CN112037986A - 一种轨道交通用交联聚乙烯绝缘阻燃b1级电力电缆 - Google Patents

一种轨道交通用交联聚乙烯绝缘阻燃b1级电力电缆 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种轨道交通用交联聚乙烯绝缘阻燃B1级电力电缆，通过将芯线安装在绕包层的内部，绕包层与芯线之间填充有填充线，绕包层的外壁上包裹有护套层，芯线由金属导线、绝缘层以及阻燃胶带组成，在金属导线的外部包裹有绝缘层，绝缘层的材质为硅烷交联聚乙烯绝缘材料，绕包层包括无纺布层和聚乙烯层，聚乙烯层由聚乙烯材料制成，由聚乙烯、聚磷酸铵、纳米蛭石、五水硫酸铜、聚丙烯蜡、抗氧剂、聚酮树脂制备的聚乙烯材料，使得聚乙烯层具有高阻燃性、高绝缘性，阻燃胶带、填充线、护套层的材质均为无卤低烟阻燃聚烯烃材料，提高了该电力电缆的阻燃性；同时，缠绕阻燃胶带而制成的芯线，提高了芯线的抗拉性能。

Description

一种轨道交通用交联聚乙烯绝缘阻燃B1级电力电缆
技术领域
本发明涉及阻燃电缆领域，具体涉及一种轨道交通用交联聚乙烯绝缘阻燃B1级电力电缆。
背景技术
阻燃电力电缆，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。
现有阻燃电力电缆主要分两类：含卤阻燃电力电缆和无卤低烟阻燃电力电缆，前者具有良好的阻燃特性，但是在电缆燃烧时会释放大量的浓烟和卤酸气体，卤酸气体对周围的电气设备有腐蚀性危害，救援人员需要带上防毒面具才能接近现场进行灭火，电缆燃烧时给周围电气设备以及救援人员造成危害，不利于灭火救援工作，从而导致严重的“二次危害”；后者不仅具有更好的阻燃特性，而且在电缆燃烧时没有卤酸气体放出，电缆的发烟量也小，但是机械性能差，易变形，易断裂，使用寿命低。
因此，如何改善现有的阻燃电力电缆在燃烧时会释放大量的浓烟和卤酸气体，且现有的阻燃电力电缆机械性能差，易变形，易断裂，使用寿命低是本发明需要解决的问题。
发明内容
为了克服上述的技术问题，本发明的目的在于提供了一种轨道交通用交联聚乙烯绝缘阻燃B1级电力电缆：(1)通过将芯线安装在绕包层的内部，绕包层与芯线之间填充有填充线，绕包层的外壁上包裹有护套层，芯线由金属导线、绝缘层以及阻燃胶带组成，在金属导线的外部包裹有绝缘层，绝缘层的材质为硅烷交联聚乙烯绝缘材料，绕包层包括无纺布层和聚乙烯层；其中，聚乙烯层由聚乙烯材料制成，通过使用聚乙烯、聚磷酸铵、纳米蛭石、五水硫酸铜、聚丙烯蜡、抗氧剂、聚酮树脂制备聚乙烯材料，使得聚乙烯层具有高阻燃性、高绝缘性，而且，阻燃胶带、填充线、护套层的材质均为无卤低烟阻燃聚烯烃材料，解决了现有的阻燃电力电缆在燃烧时会释放大量的浓烟和卤酸气体的问题；(2)通过使用缠绕设备制备该电力电缆中的芯线，通过转动调节板，带动了凸轮轴转动从而带动移动板下移，通过伸缩弹簧使下封板下移，通过第一压轮、第二压轮将包裹有绝缘层的金属导线夹持，启动气缸，气缸的活动杆延伸推动滑板在滑轨上下移，通过辅助辊、牵引辊将包裹有绝缘层的金属导线夹持，启动牵引电机，两个牵引电机运转带动包裹有绝缘层的金属导线向前输送，使其持续匀速穿过电缆穿孔，将收卷盘上缠绕的阻燃胶带的端部胶接在包裹有绝缘层的金属导线上，启动缠绕电机，缠绕电机运转通过主动齿轮、齿形带带动齿轮环转动，从而转盘转动，从而带动了收卷盘绕着包裹有绝缘层的金属导线转动，启动放料电机，放料电机运转带动收卷盘转动，释放阻燃胶带，在包裹有绝缘层的金属导线向前输送的过程中，阻燃胶带缠绕在其外部上，解决了现有的的问。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种轨道交通用交联聚乙烯绝缘阻燃B1级电力电缆，包括芯线、填充线、绕包层、护套层，所述绕包层的内腔中设置有芯线，所述绕包层与芯线之间填充有填充线，所述绕包层的外壁上包裹有护套层；其中，所述芯线包括金属导线、绝缘层以及阻燃胶带，所述金属导线的外部包裹有绝缘层，所述绝缘层的外部缠绕有阻燃胶带，所述绝缘层的材质为硅烷交联聚乙烯绝缘材料；其中，所述绕包层包括无纺布层和聚乙烯层，所述无纺布层缠绕在芯线以及填充线的外部，所述无纺布层外部包裹有聚乙烯层；所述阻燃胶带、填充线、护套层的材质均为无卤低烟阻燃聚烯烃材料。
作为本发明进一步的方案：所述聚乙烯层由聚乙烯材料制成，所述聚乙烯材料的制备方法包括以下步骤：
S21：按重量份称取以下原料：聚乙烯40～50份，聚磷酸铵20～25份，纳米蛭石4～8份，五水硫酸铜3～5份，聚丙烯蜡0.4～0.8份，抗氧剂0.2～0.8份，聚酮树脂10～15份；
S22：将聚乙烯、聚磷酸铵、纳米蛭石、五水硫酸铜、聚丙烯蜡、抗氧剂、聚酮树脂混匀后在160～180℃挤出造粒，得到该聚乙烯材料。
作为本发明进一步的方案：所述无卤低烟阻燃聚烯烃材料的制备方法包括以下步骤：
S31：将100重量份的聚烯烃树脂、1～10重量份的小分子有机物以及1～5重量份的自由基引发剂，室温下混合均匀后在双螺杆挤出机中挤出、拉条、冷却、造粒，得高分子接枝物，接枝反应温度范围设置为110℃～220℃之间；
S32：将30～70重量份的聚烯烃树脂、30～70重量份的高分子接枝物，140～170重量份的金属氢氧化物、1～5重量份的纳米粒子以及2～15重量份的高分子蜡在高速混合机中混合均匀，然后在双螺杆挤出机中挤出、拉条、冷却、造粒，得低烟无卤阻燃聚烯烃材料。
作为本发明进一步的方案：所述聚烯烃树脂是聚乙烯；所述金属氢氧化物包括氢氧化铝、氢氧化镁或两者的混合物；所述纳米粒子为平均粒径为15～100nm的碳化硅、二氧化硅或两者的混合物；所述高分子蜡为聚丙烯蜡或聚丙烯蜡；所述小分子有机物为马来酸酐、丙烯酸、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷中的一种；所述自由基引发剂是过氧化二异丙苯、二叔丁基过氧化物、叔丁基过氧化氢或过氧化苯甲酰。
作为本发明进一步的方案：所述芯线的制备方法包括以下步骤：
步骤一：将包裹有绝缘层的金属导线的端部依次穿过第一牵引机构的第一压轮、第二压轮之间、辅助辊、牵引辊之间、缠绕机构的电缆穿孔、第二牵引机构的第一压轮、第二压轮之间以及辅助辊、牵引辊之间；
步骤二：调节第一牵引机构、第二牵引机构，通过转动调节板，带动了凸轮轴转动从而带动移动板下移，通过伸缩弹簧使下封板下移，通过第一压轮、第二压轮将包裹有绝缘层的金属导线夹持，启动气缸，气缸的活动杆延伸推动滑板在滑轨上下移，通过辅助辊、牵引辊将包裹有绝缘层的金属导线夹持；
步骤三：启动牵引电机，两个牵引电机运转带动包裹有绝缘层的金属导线向前输送，使其持续匀速穿过电缆穿孔；
步骤四：将收卷盘上缠绕的阻燃胶带的端部胶接在包裹有绝缘层的金属导线上，启动缠绕电机，缠绕电机运转通过主动齿轮、齿形带带动齿轮环转动，从而转盘转动，从而带动了收卷盘绕着包裹有绝缘层的金属导线转动，启动放料电机，放料电机运转带动收卷盘转动，释放阻燃胶带，在包裹有绝缘层的金属导线向前输送的过程中，阻燃胶带缠绕在其外部上，得到该芯线。
作为本发明进一步的方案：所述第一牵引机构、第二牵引机构结构相同，所述第一牵引机构、第二牵引机构均包括安装板、滑板、滑轨、牵引电机、气缸、固定板、支撑板、连接板、伸缩弹簧、上封板、凸轮轴、导向柱、调节板、移动板、下封板、第一压轮、第二压轮、辅助辊、牵引辊，所述安装板顶部一侧安装有滑轨，所述滑轨上滑动连接有滑板，所述滑板的一侧顶部连接至气缸的活动杆上，所述气缸安装在安装板的顶部一侧上，所述滑板上通过转轴安装有辅助辊，所述辅助辊的正下方设置有牵引辊，所述牵引辊套接在牵引电机的输出轴上，所述牵引电机的输出轴贯穿安装板，所述牵引电机安装在安装板远离滑板的一侧上；
所述安装板的一侧边缘位置安装有固定板，所述固定板的一侧面上安装有支撑板，所述支撑板的一侧底部安装有连接板，所述连接板的一端安装有穿线板，所述连接板的一侧上通过转轴安装有若干个第二压轮，所述支撑板的一侧底部安装有下封板，所述下封板位于连接板的正上方，所述下封板的一侧上通过转轴安装有若干个第二压轮，若干个所述第一压轮分别位于相邻第二压轮中间位置的正上方，所述下封板两侧均安装有导向柱，两个所述导向柱之间设置有若干个伸缩弹簧，若干个所述伸缩弹簧的底端连接在下封板的顶部上，所述伸缩弹簧的顶端连接在移动板的底部，所述移动板的两端分别滑动贯穿在两个导向柱上，两个所述导向柱的顶端分别固定贯穿连接在上封板的两端上，所述固定板的顶部转动连接有凸轮轴，所述凸轮轴的一端底部与移动板接触，所述凸轮轴的另一端转动连接至调节板的一端上，所述调节板位于固定板的顶部上。
作为本发明进一步的方案：所述缠绕机构包括安装架、支撑架、收卷盘、外壳体、转盘、电缆穿孔、配重块、电机箱、放料电机、缠绕电机、主动齿轮、张紧辊、齿形带、齿轮环、环形滑槽，所述安装架的顶部安装有支撑架，所述支撑架的顶部一侧安装有外壳体，所述外壳体的内部设置有转盘、环形滑槽，所述转盘、环形滑槽之间转动连接，所述转盘的外部套接有齿轮环，所述支撑架的一侧底部安装有电机箱，所述电机箱位于外壳体的正下方，所述电机箱的内腔中安装有缠绕电机，所述缠绕电机的输出轴上套接有主动齿轮，所述主动齿轮与齿轮环之间通过齿形带连接，所述齿形带两侧均接触有张紧辊，两个所述张紧辊均安装在支撑架上；
所述转盘的圆心处开设有电缆穿孔，所述转盘的一侧安装有收卷盘，所述收卷盘上缠绕有阻燃胶带，所述收卷盘套接在放料电机的输出轴上，所述放料电机安装在转盘上，所述放料电机与收卷盘分别位于转盘的两侧，所述转盘的一侧上安装有配重块，所述配重块与收卷盘以电缆穿孔的圆心呈对称分布。
本发明的有益效果：
(1)本发明的一种轨道交通用交联聚乙烯绝缘阻燃B1级电力电缆，通过将芯线安装在绕包层的内部，绕包层与芯线之间填充有填充线，绕包层的外壁上包裹有护套层，芯线由金属导线、绝缘层以及阻燃胶带组成，在金属导线的外部包裹有绝缘层，绝缘层的材质为硅烷交联聚乙烯绝缘材料，绕包层包括无纺布层和聚乙烯层；其中，聚乙烯层由聚乙烯材料制成，通过使用聚乙烯、聚磷酸铵、纳米蛭石、五水硫酸铜、聚丙烯蜡、抗氧剂、聚酮树脂制备聚乙烯材料，使得聚乙烯层具有高阻燃性、高绝缘性，而且，阻燃胶带、填充线、护套层的材质均为无卤低烟阻燃聚烯烃材料，该无卤低烟阻燃聚烯烃材料的阻燃效果好，进一步提高了该电力电缆的阻燃性；
参考GB31247-2014中相关规定，对该电力电缆的阻燃性能进行检测，检测结果：阻燃等级达到B1级；火焰蔓延0.2-0.5m；热释放速率峰值13.5-15.7KW；烟气释放速率峰值0.0226-0.0386m2/s；热释放总量4-6MJ；产烟总量10-13m2；
表明该电力电缆的阻燃性能好，尤其可以减少燃烧过程中烟气的释放；
(2)本发明的一种轨道交通用交联聚乙烯绝缘阻燃B1级电力电缆，通过使用缠绕设备制备该电力电缆中的芯线，通过转动调节板，带动了凸轮轴转动从而带动移动板下移，通过伸缩弹簧使下封板下移，通过第一压轮、第二压轮将包裹有绝缘层的金属导线夹持，启动气缸，气缸的活动杆延伸推动滑板在滑轨上下移，通过辅助辊、牵引辊将包裹有绝缘层的金属导线夹持，启动牵引电机，两个牵引电机运转带动包裹有绝缘层的金属导线向前输送，使其持续匀速穿过电缆穿孔，将收卷盘上缠绕的阻燃胶带的端部胶接在包裹有绝缘层的金属导线上，启动缠绕电机，缠绕电机运转通过主动齿轮、齿形带带动齿轮环转动，从而转盘转动，从而带动了收卷盘绕着包裹有绝缘层的金属导线转动，启动放料电机，放料电机运转带动收卷盘转动，释放阻燃胶带，在包裹有绝缘层的金属导线向前输送的过程中，阻燃胶带缠绕在其外部上，得到该芯线；该缠绕设备自动将阻燃胶带缠绕在包裹有绝缘层的金属导线上，进一步的提高了该电力电缆的阻燃性，同时，缠绕阻燃胶带而制成的芯线，提高了芯线的抗拉性能，降低电力电缆断裂的风险。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1是本发明中一种轨道交通用交联聚乙烯绝缘阻燃B1级电力电缆的结构示意图；
图2是本发明中缠绕设备的结构示意图；
图3是本发明中第一牵引机构的结构示意图；
图4是本发明中支撑板侧面的装配示意图一；
图5是本发明中支撑板侧面的装配示意图二；
图6是本发明中牵引电机、牵引辊的连接视图；
图7是本发明中缠绕机构的结构示意图一；
图8是本发明中缠绕机构的结构示意图二；
图9是本发明中外壳体、电机箱的内部结构示意图；
图10是本发明中转盘、齿轮环、环形滑槽的连接视图。
图中：1、金属导线；2、绝缘层；3、阻燃胶带；4、填充线；5、无纺布层；6、聚乙烯层；7、护套层；100、第一牵引机构；200、缠绕机构；300、第二牵引机构；101、安装板；102、滑板；103、滑轨；104、牵引电机；105、气缸；106、固定板；107、支撑板；108、连接板；109、伸缩弹簧；110、上封板；111、凸轮轴；112、导向柱；113、调节板；114、移动板；115、下封板；116、第一压轮；117、第二压轮；118、辅助辊；119、牵引辊；120、穿线板；201、安装架；202、支撑架；203、收卷盘；204、外壳体；205、转盘；206、电缆穿孔；207、配重块；208、电机箱；209、放料电机；210、缠绕电机；211、主动齿轮；212、张紧辊；213、齿形带；214、齿轮环；215、环形滑槽。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
请参阅图1-10所示，本实施例为一种轨道交通用交联聚乙烯绝缘阻燃B1级电力电缆，包括芯线、填充线4、绕包层、护套层7，所述绕包层的内腔中设置有芯线，所述绕包层与芯线之间填充有填充线4，所述绕包层的外壁上包裹有护套层7；其中，所述芯线包括金属导线1、绝缘层2以及阻燃胶带3，所述金属导线1的外部包裹有绝缘层2，所述绝缘层2的外部缠绕有阻燃胶带3，所述绝缘层2的材质为硅烷交联聚乙烯绝缘材料；其中，所述绕包层包括无纺布层5和聚乙烯层6，所述无纺布层5缠绕在芯线以及填充线4的外部，所述无纺布层5外部包裹有聚乙烯层6；所述阻燃胶带3、填充线4、护套层7的材质均为无卤低烟阻燃聚烯烃材料。
所述聚乙烯层6由聚乙烯材料制成，所述聚乙烯材料的制备方法包括以下步骤：
S21：按重量份称取以下原料：聚乙烯40份，聚磷酸铵20份，纳米蛭石4份，五水硫酸铜3份，聚丙烯蜡0.4份，抗氧剂0.2份，聚酮树脂10份；
S22：将聚乙烯、聚磷酸铵、纳米蛭石、五水硫酸铜、聚丙烯蜡、抗氧剂、聚酮树脂混匀后在180℃挤出造粒，得到该聚乙烯材料。
所述无卤低烟阻燃聚烯烃材料的制备方法包括以下步骤：
S31：将100重量份的聚烯烃树脂、1重量份的小分子有机物以及1重量份的自由基引发剂，室温下混合均匀后在双螺杆挤出机中挤出、拉条、冷却、造粒，得高分子接枝物，接枝反应温度范围设置为165℃；
S32：将30重量份的聚烯烃树脂、30重量份的高分子接枝物，140重量份的金属氢氧化物、1重量份的纳米粒子以及2重量份的高分子蜡在高速混合机中混合均匀，然后在双螺杆挤出机中挤出、拉条、冷却、造粒，得低烟无卤阻燃聚烯烃材料。
所述聚烯烃树脂是聚乙烯；所述金属氢氧化物为氢氧化铝；所述纳米粒子为碳化硅；所述高分子蜡为聚丙烯蜡；所述小分子有机物为马来酸酐；所述自由基引发剂是过氧化二异丙苯。
参考GB31247-2014中相关规定，对实施例1的电力电缆的阻燃性能进行检测，检测结果：
火焰蔓延0.5m；热释放速率峰值15.7KW；烟气释放速率峰值0.0386m2/s；热释放总量6MJ；产烟总量13m2。
实施例2：
本实施例与实施例1的不同之处在于：
所述聚乙烯层6由聚乙烯材料制成，所述聚乙烯材料的制备方法包括以下步骤：
S21：按重量份称取以下原料：聚乙烯45份，聚磷酸铵22份，纳米蛭石6份，五水硫酸铜4份，聚丙烯蜡0.6份，抗氧剂0.5份，聚酮树脂13份；
S22：将聚乙烯、聚磷酸铵、纳米蛭石、五水硫酸铜、聚丙烯蜡、抗氧剂、聚酮树脂混匀后在180℃挤出造粒，得到该聚乙烯材料。
所述无卤低烟阻燃聚烯烃材料的制备方法包括以下步骤：
S31：将100重量份的聚烯烃树脂、5重量份的小分子有机物以及3重量份的自由基引发剂，室温下混合均匀后在双螺杆挤出机中挤出、拉条、冷却、造粒，得高分子接枝物，接枝反应温度范围设置为165℃；
S32：将50重量份的聚烯烃树脂、50重量份的高分子接枝物，155重量份的金属氢氧化物、3重量份的纳米粒子以及8重量份的高分子蜡在高速混合机中混合均匀，然后在双螺杆挤出机中挤出、拉条、冷却、造粒，得低烟无卤阻燃聚烯烃材料。
所述聚烯烃树脂是聚乙烯；所述金属氢氧化物为氢氧化镁；所述纳米粒子为二氧化硅；所述高分子蜡为聚丙烯蜡；所述小分子有机物为丙烯酸；所述自由基引发剂是二叔丁基过氧化物。
参考GB31247-2014中相关规定，对实施例2的电力电缆的阻燃性能进行检测，检测结果：
火焰蔓延0.3m；热释放速率峰值14.6KW；烟气释放速率峰值0.0306m2/s；热释放总量5MJ；产烟总量11m2。
实施例3：
本实施例与实施例1的不同之处在于：
所述聚乙烯层6由聚乙烯材料制成，所述聚乙烯材料的制备方法包括以下步骤：
S21：按重量份称取以下原料：聚乙烯50份，聚磷酸铵25份，纳米蛭石8份，五水硫酸铜5份，聚丙烯蜡0.8份，抗氧剂0.8份，聚酮树脂15份；
S22：将聚乙烯、聚磷酸铵、纳米蛭石、五水硫酸铜、聚丙烯蜡、抗氧剂、聚酮树脂混匀后在180℃挤出造粒，得到该聚乙烯材料。
所述无卤低烟阻燃聚烯烃材料的制备方法包括以下步骤：
S31：将100重量份的聚烯烃树脂、10重量份的小分子有机物以及5重量份的自由基引发剂，室温下混合均匀后在双螺杆挤出机中挤出、拉条、冷却、造粒，得高分子接枝物，接枝反应温度范围设置为165℃；
S32：将70重量份的聚烯烃树脂、70重量份的高分子接枝物，170重量份的金属氢氧化物、5重量份的纳米粒子以及15重量份的高分子蜡在高速混合机中混合均匀，然后在双螺杆挤出机中挤出、拉条、冷却、造粒，得低烟无卤阻燃聚烯烃材料。
所述聚烯烃树脂是聚乙烯；所述金属氢氧化物为氢氧化铝、氢氧化镁的混合物；所述纳米粒子为碳化硅、二氧化硅的混合物；所述高分子蜡为聚丙烯蜡；所述小分子有机物为乙烯基三甲氧基硅烷；所述自由基引发剂是过氧化苯甲酰。
参考GB31247-2014中相关规定，对实施例3的电力电缆的阻燃性能进行检测，检测结果：
火焰蔓延0.2m；热释放速率峰值13.5KW；烟气释放速率峰值0.0226m2/s；热释放总量4MJ；产烟总量10m2。
实施例4：
请参阅图1-10所示，本实施例中的缠绕设备，包括第一牵引机构100、缠绕机构200、第二牵引机构300，所述第一牵引机构100一侧设置有缠绕机构200，所述缠绕机构200远离第一牵引机构100的一侧设置有第二牵引机构300；
其中，所述第一牵引机构100、第二牵引机构300结构相同，所述第一牵引机构100、第二牵引机构300均包括安装板101、滑板102、滑轨103、牵引电机104、气缸105、固定板106、支撑板107、连接板108、伸缩弹簧109、上封板110、凸轮轴111、导向柱112、调节板113、移动板114、下封板115、第一压轮116、第二压轮117、辅助辊118、牵引辊119，所述安装板101顶部一侧安装有滑轨103，所述滑轨103上滑动连接有滑板102，所述滑板102的一侧顶部连接至气缸105的活动杆上，所述气缸105安装在安装板101的顶部一侧上，所述滑板102上通过转轴安装有辅助辊118，所述辅助辊118的正下方设置有牵引辊119，所述牵引辊119套接在牵引电机104的输出轴上，所述牵引电机104的输出轴贯穿安装板101，所述牵引电机104安装在安装板101远离滑板102的一侧上；
所述安装板101的一侧边缘位置安装有固定板106，所述固定板106的一侧面上安装有支撑板107，所述支撑板107的一侧底部安装有连接板108，所述连接板108的一端安装有穿线板120，所述连接板108的一侧上通过转轴安装有若干个第二压轮117，所述支撑板107的一侧底部安装有下封板115，所述下封板115位于连接板108的正上方，所述下封板115的一侧上通过转轴安装有若干个第二压轮117，若干个所述第一压轮116分别位于相邻第二压轮117中间位置的正上方，所述下封板115两侧均安装有导向柱112，两个所述导向柱112之间设置有若干个伸缩弹簧109，若干个所述伸缩弹簧109的底端连接在下封板115的顶部上，所述伸缩弹簧109的顶端连接在移动板114的底部，所述移动板114的两端分别滑动贯穿在两个导向柱112上，两个所述导向柱112的顶端分别固定贯穿连接在上封板110的两端上，所述固定板106的顶部转动连接有凸轮轴111，所述凸轮轴111的一端底部与移动板114接触，所述凸轮轴111的另一端转动连接至调节板113的一端上，所述调节板113位于固定板106的顶部上；
其中，所述缠绕机构200包括安装架201、支撑架202、收卷盘203、外壳体204、转盘205、电缆穿孔206、配重块207、电机箱208、放料电机209、缠绕电机210、主动齿轮211、张紧辊212、齿形带213、齿轮环214、环形滑槽215，所述安装架201的顶部安装有支撑架202，所述支撑架202的顶部一侧安装有外壳体204，所述外壳体204的内部设置有转盘205、环形滑槽215，所述转盘205、环形滑槽215之间转动连接，所述转盘205的外部套接有齿轮环214，所述支撑架202的一侧底部安装有电机箱208，所述电机箱208位于外壳体204的正下方，所述电机箱208的内腔中安装有缠绕电机210，所述缠绕电机210的输出轴上套接有主动齿轮211，所述主动齿轮211与齿轮环214之间通过齿形带213连接，所述齿形带213两侧均接触有张紧辊212，两个所述张紧辊212均安装在支撑架202上；
所述转盘205的圆心处开设有电缆穿孔206，所述转盘205的一侧安装有收卷盘203，所述收卷盘203上缠绕有阻燃胶带3，所述收卷盘203套接在放料电机209的输出轴上，所述放料电机209安装在转盘205上，所述放料电机209与收卷盘203分别位于转盘205的两侧，所述转盘205的一侧上安装有配重块207，所述配重块207与收卷盘203以电缆穿孔206的圆心呈对称分布。
请参阅图1-10所示，本实施例中的缠绕设备制备芯线的工作过程如下：
步骤一：将包裹有绝缘层2的金属导线1的端部依次穿过第一牵引机构100的第一压轮116、第二压轮117之间、辅助辊118、牵引辊119之间、缠绕机构200的电缆穿孔206、第二牵引机构300的第一压轮116、第二压轮117之间以及辅助辊118、牵引辊119之间；
步骤二：调节第一牵引机构100、第二牵引机构300，通过转动调节板113，带动了凸轮轴111转动从而带动移动板114下移，通过伸缩弹簧109使下封板115下移，通过第一压轮116、第二压轮117将包裹有绝缘层2的金属导线1夹持，启动气缸105，气缸105的活动杆延伸推动滑板102在滑轨103上下移，通过辅助辊118、牵引辊119将包裹有绝缘层2的金属导线1夹持；
步骤三：启动牵引电机104，两个牵引电机104运转带动包裹有绝缘层2的金属导线1向前输送，使其持续匀速穿过电缆穿孔206；
步骤四：将收卷盘203上缠绕的阻燃胶带3的端部胶接在包裹有绝缘层2的金属导线1上，启动缠绕电机210，缠绕电机210运转通过主动齿轮211、齿形带213带动齿轮环214转动，从而转盘205转动，从而带动了收卷盘203绕着包裹有绝缘层2的金属导线1转动，启动放料电机209，放料电机209运转带动收卷盘203转动，释放阻燃胶带3，在包裹有绝缘层2的金属导线1向前输送的过程中，阻燃胶带3缠绕在其外部上，得到该芯线。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种轨道交通用交联聚乙烯绝缘阻燃B1级电力电缆，其特征在于，包括芯线、填充线(4)、绕包层、护套层(7)，所述绕包层的内腔中设置有芯线，所述绕包层与芯线之间填充有填充线(4)，所述绕包层的外壁上包裹有护套层(7)；其中，所述芯线包括金属导线(1)、绝缘层(2)以及阻燃胶带(3)，所述金属导线(1)的外部包裹有绝缘层(2)，所述绝缘层(2)的外部缠绕有阻燃胶带(3)，所述绝缘层(2)的材质为硅烷交联聚乙烯绝缘材料；其中，所述绕包层包括无纺布层(5)和聚乙烯层(6)，所述无纺布层(5)缠绕在芯线以及填充线(4)的外部，所述无纺布层(5)外部包裹有聚乙烯层(6)；所述阻燃胶带(3)、填充线(4)、护套层(7)的材质均为无卤低烟阻燃聚烯烃材料。
2.根据权利要求1所述的一种轨道交通用交联聚乙烯绝缘阻燃B1级电力电缆，其特征在于，所述聚乙烯层(6)由聚乙烯材料制成，所述聚乙烯材料的制备方法包括以下步骤：
S21：按重量份称取以下原料：聚乙烯40～50份，聚磷酸铵20～25份，纳米蛭石4～8份，五水硫酸铜3～5份，聚丙烯蜡0.4～0.8份，抗氧剂0.2～0.8份，聚酮树脂10～15份；
S22：将聚乙烯、聚磷酸铵、纳米蛭石、五水硫酸铜、聚丙烯蜡、抗氧剂、聚酮树脂混匀后在160～180℃挤出造粒，得到该聚乙烯材料。
3.根据权利要求1所述的一种轨道交通用交联聚乙烯绝缘阻燃B1级电力电缆，其特征在于，所述无卤低烟阻燃聚烯烃材料的制备方法包括以下步骤：
S31：将100重量份的聚烯烃树脂、1～10重量份的小分子有机物以及1～5重量份的自由基引发剂，室温下混合均匀后在双螺杆挤出机中挤出、拉条、冷却、造粒，得高分子接枝物，接枝反应温度范围设置为110℃～220℃之间；
S32：将30～70重量份的聚烯烃树脂、30～70重量份的高分子接枝物，140～170重量份的金属氢氧化物、1～5重量份的纳米粒子以及2～15重量份的高分子蜡在高速混合机中混合均匀，然后在双螺杆挤出机中挤出、拉条、冷却、造粒，得低烟无卤阻燃聚烯烃材料。
4.根据权利要求3所述的一种轨道交通用交联聚乙烯绝缘阻燃B1级电力电缆，其特征在于，所述聚烯烃树脂是聚乙烯；所述金属氢氧化物包括氢氧化铝、氢氧化镁或两者的混合物；所述纳米粒子为平均粒径为15～100nm的碳化硅、二氧化硅或两者的混合物；所述高分子蜡为聚丙烯蜡或聚丙烯蜡；所述小分子有机物为马来酸酐、丙烯酸、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷中的一种；所述自由基引发剂是过氧化二异丙苯、二叔丁基过氧化物、叔丁基过氧化氢或过氧化苯甲酰。
5.根据权利要求1所述的一种轨道交通用交联聚乙烯绝缘阻燃B1级电力电缆，其特征在于，所述芯线的制备方法包括以下步骤：
步骤一：将包裹有绝缘层(2)的金属导线(1)的端部依次穿过第一牵引机构(100)的第一压轮(116)、第二压轮(117)之间、辅助辊(118)、牵引辊(119)之间、缠绕机构(200)的电缆穿孔(206)、第二牵引机构(300)的第一压轮(116)、第二压轮(117)之间以及辅助辊(118)、牵引辊(119)之间；
步骤二：调节第一牵引机构(100)、第二牵引机构(300)，通过转动调节板(113)，带动了凸轮轴(111)转动从而带动移动板(114)下移，通过伸缩弹簧(109)使下封板(115)下移，通过第一压轮(116)、第二压轮(117)将包裹有绝缘层(2)的金属导线(1)夹持，启动气缸(105)，气缸(105)的活动杆延伸推动滑板(102)在滑轨(103)上下移，通过辅助辊(118)、牵引辊(119)将包裹有绝缘层(2)的金属导线(1)夹持；
步骤三：启动牵引电机(104)，两个牵引电机(104)运转带动包裹有绝缘层(2)的金属导线(1)向前输送，使其持续匀速穿过电缆穿孔(206)；
步骤四：将收卷盘(203)上缠绕的阻燃胶带(3)的端部胶接在包裹有绝缘层(2)的金属导线(1)上，启动缠绕电机(210)，缠绕电机(210)运转通过主动齿轮(211)、齿形带(213)带动齿轮环(214)转动，从而转盘(205)转动，从而带动了收卷盘(203)绕着包裹有绝缘层(2)的金属导线(1)转动，启动放料电机(209)，放料电机(209)运转带动收卷盘(203)转动，释放阻燃胶带(3)，在包裹有绝缘层(2)的金属导线(1)向前输送的过程中，阻燃胶带(3)缠绕在其外部上，得到该芯线。
6.根据权利要求5所述的一种轨道交通用交联聚乙烯绝缘阻燃B1级电力电缆，其特征在于，所述第一牵引机构(100)、第二牵引机构(300)结构相同，所述第一牵引机构(100)、第二牵引机构(300)均包括安装板(101)、滑板(102)、滑轨(103)、牵引电机(104)、气缸(105)、固定板(106)、支撑板(107)、连接板(108)、伸缩弹簧(109)、上封板(110)、凸轮轴(111)、导向柱(112)、调节板(113)、移动板(114)、下封板(115)、第一压轮(116)、第二压轮(117)、辅助辊(118)、牵引辊(119)，所述安装板(101)顶部一侧安装有滑轨(103)，所述滑轨(103)上滑动连接有滑板(102)，所述滑板(102)的一侧顶部连接至气缸(105)的活动杆上，所述气缸(105)安装在安装板(101)的顶部一侧上，所述滑板(102)上通过转轴安装有辅助辊(118)，所述辅助辊(118)的正下方设置有牵引辊(119)，所述牵引辊(119)套接在牵引电机(104)的输出轴上，所述牵引电机(104)的输出轴贯穿安装板(101)，所述牵引电机(104)安装在安装板(101)远离滑板(102)的一侧上；
所述安装板(101)的一侧边缘位置安装有固定板(106)，所述固定板(106)的一侧面上安装有支撑板(107)，所述支撑板(107)的一侧底部安装有连接板(108)，所述连接板(108)的一端安装有穿线板(120)，所述连接板(108)的一侧上通过转轴安装有若干个第二压轮(117)，所述支撑板(107)的一侧底部安装有下封板(115)，所述下封板(115)位于连接板(108)的正上方，所述下封板(115)的一侧上通过转轴安装有若干个第二压轮(117)，若干个所述第一压轮(116)分别位于相邻第二压轮(117)中间位置的正上方，所述下封板(115)两侧均安装有导向柱(112)，两个所述导向柱(112)之间设置有若干个伸缩弹簧(109)，若干个所述伸缩弹簧(109)的底端连接在下封板(115)的顶部上，所述伸缩弹簧(109)的顶端连接在移动板(114)的底部，所述移动板(114)的两端分别滑动贯穿在两个导向柱(112)上，两个所述导向柱(112)的顶端分别固定贯穿连接在上封板(110)的两端上，所述固定板(106)的顶部转动连接有凸轮轴(111)，所述凸轮轴(111)的一端底部与移动板(114)接触，所述凸轮轴(111)的另一端转动连接至调节板(113)的一端上，所述调节板(113)位于固定板(106)的顶部上。
7.根据权利要求5所述的一种轨道交通用交联聚乙烯绝缘阻燃B1级电力电缆，其特征在于，所述缠绕机构(200)包括安装架(201)、支撑架(202)、收卷盘(203)、外壳体(204)、转盘(205)、电缆穿孔(206)、配重块(207)、电机箱(208)、放料电机(209)、缠绕电机(210)、主动齿轮(211)、张紧辊(212)、齿形带(213)、齿轮环(214)、环形滑槽(215)，所述安装架(201)的顶部安装有支撑架(202)，所述支撑架(202)的顶部一侧安装有外壳体(204)，所述外壳体(204)的内部设置有转盘(205)、环形滑槽(215)，所述转盘(205)、环形滑槽(215)之间转动连接，所述转盘(205)的外部套接有齿轮环(214)，所述支撑架(202)的一侧底部安装有电机箱(208)，所述电机箱(208)位于外壳体(204)的正下方，所述电机箱(208)的内腔中安装有缠绕电机(210)，所述缠绕电机(210)的输出轴上套接有主动齿轮(211)，所述主动齿轮(211)与齿轮环(214)之间通过齿形带(213)连接，所述齿形带(213)两侧均接触有张紧辊(212)，两个所述张紧辊(212)均安装在支撑架(202)上；
所述转盘(205)的圆心处开设有电缆穿孔(206)，所述转盘(205)的一侧安装有收卷盘(203)，所述收卷盘(203)上缠绕有阻燃胶带(3)，所述收卷盘(203)套接在放料电机(209)的输出轴上，所述放料电机(209)安装在转盘(205)上，所述放料电机(209)与收卷盘(203)分别位于转盘(205)的两侧，所述转盘(205)的一侧上安装有配重块(207)，所述配重块(207)与收卷盘(203)以电缆穿孔(206)的圆心呈对称分布。
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