内，并从进料口18流入到输线管3管孔19的出线侧，螺杆也带动第一齿轮5转动，第一齿轮5带动第二齿轮6转动，第二齿轮6带动风扇叶片转动，风扇叶片转动产生的气流将沿着预冷却管12流动，气体流动经过位于预冷却管12安装有第一冷却器13的位置时，气体与第一冷却器13通过预冷却管12管壁进行换热，降温后的气体将继续流动，并流入到缠绕在冷却段上的预冷却管12内，转动收线辊16，使得导线从放线辊15向收线辊16传送，导线将带着输线管3内的聚氯乙烯一起滑出，预冷却管12对聚氯乙烯进行预冷却，气体经过第一冷却器13后流动的过程中，气体的温度逐渐升高，使得聚氯乙烯逐渐受冷降温，预冷却至160℃，聚氯乙烯将初步定型在导线上；
E、冷却：启动第二冷却器11，向出水桶10通入水，带有聚氯乙烯层的导线将进入到流水槽9内，水将与第二冷却器11通过出水桶10桶壁进行换热，使得从出水桶10流出的水温度降低，水将流入到流水槽9内，降温后的水将与带有聚氯乙烯层的导线接触，并对带有聚氯乙烯层的导线进一步冷却，使得包覆有聚氯乙烯层的铜导线冷却至33℃，聚氯乙烯层与导线将更加紧密地固定在一起，即聚氯乙烯定型在导线上，得到电缆。
F、清理：在导线传送完毕后，启动电机33，第五齿轮29带动第四齿轮28和第二负压叶片转动，第四齿轮28带动第三齿轮24转动，第三齿轮24带动第一负压叶片21转动，第四齿轮28带动圆柱凸轮30转动，圆柱凸轮30与顶杆31形成凸轮副，圆柱凸轮30将带动顶杆31往复地滑动，顶杆31将带动第三齿轮24往复地滑动，第三齿轮24带动第一负压叶片21也往复地滑动，第一负压叶片21将通过刀刃对进料口18附近的聚氯乙烯进行切割，第一负压叶片21转动也使得输线管3管孔19内产生负压，第二负压叶片转动，收集箱27内产生负压，从管孔19出线端流入的气体，将带着切割下来的聚氯乙烯碎屑顺着管孔19流入到收集孔26内，并从收集孔26流入到收集箱27内，收集箱27将对碎屑进行收集，气体将从出气过滤孔流出。
以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (6)

1.铜芯聚氯乙烯绝缘电缆的制造工艺，其特征在于，包括以下步骤：
A、单丝拉制：在室温下，对铜棒材或者杆材进行拉制成铜丝；
B、单丝退火：对铜丝进行升温至550-600℃，保温1-1.5h，升温速率为30-35℃/min；然后再对铜丝进行自然冷却；
C、绞制：对铜丝采用多根单丝的绞合方式进行绞制，形成铜导线；
D、挤包：使用挤塑机向输线管内挤入液态的聚氯乙烯，机头的温度为320-330℃，让铜导线与液态的聚氯乙烯接触，然后对带有聚氯乙烯的铜导线进行预冷却，预冷却至150-180℃；
E、冷却：对包覆有聚氯乙烯层的铜导线，进行进一步的冷却，使得包覆有聚氯乙烯层的铜导线冷却至32-34℃，得到电缆；
F、清理：电缆收纳完毕后，旋转并滑动开有刀刃的第一负压叶片，使用第一负压叶片对定型在输线管管壁上的聚氯乙烯进行切割清理，将切割下来的碎屑排出到输线管外。
2.根据权利要求1所述的铜芯聚氯乙烯绝缘电缆的制造工艺，其特征在于：所述步骤A中，需要使用拉丝机对铜棒材或者杆材进行拉制。
3.根据权利要求2所述的铜芯聚氯乙烯绝缘电缆的制造工艺，其特征在于：所述步骤B中，需要使用退火炉对铜丝进行退火，在退火炉外壁上安装水冷却器，使得退火炉以速率为20-30℃/min的速度降温至室温，铜丝随炉降温。
4.根据权利要求3所述的铜芯聚氯乙烯绝缘电缆的制造工艺，其特征在于：所述步骤D中对带有聚氯乙烯的铜导线进行风冷式的预冷却。
5.根据权利要求4所述的铜芯聚氯乙烯绝缘电缆的制造工艺，其特征在于：所述步骤E中冷却介质的温度为30-35℃。
6.根据权利要求5所述的铜芯聚氯乙烯绝缘电缆的制造工艺，其特征在于：所述步骤F中在输线管连通上收集箱，收集箱内转动连接有第二负压叶片，转动第一负压叶片的同时也转动第二负压叶片。
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