CN112164492A - 一种交联聚乙烯绝缘无卤低烟耐火控制电缆 - Google Patents

一种交联聚乙烯绝缘无卤低烟耐火控制电缆 Download PDF

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CN112164492A CN202011035966.0A CN202011035966A CN112164492A CN 112164492 A CN112164492 A CN 112164492A CN 202011035966 A CN202011035966 A CN 202011035966A CN 112164492 A CN112164492 A CN 112164492A
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Abstract

本发明公开了一种交联聚乙烯绝缘无卤低烟耐火控制电缆，包括导体、耐火云母层、绝缘层、包带层和护套层，导体的外部包裹有耐火云母层，耐火云母层的外部包裹有绝缘层，导体、耐火云母层和绝缘层构成绝缘线芯，若干个绝缘线芯相互绞合成束形成缆芯，缆芯的外部包裹有包带层、包带层的外部包裹有护套层；导体由退火铜丝构成，耐火云母层由云母带绕包而成；绝缘层由交联聚乙烯构成，包带层由无碱玻纤带绕包而成，护套层由无卤阻燃聚烯烃构成；本发明通过采用交联聚乙烯作为绝缘层的材料，在保证绝缘性的同时，还能极好的提高电缆的耐火性，使电缆的安全性提高，扩大了其应用范围。

Description

一种交联聚乙烯绝缘无卤低烟耐火控制电缆
技术领域
本发明涉及电缆生产技术领域，具体为一种交联聚乙烯绝缘无卤低烟耐火控制电缆。
背景技术
电缆由导体、绝缘层和护套层组成，是用于传输电能、传递信息和实现电磁能量转换的电工产品。电缆广泛应用于电力系统、煤矿、工农业生产及人们日常生括中，其在一定工作条件下是可以安全运行的，但当其在过载短路、局部过热等故障状态及外热作用下就会引起绝缘材料绝缘电阻下降、失去绝缘能力、甚至燃烧，进而引发火灾爆炸事故。近年来，各煤矿、工厂、大楼及设备的建造规模越来越大，随之所需的电缆也日益增多。由于电缆通常采取集中敷设的方式，一旦发生火灾，火焰会沿着电缆通道蔓延，使火灾迅速扩大。同时，一次火灾带来的副效应如人员的伤亡、燃烧烟雾的毒性及对环境的污染等，有时造成比火灾本身更加重大的损失。因此，对于低烟无卤耐火电缆的选用愈来愈引起重视。
在制造交联聚乙烯绝缘无卤低烟耐火控制电缆的过程中，常用到螺杆挤出设备，现有的螺杆挤出设备在挤出之前无法做到对混合物搅拌均匀，使挤出的用料大小不一，导致挤出整体质量较差；现有的螺杆挤出设备在进料时常缺少进料机构，容易导致进料速度不够稳定，影响挤出质量，在进料时易在进料机构上形成残留，造成成本的浪费；现有的螺杆挤出设备在结束挤出后，缺少相应的冷却过程，导致挤出的质量不佳。
为了解决上述缺陷，现提供一种技术方案。
发明内容
本发明的目的在于提供一种交联聚乙烯绝缘无卤低烟耐火控制电缆。
本发明所要解决的技术问题如下：
现有的螺杆挤出设备在挤出之前无法做到对混合物搅拌均匀，使挤出的用料大小不一，导致挤出整体质量较差；现有的螺杆挤出设备在进料时常缺少进料机构，容易导致进料速度不够稳定，影响挤出质量，在进料时易在进料机构上形成残留，造成成本的浪费；现有的螺杆挤出设备在结束挤出后，缺少相应的冷却过程，导致挤出的质量不佳。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种交联聚乙烯绝缘无卤低烟耐火控制电缆，包括导体、耐火云母层、绝缘层、包带层和护套层，导体的外部包裹有耐火云母层，耐火云母层的外部包裹有绝缘层，导体、耐火云母层和绝缘层构成绝缘线芯，若干个绝缘线芯相互绞合成束形成缆芯，缆芯的外部包裹有包带层、包带层的外部包裹有护套层；
所述导体由退火铜丝构成，耐火云母层由云母带绕包而成；绝缘层由交联聚乙烯构成，包带层由无碱玻纤带绕包而成，护套层由无卤阻燃聚烯烃构成；
所述交联聚乙烯包括如下重量份的原料：30-40份聚乙烯、3-5份发泡剂、1-2份交联剂、1-3份阻燃剂、3-5份润滑剂、2-3份稳定剂和2-4份成核剂；
该交联聚乙烯的制备方法包括如下步骤：
S1、将成核剂和聚乙烯组成的混合物放入螺杆挤出设备内，经螺杆挤出设备挤出形成塑料熔体，螺杆挤出设备内的压力为6-8MPa，温度为90-150℃；
S2、将塑料熔体、阻燃剂、润滑剂和稳定剂放入低速混合机中充分混合，再放入塑炼机中在80-90℃的条件下混炼40-50min，待塑化成片，加入发泡剂，降温至60-70℃，混炼30-40min，再加入交联剂，在90-110℃的条件下混炼10-15min得到片料；
S3、将片料装入模具，在温度为140-150℃、压力为0.6-1Mpa的条件下，压制5-8min，冷却取出毛坯；
S4、将毛坯装入发泡成型模具内，在110-140℃的条件下加热5-7min，使其膨胀发泡成型，得到交联聚乙烯。
进一步的，所述发泡剂由三氯氟甲烷、二氯二氟甲烷、环戊烷和异戊烷中的一种或多种以任意比例混合；
所述交联剂由过氧化苯二甲酰、过氧化二异丙苯和三聚异氰酸三烯丙酯中的一种或多种以任意比例混合；
所述润滑剂由硬脂酸、硬脂酸锂和硬脂酸锌中的一种或多种以任意比例混合；
所述阻燃剂由环氧树脂EP和聚氨酯PU中的一种或多种以任意比例混合；
所述稳定剂为三盐基硫酸铅；
所述成核剂由碳酸钙和硫酸钙中的一种或多种以任意比例混合。
进一步的，步骤S1中所述螺杆挤出设备，包括螺杆挤出本体，螺杆挤出本体包括挤出室，挤出室的外部一侧壁上固定有第一电机，第一电机的输出端固定有第一转动轴，第一转动轴穿过挤出室且与挤出室转动连接，第一转动轴上固定有螺旋叶片，螺旋叶片位于挤出室的内部；
螺杆挤出本体的上方设有搅拌机构，搅拌机构包括搅拌室，搅拌室的外部一侧壁上固定有第二电机，第二电机的输出端固定有螺旋杆，螺旋杆穿过搅拌室且与搅拌室转动连接，螺旋杆上设有对称分布的正螺纹和逆螺纹，正螺纹和逆螺纹上分别套接有第一滑块和第二滑块，第一滑块和第二滑块分别与正螺纹和逆螺纹螺纹连接，搅拌室的内部顶端开设有两个对称分布的第一滑槽，第一滑块和第二滑块均与第一滑槽滑动连接；
搅拌机构的下方设有进料机构，进料机构包括进料室，进料室的顶部与搅拌室的底部内部相通，进料室的顶部与挤出室的顶部内部相通，进料室的内部顶端设有若干个上下设置的下料板，相邻的两个下料板相互远离的一端与进料室的内部侧壁铰链连接，进料室的内部侧壁设有挡料板，挡料板位于下料板的下方，挡料板与进料室的内部侧壁之间设有若干均匀分布的第二伸缩弹簧，第二伸缩弹簧的两端分别与挡料板和进料室的内部侧壁相固定；
螺杆挤出本体的下方设有冷却机构，冷却机构包括冷却室，冷却室与挤出室之间固定有两个对称分布的支撑腿，冷却室的外部顶端设有集料漏斗，集料漏斗的一侧与挤出室的一端内部相通，冷却室的内部设有筛盆，集料漏斗的底部与筛盆的顶部内部相通，筛盆上开设有若干均匀分布的通孔，筛盆的底端固定有转动杆，转动杆的底端与冷却室的内部底端转动连接。
进一步的，所述搅拌室的内部两侧壁上开设有两个对称分布的第二滑槽，两个第二滑槽之间设有移动板，移动板的两端均与第二滑槽滑动连接，移动板的两端顶部固定有对称分布的第一伸缩弹簧，第一伸缩弹簧的顶端与第二滑槽的内部顶端相固定，第一滑块与移动板之间设有第一连接杆，第一连接杆的两端分别与第一滑块的底部和移动板的顶部铰链连接，第二滑块与移动板之间设有第二连接杆，第二连接杆的两端分别与第二滑块的底部和移动板的顶部铰链连接，第一连接杆和第二连接杆交错设置，第一连接杆和第二连接杆铰链连接。
进一步的，所述移动板的内部顶端固定有第三电机，第三电机的输出端固定有第一直齿轮，第一直齿轮的两侧设有两个对称分布的第二直齿轮，第二直齿轮的下表面中心处固定有第二转动轴，第二转动轴的底端穿过移动板且与移动板转动连接，第二转动轴上固定有若干均匀分布的搅拌叶片。
进一步的，所述进料室的外部后侧壁上固定有若干第一转动电机，第一转动电机的输出端与下料板相固定，下料板的上表面开设有凹槽，凹槽的内部底端固定有若干均匀分布的第三伸缩弹簧，第三伸缩弹簧的顶端固定有振动板，振动板的底部固定有振动电机。
进一步的，所述进料室的外部侧壁均固定有两个对称分布的第一支撑杆，第一支撑杆远离进料室的一端固定有第二支撑杆，两个第一支撑杆之间设有滑动杆，滑动杆的两端分别与两个第一支撑杆滑动连接，第二支撑杆的底端固定有第二转动电机，第二转动电机的输出端固定有转动圆盘，转动圆盘与滑动杆相接触，滑动杆与第二支撑杆之间固定有第四伸缩弹簧，滑动杆远离第四伸缩弹簧的一端固定有两个对称分布的顶针，顶针远离滑动杆的一端穿过进料室且与挡料板相接触，顶针与进料室滑动连接。
进一步的，所述冷却室的外部顶端固定有第四电机，第四电机的输出端穿过冷却室且与冷却室转动连接，第四电机的输出端固定有第三直齿轮，筛盆的外侧固定有环形齿轮，环形齿轮与第三直齿轮相互啮合，转动杆上固定有水平杆，水平杆的两端固定有冷却叶片，筛盆的一侧设有隔板，隔板远离筛盆的一侧设有风机，风机的底部与冷却室的内部底端相固定，风机的输出端连接有风管，风管远离风机的一端穿过隔板，隔板靠近筛盆的一侧固定有竖直管，竖直管与风管内部相通，竖直管上开设有若干均匀分布的喷头。
本发明的有益效果：
本发明通过采用交联聚乙烯作为绝缘层的材料，在保证绝缘性的同时，还能极好的提高电缆的耐火性，使电缆的安全性提高，扩大了其应用范围。
本发明通过将混合物放入搅拌室，启动第三电机，带动第一直齿轮转动，从而带动与之啮合的第二直齿轮转动，第二直齿轮带动第二转动轴转动，第二转动轴带动搅拌叶片转动，对混合物进行搅拌，同时启动第二电机，驱动螺旋杆转动，通过螺旋杆、第一滑块、第二滑块和第一滑槽的配合，带动第一滑块和第二滑块在第一滑槽内相互靠近或者相互远离，通过第一连接杆和第二连接杆的配合，使移动板在第二滑槽内上下运动，从而带动第二转动轴上的搅拌叶片在搅拌室内上下运动，提高搅拌效率，第一伸缩弹簧的设置使移动板移动的更稳定，提高搅拌机构的稳定性。
通过控制第一转动电机转动控制下料板的转动角度，从而控制下料量，下料时，启动振动电机，带动振动板在第三伸缩弹簧的作用下实现振动，对下料板上的混合物进行抖动，避免混合物残留在下料板上，同时启动第二转动电机带动转动圆盘转动，通过转动圆盘、第四伸缩弹簧和滑动杆的配合，使滑动杆在第一支撑杆上做周期性的往复运动，从而带动顶针周期性的对挡料板进行拨动，配合第二伸缩弹簧使挡料板产生振动，使挡料板上残留的混合物下料完全，避免浪费。
通过启动第一电机，驱动第一转动轴转动，第一转动轴带动螺旋叶片转动，对混合物进行挤出操作，挤出完成后形成的塑料熔体进入集料漏斗并落入冷却室内的筛盆内，启动第四电机，驱动第三直齿轮转动，从而带动与之啮合的环形齿轮转动，环形齿轮带动筛盆在转动杆的作用下产生转动，对塑料熔体进行筛分并掉落到冷却室内，配合转动杆上的冷却叶片对塑料熔体进行搅动，加速塑料熔体的冷却，同时启动风机，通过风管以及竖直管上的喷头对冷却室内的塑料熔体进行冷却，进一步提高冷却效果，提高挤出质量。
附图说明
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述。
图1是本发明一种交联聚乙烯绝缘无卤低烟耐火控制电缆的结构示意图；
图2是本发明螺杆挤出设备的结构示意图；
图3是本发明螺杆挤出本体的结构示意图；
图4是本发明搅拌机构的结构示意图；
图5是本发明进料机构的结构示意图；
图6是本发明下料板的内视图；
图7是本发明进料机构的部分结构俯视图；
图8是本发明冷却机构的结构示意图。
图中，1、螺杆挤出本体；101、挤出室；102、第一电机；103、第一转动轴；104、螺旋叶片；2、搅拌机构；201、搅拌室；202、第二电机；203、螺旋杆；204、第一滑块；205、第二滑块；206、第一滑槽；207、第二滑槽；208、移动板；209、第一伸缩弹簧；210、第一连接杆；211、第二连接杆；212、第三电机；213、第一直齿轮；214、第二直齿轮；215、第二转动轴；216、搅拌叶片；3、进料机构；301、进料室；302、下料板；303、挡料板；304、第二伸缩弹簧；305、凹槽；306、第三伸缩弹簧；307、振动板；308、振动电机；309、第一支撑杆；310、第二支撑杆；311、滑动杆；312、转动圆盘；313、第四伸缩弹簧；314、顶针；4、冷却机构；401、冷却室；402、集料漏斗；403、筛盆；404、转动杆；405、第四电机；406、第三直齿轮；407、环形齿轮；408、水平杆；409、冷却叶片；410、隔板；411、风机；412、风管；413、竖直管。
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
一种交联聚乙烯绝缘无卤低烟耐火控制电缆，包括导体、耐火云母层、绝缘层、包带层和护套层，导体的外部包裹有耐火云母层，耐火云母层的外部包裹有绝缘层，导体、耐火云母层和绝缘层构成绝缘线芯，若干个绝缘线芯相互绞合成束形成缆芯，缆芯的外部包裹有包带层、包带层的外部包裹有护套层；
所述导体由退火铜丝构成，耐火云母层由云母带绕包而成；绝缘层由交联聚乙烯构成，包带层由无碱玻纤带绕包而成，护套层由无卤阻燃聚烯烃构成；
所述交联聚乙烯包括如下重量份的原料：30份聚乙烯、3份发泡剂、1份交联剂、1份阻燃剂、3份润滑剂、2份稳定剂和2份成核剂；
该交联聚乙烯的制备方法包括如下步骤：
S1、将成核剂和聚乙烯组成的混合物放入螺杆挤出设备内，经螺杆挤出设备挤出形成塑料熔体，螺杆挤出设备内的压力为6MPa，温度为90℃；
S2、将塑料熔体、阻燃剂、润滑剂和稳定剂放入低速混合机中充分混合，再放入塑炼机中在80℃的条件下混炼40min，待塑化成片，加入发泡剂，降温至60℃，混炼30min，再加入交联剂，在90℃的条件下混炼10min得到片料；
S3、将片料装入模具，在温度为140℃、压力为0.6Mpa的条件下，压制5min，冷却取出毛坯；
S4、将毛坯装入发泡成型模具内，在110℃的条件下加热5min，使其膨胀发泡成型，得到交联聚乙烯。
所述发泡剂由三氯氟甲烷、二氯二氟甲烷、环戊烷和异戊烷中的一种或多种以任意比例混合；
所述交联剂由过氧化苯二甲酰、过氧化二异丙苯和三聚异氰酸三烯丙酯中的一种或多种以任意比例混合；
所述润滑剂由硬脂酸、硬脂酸锂和硬脂酸锌中的一种或多种以任意比例混合；
所述阻燃剂由环氧树脂EP和聚氨酯PU中的一种或多种以任意比例混合；
所述稳定剂为三盐基硫酸铅；
所述成核剂由碳酸钙和硫酸钙中的一种或多种以任意比例混合。
实施例2
一种交联聚乙烯绝缘无卤低烟耐火控制电缆，包括导体、耐火云母层、绝缘层、包带层和护套层，导体的外部包裹有耐火云母层，耐火云母层的外部包裹有绝缘层，导体、耐火云母层和绝缘层构成绝缘线芯，若干个绝缘线芯相互绞合成束形成缆芯，缆芯的外部包裹有包带层、包带层的外部包裹有护套层；
所述导体由退火铜丝构成，耐火云母层由云母带绕包而成；绝缘层由交联聚乙烯构成，包带层由无碱玻纤带绕包而成，护套层由无卤阻燃聚烯烃构成；
所述交联聚乙烯包括如下重量份的原料：35份聚乙烯、4份发泡剂、1.5份交联剂、2份阻燃剂、4份润滑剂、2.5份稳定剂和3份成核剂；
该交联聚乙烯的制备方法包括如下步骤：
S1、将成核剂和聚乙烯组成的混合物放入螺杆挤出设备内，经螺杆挤出设备挤出形成塑料熔体，螺杆挤出设备内的压力为7MPa，温度为120℃；
S2、将塑料熔体、阻燃剂、润滑剂和稳定剂放入低速混合机中充分混合，再放入塑炼机中在85℃的条件下混炼45min，待塑化成片，加入发泡剂，降温至65℃，混炼35min，再加入交联剂，在100℃的条件下混炼12min得到片料；
S3、将片料装入模具，在温度为145℃、压力为0.8Mpa的条件下，压制6min，冷却取出毛坯；
S4、将毛坯装入发泡成型模具内，在120℃的条件下加热6min，使其膨胀发泡成型，得到交联聚乙烯。
所述发泡剂由三氯氟甲烷、二氯二氟甲烷、环戊烷和异戊烷中的一种或多种以任意比例混合；
所述交联剂由过氧化苯二甲酰、过氧化二异丙苯和三聚异氰酸三烯丙酯中的一种或多种以任意比例混合；
所述润滑剂由硬脂酸、硬脂酸锂和硬脂酸锌中的一种或多种以任意比例混合；
所述阻燃剂由环氧树脂EP和聚氨酯PU中的一种或多种以任意比例混合；
所述稳定剂为三盐基硫酸铅；
所述成核剂由碳酸钙和硫酸钙中的一种或多种以任意比例混合。
实施例3
一种交联聚乙烯绝缘无卤低烟耐火控制电缆，包括导体、耐火云母层、绝缘层、包带层和护套层，导体的外部包裹有耐火云母层，耐火云母层的外部包裹有绝缘层，导体、耐火云母层和绝缘层构成绝缘线芯，若干个绝缘线芯相互绞合成束形成缆芯，缆芯的外部包裹有包带层、包带层的外部包裹有护套层；
所述导体由退火铜丝构成，耐火云母层由云母带绕包而成；绝缘层由交联聚乙烯构成，包带层由无碱玻纤带绕包而成，护套层由无卤阻燃聚烯烃构成；
所述交联聚乙烯包括如下重量份的原料：40份聚乙烯、5份发泡剂、2份交联剂、3份阻燃剂、5份润滑剂、3份稳定剂和4份成核剂；
该交联聚乙烯的制备方法包括如下步骤：
S1、将成核剂和聚乙烯组成的混合物放入螺杆挤出设备内，经螺杆挤出设备挤出形成塑料熔体，螺杆挤出设备内的压力为8MPa，温度为150℃；
S2、将塑料熔体、阻燃剂、润滑剂和稳定剂放入低速混合机中充分混合，再放入塑炼机中在90℃的条件下混炼50min，待塑化成片，加入发泡剂，降温至70℃，混炼40min，再加入交联剂，在110℃的条件下混炼15min得到片料；
S3、将片料装入模具，在温度为150℃、压力为1Mpa的条件下，压制8min，冷却取出毛坯；
S4、将毛坯装入发泡成型模具内，在140℃的条件下加热7min，使其膨胀发泡成型，得到交联聚乙烯。
所述发泡剂由三氯氟甲烷、二氯二氟甲烷、环戊烷和异戊烷中的一种或多种以任意比例混合；
所述交联剂由过氧化苯二甲酰、过氧化二异丙苯和三聚异氰酸三烯丙酯中的一种或多种以任意比例混合；
所述润滑剂由硬脂酸、硬脂酸锂和硬脂酸锌中的一种或多种以任意比例混合；
所述阻燃剂由环氧树脂EP和聚氨酯PU中的一种或多种以任意比例混合；
所述稳定剂为三盐基硫酸铅；
所述成核剂由碳酸钙和硫酸钙中的一种或多种以任意比例混合。
请参阅图1-8，上述实施例所述螺杆挤出设备，包括螺杆挤出本体1，螺杆挤出本体1包括挤出室101，挤出室101的外部一侧壁上固定有第一电机102，第一电机102的输出端固定有第一转动轴103，第一转动轴103穿过挤出室101且与挤出室101转动连接，第一转动轴103上固定有螺旋叶片104，螺旋叶片104位于挤出室101的内部；
螺杆挤出本体1的上方设有搅拌机构2，搅拌机构2包括搅拌室201，搅拌室201的外部一侧壁上固定有第二电机202，第二电机202的输出端固定有螺旋杆203，螺旋杆203穿过搅拌室201且与搅拌室201转动连接，螺旋杆203上设有对称分布的正螺纹和逆螺纹，正螺纹和逆螺纹上分别套接有第一滑块204和第二滑块205，第一滑块204和第二滑块205分别与正螺纹和逆螺纹螺纹连接，搅拌室201的内部顶端开设有两个对称分布的第一滑槽206，第一滑块204和第二滑块205均与第一滑槽206滑动连接；
搅拌机构2的下方设有进料机构3，进料机构3包括进料室301，进料室301的顶部与搅拌室201的底部内部相通，进料室301的顶部与挤出室101的顶部内部相通，进料室301的内部顶端设有若干个上下设置的下料板302，相邻的两个下料板302相互远离的一端与进料室301的内部侧壁铰链连接，进料室301的内部侧壁设有挡料板303，挡料板303位于下料板302的下方，挡料板303与进料室301的内部侧壁之间设有若干均匀分布的第二伸缩弹簧304，第二伸缩弹簧304的两端分别与挡料板303和进料室301的内部侧壁相固定；
螺杆挤出本体1的下方设有冷却机构4，冷却机构4包括冷却室401，冷却室401与挤出室101之间固定有两个对称分布的支撑腿，冷却室401的外部顶端设有集料漏斗402，集料漏斗402的一侧与挤出室101的一端内部相通，冷却室401的内部设有筛盆403，集料漏斗402的底部与筛盆403的顶部内部相通，筛盆403上开设有若干均匀分布的通孔，筛盆403的底端固定有转动杆404，转动杆404的底端与冷却室401的内部底端转动连接。
所述搅拌室201的内部两侧壁上开设有两个对称分布的第二滑槽207，两个第二滑槽207之间设有移动板208，移动板208的两端均与第二滑槽207滑动连接，移动板208的两端顶部固定有对称分布的第一伸缩弹簧209，第一伸缩弹簧209的顶端与第二滑槽207的内部顶端相固定，第一滑块204与移动板208之间设有第一连接杆210，第一连接杆210的两端分别与第一滑块204的底部和移动板208的顶部铰链连接，第二滑块205与移动板208之间设有第二连接杆211，第二连接杆211的两端分别与第二滑块205的底部和移动板208的顶部铰链连接，第一连接杆210和第二连接杆211交错设置，第一连接杆210和第二连接杆211铰链连接。
所述移动板208的内部顶端固定有第三电机212，第三电机212的输出端固定有第一直齿轮213，第一直齿轮213的两侧设有两个对称分布的第二直齿轮214，第二直齿轮214的下表面中心处固定有第二转动轴215，第二转动轴215的底端穿过移动板208且与移动板208转动连接，第二转动轴215上固定有若干均匀分布的搅拌叶片216。
所述进料室301的外部后侧壁上固定有若干第一转动电机，第一转动电机的输出端与下料板302相固定，下料板302的上表面开设有凹槽305，凹槽305的内部底端固定有若干均匀分布的第三伸缩弹簧306，第三伸缩弹簧306的顶端固定有振动板307，振动板307的底部固定有振动电机308。
所述进料室301的外部侧壁均固定有两个对称分布的第一支撑杆309，第一支撑杆309远离进料室301的一端固定有第二支撑杆310，两个第一支撑杆309之间设有滑动杆311，滑动杆311的两端分别与两个第一支撑杆309滑动连接，第二支撑杆310的底端固定有第二转动电机，第二转动电机的输出端固定有转动圆盘312，转动圆盘312与滑动杆311相接触，滑动杆311与第二支撑杆310之间固定有第四伸缩弹簧313，滑动杆311远离第四伸缩弹簧313的一端固定有两个对称分布的顶针314，顶针314远离滑动杆311的一端穿过进料室301且与挡料板303相接触，顶针314与进料室301滑动连接。
所述冷却室401的外部顶端固定有第四电机405，第四电机405的输出端穿过冷却室401且与冷却室401转动连接，第四电机405的输出端固定有第三直齿轮406，筛盆403的外侧固定有环形齿轮407，环形齿轮407与第三直齿轮406相互啮合，转动杆404上固定有水平杆408，水平杆408的两端固定有冷却叶片409，筛盆403的一侧设有隔板410，隔板410远离筛盆403的一侧设有风机411，风机411的底部与冷却室401的内部底端相固定，风机411的输出端连接有风管412，风管412远离风机411的一端穿过隔板410，隔板410靠近筛盆403的一侧固定有竖直管413，竖直管413与风管412内部相通，竖直管413上开设有若干均匀分布的喷头。
螺杆挤出设备的工作过程及原理：
本发明在使用时，先将混合物放入搅拌室201，启动第三电机212，带动第一直齿轮213转动，从而带动与之啮合的第二直齿轮214转动，第二直齿轮214带动第二转动轴215转动，第二转动轴215带动搅拌叶片216转动，对混合物进行搅拌，同时启动第二电机202，驱动螺旋杆203转动，通过螺旋杆203、第一滑块204、第二滑块205和第一滑槽206的配合，带动第一滑块204和第二滑块205在第一滑槽206内相互靠近或者相互远离，通过第一连接杆210和第二连接杆211的配合，使移动板208在第二滑槽207内上下运动，从而带动第二转动轴215上的搅拌叶片216在搅拌室201内上下运动，提高搅拌效率，第一伸缩弹簧209的设置使移动板208移动的更稳定，提高搅拌机构2的稳定性。
搅拌后的混合物进入进料室301，并落在下料板302上，控制第一转动电机转动控制下料板302的转动角度，从而控制下料量，下料时，启动振动电机308，带动振动板307在第三伸缩弹簧306的作用下实现振动，对下料板302上的混合物进行抖动，避免混合物残留在下料板302上，同时启动第二转动电机带动转动圆盘312转动，通过转动圆盘312、第四伸缩弹簧313和滑动杆311的配合，使滑动杆311在第一支撑杆309上做周期性的往复运动，从而带动顶针314周期性的对挡料板303进行拨动，配合第二伸缩弹簧304使挡料板303产生振动，使挡料板303上残留的混合物下料完全，避免浪费。
当混合物进入挤出室101内后，启动第一电机102，驱动第一转动轴103转动，第一转动轴103带动螺旋叶片104转动，对混合物进行挤出操作，挤出完成后形成的塑料熔体进入集料漏斗402并落入冷却室401内的筛盆403内，启动第四电机405，驱动第三直齿轮406转动，从而带动与之啮合的环形齿轮407转动，环形齿轮407带动筛盆403在转动杆404的作用下产生转动，对塑料熔体进行筛分并掉落到冷却室401内，配合转动杆404上的冷却叶片409对塑料熔体进行搅动，加速塑料熔体的冷却，同时启动风机411，通过风管412以及竖直管413上的喷头对冷却室401内的塑料熔体进行冷却，进一步提高冷却效果，提高挤出质量。
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结构所作的举例和说明，所述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，只要不偏离发明的结构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 (8)

1.一种交联聚乙烯绝缘无卤低烟耐火控制电缆，其特征在于，包括导体(5)、耐火云母层(6)、绝缘层(7)、包带层(8)和护套层(9)，导体(5)的外部包裹有耐火云母层(6)，耐火云母层(6)的外部包裹有绝缘层(7)，导体(5)、耐火云母层(6)和绝缘层(7)构成绝缘线芯，若干个绝缘线芯相互绞合成束形成缆芯，缆芯的外部包裹有包带层(8)、包带层(8)的外部包裹有护套层(9)；
所述导体(5)由退火铜丝构成，耐火云母层(6)由云母带绕包而成；绝缘层(7)由交联聚乙烯构成，包带层(8)由无碱玻纤带绕包而成，护套层(9)由无卤阻燃聚烯烃构成；
所述交联聚乙烯包括如下重量份的原料：30-40份聚乙烯、3-5份发泡剂、1-2份交联剂、1-3份阻燃剂、3-5份润滑剂、2-3份稳定剂和2-4份成核剂；
该交联聚乙烯的制备方法包括如下步骤：
S1、将成核剂和聚乙烯组成的混合物放入螺杆挤出设备内，经螺杆挤出设备挤出形成塑料熔体，螺杆挤出设备内的压力为6-8MPa，温度为90-150℃；
S2、将塑料熔体、阻燃剂、润滑剂和稳定剂放入低速混合机中充分混合，再放入塑炼机中在80-90℃的条件下混炼40-50min，待塑化成片，加入发泡剂，降温至60-70℃，混炼30-40min，再加入交联剂，在90-110℃的条件下混炼10-15min得到片料；
S3、将片料装入模具，在温度为140-150℃、压力为0.6-1Mpa的条件下，压制5-8min，冷却取出毛坯；
S4、将毛坯装入发泡成型模具内，在110-140℃的条件下加热5-7min，使其膨胀发泡成型，得到交联聚乙烯。
2.根据权利要求1所述的一种交联聚乙烯绝缘无卤低烟耐火控制电缆，其特征在于，所述发泡剂由三氯氟甲烷、二氯二氟甲烷、环戊烷和异戊烷中的一种或多种以任意比例混合；
所述交联剂由过氧化苯二甲酰、过氧化二异丙苯和三聚异氰酸三烯丙酯中的一种或多种以任意比例混合；
所述润滑剂由硬脂酸、硬脂酸锂和硬脂酸锌中的一种或多种以任意比例混合；
所述阻燃剂由环氧树脂EP和聚氨酯PU中的一种或多种以任意比例混合；
所述稳定剂为三盐基硫酸铅；
所述成核剂由碳酸钙和硫酸钙中的一种或多种以任意比例混合。
3.根据权利要求1所述的一种交联聚乙烯绝缘无卤低烟耐火控制电缆，其特征在于，步骤S1中所述螺杆挤出设备，包括螺杆挤出本体(1)，螺杆挤出本体(1)包括挤出室(101)，挤出室(101)的外部一侧壁上固定有第一电机(102)，第一电机(102)的输出端固定有第一转动轴(103)，第一转动轴(103)穿过挤出室(101)且与挤出室(101)转动连接，第一转动轴(103)上固定有螺旋叶片(104)，螺旋叶片(104)位于挤出室(101)的内部；
螺杆挤出本体(1)的上方设有搅拌机构(2)，搅拌机构(2)包括搅拌室(201)，搅拌室(201)的外部一侧壁上固定有第二电机(202)，第二电机(202)的输出端固定有螺旋杆(203)，螺旋杆(203)穿过搅拌室(201)且与搅拌室(201)转动连接，螺旋杆(203)上设有对称分布的正螺纹和逆螺纹，正螺纹和逆螺纹上分别套接有第一滑块(204)和第二滑块(205)，第一滑块(204)和第二滑块(205)分别与正螺纹和逆螺纹螺纹连接，搅拌室(201)的内部顶端开设有两个对称分布的第一滑槽(206)，第一滑块(204)和第二滑块(205)均与第一滑槽(206)滑动连接；
搅拌机构(2)的下方设有进料机构(3)，进料机构(3)包括进料室(301)，进料室(301)的顶部与搅拌室(201)的底部内部相通，进料室(301)的顶部与挤出室(101)的顶部内部相通，进料室(301)的内部顶端设有若干个上下设置的下料板(302)，相邻的两个下料板(302)相互远离的一端与进料室(301)的内部侧壁铰链连接，进料室(301)的内部侧壁设有挡料板(303)，挡料板(303)位于下料板(302)的下方，挡料板(303)与进料室(301)的内部侧壁之间设有若干均匀分布的第二伸缩弹簧(304)，第二伸缩弹簧(304)的两端分别与挡料板(303)和进料室(301)的内部侧壁相固定；
螺杆挤出本体(1)的下方设有冷却机构(4)，冷却机构(4)包括冷却室(401)，冷却室(401)与挤出室(101)之间固定有两个对称分布的支撑腿，冷却室(401)的外部顶端设有集料漏斗(402)，集料漏斗(402)的一侧与挤出室(101)的一端内部相通，冷却室(401)的内部设有筛盆(403)，集料漏斗(402)的底部与筛盆(403)的顶部内部相通，筛盆(403)上开设有若干均匀分布的通孔，筛盆(403)的底端固定有转动杆(404)，转动杆(404)的底端与冷却室(401)的内部底端转动连接。
4.根据权利要求3所述的一种交联聚乙烯绝缘无卤低烟耐火控制电缆，其特征在于，所述搅拌室(201)的内部两侧壁上开设有两个对称分布的第二滑槽(207)，两个第二滑槽(207)之间设有移动板(208)，移动板(208)的两端均与第二滑槽(207)滑动连接，移动板(208)的两端顶部固定有对称分布的第一伸缩弹簧(209)，第一伸缩弹簧(209)的顶端与第二滑槽(207)的内部顶端相固定，第一滑块(204)与移动板(208)之间设有第一连接杆(210)，第一连接杆(210)的两端分别与第一滑块(204)的底部和移动板(208)的顶部铰链连接，第二滑块(205)与移动板(208)之间设有第二连接杆(211)，第二连接杆(211)的两端分别与第二滑块(205)的底部和移动板(208)的顶部铰链连接，第一连接杆(210)和第二连接杆(211)交错设置，第一连接杆(210)和第二连接杆(211)铰链连接。
5.根据权利要求4所述的一种交联聚乙烯绝缘无卤低烟耐火控制电缆，其特征在于，所述移动板(208)的内部顶端固定有第三电机(212)，第三电机(212)的输出端固定有第一直齿轮(213)，第一直齿轮(213)的两侧设有两个对称分布的第二直齿轮(214)，第二直齿轮(214)的下表面中心处固定有第二转动轴(215)，第二转动轴(215)的底端穿过移动板(208)且与移动板(208)转动连接，第二转动轴(215)上固定有若干均匀分布的搅拌叶片(216)。
6.根据权利要求3所述的一种交联聚乙烯绝缘无卤低烟耐火控制电缆，其特征在于，所述进料室(301)的外部后侧壁上固定有若干个第一转动电机，第一转动电机的输出端与下料板(302)相固定，下料板(302)的上表面开设有凹槽(305)，凹槽(305)的内部底端固定有若干均匀分布的第三伸缩弹簧(306)，第三伸缩弹簧(306)的顶端固定有振动板(307)，振动板(307)的底部固定有振动电机(308)。
7.根据权利要求3所述的一种交联聚乙烯绝缘无卤低烟耐火控制电缆，其特征在于，所述进料室(301)的外部侧壁均固定有两个对称分布的第一支撑杆(309)，第一支撑杆(309)远离进料室(301)的一端固定有第二支撑杆(310)，两个第一支撑杆(309)之间设有滑动杆(311)，滑动杆(311)的两端分别与两个第一支撑杆(309)滑动连接，第二支撑杆(310)的底端固定有第二转动电机，第二转动电机的输出端固定有转动圆盘(312)，转动圆盘(312)与滑动杆(311)相接触，滑动杆(311)与第二支撑杆(310)之间固定有第四伸缩弹簧(313)，滑动杆(311)远离第四伸缩弹簧(313)的一端固定有两个对称分布的顶针(314)，顶针(314)远离滑动杆(311)的一端穿过进料室(301)且与挡料板(303)相接触，顶针(314)与进料室(301)滑动连接。
8.根据权利要求3所述的一种交联聚乙烯绝缘无卤低烟耐火控制电缆，其特征在于，所述冷却室(401)的外部顶端固定有第四电机(405)，第四电机(405)的输出端穿过冷却室(401)且与冷却室(401)转动连接，第四电机(405)的输出端固定有第三直齿轮(406)，筛盆(403)的外侧固定有环形齿轮(407)，环形齿轮(407)与第三直齿轮(406)相互啮合，转动杆(404)上固定有水平杆(408)，水平杆(408)的两端均固定有冷却叶片(409)，筛盆(403)的一侧设有隔板(410)，隔板(410)远离筛盆(403)的一侧设有风机(411)，风机(411)的底部与冷却室(401)的内部底端相固定，风机(411)的输出端连接有风管(412)，风管(412)远离风机(411)的一端穿过隔板(410)，隔板(410)靠近筛盆(403)的一侧固定有竖直管(413)，竖直管(413)与风管(412)内部相通，竖直管(413)上开设有若干均匀分布的喷头。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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