CN110449473B - 一种稳定生产高质量电线电缆的方法 - Google Patents

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Abstract

为解决现有技术的不足，本发明提供了一种稳定生产高质量电线电缆的方法，包括以下步骤：S1.将2.50‑3.50mm铜线拉制成0.40‑1.60mm铜线，拉丝过程中进行张力检测和控制，同时进行退火处理。S2.将2根以上铜线绞制得到导线组。S3.采用第一配方对导线组进行挤出包覆操作，得到绝缘层包覆的单芯电缆。以质量份数计，步骤S1所述第一配方包括：3‑5份交联剂、12‑15份苯基硅油、3‑5份烯丙基硫脲、20‑40份纳米氢氧化镁、100‑120份乙烯‑醋酸乙烯共聚物。本发明制备电线电缆，不会出现拉丝不均和内应力过高的问题，且阻燃性能较好，氧指数在35以上，垂直燃烧损毁长度不超过2.5cm。

Description

一种稳定生产高质量电线电缆的方法
技术领域
本发明属于电线电缆制备技术领域，具体涉及一种稳定生产高质量电线电缆的方法。
背景技术
电线电缆是用以传输电(磁)能的载体，信息和实现电磁能转换的线材产品。广义的电线电缆亦简称为电缆，狭义的电缆是指绝缘电缆，它可定义为：由下列部分组成的集合体。一根或多根绝缘线芯，以及它们各自可能具有的包覆层，总保护层及外护层，电缆亦可有附加的没有绝缘的导体。为了对电线电缆进行生产，经常需要使用拉丝设备，拉丝机也被叫做拔丝机、拉线机英文名称为wire drawing machine，是在工业应用中使用很广泛的机械设备，广泛应用于机械制造，五金加工，石油化工，塑料，竹木制品，电线电缆等行业。
电线电缆的制备工艺已经比较成熟，但是任然存在一些问题，主要为连续化生产电线电缆时铜线容易出现拉丝不均和内应力过高的问题，且电缆的阻燃性能较差。
发明内容
本发明针对现有技术存在的问题，提供了一种稳定生产高质量电线电缆的方法，包括以下步骤：
S1.将2.50-3.50mm铜线拉制成0.40-1.60mm铜线，拉丝过程中进行张力检测和控制，同时进行退火处理。
S2.将2根以上铜线绞制得到导线组。
S3.采用第一配方对导线组进行挤出包覆操作，得到绝缘层包覆的单芯电缆。
进一步的，步骤S1所述拉丝过程中同时进行退火处理的方法为：采用连续退火拉丝设备进行拉丝操作。所述连续退火拉丝设备包括：纵向高扭低速电机、拉丝箱、安装在拉丝箱内部的第一高阻尼拉丝轮和第二高阻尼拉丝轮，所述的纵向高扭低速电机上端转轴上轴向固定连接有底部支撑托盘，所述的底部支撑托盘上表面中心位置具有纵向外螺纹杆，所述的纵向外螺纹杆上螺纹连接有内螺纹顶部限位盖，所述的底部支撑托盘上端位于纵向外螺纹杆外侧套有绕线筒，所述的底部支撑托盘上表面开设有底部限位孔，所述的绕线筒下表面具有向下凸起与底部限位孔相配合的底部限位块，所述的绕线筒通过底部限位块插入对应位置底部限位孔内部和底部支撑托盘相卡接，所述的拉丝箱外侧面上开设有内置外螺纹调节杆的内螺纹调节孔，所述的外螺纹调节杆内侧端上套有活动连接筒，所述的活动连接筒内侧通过n字型活动连接框活动连接有内置挤压轮，所述的第一高阻尼拉丝轮和第二高阻尼拉丝轮外侧面上均开设有与内置挤压轮相配合的环形侧向挤压槽，所述的拉丝箱内部位于第一高阻尼拉丝轮左侧、第一高阻尼拉丝轮与第二高阻尼拉丝轮之间和第二高阻尼拉丝轮右侧均设置有螺旋形结构退火管，所述的拉丝箱内部位于不同位置退火管之间设置有内部输水管，所述拉丝箱内部不同位置的退火管之间通过内部输水管相连通。
进一步的，所述的拉丝箱左上端外侧面上焊接固定有用于连通对应位置退火管的外置排水管。所述的拉丝箱右下端外侧面上焊接固定有用于连通对应位置退火管的外置进水管。
进一步的，所述的底部限位孔内部大小和底部限位块外部大小相同。所述的第一高阻尼拉丝轮与第二高阻尼拉丝轮大小相同。
进一步的，所述第一高阻尼拉丝轮与第二高阻尼拉丝轮外侧弧形面正、反面均具有侧向限位环。
进一步的，步骤S1所述拉丝过程中进行张力检测和控制的方法为：在拉丝箱内壁，位于第一高阻尼拉丝轮和第二高阻尼拉丝轮之间开设有第一斜置调节槽和第二斜置调节槽。所述第一斜置调节槽内底面通过螺栓固定安装有第一电磁铁，所述第二斜置调节槽内顶面通过螺栓固定安装有第二电磁铁。所述第一斜置调节槽和第二斜置调节槽内部均滑动连接有内部滑块。所述内部滑块外侧面上具有一体结构传动轴，所述的传动轴上套有传动轮。所述第一斜置调节槽内部的内部滑块通过第一挤压复位弹簧和第一电磁铁表面通过螺栓固定连接，所述第二斜置调节槽内部的内部滑块通过第二挤压复位弹簧和第二电磁铁表面通过螺栓固定连接。所述的第一斜置调节槽内顶面上固定安装有用于控制第一电磁铁的第一按压控制开关，所述的第二斜置调节槽内底面上固定安装有用于控制第二电磁铁的第二按压控制开关。
此时，通过第一高阻尼拉丝轮和第二高阻尼拉丝轮的铜线，需要经过内置的一对传动轮进行张力检测和修正。具体为：铜线通过一对传动轮时，由于张力作用，会挤压传动轮，进而通过传动轮挤压内部滑块，使得内部滑块滑动，从而体现铜线的张力情况。传动轮挤通过内部滑块挤压复位弹簧使其进行形变，形变的挤压复位弹簧基于自身弹性通过内部滑块、传动轮对铜线施加反向的力，从而进行张力修正。当挤压复位弹簧出现故障时，启动电磁铁，推动内部滑块、传动轮对铜线施加反向的力，从而进行张力修正。
进一步的，以质量份数计，步骤S1所述第一配方包括：3-5份交联剂、12-15 份苯基硅油、3-5份烯丙基硫脲、20-40份纳米氢氧化镁、100-120份乙烯-醋酸乙烯共聚物。
进一步的，所述稳定生产高质量电线电缆的方法还包括：
S4.将2根以上单芯电缆相互绕制成圆柱状的电缆组，并绕包内护层。
S5.在内护层外部加装保护套，得到多芯电缆。
进一步的，步骤S4所述内护层的绕包方法为：首先在电缆组外部绕包导热硅胶层。然后在导热硅胶层外部绕包绝缘隔离层。
进一步的，以质量份数计，步骤S5所述保护套由下述材料制备得到：聚乙烯100-120份、尿醛树脂30-40份、聚丙烯酰胺20-30份、纳米氢氧铝30-40份、高岭土5-10份、碳纳米管1-2份、交联剂3-5份、增塑剂2-4份、润滑剂2-4份、分散剂1-2份、消泡剂1-2份。
本发明至少具有以下优点之一：
1.本发明制备电线电缆尤其是铜线的拉丝过程中，不会出现拉丝不均和内应力过高的问题。
2.本发明所得电线电缆的阻燃性能较好，绝缘层和保护套的氧指数在35以上，绝缘层和保护套的的自熄性能较好，垂直燃烧损毁长度不超过2.5cm。
附图说明
图1是本发明连续退火拉丝设备的结构示意图。
图2是本发明连续退火拉丝设备的剖视图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
一种稳定生产高质量电线电缆的方法，包括以下步骤：
S1.将2.50-3.50mm铜线拉制成0.40-1.60mm铜线，具体根据需要实际确定。拉丝过程中进行张力检测和控制，同时进行退火处理。
S2.将2根以上铜线绞制得到导线组。
S3.采用第一配方对导线组进行挤出包覆操作，得到绝缘层包覆的单芯电缆。
步骤S1所述拉丝过程中同时进行退火处理的方法为：采用连续退火拉丝设备进行拉丝操作。如图1和图2所示，所述连续退火拉丝设备包括：纵向高扭低速电机1、拉丝箱2、安装在拉丝箱2内部的第一高阻尼拉丝轮3和第二高阻尼拉丝轮4，所述的纵向高扭低速电机1上端转轴上轴向固定连接有底部支撑托盘5，所述的底部支撑托盘5上表面中心位置具有纵向外螺纹杆6，所述的纵向外螺纹杆6上螺纹连接有内螺纹顶部限位盖7，所述的底部支撑托盘5上端位于纵向外螺纹杆6外侧套有绕线筒8，所述的底部支撑托盘5上表面开设有底部限位孔9，所述的绕线筒8下表面具有向下凸起与底部限位孔9相配合的底部限位块10，所述的绕线筒8通过底部限位块10插入对应位置底部限位孔9内部和底部支撑托盘5相卡接，所述的拉丝箱2外侧面上开设有内置外螺纹调节杆11的内螺纹调节孔12，所述的外螺纹调节杆11内侧端上套有活动连接筒13，所述的活动连接筒13内侧通过n字型活动连接框14活动连接有内置挤压轮15，所述的第一高阻尼拉丝轮3和第二高阻尼拉丝轮4外侧面上均开设有与内置挤压轮15相配合的环形侧向挤压槽16，所述的拉丝箱2内部位于第一高阻尼拉丝轮 3左侧、第一高阻尼拉丝轮3与第二高阻尼拉丝轮4之间和第二高阻尼拉丝轮4 右侧均设置有螺旋形结构退火管17，所述的拉丝箱2内部位于不同位置退火管 17之间设置有内部输水管18，所述拉丝箱2内部不同位置的退火管17之间通过内部输水管18相连通。
通过在拉丝箱内部设置第一、第二高阻尼拉丝轮和位于第一、第二高阻尼拉丝轮两侧的螺旋形结构退火管，通过将退火管设置在拉丝行程位置，使得拉丝在传输过程中可以进行快速控温，配合内部输水管对高阻尼拉丝轮位置的控温，大大提升电缆拉丝的品质和生产效率。
实施例2
基于实施例1所述连续退火拉丝设备，所述的拉丝箱2左上端外侧面上焊接固定有用于连通对应位置退火管17的外置排水管19。所述的拉丝箱2右下端外侧面上焊接固定有用于连通对应位置退火管17的外置进水管20。该设置主要是方便排水。
实施例3
基于实施例1所述连续退火拉丝设备，所述的底部限位孔9内部大小和底部限位块10外部大小相同。所述的第一高阻尼拉丝轮3与第二高阻尼拉丝轮4 大小相同。该设置主要是方便装配，提升装配牢固度。
实施例4
基于实施例1所述连续退火拉丝设备，所述第一高阻尼拉丝轮3与第二高阻尼拉丝轮4外侧弧形面正、反面均具有侧向限位环21。该设置主要是提升侧向安全性。
实施例5
基于实施例1所述连续退火拉丝设备，步骤S1所述拉丝过程中进行张力检测和控制的方法为：在拉丝箱2内壁，位于第一高阻尼拉丝轮3和第二高阻尼拉丝轮4之间开设有第一斜置调节槽和第二斜置调节槽。所述第一斜置调节槽内底面通过螺栓固定安装有第一电磁铁，所述第二斜置调节槽内顶面通过螺栓固定安装有第二电磁铁。所述第一斜置调节槽和第二斜置调节槽内部均滑动连接有内部滑块。所述内部滑块外侧面上具有一体结构传动轴，所述的传动轴上套有传动轮。所述第一斜置调节槽内部的内部滑块通过第一挤压复位弹簧和第一电磁铁表面通过螺栓固定连接，所述第二斜置调节槽内部的内部滑块通过第二挤压复位弹簧和第二电磁铁表面通过螺栓固定连接。所述的第一斜置调节槽内顶面上固定安装有用于控制第一电磁铁的第一按压控制开关，所述的第二斜置调节槽内底面上固定安装有用于控制第二电磁铁的第二按压控制开关。
此时，通过第一高阻尼拉丝轮3和第二高阻尼拉丝轮4的铜线，需要经过内置的一对传动轮进行张力检测和修正。具体为：铜线通过一对传动轮时，由于张力作用，会挤压传动轮，进而通过传动轮挤压内部滑块，使得内部滑块滑动，从而体现铜线的张力情况。传动轮通过内部滑块挤压复位弹簧使其进行形变，形变的挤压复位弹簧基于自身弹性通过内部滑块、传动轮对铜线施加反向的力，从而进行张力修正。当挤压复位弹簧出现故障时，启动电磁铁，推动内部滑块、传动轮对铜线施加反向的力，从而进行张力修正。
实施例6
基于实施例1所述稳定生产高质量电线电缆的方法，以质量份数计，步骤 S1所述第一配方包括：4份交联剂、14份苯基硅油、4份烯丙基硫脲、30份纳米氢氧化镁、110份乙烯-醋酸乙烯共聚物。
实施例7
基于实施例1所述稳定生产高质量电线电缆的方法，以质量份数计，步骤 S1所述第一配方包括：5份交联剂、15份苯基硅油、5份烯丙基硫脲、40份纳米氢氧化镁、120份乙烯-醋酸乙烯共聚物。
实施例8
基于实施例1所述稳定生产高质量电线电缆的方法，以质量份数计，步骤 S1所述第一配方包括：3份交联剂、12份苯基硅油、3份烯丙基硫脲、20份纳米氢氧化镁、100份乙烯-醋酸乙烯共聚物。
经测试，实施例6配方所得绝缘层的绝缘效果符合使用要求，阻燃测试中其氧指数为38.1±0.2，垂直燃烧损毁长度为1.7m±0.1cm。实施例7配方所得绝缘层的绝缘效果符合使用要求，阻燃测试中其氧指数为36.5±0.4，垂直燃烧损毁长度为2.3±0.2cm。实施例8配方所得绝缘层的绝缘效果符合使用要求，阻燃测试中其氧指数为35.4±0.2，垂直燃烧损毁长度为2.2±0.2cm。
实施例9
基于实施例1所述稳定生产高质量电线电缆的方法，所述稳定生产高质量电线电缆的方法还包括：
S4.将2根以上单芯电缆相互绕制成圆柱状的电缆组，并绕包内护层。
S5.在内护层外部加装保护套，得到多芯电缆。
步骤S4所述内护层的绕包方法为：首先在电缆组外部绕包导热硅胶层。然后在导热硅胶层外部绕包绝缘隔离层。
以质量份数计，步骤S5所述保护套由下述材料制备得到：聚乙烯110份、尿醛树脂35份、聚丙烯酰胺25份、纳米氢氧铝35份、高岭土8份、碳纳米管 1.5份、交联剂4份、增塑剂3份、润滑剂3份、分散剂1.5份、消泡剂1.5份。
实施例10
基于实施例1所述稳定生产高质量电线电缆的方法，所述稳定生产高质量电线电缆的方法还包括：
S4.将2根以上单芯电缆相互绕制成圆柱状的电缆组，并绕包内护层。
S5.在内护层外部加装保护套，得到多芯电缆。
步骤S4所述内护层的绕包方法为：首先在电缆组外部绕包导热硅胶层。然后在导热硅胶层外部绕包绝缘隔离层。
以质量份数计，步骤S5所述保护套由下述材料制备得到：聚乙烯120份、尿醛树脂40份、聚丙烯酰胺30份、纳米氢氧铝40份、高岭土10份、碳纳米管2份、交联剂5份、增塑剂4份、润滑剂4份、分散剂2份、消泡剂2份。
实施例11
基于实施例1所述稳定生产高质量电线电缆的方法，所述稳定生产高质量电线电缆的方法还包括：
S4.将2根以上单芯电缆相互绕制成圆柱状的电缆组，并绕包内护层。
S5.在内护层外部加装保护套，得到多芯电缆。
步骤S4所述内护层的绕包方法为：首先在电缆组外部绕包导热硅胶层。然后在导热硅胶层外部，采用现有阻燃绝缘带绕包阻燃绝缘隔离层。
以质量份数计，步骤S5所述保护套由下述材料制备得到：聚乙烯100份、尿醛树脂30份、聚丙烯酰胺20份、纳米氢氧铝30份、高岭土5份、碳纳米管 1份、交联剂3份、增塑剂2份、润滑剂2份、分散剂1份、消泡剂1份。
经测试，实施例9配方所得保护套的绝缘效果符合使用要求，阻燃测试中其氧指数为37.2±0.2，垂直燃烧测试为：离火自熄。经测试，实施例10配方所得保护套的绝缘效果符合使用要求，阻燃测试中其氧指数为36.7±0.1，垂直燃烧测试为：离火自熄。经测试，实施例11配方所得保护套的绝缘效果符合使用要求，阻燃测试中其氧指数为36.6±0.2，垂直燃烧测试为：离火自熄。
以最终产品进行测试，以实施例6所述第一配方所得绝缘层和实施例9所述保护套基于GB/T18380.3-2001第三部分进行测试，测试结果为通过。
应该注意到并理解，在不脱离本发明权利要求所要求的精神和范围的情况下，能够对上述详细描述的本发明做出各种修改和改进。因此，要求保护的技术方案的范围不受所给出的任何特定示范教导的限制。

Claims (8)

1.一种稳定生产高质量电线电缆的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.将2.50-3.50mm铜线拉制成0.40-1.60mm铜线，拉丝过程中进行张力检测和控制，同时进行退火处理；
S2.将2根以上铜线绞制得到导线组；
S3.采用第一配方对导线组进行挤出包覆操作，得到绝缘层包覆的单芯电缆；
步骤S1所述拉丝过程中同时进行退火处理的方法为：采用连续退火拉丝设备进行拉丝操作；所述连续退火拉丝设备包括：纵向高扭低速电机(1)、拉丝箱(2)、安装在拉丝箱(2)内部的第一高阻尼拉丝轮(3)和第二高阻尼拉丝轮(4)，所述的纵向高扭低速电机(1)上端转轴上轴向固定连接有底部支撑托盘(5)，所述的底部支撑托盘(5)上表面中心位置具有纵向外螺纹杆(6)，所述的纵向外螺纹杆(6)上螺纹连接有内螺纹顶部限位盖(7)，所述的底部支撑托盘(5)上端位于纵向外螺纹杆(6)外侧套有绕线筒(8)，所述的底部支撑托盘(5)上表面开设有底部限位孔(9)，所述的绕线筒(8)下表面具有向下凸起与底部限位孔(9)相配合的底部限位块(10)，所述的绕线筒(8)通过底部限位块(10)插入对应位置底部限位孔(9)内部和底部支撑托盘(5)相卡接，所述的拉丝箱(2)外侧面上开设有内置外螺纹调节杆(11)的内螺纹调节孔(12)，所述的外螺纹调节杆(11)内侧端上套有活动连接筒(13)，所述的活动连接筒(13)内侧通过n字型活动连接框(14)活动连接有内置挤压轮(15)，所述的第一高阻尼拉丝轮(3)和第二高阻尼拉丝轮(4)外侧面上均开设有与内置挤压轮(15)相配合的环形侧向挤压槽(16)，所述的拉丝箱(2)内部位于第一高阻尼拉丝轮(3)左侧、第一高阻尼拉丝轮(3)与第二高阻尼拉丝轮(4)之间和第二高阻尼拉丝轮(4)右侧均设置有螺旋形结构退火管(17)，所述的拉丝箱(2)内部位于不同位置退火管(17)之间设置有内部输水管(18)，所述拉丝箱(2)内部不同位置的退火管(17)之间通过内部输水管(18)相连通；
以质量份数计，步骤S1所述第一配方包括：3-5份交联剂、12-15份苯基硅油、3-5份烯丙基硫脲、20-40份纳米氢氧化镁、100-120份乙烯-醋酸乙烯共聚物。
2.根据权利要求1所述稳定生产高质量电线电缆的方法，其特征在于，所述的拉丝箱(2)左上端外侧面上焊接固定有用于连通对应位置退火管(17)的外置排水管(19)；所述的拉丝箱(2)右下端外侧面上焊接固定有用于连通对应位置退火管(17)的外置进水管(20)。
3.根据权利要求1所述稳定生产高质量电线电缆的方法，其特征在于，所述的底部限位孔(9)内部大小和底部限位块(10)外部大小相同；所述的第一高阻尼拉丝轮(3)与第二高阻尼拉丝轮(4)大小相同。
4.根据权利要求1所述稳定生产高质量电线电缆的方法，其特征在于，所述第一高阻尼拉丝轮(3)与第二高阻尼拉丝轮(4)外侧弧形面正、反面均具有侧向限位环(21)。
5.根据权利要求1所述稳定生产高质量电线电缆的方法，其特征在于，步骤S1所述拉丝过程中进行张力检测和控制的方法为：在拉丝箱(2)内壁，位于第一高阻尼拉丝轮(3)和第二高阻尼拉丝轮(4)之间开设有第一斜置调节槽和第二斜置调节槽；所述第一斜置调节槽内底面通过螺栓固定安装有第一电磁铁，所述第二斜置调节槽内顶面通过螺栓固定安装有第二电磁铁；所述第一斜置调节槽和第二斜置调节槽内部均滑动连接有内部滑块；所述内部滑块外侧面上具有一体结构传动轴，所述的传动轴上套有传动轮；所述第一斜置调节槽内部的内部滑块通过第一挤压复位弹簧和第一电磁铁表面通过螺栓固定连接，所述第二斜置调节槽内部的内部滑块通过第二挤压复位弹簧和第二电磁铁表面通过螺栓固定连接；所述的第一斜置调节槽内顶面上固定安装有用于控制第一电磁铁的第一按压控制开关，所述的第二斜置调节槽内底面上固定安装有用于控制第二电磁铁的第二按压控制开关；
此时，通过第一高阻尼拉丝轮(3)和第二高阻尼拉丝轮(4)的铜线，需要经过内置的一对传动轮进行张力检测和修正；具体为：铜线通过一对传动轮时，由于张力作用，会挤压传动轮，进而通过传动轮挤压内部滑块，使得内部滑块滑动，从而体现铜线的张力情况；传动轮通过内部滑块挤压复位弹簧使其进行形变，形变的挤压复位弹簧基于自身弹性通过内部滑块、传动轮对铜线施加反向的力，从而进行张力修正；当挤压复位弹簧出现故障时，启动电磁铁，推动内部滑块、传动轮对铜线施加反向的力，从而进行张力修正。
6.根据权利要求1所述稳定生产高质量电线电缆的方法，其特征在于，所述稳定生产高质量电线电缆的方法还包括：
S4.将2根以上单芯电缆相互绕制成圆柱状的电缆组，并绕包内护层；
S5.在内护层外部加装保护套，得到多芯电缆。
7.根据权利要求6所述稳定生产高质量电线电缆的方法，其特征在于，步骤S4所述内护层的绕包方法为：首先在电缆组外部绕包导热硅胶层；然后在导热硅胶层外部绕包绝缘隔离层。
8.根据权利要求6所述稳定生产高质量电线电缆的方法，其特征在于，以质量份数计，步骤S5所述保护套由下述材料制备得到：聚乙烯100-120份、尿醛树脂30-40份、聚丙烯酰胺20-30份、纳米氢氧铝30-40份、高岭土5-10份、碳纳米管1-2份、交联剂3-5份、增塑剂2-4份、润滑剂2-4份、分散剂1-2份、消泡剂1-2份。
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