CN110010307A - 一种高效节能阻燃电缆生产线 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高效节能阻燃电缆生产线，包括芯线轮，所述芯线轮的外部缠绕有电缆芯线，所述芯线轮的右侧设置有从动轮，所述从动轮的外部通过传动带与主动轮固定连接，所述从动轮的中部固定连接有连接套，所述连接套的外部通过轴承转动连接有支撑架，所述连接套远离从动轮的一侧固定连接有转动盘，所述转动盘侧壁的上部依次布置有绕包装置、松紧轴与导向轴，所述绕包装置上设置有绕包带，所述电缆芯线远离芯线轮的一端固定连接有收线轮，所述收线轮设置在转动盘的一侧，本发明涉及电缆生产技术领域。该高效节能阻燃电缆生产线，操作简单，能够同时对于缆芯进行包带的绕包，大大提高加工效率。

Description

一种高效节能阻燃电缆生产线
技术领域
本发明涉及电缆生产技术领域，具体为一种高效节能阻燃电缆生产线。
背景技术
阻燃电缆，是指在规定试验条件下，试样被燃烧，在撤去试验火源后，火焰的蔓延仅在限定范围内，残焰或残灼在限定时间内能自行熄灭的电缆。根本特性是：在火灾情况下有可能被烧坏而不能运行，但可阻止火势的蔓延。通俗地讲，电线万一失火，能够把燃烧限制在局部范围内，不产生蔓延，保住其他的各种设备，避免造成更大的损失。
阻燃电缆通常是对电缆的绝缘护套采用了低烟无卤、分解温度高、机械性能好的无卤聚合物材料，由于电缆不含卤化物和金属氧化物，在燃烧时不会产生有害气体和大量的烟雾，不存在会造成“二次灾害”的可能性，并且还具有良好的机械性能与电气性能，满足了电缆的使用要求，但是在护套加工过程中操作繁琐，生产加工效率低下。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种高效节能阻燃电缆生产线，解决了现有阻燃电缆生产中缆芯绕包层加工效率低下且操作繁琐的问题。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种高效节能阻燃电缆生产线，包括芯线轮，所述芯线轮的外部缠绕有电缆芯线，所述芯线轮的右侧设置有从动轮，所述从动轮的外部通过传动带与主动轮固定连接，所述从动轮的中部固定连接有连接套，所述连接套的外部通过轴承转动连接有支撑架，所述连接套远离从动轮的一侧固定连接有转动盘，所述转动盘侧壁的上部依次布置有绕包装置、松紧轴与导向轴，所述绕包装置、松紧轴与导向轴位于转动盘侧壁下部与上部安装位置关系相反，所述绕包装置上设置有绕包带，所述电缆芯线远离芯线轮的一端固定连接有收线轮，所述收线轮设置在转动盘的一侧。
所述绕包装置包括固定轴，所述固定轴固定连接在转动盘的一侧，所述固定轴的外部固定连接有限位板，所述限位板上贯穿设置有T型杆，所述T型杆T型短部的下端面通过限位弹簧与限位板的上端面固定连接，所述T型杆的T型长部固定连接有限程板，所述固定轴的下部设置有包带盘。
优选的，所述导向轴的一端设置有包带感应头，所述导向轴的外部设置有导向轨，所述导向轴的数量为2，所述导向轴上导向轨设置有的位置不同。
优选的，所述收线轮包括安装架，所述收线轮的中部固定连接有传动轴，所述安装架与传动轴通过轴承转动连接，所述安装架远离收线轮的一侧设置有限位管，所述限位管的数量为2，所述另一限位管通过安装板与螺栓设置在转动盘的中部。
优选的，所述固定轴的外部设置有螺纹，所述限位板与固定轴螺纹连接。
优选的，所述转动盘侧壁下部的绕包装置与转动盘侧壁之间的距离为一个单位的绕包带宽度。
优选的，所述限程板采用橡胶材料制成。
优选的，所述生产线还包括对电缆芯线(2)进行阻燃护套包裹的阻燃护套包裹装置，所述阻燃护套包裹装置内填充有阻燃护套材料，所述阻燃护套材料的配方包括：1000份EVA树脂、60～80份勃姆石、5～10份纳米MnCO3、3～5份2，2，4-三甲基1，2-二氢化喹聚合体、0.3～0.8份己二酸二辛酯、1～3份碳纳米管；将各组分充分混匀后，190～200℃热制成型，室温保持3天以上，即得。
优选的，所述勃姆石为空心球状勃姆石，先制备空心球状勃姆石，再将各组分进行混匀；所述空心球状勃姆石的制备方法为：
将100ml 0.1mol/l的硫酸铝水溶液、3.64g尿素、300ml水放入容器中，微波辐射反应45～60min，随后冷却至室温，收集反应生成的固体粉末，水洗至无硫酸根离子，再用无水乙醇洗涤1～3次，干燥后即得所需的球状空心勃姆石。
优选的，所述勃姆石为空心球状勃姆石且内部填有氧化镁，先制备所需勃姆石，再将各组分进行混匀；所述勃姆石的制备方法为：将100ml 0.1mol/l的硫酸铝水溶液、3.64g尿素、300ml水放入容器中，微波辐射反应45～60min；随后冷却至室温，收集反应生成的固体粉末，水洗至无硫酸根离子，再用无水乙醇洗涤1～3次，干燥后即得所需勃姆石。
本发明提供了一种高效节能阻燃电缆生产线。具备以下有益效果：
(1)、该高效节能阻燃电缆生产线，通过转动盘侧壁下部的绕包装置与转动盘侧壁之间的距离为一个单位的绕包带宽度，通过设置有两个绕包装置，通过调节松紧轴的角度，能够调节绕包带的松紧程度，方便绕包，同时绕包带从导向轴上的导向轨上穿过，保证了两个绕包带之间彼此互补干扰，从而使得一次性对于电缆芯线进行两层绕包带的加工，大大提高效率，导向轴的一端设置有包带感应头，能够在缠绕过程中绕包带耗尽或者断裂时，及时关闭保护开关，停止整个装置，操作人员进行绕包带更换后再启动绕包，从而达到了大大提高加工效率目的。
(2)、该高效节能阻燃电缆生产线，通过固定轴的外部设置有螺纹，限位板与固定轴螺纹连接，方便对于包带盘的更换，以及方便根据包带盘的大小调节限位板的位置，从而达到了更好的限位效果，述安装架远离收线轮的一侧设置有限位管，限位管的数量为2，另一限位管通过安装板与螺栓设置在转动盘的中部，通过设置限位管能够使得电缆芯线运行过程中始终保持水平，便于绕包加工，限程板采用橡胶材料制成，能够在绕包过程中，减小包带盘在固定轴上下抖动幅度，有效避免造成绕包带的损坏，从而达到了有效保护绕包带方便绕包加工的目的。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明A区域放大结构示意图。
图中：1芯线轮、2电缆芯线、3传动带、4从动轮、5连接套、6支撑架、7转动盘、71安装板、8绕包装置、81固定轴、82限位板、83T型杆、84限位弹簧、85限程板、86包带盘、9绕包带、10松紧轴、11导向轴、111导向轨、112包带感应头、12收线轮、121传动轴、122安装架、123限位管。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-2，本发明提供一种技术方案：一种高效节能阻燃电缆生产线，包括芯线轮1，所述芯线轮1的外部缠绕有电缆芯线2，所述芯线轮1的右侧设置有从动轮4，所述从动轮4的外部通过传动带3与主动轮固定连接，所述从动轮4的中部固定连接有连接套5，所述连接套5的外部通过轴承转动连接有支撑架6，所述连接套5远离从动轮4的一侧固定连接有转动盘7，所述转动盘7侧壁的上部依次布置有绕包装置8、松紧轴10与导向轴11，所述绕包装置8、松紧轴10与导向轴11位于转动盘7侧壁下部与上部安装位置关系相反，所述转动盘7侧壁下部的绕包装置8与转动盘7侧壁之间的距离为一个单位的绕包带9宽度，通过设置有两个绕包装置8，通过调节松紧轴10的角度，能够调节绕包带9的松紧程度，方便绕包，同时绕包带9从导向轴11上的导向轨111上穿过，保证了两个绕包带9之间彼此互补干扰，从而使得一次性对于电缆芯线2进行两层绕包带9的加工，大大提高效率，所述导向轴11的一端设置有包带感应头112，能够在缠绕过程中绕包带9耗尽或者断裂时，及时关闭保护开关，停止整个装置，操作人员进行绕包带9更换后再启动绕包，所述导向轴11的外部设置有导向轨111，所述导向轴11的数量为2，所述导向轴11上导向轨111设置有的位置不同，所述固定轴81的外部设置有螺纹，所述限位板82与固定轴81螺纹连接，方便对于包带盘86的更换，以及方便根据包带盘86的大小调节限位板82的位置，从而达到了更好的限位效果，所述绕包装置8上设置有绕包带9，所述电缆芯线2远离芯线轮1的一端固定连接有收线轮12，所述收线轮12设置在转动盘7的一侧，所述收线轮12包括安装架122，所述收线轮12的中部固定连接有传动轴121，所述安装架122与传动轴121通过轴承转动连接，所述安装架122远离收线轮12的一侧设置有限位管123，所述限位管123的数量为2，所述另一限位管123通过安装板71与螺栓设置在转动盘7的中部，通过设置限位管123能够使得电缆芯线2运行过程中始终保持水平，便于绕包加工。
所述绕包装置8包括固定轴81，所述固定轴81固定连接在转动盘7的一侧，所述固定轴81的外部固定连接有限位板82，所述限位板82上贯穿设置有T型杆83，所述T型杆83T型短部的下端面通过限位弹簧84与限位板82的上端面固定连接，所述T型杆83的T型长部固定连接有限程板85，所述限程板85采用橡胶材料制成，能够在绕包过程中，减小包带盘86在固定轴81上下抖动幅度，有效避免造成绕包带9的损坏，所述固定轴81的下部设置有包带盘86。
工作时，固定轴81的外部设置有螺纹，限位板82与固定轴81螺纹连接，方便对于包带盘86的更换，以及方便根据包带盘86的大小调节限位板82的位置，从而达到了更好的限位效果，所述安装架122远离收线轮12的一侧设置有限位管123，限位管123的数量为2，另一限位管123通过安装板71与螺栓设置在转动盘7的中部，通过设置限位管123能够使得电缆芯线2运行过程中始终保持水平，便于绕包加工，限程板85采用橡胶材料制成，能够在绕包过程中，减小包带盘86在固定轴81上下抖动幅度，有效避免造成绕包带9的损坏，转动盘7侧壁下部的绕包装置8与转动盘7侧壁之间的距离为一个单位的绕包带9宽度，通过设置有两个绕包装置8，通过调节松紧轴10的角度，能够调节绕包带9的松紧程度，方便绕包，同时绕包带9从导向轴11上的导向轨111上穿过，保证了两个绕包带9之间彼此互补干扰，从而使得一次性对于电缆芯线2进行两层绕包带9的加工，大大提高效率，导向轴11的一端设置有包带感应头112，能够在缠绕过程中绕包带9耗尽或者断裂时，及时关闭保护开关，停止整个装置，操作人员进行绕包带9更换后再启动绕包。
进一步的，所述高效节能阻燃电缆生产线还包括阻燃护套包裹装置(图中未示出)。所述阻燃护套包裹装置为连续挤压包覆机，所述连续挤压包覆机内装有阻燃护套材料。所述阻燃护套材料配方包括：按质量份数：1000份EVA树脂、60～80份内含氧化镁的勃姆石、5～10份纳米MnCO3、3～5份2，2，4-三甲基1，2-二氢化喹聚合体、0.3～0.8份己二酸二辛酯、5～10份纳米镁铝水滑石(Mg6Al2(OH)16CO3·4H2O)、1～3份碳纳米管。
制备方法包括如下步骤：
(1)制备内含氧化镁的球状勃姆石。将100ml 0.1mol/l的硫酸铝水溶液、2.73g尿素、2g纳米镁铝水滑石(Mg6Al2(OH)16CO3·4H2O)、500ml水放入容器中，密封后，3.05GHz微波辐射，非脉冲加热，反应45～60min。反应结束后，冷却至室温，离心收集反应生成的固体粉末材料，用去离子水洗至无硫酸根离子，再用无水乙醇洗涤1～3次，干燥后即得所需的内含氧化镁的球状勃姆石。
(2)在EVA树脂中加入配方中各组分，需要注意的是，除在制备勃姆石时添加了镁铝水滑石外，在整体配方中还额外添加了纳米镁铝水滑石。将各组分充分混匀后，在190～200℃下压制/挤出，制成所需形状，即为所需的阻燃电缆材料；现配现用。制备完成后，在常温下保持3天，即可达到最佳力学性能。
下面结合具体的实施例，对本发明进行进一步解释说明。
实施例
1、按上述方法制备19组阻燃电缆材料，制备的各组电缆材料压制成5×5cm的片状材料，厚度2mm，便于进行后续测定。具体制备方法如表1所示，表中各组分的份数为质量份数。
其中，表中的空心勃姆石指未引入水滑石和氧化镁的勃姆石，其制备方法为：将100ml 0.1mol/l的硫酸铝水溶液、3.64g尿素、300ml水放入容器中，密封后，3.05GHz微波辐射，非脉冲加热，反应45～60min。反应结束后，冷却至室温，离心收集反应生成的固体粉末材料，用去离子水洗至无硫酸根离子，再用无水乙醇洗涤1～3次，干燥后即得所需的球状空心勃姆石。
表1各组阻燃电缆材料的具体制备方法
2、制备后，对各组电缆材料分别进行性能测试。包括：(1)极限氧指数测试。将各材料切为5×1cm的条状材料，按GB/T 2406-2008的方法进行。(2)烟密度。委托四川鑫电电缆有限公司进行，使用最小透光率(％)展示(71％)。(3)抗拉伸性能。材料制备完成后，室温放置3天后进行；使用抗拉伸强度(MPa)和断裂伸长率(％)两个指标展示。
各组结果如表2所示。
表2各组阻燃电缆的性能展示
本发明提供了一种全新的阻燃勃姆石结构。在不使用外加催化剂等昂贵、有毒害、控制不方便的化学试剂的情况下，完成了空心球状勃姆石的制备，并在勃姆石的球心内部引入了氧化镁和水滑石。因为空心球状勃姆石在制备过程中需要缓慢沉淀，所以选择了缓慢释放OH-的尿素，以帮助勃姆石形成球状结晶。另外，为了在球心引入所需组分，在制备时加入了纳米镁铝水滑石，镁铝水滑石受热后也会缓慢分解释放部分OH-，节约了尿素的用量；镁铝水滑石受热分解后产生的氧化镁在勃姆石逐渐结晶的过程中被包裹进球心内部，最终生成所需的全新的勃姆石结构。
勃姆石又称软水铝石，受热分解时会吸收大量热量，同时会释放水蒸气，实现阻燃的效果。本发明提供的勃姆石结构为空心球状结构，粒径小，为1～2μm，与基体结合性能好，是优质的无机填料；除具有一般勃姆石的耐酸、阻燃性能外，还因其具有大量相互连通的孔隙，在电缆起火时，可以迅速吸收大量有毒有害的烟雾，避免灾难进一步扩大。勃姆石内部的氧化镁和水滑石自身是优异的阻燃材料，受热分解时也会吸收大量热量，同时析出水分辅助阻燃。另外，加入水滑石后联合制备的全新的阻燃勃姆石结构对勃姆石的晶体成型产生了影响，比单独使用等量勃姆石和水滑石的阻燃、吸烟效果更佳。
本发明还使用了纳米MnCO3作为辅助阻燃材料和无机填料，不仅与基体结合紧密，其受热分解时还会产生CO2，抑制燃烧的进程。同时，生成的MnO还可以和电缆燃烧时可能产生的卤化氢气体反应，减小酸性有毒气体对周边设备的腐蚀和对人员的伤害。
本发明还辅助添加了碳纳米管，一方面可以提高EVA树脂受热膨胀后的成炭质量，帮助提高阻燃性能，另一方面还帮助提高了电缆材料的综合力学性能。本发明制备的电缆不仅具有极优的阻燃、吸烟性能，还具有优异的抗拉伸强度。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种高效节能阻燃电缆生产线，包括芯线轮(1)，其特征在于：所述芯线轮(1)的外部缠绕有电缆芯线(2)，所述芯线轮(1)的右侧设置有从动轮(4)，所述从动轮(4)的外部通过传动带(3)与主动轮固定连接，所述从动轮(4)的中部固定连接有连接套(5)，所述连接套(5)的外部通过轴承转动连接有支撑架(6)，所述连接套(5)远离从动轮(4)的一侧固定连接有转动盘(7)，所述转动盘(7)侧壁的上部依次布置有绕包装置(8)、松紧轴(10)与导向轴(11)，所述绕包装置(8)、松紧轴(10)与导向轴(11)位于转动盘(7)侧壁下部与上部安装位置关系相反，所述绕包装置(8)上设置有绕包带(9)，所述电缆芯线(2)远离芯线轮(1)的一端固定连接有收线轮(12)，所述收线轮(12)设置在转动盘(7)的一侧；
所述绕包装置(8)包括固定轴(81)，所述固定轴(81)固定连接在转动盘(7)的一侧，所述固定轴(81)的外部固定连接有限位板(82)，所述限位板(82)上贯穿设置有T型杆(83)，所述T型杆(83)T型短部的下端面通过限位弹簧(84)与限位板(82)的上端面固定连接，所述T型杆(83)的T型长部固定连接有限程板(85)，所述固定轴(81)的下部设置有包带盘(86)。
2.根据权利要求1所述的一种高效节能阻燃电缆生产线，其特征在于：所述导向轴(11)的一端设置有包带感应头(112)，所述导向轴(11)的外部设置有导向轨(111)，所述导向轴(11)的数量为2，所述导向轴(11)上导向轨(111)设置有的位置不同。
3.根据权利要求1所述的一种高效节能阻燃电缆生产线，其特征在于：所述收线轮(12)包括安装架(122)，所述收线轮(12)的中部固定连接有传动轴(121)，所述安装架(122)与传动轴(121)通过轴承转动连接，所述安装架(122)远离收线轮(12)的一侧设置有限位管(123)，所述限位管(123)的数量为2，所述另一限位管(123)通过安装板(71)与螺栓设置在转动盘(7)的中部。
4.根据权利要求1所述的一种高效节能阻燃电缆生产线，其特征在于：所述固定轴(81)的外部设置有螺纹，所述限位板(82)与固定轴(81)螺纹连接。
5.根据权利要求1所述的一种高效节能阻燃电缆生产线，其特征在于：所述转动盘(7)侧壁下部的绕包装置(8)与转动盘(7)侧壁之间的距离为一个单位的绕包带(9)宽度。
6.根据权利要求1所述的一种高效节能阻燃电缆生产线，其特征在于：所述限程板(85)采用橡胶材料制成。
7.根据权利要求1-6中任意一项所述高效节能阻燃电缆生产线，其特征在于：所述生产线还包括对电缆芯线(2)进行阻燃护套包裹的阻燃护套包裹装置，所述阻燃护套包裹装置内填充有阻燃护套材料，所述阻燃护套材料的配方包括：1000份EVA树脂、60～80份勃姆石、5～10份纳米MnCO3、3～5份2，2，4-三甲基1，2-二氢化喹聚合体、0.3～0.8份己二酸二辛酯、1～3份碳纳米管；将各组分充分混匀后，190～200℃热制成型，室温保持3天以上，即得。
8.根据权利要求7所述的高效节能阻燃电缆生产线，其特征在于：所述勃姆石为空心球状勃姆石，先制备空心球状勃姆石，再将各组分进行混匀；所述空心球状勃姆石的制备方法为：
将100ml 0.1mol/l的硫酸铝水溶液、3.64g尿素、300ml水放入容器中，微波辐射反应45～60min，随后冷却至室温，收集反应生成的固体粉末，水洗至无硫酸根离子，再用无水乙醇洗涤1～3次，干燥后即得所需的球状空心勃姆石。
9.根据权利要求8所述高效节能阻燃电缆生产线，其特征在于：所述勃姆石为空心球状勃姆石且内部填有氧化镁，先制备所需勃姆石，再将各组分进行混匀；所述勃姆石的制备方法为：将100ml 0.1mol/l的硫酸铝水溶液、3.64g尿素、300ml水放入容器中，微波辐射反应45～60min；随后冷却至室温，收集反应生成的固体粉末，水洗至无硫酸根离子，再用无水乙醇洗涤1～3次，干燥后即得所需勃姆石。
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