CN113231248A - 一种电缆防护层的涂覆装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种电缆防护层的涂覆装置及方法，属于电缆生产设备技术领域，其中，涂覆装置包括：底座，内部适于容纳防护溶液；环形刮板，设置在底座的出口一端，所述环形刮板具有外锥面；压模，套设在环形刮板的外锥面上，所述压模通过沿轴向移动能够对环形刮板施加作用力，从而调整环形刮板的通过孔的孔径；本发明的电缆防护层的涂覆装置，通过底座用于容纳防护溶液，使电缆在底座内能够浸泡在防护溶液内，从而保证防护溶液完全覆盖在电缆上；然后通过环形刮板对电缆上的防护溶液进行刮除，并通过压模控制环形刮板对电缆的压力，从而控制电缆上防护溶液的厚度，当涂覆在电缆上的防护溶液为沥青时，能够使防护层厚度均匀，满足防腐和燃烧试验要求。

Description

一种电缆防护层的涂覆装置及方法
技术领域
本发明涉及电缆生产设备技术领域，具体涉及一种电缆防护层的涂覆装置及方法。
背景技术
目前，国家电网对高压电缆阻燃等级要求越来越高，尤其是隧道敷设的高压电缆，燃烧时电缆会放出大量烟雾，影响火灾救援和人身安全。因此，对于隧道里要求阻燃等级较高的场所，电缆由以前的C类阻燃提升到A类阻燃等级。
但是由于铝套需要防腐处理，通常在表面涂覆电缆沥青，如果不涂覆沥青或者减少涂覆沥青厚度，电缆防腐性能下降，电缆的防腐覆盖层的密封性弱化，将导致金属层的腐蚀，严重时可造成电缆绝缘裸露，使电缆更容易受到损坏，严重时将威胁电网的安全运行。然而沥青是易燃物，如果涂覆厚度不均匀，导致局部涂覆厚度超标，将很难通过高阻燃燃烧试验，达不到规定的阻燃要求的电缆对电网使用埋下隐患。
目前电缆沥青敷设方式为：将熔融的电缆沥青通过浇淋到铝套表面，涂覆后的沥青通过橡胶类的刮板，将多余的沥青刮掉，表面残留一定厚度的沥青起到防腐作用。但是随着大长度连续开机橡胶刮板的内孔会逐渐增大，使沥青残留量增加，通过燃烧试验验证阻燃电缆很难通过成束A类燃烧试验。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的电缆防护层的涂覆方法不能将防腐材料均匀的涂覆在电缆上的缺陷，从而提供一种工作时可对涂覆层厚度实时调整的电缆防护层的涂覆装置及涂覆方法。
为了解决上述技术问题，本发明提供一种电缆防护层的涂覆装置，包括：
底座，内部适于容纳防护溶液，所述底座的一端具有用于通过电缆的进口，另一端具有用于通过电缆的出口；
环形刮板，设置在所述底座的出口一端，所述环形刮板具有外锥面，所述环形刮板的中心形成有用于电缆通过的通过孔；
压模，套设在所述环形刮板的外锥面上，所述压模通过沿轴向移动能够对所述环形刮板施加作用力，从而调整所述环形刮板的通过孔的孔径。
可选地，所述环形刮板具有依次设置的多个。
可选地，所述压模具有依次设置的多个，其中，第一压模通过螺纹连接在底座上，第二压模通过螺纹连接在第一压模上。
可选地，所述环形刮板的内壁面包括：内锥面，所述内锥面的角度T2为30°～60°。
可选地，所述环形刮板的内壁面包括：与所述电缆的铝套外壁平行的承线段，所述承线段的长度为L3，所述电缆的铝套外径为D，其中L3＝(0.1～0.3)*D。
可选地，所述环形刮板的用于与所述压模配合的外锥面的锥面角度T1为50°～80°。
可选地，所述压模具有与所述环形刮板的外锥面配合的压面，所述压面的锥面角度与所述环形刮板的外锥面的锥面角度相同，所述压面的长度为L2，所述环形刮板的外锥面的长度为L1，其中，L2＝(0.3～0.5)*L1。
可选地，所述环形刮板的径向划开有一条缝隙，该缝隙为朝向一侧倾斜，该缝隙的倾斜角度为30°～60°。
可选地，所述防护溶液为沥青，所述沥青在0℃时的粘附率≥110％，软化点在90～100℃之间，1/10mm的针入度≥45。
本发明还提供一种电缆防护层的涂覆方法，包括以下步骤：
将电缆通过容纳有防护溶液的底座，使电缆在底座内浸泡在防护溶液内；
电缆穿过底座后通过环形刮板将多余的防护溶液刮除；
通过压模控制环形刮板对电缆的压力，从而实时控制电缆上防护溶液的厚度。
本发明技术方案，具有如下优点：
1.本发明提供的电缆防护层的涂覆装置，通过底座用于容纳防护溶液，使电缆在底座内能够浸泡在防护溶液内，从而保证防护溶液完全覆盖在电缆上；然后通过环形刮板对电缆上的防护溶液进行刮除，并通过压模控制环形刮板对电缆的压力，从而控制电缆上防护溶液的厚度，当涂覆在电缆上的防护溶液为沥青时，能够使防护层厚度均匀，满足防腐和燃烧试验要求。
2.本发明提供的电缆防护层的涂覆装置，将环形刮板的外锥面向内壁面以30°～60°径向划开，使环形刮板的内壁面缩小程度易于调整，确保环形刮板与电缆的铝套接触的更加紧密，保证防护层厚度的可控性。
3.本发明提供的电缆防护层的涂覆装置，环形刮板的外锥面T1呈50°～80°，压模的压面长度L2为环形刮板的外锥面长度L1的0.3～0.5倍时，保证压模与环形刮板的外锥面接触的更充分，使橡胶压板受力更均匀，沥青涂覆效果良好。
4.本发明提供的电缆防护层的涂覆装置，环形刮板的承线段L3为电缆的铝套外径的0.1-0.3倍时，防护层的涂覆效果最佳。
5.本发明提供的电缆防护层的涂覆方法，由于采用上述任一方案的涂覆装置，因此具有上述任一项的优点。另外，采用发明的方法，对电缆的铝套进行涂覆沥青后，可控制沥青的厚度在0.03～0.05mm范围内，相比于现有技术的0.2-1mm厚度，本发明涂覆的电缆的沥青厚度更薄，因此更容易满足燃烧试验要求。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例中提供的电缆防护层的涂覆装置的主视结构示意图。
图2为图1中环形刮板的主视剖视示意图。
图3为图2的右视图。
图4为图1中压膜的主视剖视示意图。
附图标记说明：
1、底座；2、进口；3、出口；4、电缆；5、环形刮板；6、通过孔；7、外锥面；8、第一压模；9、第二压模；10、防护溶液存储室；11、融化室；12、过滤装置；13、内锥面；14、承线段；15、缝隙；16、压面；17、旋转柄。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
本实施例提供一种电缆防护层的涂覆装置，如图1所示，包括：底座1，所述底座1的内部适于容纳防护溶液，所述底座1的一端具有用于通过电缆4的进口2，底座1的另一端具有用于通过电缆4的出口3。并且，在所述底座1的进口2和出口3处，分别设置有用于阻挡防护溶液的挡板，所述挡板上具有仅允许电缆4通过的通孔，从而可将底座1内部容纳满防护溶液，使防护溶液浸泡住电缆4，保证电缆4被全部涂覆。
另外，如图1所示，本实施例提供的涂覆装置，还包括：环形刮板5，所述环形刮板5的中心形成有用于电缆4通过的通过孔6。该通过孔6的边缘优选为柔性材料，例如橡胶。另外，优选的所述环形刮板5可整体采用柔性材料，例如可采用橡胶刮板。另外，作为一种可替换实施方式，所述环形刮板5还可以采用除橡胶以外的其他柔性材料。所述环形刮板5设置在所述底座1的后方，即所述底座1的出口3一端。所述电缆4从底座1内伸出后，电缆4再通过所述环形刮板5的通过孔6对防护溶液进行刮除。
如图1所示，所述环形刮板5具有外锥面7。另外，本实施例的涂覆装置还包括：压模，所述压模套设在所述环形刮板5的外锥面7上，所述压模通过沿轴向移动能够对所述环形刮板5施加作用力，从而调整所述环形刮板5的通过孔6的孔径。
上述涂覆装置，通过底座1用于容纳防护溶液，使电缆4在底座1内能够浸泡在防护溶液内，从而保证防护溶液完全覆盖在电缆4上；然后通过环形刮板5对电缆4上的防护溶液进行刮除，并通过压模控制环形刮板5对电缆4的压力，从而控制电缆4上防护溶液的厚度，使涂覆在电缆4上的防护层厚度均匀，当涂覆在电缆上的防护溶液为沥青时，能够使防护层厚度均匀，满足防腐和燃烧试验要求。
具体地，如图1所示，所述环形刮板5具有依次设置的两个，所述压模的数量与所述环形刮板5一一对应。其中，第一压模8通过螺纹连接在底座1上，第二压模9通过螺纹连接在第一压模8上。因此，通过旋拧压模，即可控制压模的轴向移动距离，从而调整相对应的环形刮板5的通过孔6的直径。作为一种优选实施方式，所述压模上设置有便于操作的旋转柄17。
另外，如图1所示，本实施例提供的涂覆装置，还包括：防护溶液存储室10，该防护溶液存储室10通过管道与底座1的内腔连通，并且在该管道上设置有阀门以控制防护溶液的流量。当底座1内的防护溶液存量不足时，通过打开阀门，使防护溶液存储室10内的防护溶液流至底座1内。另外，作为一种优选实施方式，所述防护溶液存储室10与所述底座1之间连通的管道上，还包覆有保温棉，以为防护溶液提供保温，保证防护溶液的流通性。
如图1所述，本实施例提供的涂覆装置，还包括：融化室11，在该融化室11内适于容纳固块状的防腐材料，通过加热将固块状的防腐材料融化为防护溶液，然后通过过滤装置12流向防护溶液存储室10内。
在改进前，对于减少电缆防护层厚度的方法，包括：采用沥青漆减少沥青的涂覆厚度，但是沥青漆很难通过铝套防腐扩展试验，敷设在常年积水环境下的高压电缆4有铝套腐蚀穿孔的危险，导致电缆4事故。还包括：采用喷嘴喷沥青的方式，这种方式存在管路易堵塞的情况，由于一根细管连接喷嘴和沥青熔化池，由于温度偏差使沥青料温偏低和沥青配方使流动性差导致铝套大面积涂覆不上沥青，对电缆4产生质量隐患。还包括：采用沥青刮绳缠绕于铝套圆周方向，在拉伸张力状态下刮除沥青，由于沥青高温200℃下沥青挂绳经常会断裂，导致大面积涂覆不上沥青。还包括：采用铝套提前预热的方法，由于采用多把烘枪加热，铝管不一定在中心，再加上沥青的温度，容易导致铝套局部温度过于偏高，导致缆芯烫伤影响电缆4使用寿命。综上所述，现有技术中均没有有效的控制电缆4的防护层厚度的方法及装置。
本实施例提供的涂覆装置，采用耐高温的环形橡胶刮板，其耐温高达到350℃，大长度连续生产和沥青250℃的高温下不变形，使环形刮板5的通过孔6始终与电缆4的铝套紧密结合，有效控制防护层的厚度。另外，通过多个可调通过孔6孔径的环形刮板5，可进一步保证对电缆防护层的厚度的控制，并且生产过程中可以随时将通过孔6继续减小，以保证电缆4的铝套表面沥青残留厚度在0.03-0.05mm范围。
另外，在改进前，电缆沥青的产品质量参差不齐，过程控制缺少统一标准，不利于电缆4产品质量的保证。具体的，沥青普遍存在冷弯不合格，粘附率低等现象，导致用于防腐作用的电缆沥青出现低温脆断、高温滴流、沥青脱落等质量问题，从而影响电缆4的使用功能及寿命。本实施例提供的涂覆装置，当用于对电缆涂覆沥青时，为了提高电缆4的铝套防腐扩展试验，对所述沥青的性能标准要求有所提高。具体的，要求沥青在0℃时的粘附率≥110％，软化点在90～100℃之间，1/10mm的针入度≥45。这样，在电缆4的铝套表面涂覆沥青厚度在0.03-0.05mm时，才能够较为容易的通过铝套防腐扩展试验，并且经过大量铝套防腐扩展试验验证，上述电缆4均满足试验要求。另外，作为一种可替换实施方式，本实施例提供的涂覆装置，还可以用于热熔胶的涂覆，其也具有很好的涂覆效果。
如图2所示，作为本实施例提供的涂覆装置的一种优选实施方式，所述环形刮板5的内壁面包括：内锥面13和承线段14，其中所述内锥面13的角度T2为30°～60°。在进行电缆防护层刮除过程中，所述环形刮板5的内锥面13主要用于阻挡较大量的防腐材料的作用。所述承线段14与所述电缆4的铝套外壁平行，在工作过程中，主要用于控制电缆4外防护层的厚度。其中，承线段14的长度为L3，所述电缆4的铝套外径为D，优选为L3＝(0.1～0.3)*D，此时，对电缆4的防护层的涂覆效果最佳。另外，作为一种可替换实施方式，所述内锥面13可以替换为平面。
另外，如图2所示，所述环形刮板5的外锥面7的锥面角度T1为50°～80°，所述环形刮板5的外锥面7的长度为L1。如图4所示，所述压模的用于与环形刮板5的外锥面7配合的压面16为锥形面，所述压面16的锥面角度与所述环形刮板5的外锥面7的锥面角度相同，所述压面16的长度为L2。所述L1和L2满足：L2＝(0.3～0.5)*L1。此时，可保证压模与环形刮板5的外锥面7接触的更充分，使橡胶压板受力更均匀，沥青涂覆效果良好。
如图3所示，所述环形刮板5的径向划开有一条缝隙15，该缝隙15为朝向一侧倾斜，该缝隙15的倾斜角度为30°～60°；也即是说，所述缝隙15相对于竖直面朝向一侧倾斜的角度为30°～60°，本实施例中倾斜角度为45°。此时，可使环形刮板5的内壁面缩小程度易于调整，确保环形刮板5与电缆4的铝套接触的更加紧密，保证防护层厚度的可控性。
本实施例提供的电缆防护层的涂覆装置，在对电缆4进行防护层涂覆时，具体包括以下方法：
将电缆4通过容纳有防护溶液的底座1，使电缆4在底座1内浸泡在防护溶液内。
电缆4穿过底座1后通过依次设置的多个环形刮板5将多余的防护溶液刮除。
通过压模分别调整环形刮板5对电缆4的压力，从而实时控制电缆4上防护溶液的厚度。具体的，当对电缆进行涂覆沥青时，控制沥青层的厚度在0.03～0.05mm范围内，相比于现有技术的0.2-1mm厚度，本实施例涂覆的电缆4的沥青厚度更薄，因此更容易满足燃烧试验要求。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种电缆防护层的涂覆装置，其特征在于，包括：
底座(1)，内部适于容纳防护溶液，所述底座(1)的一端具有用于通过电缆(4)的进口(2)，另一端具有用于通过电缆(4)的出口(3)；
环形刮板(5)，设置在所述底座(1)的出口(3)一端，所述环形刮板(5)具有外锥面(7)，所述环形刮板(5)的中心形成有用于电缆(4)通过的通过孔(6)；
压模，套设在所述环形刮板(5)的外锥面(7)上，所述压模通过沿轴向移动能够对所述环形刮板(5)施加作用力，从而调整所述环形刮板(5)的通过孔(6)的孔径。
2.根据权利要求1所述的电缆防护层的涂覆装置，其特征在于，所述环形刮板(5)具有依次设置的多个。
3.根据权利要求2所述的电缆防护层的涂覆装置，其特征在于，所述压模具有依次设置的多个，其中，第一压模(8)通过螺纹连接在底座(1)上，第二压模(9)通过螺纹连接在第一压模(8)上。
4.根据权利要求1所述的电缆防护层的涂覆装置，其特征在于，所述环形刮板(5)的内壁面包括：内锥面(13)，所述内锥面(13)的角度T2为30°～60°。
5.根据权利要求1所述的电缆防护层的涂覆装置，其特征在于，所述环形刮板(5)的内壁面包括：与所述电缆(4)的铝套外壁平行的承线段(14)，所述承线段(14)的长度为L3，所述电缆(4)的铝套外径为D，其中L3＝(0.1～0.3)*D。
6.根据权利要求1所述的电缆防护层的涂覆装置，其特征在于，所述环形刮板(5)的用于与所述压模配合的外锥面(7)的锥面角度T1为50°～80°。
7.根据权利要求6所述的电缆防护层的涂覆装置，其特征在于，所述压模具有与所述环形刮板(5)的外锥面(7)配合的压面(16)，所述压面(16)的锥面角度与所述环形刮板(5)的外锥面(7)的锥面角度相同，所述压面(16)的长度为L2，所述环形刮板(5)的外锥面(7)的长度为L1，其中，L2＝(0.3～0.5)*L1。
8.根据权利要求1所述的电缆防护层的涂覆装置，其特征在于，所述环形刮板(5)的径向划开有一条缝隙(15)，该缝隙(15)为朝向一侧倾斜，该缝隙(15)的倾斜角度为30°～60°。
9.根据权利要求1所述的电缆防护层的涂覆装置，其特征在于，所述防护溶液为沥青，所述沥青在0℃时的粘附率≥110％，软化点在90～100℃之间，1/10mm的针入度≥45。
10.一种电缆防护层的涂覆方法，其特征在于，包括以下步骤：
将电缆(4)通过容纳有防护溶液的底座(1)，使电缆(4)在底座(1)内浸泡在防护溶液内；
电缆(4)穿过底座(1)后通过环形刮板(5)将多余的防护溶液刮除；
通过压模控制环形刮板(5)对电缆(4)的压力，从而实时控制电缆(4)上防护溶液的厚度。
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