CN111292890A - 一种防火电缆及其生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明属于电缆技术领域，公开了一种防火电缆及其生产工艺，其中防火电缆包括由内至外依次包括耐火骨架、绝缘隔热层、导电芯、屏蔽层、绝缘覆层、耐火填充层、云母带层和保护套；生产工艺包括：导电芯的拉丝成型；导电芯与耐火骨架的复合成型：挤出形成耐火骨架，并将多根导电芯和耐火骨架均导入导线生产系统中，制得复合型导线；耐火填充层及云母带层的填充和包覆：将复合型导线送入防火料填充机构中，实现耐火填充层的填充成型，并配合绕带机构将云母带层绕置于耐火填充层外侧；保护套的包覆；综上，有效保证了成型防火电缆各处防火性能的均匀性，以避免出现局域防火性能较差的问题，满足防火电缆的安全使用。

Description

一种防火电缆及其生产工艺

技术领域

本发明属于电缆技术领域，具体涉及一种防火电缆及其生产工艺。

背景技术

电缆是建筑物中用于电力连接的线路，而随着当今社会电力的迅速发展，对电力的需求也在不断提高，在此情况下因电而产生的火灾数量也在不断增加，其原因是电缆在输电过程中阻燃性较差，一旦出现过负荷、短路、接触电阻过大或外部热源过高的情况时，极易引起电缆起火现象，进而导致火灾的产生，由此可知防火电缆的设计及生产具有较好的应用前景。

在现有技术中，存在具有一定防火性能的防火电缆，但其防火性能有限；该种线缆包括外部保护套及内部的多个导线，相邻导线之间、以及导线与保护套之间均填充耐火材料，以此达到防火效果，但是该类电缆在生产过程中存在耐火材料填充不均匀的问题，从而容易造成电缆上部分位置达不到防火标准，影响使用安全。

发明内容

鉴于此，本发明提供了一种防火电缆及其生产工艺，以有效克服现有电缆中存在的缺陷，并实现电缆的全自动化、均匀生产，同时保证生产的电缆具有品质好且稳定的防火性能。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种防火电缆，由内至外依次包括耐火骨架、绝缘隔热层、导电芯、屏蔽层、绝缘覆层、耐火填充层、云母带层和保护套；所述耐火骨架上以环形阵列的方式至少设有三个夹槽；所述绝缘隔热层涂覆于夹槽内壁上；所述导电芯填充于夹槽内，且每个夹槽中均有多根导电芯；所述屏蔽层包覆于导电芯外侧，并与耐火骨架粘接固定；所述绝缘覆层粘接于屏蔽层外侧，所述耐火填充层填充于夹槽内，并与耐火骨架配合形成圆形截面；所述云母带层至少设有一层，依次包覆于耐火填充层外侧。

优选的，所述耐火填充层由防火材料填充而成，且防火材料采用氢氧化镁、钙粉、陶土及粘合剂混合而成。

优选的，所述耐火骨架采用耐火材料挤出而成，且耐火材料采用氟塑料与玻璃纤维混合而成。

优选的，所述绝缘隔热层为有机改性树脂涂层。

一种防火电缆的生产工艺，所述防火电缆为权利要求-中任意一项的防火电缆，包括如下生产步骤：

导电芯的拉丝成型：用成型模具将金属坯料进行拉丝，形成直径符合要求的导电芯；

导电芯与耐火骨架的复合成型：基于挤出机形成耐火骨架，并将多根导电芯和耐火骨架均导入导线生产系统中，制得复合型导线；

耐火填充层及云母带层的填充和包覆：将复合型导线送入防火料填充机构中，使耐火骨架的夹槽内粘附有防火材料，并配合绕带机构将云母带层绕置于耐火填充层外侧；

保护套的包覆：基于保护套成型机在云母带层的外侧包覆形成保护套，以得到防火电缆成品；

所述导线生产系统中沿耐火骨架前进方向依次设有进料机构、装配机构和出料机构；所述装配机构包括第一装配机构和第二装配机构，且第一装配机构和第二装配机构分别对应连接有屏蔽膜出料辊和绝缘膜出料辊，以分别实现屏蔽层与绝缘覆层的包覆；所述第一装配机构和第二装配机构还对应连接有第一刷胶机构和第二刷胶机构，以分别实现屏蔽层与绝缘覆层刷胶、粘接固定

优选的，所述第一装配机构与第二装配机构的结构相同，均包括安装架、固定于安装架内部的电推杆、以及固定于电推杆活动端的覆膜压板，所述电推杆和覆膜压板均至少设有三个，分别与耐火骨架的夹槽相对应。

优选的，所述第一刷胶机构与第二刷胶机构的结构相同，均包括沿进膜方向倾斜设置的刷胶箱，且刷胶箱内安装有三个导膜辊，所述刷胶箱的一侧外壁上固定有储胶箱，一侧内壁上固定有喷胶头，且喷胶头与储胶箱导通，以进行正面喷胶；所述刷胶箱的出膜处安装有刮胶板，且其远离刮胶板的一侧内壁上焊接有挡胶板，所述挡胶板、刷胶箱内壁与其中一个导膜辊之间组合形成回胶腔，且回胶腔与储胶箱之间通过导管连接有回胶泵。

优选的，所述防火料填充机构包括相互连接的挤料装置和覆料模头，且复合型导线穿过覆料模头；所述覆料模头的出线端焊接有接料箱，且接料箱顶部安装有匀料刮板，所述匀料刮板内开设有圆形通孔，且通孔尺寸与耐火骨架尺寸向适配。

本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：

基于耐火骨架的设置，一方面限定了相邻导线之间防火料填充的均匀性，另一方面则在生产过程中与匀料刮板配合，以限定导线与云母带层之间防火料填充的均匀性，从而保证由本发明所生产的防火电缆各处均能达到防火标准，进而满足安全使用的需求。

并且，该防火电缆的生产具有高度自动化的特点，从耐火骨架与导电芯的复合到耐火料的填充均能实现自动化生产，有效节省了人工成本，并降低人工操作中存在的误差，从而使最终成型的防火电缆具有品质好、防火性能稳定的优点。

另外，在整个生产过程中，耐火骨架与导电芯相互复合，以实现了由导电芯向成型防火电缆的一步生产，无需额外设立导线成型的流水设备，以有效降低了生产成本，并提高了生产效率。

附图说明

图1为本发明所提供的防火电缆的结构示意图；

图2为本发明所提供的生产工艺中导线生产系统的结构示意图；

图3为导线生产系统中进料架的结构示意图；

图4为导线生产系统中装配机构的结构示意图；

图5为导线生产系统中刷胶机构的结构示意图；

图6为本发明所提供的生产工艺中防火料填充机构的结构示意图；

图7为防火料填充机构中匀料刮板的结构示意图

图中：1-绝缘隔热层、2-耐火骨架、3-屏蔽层、31-屏蔽膜出料辊、32-第一刷胶机构、321-刷胶箱、322-导膜辊、323-储胶箱、324-喷胶头、325-刮胶板、326-挡胶板、327-回胶腔、328-回胶泵、33-第一装配机构、331-安装架、332-电推杆、333-覆膜压板、4-绝缘覆层、41-绝缘膜出料辊、42-第二刷胶机构、43-第二装配机构、5-导电芯、51-导电芯出料辊、52-进料架、521-第一导孔、522-第二导孔、53-出料架、6-耐火填充层、61-挤料装置、62-覆料模头、63-匀料刮板、631-通孔、64-接料箱、7-云母带层、8-保护套。

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。

实施例一

请参阅图1所示，为本实施例所提供的一种防火电缆的结构示意图，具体包括：由内至外依次包括耐火骨架2、绝缘隔热层1、导电芯5、屏蔽层3、绝缘覆层4、耐火填充层6、云母带层7和保护套8；其中：

耐火骨架2上以环形阵列的方式至少设有三个夹槽；绝缘隔热层1涂覆于夹槽内壁上；导电芯5填充于夹槽内，且每个夹槽中均有多根导电芯5；屏蔽层3包覆于导电芯5外侧，并与耐火骨架2粘接固定；绝缘覆层4粘接于屏蔽层3外侧，耐火填充层6填充于夹槽内，并与耐火骨架2配合形成圆形截面；云母带层7至少设有一层，依次包覆于耐火填充层6外侧。

综上，基于耐火填充层6与耐火骨架2的配合，实现整体防火电缆中防火材料的均匀填充，从而有效保证了防火电缆各处防火性能的均匀性，并避免出现局部防火性能较弱而易起火的问题，保证了整体防火电缆的安全使用。

优选的，耐火填充层6由防火材料填充而成，且防火材料采用氢氧化镁、钙粉、陶土及粘合剂混合而成。

优选的，耐火骨架2采用耐火材料挤出而成，且耐火材料采用氟塑料与玻璃纤维混合而成。基于此，在保证其骨架具有良好的耐火、防火性能的同时，提高整体骨架的结构强度。

优选的，绝缘隔热层1为有机改性树脂涂层。基于此，进一步提高耐火骨架2的耐火性能。

实施例二

请参阅图2-7所示，为本实施例所提供的一种防火电缆的生产工艺中所应用的设备结构图，而最终生产的防火电缆即实施例一种公开的防火电缆，具体包括如下生产步骤：

S1.导电芯5的拉丝成型（图中未示出）：用成型模具将金属坯料进行拉丝，形成直径符合要求的导电芯5。

S2.导电芯5与耐火骨架2的复合成型：基于挤出机形成耐火骨架2（图中未示出），并将多根导电芯5和耐火骨架2均导入导线生产系统中，制得复合型导线。

其中：导线生产系统中沿耐火骨架2前进方向依次设有进料机构、装配机构和出料机构；装配机构包括第一装配机构33和第二装配机构43，且第一装配机构33和第二装配机构43分别对应连接有屏蔽膜出料辊31和绝缘膜出料辊41，以分别实现屏蔽层3与绝缘覆层4的包覆；第一装配机构33和第二装配机构43还对应连接有第一刷胶机构32和第二刷胶机构42，以分别实现屏蔽层3与绝缘覆层4刷胶、粘接固定。

具体：

进料机构包括导电芯出料辊51和进料架52，其中进料架52上开设有第一导孔521和第二导孔522，以分别实现耐火骨架2和导电芯5的定位进料，即耐火骨架2被挤出后直接穿入第一导孔521内，以图3为例，耐火骨架2共有三个夹槽，由此将第二导孔522分为三个部分，而导电芯5则由导电芯出料辊51导出后直接导入上述分隔形成的三个部分中，由此使导电芯5卡入耐火骨架2的夹槽内，完成初步装配。

而后耐火骨架2与导电芯5同步进入第一装配机构33中，第一装配机构33包括安装架331、固定于安装架331内部的电推杆332、以及固定于电推杆332活动端的覆膜压板333，电推杆332和覆膜压板333均至少设有三个，分别与耐火骨架2的夹槽相对应；覆膜压板333压住由屏蔽膜出料辊31导出的屏蔽膜，从而使屏蔽膜覆于导电芯5外侧，形成对导电芯5的限位，即图4中a/b两处的状态（其中c处状态为初始进行定位时的结构形式，作为一种展示结构示出，而在实际生产的过程中多个覆膜压板333均定位为a/b状态，保证覆膜的有效性和稳定性）。

另外，屏蔽膜出料辊31在出膜的过程中，屏蔽膜会经过第一刷胶机构32，具体如图5所示，包括沿进膜方向倾斜设置的刷胶箱321，且刷胶箱321内安装有三个导膜辊322，刷胶箱321的一侧外壁上固定有储胶箱323，一侧内壁上固定有喷胶头324，且喷胶头324与储胶箱323导通，以进行正面喷胶；刷胶箱321的出膜处安装有刮胶板325，且其远离刮胶板325的一侧内壁上焊接有挡胶板326，挡胶板326、刷胶箱321内壁与其中一个导膜辊322之间组合形成回胶腔327，且回胶腔327与储胶箱323之间通过导管连接有回胶泵328；屏蔽膜经导膜辊322进行导送，而在导送过程中会经过喷胶头324，喷胶头324对屏蔽膜进行喷胶，从而使屏蔽膜的一侧面上挂胶（该侧面即屏蔽膜与导电芯5和耐火骨架2的接触面），挂胶后经刮胶板325进行刮胶，以调整其挂胶的厚度，而刮下的多余胶水则沿图5中箭头的反方向流向回胶腔327内，并在回胶泵328的驱动下实现胶水的回收利用。

上述即屏蔽层3的包覆过程，绝缘覆层4在绝缘膜出料辊41、第二刷胶机构42和第二装配机构43的配合下完成包覆，其设备结构及工作原理均与屏蔽层3的包覆相同。

出料机构包括出料架53，且出料架53与进料架52的结构相同，出料架53上对应开设的两种导孔尺寸均大于进料架52上的两种导孔尺寸。基于此，保证包覆屏蔽层3和绝缘覆层4后的复合型导线能顺利穿过出料架53。

S3.耐火填充层6及云母带层7的填充和包覆：将复合型导线送入防火料填充机构中，使耐火骨架2的夹槽内粘附有防火材料，并配合绕带机构将云母带层7绕置于耐火填充层6外侧（对于绕带机构，图中未示出，具体可参照CN105655038B专利中所公开的包覆机构的工作原理）。

其中：防火料填充机构包括相互连接的挤料装置61和覆料模头62，且复合型导线穿过覆料模头62，而该部分的具体结构和原理可参考CN105655038B专利中所公开的防火材料挤出机；覆料模头62的出线端焊接有接料箱64，且接料箱64顶部安装有匀料刮板63，匀料刮板63内开设有圆形通孔631，且通孔631尺寸与耐火骨架2尺寸向适配。基于此，使得复合型导线在粘附防火材料后穿过通孔631，以实现多余防火材料的匀料刮除，从而保证最终粘附的防火材料与耐火骨架2组合形成一正圆形截面，进而保证电缆上给位置处耐火程度的均匀；而对于刮除落下的防火材料落于接料箱64中，以便于实现防火材料的回收利用。

S4.保护套8的包覆：基于保护套成型机（图中未示出）在云母带层7的外侧包覆形成保护套8，以得到防火电缆成品。具体，可参考CN105655038B专利中所公开的铜护套成型机，也可采用现有电缆生产设备中的保护套包覆设备。

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)

1.一种防火电缆，其特征在于：由内至外依次包括耐火骨架（2）、绝缘隔热层（1）、导电芯（5）、屏蔽层（3）、绝缘覆层（4）、耐火填充层（6）、云母带层（7）和保护套（8）；

所述耐火骨架（2）上以环形阵列的方式至少设有三个夹槽；所述绝缘隔热层（1）涂覆于夹槽内壁上；所述导电芯（5）填充于夹槽内，且每个夹槽中均有多根导电芯（5）；所述屏蔽层（3）包覆于导电芯（5）外侧，并与耐火骨架（2）粘接固定；所述绝缘覆层（4）粘接于屏蔽层（3）外侧，所述耐火填充层（6）填充于夹槽内，并与耐火骨架（2）配合形成圆形截面；所述云母带层（7）至少设有一层，依次包覆于耐火填充层（6）外侧。

2.根据权利要求1所述的一种防火电缆，其特征在于：所述耐火填充层（6）由防火材料填充而成，且防火材料采用氢氧化镁、钙粉、陶土及粘合剂混合而成。

3.根据权利要求1所述的一种防火电缆，其特征在于：所述耐火骨架（2）采用耐火材料挤出而成，且耐火材料采用氟塑料与玻璃纤维混合而成（在保证其骨架具有良好的耐火、防火性能的同时，提高整体骨架的结构强度）。

4.根据权利要求1所述的一种防火电缆，其特征在于：所述绝缘隔热层（1）为有机改性树脂涂层。

5.一种防火电缆的生产工艺，其特征在于，所述防火电缆为权利要求1-4中任意一项的防火电缆，包括如下生产步骤：

导电芯（5）的拉丝成型：用成型模具将金属坯料进行拉丝，形成直径符合要求的导电芯（5）；

导电芯（5）与耐火骨架（2）的复合成型：基于挤出机形成耐火骨架（2），并将多根导电芯（5）和耐火骨架（2）均导入导线生产系统中，制得复合型导线；

耐火填充层（6）及云母带层（7）的填充和包覆：将复合型导线送入防火料填充机构中，使耐火骨架（2）的夹槽内粘附有防火材料，并配合绕带机构将云母带层（7）绕置于耐火填充层（6）外侧；

保护套（8）的包覆：基于保护套成型机在云母带层（7）的外侧包覆形成保护套（8），以得到防火电缆成品；

所述导线生产系统中沿耐火骨架（2）前进方向依次设有进料机构、装配机构和出料机构；所述装配机构包括第一装配机构（33）和第二装配机构（43），且第一装配机构（33）和第二装配机构（43）分别对应连接有屏蔽膜出料辊（31）和绝缘膜出料辊（41），以分别实现屏蔽层（3）与绝缘覆层（4）的包覆；所述第一装配机构（33）和第二装配机构（43）还对应连接有第一刷胶机构（32）和第二刷胶机构（42），以分别实现屏蔽层（3）与绝缘覆层（4）刷胶、粘接固定。

6.根据权利要求5所述的一种防火电缆的生产工艺，其特征在于：所述进料机构包括导电芯出料辊（51）和进料架（52），其中所述进料架（52）上开设有第一导孔（521）和第二导孔（522），以分别实现耐火骨架（2）和导电芯（5）的定位进料；所述出料机构包括出料架（53），且出料架（53）与进料架（52）的结构相同，所述出料架（53）上对应开设的两种导孔尺寸均大于进料架（52）上的两种导孔尺寸。

7.根据权利要求5所述的一种防火电缆的生产工艺，其特征在于：所述第一装配机构（33）与第二装配机构（43）的结构相同，均包括安装架（331）、固定于安装架（331）内部的电推杆（332）、以及固定于电推杆（332）活动端的覆膜压板（333），所述电推杆（332）和覆膜压板（333）均至少设有三个，分别与耐火骨架（2）的夹槽相对应。

8.根据权利要求5所述的一种防火电缆的生产工艺，其特征在于：所述第一刷胶机构（32）与第二刷胶机构（42）的结构相同，均包括沿进膜方向倾斜设置的刷胶箱（321），且刷胶箱（321）内安装有三个导膜辊（322），所述刷胶箱（321）的一侧外壁上固定有储胶箱（323），一侧内壁上固定有喷胶头（324），且喷胶头（324）与储胶箱（323）导通，以进行正面喷胶；所述刷胶箱（321）的出膜处安装有刮胶板（325），且其远离刮胶板（325）的一侧内壁上焊接有挡胶板（326），所述挡胶板（326）、刷胶箱（321）内壁与其中一个导膜辊（322）之间组合形成回胶腔（327），且回胶腔（327）与储胶箱（323）之间通过导管连接有回胶泵（328）。

9.根据权利要求5所述的一种防火电缆的生产工艺，其特征在于：所述防火料填充机构包括相互连接的挤料装置（61）和覆料模头（62），且复合型导线穿过覆料模头（62）；所述覆料模头（62）的出线端焊接有接料箱（64），且接料箱（64）顶部安装有匀料刮板（63），所述匀料刮板（63）内开设有圆形通孔（631），且通孔（631）尺寸与耐火骨架（2）尺寸向适配。

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