CN111724944A - 一种基于辐照交联的计算机电缆制造装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于辐照交联的计算机电缆制造装置，将挤塑成型腔设置为圆锥形结构，圆锥形结构的横截面朝着所述芯线的输送方向逐渐减小，这样，可以配合挤出机的挤出作用，再利用圆锥形的挤塑成型腔进一步的挤出，可以保证挤出的线缆的性能，防止气泡、冷隔等问题的出现，本发明加热器组件构设在使得所述挤塑成型腔内的温度朝着芯线的输送方向不断变高，以便使得挤塑成型腔内位于挤出端的挤塑材料的流动性大于远离挤出端的一侧的挤塑材料的流动性，可进一步的保证挤出的电缆的性能，提高挤出成型的能力。

Description

一种基于辐照交联的计算机电缆制造装置
技术领域
本发明具体是一种基于辐照交联的计算机电缆制造装置，涉及电缆制造相关领域。
背景技术
目前，随着高性能计算机的不断应用，其对电缆的性能要求也越来越高，而辐照交联电缆由于通过设置交联工艺，通过将线性分子结构的聚乙烯(PE)材料通过特定的加工方式，使其形成体型网状分线结构的交联聚乙烯，使得长期允许工作温度由70℃提高到90℃(或更高)，短路允许温度由140℃提高到250℃(或更高)，在保持其原有优良电气性能的前提下，大大地提高了实际使用性能。因此，交联电缆是目前应用较为广泛的电缆之一。
目前的交联电缆一般是采用辐照交联的方式进行制造，其交联过程周期短，可以满足流水线式量产的要求。但是，目前的辐照交联在线缆成型时，挤出成型时，由于线缆挤出的压力不当时其内部容易具有气泡或者冷隔，导致在辐照交联时难以保证交联性能，而且，辐照交联时交联的辐照强度对于性能要求也较高，过高容易出现烧焦，而过低难以保证交联的可靠性和彻底性，这就造成电缆的制造性能不佳，难以保证电缆性能。
发明内容
因此，为了解决上述不足，本发明在此提供一种基于辐照交联的计算机电缆制造装置。
本发明是这样实现的，构造一种基于辐照交联的计算机电缆制造装置，其包括机座以及依次从后向前的设置在机座上的进线机构、进线导向机构、挤塑成型机构、辐照交联机构、水冷机构、输出机构和外径监测机构，其中，所述进线机构和进线导向机构用于将线芯向前输送，且所述挤塑成型机构包括挤塑机和成型滚筒，所述成型滚筒内设置有挤塑成型腔，所述挤塑机的输出端连接至所述挤塑成型腔，其特征在于，
所述挤塑成型腔为圆锥形结构，且所述圆锥形结构的中心轴线与所述挤塑成型腔内的线芯的中心轴线共线，且所述圆锥形结构的横截面朝着所述芯线的输送方向逐渐减小；
所述成型滚筒在所述机座上绕其中心轴线转动的设置；
所述成型滚筒内还设置有多组沿着所述成型滚筒的轴向方向间隔布置的加热器组件，所述加热器组件构设在使得所述挤塑成型腔内的温度朝着芯线的输送方向不断变高，以便使得挤塑成型腔内位于挤出端的挤塑材料的流动性大于远离挤出端的一侧的挤塑材料的流动性；
所述辐照交联机构内采用紫外线辐照的方式对线缆进行辐照交联；
所述水冷机构用于将辐照交联的线缆进行逐步冷却，且所述外径监测机构用于实时监测成型的线缆的外径是否位于设定阈值内，以便对异常情况及时发现与处理。
进一步，作为优选，所述成型滚筒包括外隔热套、内成型导热套，其中，所述外隔热套的内部固定套设有所述内成型导热套，各组所述加热器组件均嵌入在所述内成型导热套内，且每组所述加热器组件均包括多个圆周阵列布置的加热器，所述内成型导热套由金属导热材料制成。
进一步，作为优选，所述加热器包括沿着所述内成型导热套轴向方向依次布置的多个加热片，各个加热片的加热功率或者加热温度可单独的控制。
进一步，作为优选，所述内成型导热套内位于相邻的两组所述加热器组件之间还设置有隔热套，所述隔热套沿着所述内成型导热套的径向方向延伸，通过所述隔热套的隔热作用，保证所述挤塑成型腔内的温度朝着芯线的输送方向不断变高。
进一步，作为优选，所述成型滚筒采用轴承可转动的设置在轴承座上，所述轴承座固定在机座上，至少其中一个所述轴承座内设置有电刷片，所述成型滚筒的外周壁上设置有导电刷，所述导电竖与所述电刷片导电滑动连接，以便使得所述成型滚筒在转动时通过所述电刷片为所述加热器组件供电。
进一步，作为优选，所述成型滚筒的靠近进线导向机构的一端设置有进线防溢堵盖，所述进线防溢堵盖上设置有呈扩散开口的扩散腔，所述扩散腔的横截面大端与所述挤塑成型腔连通，所述扩散腔的远离挤塑成型腔的一侧为圆柱腔，所述圆柱腔内设置有弹性堵套，线芯穿过所述弹性堵套设置，且所述线芯外周面与所述弹性堵套抵靠接触；所述成型滚筒的挤出端设置有挤出成型盖。
进一步，作为优选，所述进线机构包括多组相对布置的进给滚轮，所述进线导向机构包括上导向辊、下导向辊和间隙调节螺杆机构，所述上导向辊与所述下导向辊上下间隔布置，线芯在所述上导向辊、下导向辊之间穿过，且所述上导向辊、下导向辊之间的间隙由所述间隙调节螺杆机构调节。
进一步，作为优选，所述辐照交联机构由辐照控制器进行控制，所述辐照交联机构包括偶数组沿着输送方向间隔布置的辐照器，每组所述辐照器均包括多个圆周阵列的辐照灯组，各个辐照灯组与所述线芯之间的间距均由调距器可微调的设置，偶数组的辐照器的半数的辐照器的辐照强度大于另外半数的辐照器的辐照强度，且相邻的两组辐照器的辐照强度不同。
进一步，作为优选，所述水冷机构包括初级水冷管和次级水冷管，所述初级水冷管为圆柱管，且所述初级水冷管和次级水冷管之间采用连通管连通，所述连通管采用支架固定在机座上，所述初级水冷管和次级水冷管均通过循环管与冷却控制器连通，所述次级水冷管为圆锥形结构，且所述次级水冷管远离所述初级水冷管的一端的横截面积大于所述次级水冷管的靠近所述初级水冷管的端的横截面积。
进一步，作为优选，所述输出机构所述上输出辊和下输出辊，且所述上输出辊和下输出辊的间隙由丝杠螺母机构进行调节；所述外径监测机构包括两组上下或者左右对称设置的外径监测器，所述外径监测器包括监测座、精密角度检测器、监测轮架和监测轮，其中，所述监测座上采用扭簧和铰接轴销可转动的设置有监测杆，所述监测杆的端部设置有监测轮架，所述监测轮架的端部设置有监测轮，所述监测轮的外周壁能够在所述扭簧作用下始终抵靠在成型的电缆表面，所述监测座上设置有用于检测所述监测杆转动角度的所述精密角度检测器，通过所述精密角度检测器的转动情况来得到所述电缆的外径变动值。
本发明具有如下优点：本发明提供的一种基于辐照交联的计算机电缆制造装置，与同类型设备相比，具有如下优点：
(1)本发明所述一种基于辐照交联的计算机电缆制造装置，将挤塑成型腔设置为圆锥形结构，圆锥形结构的横截面朝着所述芯线的输送方向逐渐减小，这样，可以配合挤出机的挤出作用，再利用圆锥形的挤塑成型腔进一步的挤出，可以保证挤出的线缆的性能，防止气泡、冷隔等问题的出现，本发明加热器组件构设在使得所述挤塑成型腔内的温度朝着芯线的输送方向不断变高，以便使得挤塑成型腔内位于挤出端的挤塑材料的流动性大于远离挤出端的一侧的挤塑材料的流动性，可进一步的保证挤出的电缆的性能，提高挤出成型的能力；
(2)本发明辐照交联机构包括偶数组沿着输送方向间隔布置的辐照器，每组所述辐照器均包括多个圆周阵列的辐照灯组，各个辐照灯组与所述线芯之间的间距均由调距器可微调的设置，偶数组的辐照器的半数的辐照器的辐照强度大于另外半数的辐照器的辐照强度，且相邻的两组辐照器的辐照强度不同，这样，在辐照交联时，通过使得线缆经过较强的辐照后再进入较弱的辐照段，进而实现辐照强度交替的变换，防止辐照烧焦的问题，又能够保证辐照性能；
(3)本发明水冷机构用于将辐照交联的线缆进行逐步冷却，且所述外径监测机构用于实时监测成型的线缆的外径是否位于设定阈值内，以便对异常情况及时发现与处理，保证冷却能力，且能够保证生产的线缆始终处于合格范围内，防止异常的发生。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是本发明挤塑成型机构的内部主视结构示意图；
图3是本发明辐照交联机构的结构示意图；
图4是本发明水冷机构的结构示意图；
图5是本发明挤塑成型机构的内部侧视结构示意图；
图6是本发明外径监测机构示意图；
具体实施方式
下面将结合附图1-6对本发明进行详细说明，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。
本发明通过改进在此提供一种基于辐照交联的计算机电缆制造装置，其包括机座1以及依次从后向前的设置在机座上的进线机构2、进线导向机构4、挤塑成型机构、辐照交联机构7、水冷机构、输出机构10和外径监测机构11，其中，所述进线机构2和进线导向机构4用于将线芯向前输送，且所述挤塑成型机构包括挤塑机和成型滚筒5，所述成型滚筒内设置有挤塑成型腔16，所述挤塑机的输出端连接至所述挤塑成型腔，其特征在于，
所述挤塑成型腔为圆锥形结构，且所述圆锥形结构的中心轴线与所述挤塑成型腔内的线芯的中心轴线共线，且所述圆锥形结构的横截面朝着所述芯线的输送方向逐渐减小；
所述成型滚筒5在所述机座上绕其中心轴线转动的设置；
所述成型滚筒内还设置有多组沿着所述成型滚筒的轴向方向间隔布置的加热器组件20，所述加热器组件构设在使得所述挤塑成型腔内的温度朝着芯线的输送方向不断变高，以便使得挤塑成型腔内位于挤出端的挤塑材料的流动性大于远离挤出端的一侧的挤塑材料的流动性；
所述辐照交联机构7内采用紫外线辐照的方式对线缆进行辐照交联；
所述水冷机构用于将辐照交联的线缆进行逐步冷却，且所述外径监测机构用于实时监测成型的线缆的外径是否位于设定阈值内，以便对异常情况及时发现与处理。
在本实施例中，所述成型滚筒包括外隔热套19、内成型导热套18，其中，所述外隔热套的内部固定套设有所述内成型导热套，各组所述加热器组件20均嵌入在所述内成型导热套内，且每组所述加热器组件20均包括多个圆周阵列布置的加热器，所述内成型导热套由金属导热材料制成。
所述加热器包括沿着所述内成型导热套18轴向方向依次布置的多个加热片，各个加热片的加热功率或者加热温度可单独的控制。
所述内成型导热套内位于相邻的两组所述加热器组件之间还设置有隔热套17，所述隔热套沿着所述内成型导热套18的径向方向延伸，通过所述隔热套的隔热作用，保证所述挤塑成型腔内的温度朝着芯线的输送方向不断变高。
所述成型滚筒5采用轴承可转动的设置在轴承座3上，所述轴承座固定在机座上，至少其中一个所述轴承座内设置有电刷片，所述成型滚筒的外周壁上设置有导电刷21，所述导电竖与所述电刷片导电滑动连接，以便使得所述成型滚筒在转动时通过所述电刷片为所述加热器组件20供电。
所述成型滚筒的靠近进线导向机构4的一端设置有进线防溢堵盖15，所述进线防溢堵盖15上设置有呈扩散开口的扩散腔，所述扩散腔的横截面大端与所述挤塑成型腔连通，所述扩散腔的远离挤塑成型腔的一侧为圆柱腔，所述圆柱腔内设置有弹性堵套，线芯穿过所述弹性堵套设置，且所述线芯外周面与所述弹性堵套抵靠接触；所述成型滚筒的挤出端设置有挤出成型盖22。
所述进线机构包括多组相对布置的进给滚轮，所述进线导向机构4包括上导向辊、下导向辊和间隙调节螺杆机构，所述上导向辊与所述下导向辊上下间隔布置，线芯在所述上导向辊、下导向辊之间穿过，且所述上导向辊、下导向辊之间的间隙由所述间隙调节螺杆机构调节。
所述辐照交联机构7由辐照控制器6进行控制，所述辐照交联机构包括偶数组沿着输送方向间隔布置的辐照器26，每组所述辐照器均包括多个圆周阵列的辐照灯组24，各个辐照灯组与所述线芯之间的间距均由调距器25可微调的设置，偶数组的辐照器的半数的辐照器的辐照强度大于另外半数的辐照器的辐照强度，且相邻的两组辐照器的辐照强度不同。
所述水冷机构包括初级水冷管8和次级水冷管9，所述初级水冷管为圆柱管，且所述初级水冷管8和次级水冷管9之间采用连通管27连通，所述连通管采用支架28固定在机座上，所述初级水冷管8和次级水冷管9均通过循环管29与冷却控制器连通，所述次级水冷管为圆锥形结构，且所述次级水冷管远离所述初级水冷管的一端的横截面积大于所述次级水冷管的靠近所述初级水冷管的端的横截面积。
所述输出机构10所述上输出辊和下输出辊，且所述上输出辊和下输出辊的间隙由丝杠螺母机构进行调节；所述外径监测机构11包括两组上下或者左右对称设置的外径监测器，所述外径监测器包括监测座33、精密角度检测器32、监测轮架31和监测轮30，其中，所述监测座上采用扭簧和铰接轴销可转动的设置有监测杆，所述监测杆的端部设置有监测轮架31，所述监测轮架的端部设置有监测轮，所述监测轮的外周壁能够在所述扭簧作用下始终抵靠在成型的电缆表面，所述监测座33上设置有用于检测所述监测杆转动角度的所述精密角度检测器32，通过所述精密角度检测器32的转动情况来得到所述电缆的外径变动值。
本发明所述一种基于辐照交联的计算机电缆制造装置，将挤塑成型腔设置为圆锥形结构，圆锥形结构的横截面朝着所述芯线的输送方向逐渐减小，这样，可以配合挤出机的挤出作用，再利用圆锥形的挤塑成型腔进一步的挤出，可以保证挤出的线缆的性能，防止气泡、冷隔等问题的出现，本发明加热器组件构设在使得所述挤塑成型腔内的温度朝着芯线的输送方向不断变高，以便使得挤塑成型腔内位于挤出端的挤塑材料的流动性大于远离挤出端的一侧的挤塑材料的流动性，可进一步的保证挤出的电缆的性能，提高挤出成型的能力；本发明辐照交联机构包括偶数组沿着输送方向间隔布置的辐照器，每组所述辐照器均包括多个圆周阵列的辐照灯组，各个辐照灯组与所述线芯之间的间距均由调距器可微调的设置，偶数组的辐照器的半数的辐照器的辐照强度大于另外半数的辐照器的辐照强度，且相邻的两组辐照器的辐照强度不同，这样，在辐照交联时，通过使得线缆经过较强的辐照后再进入较弱的辐照段，进而实现辐照强度交替的变换，防止辐照烧焦的问题，又能够保证辐照性能；本发明水冷机构用于将辐照交联的线缆进行逐步冷却，且所述外径监测机构用于实时监测成型的线缆的外径是否位于设定阈值内，以便对异常情况及时发现与处理，保证冷却能力，且能够保证生产的线缆始终处于合格范围内，防止异常的发生。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,并且本发明使用到的标准零件均可以从市场上购买,异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制,各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓铆钉、焊接等常规手段，机械、零件和设备均采用现有技术中,常规的型号,加上电路连接采用现有技术中常规的连接方式,在此不再详述。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种基于辐照交联的计算机电缆制造装置，其包括机座(1)以及依次从后向前的设置在机座上的进线机构(2)、进线导向机构(4)、挤塑成型机构、辐照交联机构(7)、水冷机构、输出机构(10)和外径监测机构(11)，其中，所述进线机构(2)和进线导向机构(4)用于将线芯向前输送，且所述挤塑成型机构包括挤塑机和成型滚筒(5)，所述成型滚筒内设置有挤塑成型腔(16)，所述挤塑机的输出端连接至所述挤塑成型腔，其特征在于，
所述挤塑成型腔为圆锥形结构，且所述圆锥形结构的中心轴线与所述挤塑成型腔内的线芯的中心轴线共线，且所述圆锥形结构的横截面朝着所述芯线的输送方向逐渐减小；
所述成型滚筒(5)在所述机座上绕其中心轴线转动的设置；
所述成型滚筒内还设置有多组沿着所述成型滚筒的轴向方向间隔布置的加热器组件(20)，所述加热器组件构设在使得所述挤塑成型腔内的温度朝着芯线的输送方向不断变高，以便使得挤塑成型腔内位于挤出端的挤塑材料的流动性大于远离挤出端的一侧的挤塑材料的流动性；
所述辐照交联机构(7)内采用紫外线辐照的方式对线缆进行辐照交联；
所述水冷机构用于将辐照交联的线缆进行逐步冷却，且所述外径监测机构用于实时监测成型的线缆的外径是否位于设定阈值内，以便对异常情况及时发现与处理。
2.根据权利要求1所述一种基于辐照交联的计算机电缆制造装置，其特征在于：所述成型滚筒包括外隔热套(19)、内成型导热套(18)，其中，所述外隔热套的内部固定套设有所述内成型导热套，各组所述加热器组件(20)均嵌入在所述内成型导热套内，且每组所述加热器组件(20)均包括多个圆周阵列布置的加热器，所述内成型导热套由金属导热材料制成。
3.根据权利要求2所述一种基于辐照交联的计算机电缆制造装置，其特征在于：所述加热器包括沿着所述内成型导热套(18)轴向方向依次布置的多个加热片，各个加热片的加热功率或者加热温度可单独的控制。
4.根据权利要求1所述一种基于辐照交联的计算机电缆制造装置，其特征在于：所述内成型导热套内位于相邻的两组所述加热器组件之间还设置有隔热套(17)，所述隔热套沿着所述内成型导热套(18)的径向方向延伸，通过所述隔热套的隔热作用，保证所述挤塑成型腔内的温度朝着芯线的输送方向不断变高。
5.根据权利要求3所述一种基于辐照交联的计算机电缆制造装置，其特征在于：所述成型滚筒(5)采用轴承可转动的设置在轴承座(3)上，所述轴承座固定在机座上，至少其中一个所述轴承座内设置有电刷片，所述成型滚筒的外周壁上设置有导电刷(21)，所述导电竖与所述电刷片导电滑动连接，以便使得所述成型滚筒在转动时通过所述电刷片为所述加热器组件(20)供电。
6.根据权利要求3所述一种基于辐照交联的计算机电缆制造装置，其特征在于：所述成型滚筒的靠近进线导向机构(4)的一端设置有进线防溢堵盖(15)，所述进线防溢堵盖(15)上设置有呈扩散开口的扩散腔，所述扩散腔的横截面大端与所述挤塑成型腔连通，所述扩散腔的远离挤塑成型腔的一侧为圆柱腔，所述圆柱腔内设置有弹性堵套，线芯穿过所述弹性堵套设置，且所述线芯外周面与所述弹性堵套抵靠接触；所述成型滚筒的挤出端设置有挤出成型盖(22)。
7.根据权利要求1所述一种基于辐照交联的计算机电缆制造装置，其特征在于：所述进线机构包括多组相对布置的进给滚轮，所述进线导向机构(4)包括上导向辊、下导向辊和间隙调节螺杆机构，所述上导向辊与所述下导向辊上下间隔布置，线芯在所述上导向辊、下导向辊之间穿过，且所述上导向辊、下导向辊之间的间隙由所述间隙调节螺杆机构调节。
8.根据权利要求1所述一种基于辐照交联的计算机电缆制造装置，其特征在于：所述辐照交联机构(7)由辐照控制器(6)进行控制，所述辐照交联机构包括偶数组沿着输送方向间隔布置的辐照器(26)，每组所述辐照器均包括多个圆周阵列的辐照灯组(24)，各个辐照灯组与所述线芯之间的间距均由调距器(25)可微调的设置，偶数组的辐照器的半数的辐照器的辐照强度大于另外半数的辐照器的辐照强度，且相邻的两组辐照器的辐照强度不同。
9.根据权利要求1所述一种基于辐照交联的计算机电缆制造装置，其特征在于：所述水冷机构包括初级水冷管(8)和次级水冷管(9)，所述初级水冷管为圆柱管，且所述初级水冷管(8)和次级水冷管(9)之间采用连通管(27)连通，所述连通管采用支架(28)固定在机座上，所述初级水冷管(8)和次级水冷管(9)均通过循环管(29)与冷却控制器连通，所述次级水冷管为圆锥形结构，且所述次级水冷管远离所述初级水冷管的一端的横截面积大于所述次级水冷管的靠近所述初级水冷管的端的横截面积。
10.根据权利要求1所述一种基于辐照交联的计算机电缆制造装置，其特征在于：所述输出机构(10)所述上输出辊和下输出辊，且所述上输出辊和下输出辊的间隙由丝杠螺母机构进行调节；所述外径监测机构(11)包括两组上下或者左右对称设置的外径监测器，所述外径监测器包括监测座(33)、精密角度检测器(32)、监测轮架(31)和监测轮(30)，其中，所述监测座上采用扭簧和铰接轴销可转动的设置有监测杆，所述监测杆的端部设置有监测轮架(31)，所述监测轮架的端部设置有监测轮，所述监测轮的外周壁能够在所述扭簧作用下始终抵靠在成型的电缆表面，所述监测座(33)上设置有用于检测所述监测杆转动角度的所述精密角度检测器(32)，通过所述精密角度检测器(32)的转动情况来得到所述电缆的外径变动值。
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