CN113450944A - 一种柔性抗折弯高强度绝缘耐火电缆生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种柔性抗折弯高强度绝缘耐火电缆生产工艺，涉及电缆生产技术领域，为解决现有的电缆耐火性和机械强度有待提高，且电缆护套在挤出过程中易出现断料现象的问题。包括如下步骤，步骤一：铜单丝拉制，使用拉丝机拉制铜单丝，拉制完成后的铜单丝被放线辊收卷；步骤二：铜单丝退火，放线辊放线，铜单丝经第一过渡辊进入加热套的内部，被电热管加热至九十摄氏度，加热后的铜单丝进入冷却池冷却退火，退火后的铜单丝被收卷辊收卷；步骤三：绞制铜单丝，绞合多根铜单丝制成导体，绞合过程中压紧导体，将导体制成扇形结构；步骤四：使用挤出机构在导体外部挤出绝缘层，绝缘层采用耐火硅橡胶绝缘材料。

Description

一种柔性抗折弯高强度绝缘耐火电缆生产工艺
技术领域
本发明涉及电缆生产技术领域，具体为一种柔性抗折弯高强度绝缘耐火电缆生产工艺。
背景技术
电缆通常是由几根或者几组导线组成的，每组导线之间相互绝缘，电缆种类繁多，不同的电缆适用于不同的工作环境，电缆的生产是通过拉制、绞制以及包覆三种工艺来完成制作的。
但是，现有的电缆耐火性和机械强度有待提高，且电缆护套在挤出过程中易出现断料现象，因此不满足现有的需求，对此我们提出了一种柔性抗折弯高强度绝缘耐火电缆生产工艺。
发明内容
本发明的目的在于提供一种柔性抗折弯高强度绝缘耐火电缆生产工艺，以解决上述背景技术中提出的现有的数控机床无法直观地观测到精密工件的加工进程的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种柔性抗折弯高强度绝缘耐火电缆生产工艺，所述柔性抗折弯高强度绝缘耐火电缆由下料机构、挤出机构、冷却固化机构、模芯模套组件和退火机构加工，所述挤出机构包括机筒、料筒、第一直流电机、锥形螺杆、锥形螺旋叶片、第一铸铝加热器、第二铸铝加热器、第三铸铝加热器、进料斗、出料斗，所述下料机构包括横梁、第二直流电机、下料杆、螺旋下料叶片、激光料位器、补料管，所述冷却固化机构包括限位套筒、螺旋冷却水管，所述柔性抗折弯高强度绝缘耐火电缆包括铠装层、耐火外护套、螺旋压槽，所述退火机构包括放线辊、第一过渡辊、加热套、电热管、冷却池、第二过渡辊、收卷辊；
其中，所述柔性抗折弯高强度绝缘耐火电缆的生产工艺包括如下步骤：
步骤一：铜单丝拉制，使用拉丝机拉制铜单丝，拉制完成后的铜单丝被放线辊收卷；
步骤二：铜单丝退火，放线辊放线，铜单丝经第一过渡辊进入加热套的内部，被电热管加热至九十摄氏度，加热后的铜单丝进入冷却池冷却退火，退火后的铜单丝被收卷辊收卷；
步骤三：绞制铜单丝，绞合多根铜单丝制成导体，绞合过程中压紧导体，将导体制成扇形结构；
步骤四：使用挤出机构在导体外部挤出绝缘层，绝缘层采用耐火硅橡胶绝缘材料；
步骤五：成缆，绞合多个导体制成电缆缆芯，将多芯电缆绞合成圆形，并且进行填充和绑扎；
步骤六：使用挤出机构挤包内护层，再使用装铠机进行装铠，制成铠装层；
步骤七：使用挤出机构挤包耐火外护套，第二直流电机工作驱动下料杆和螺旋下料叶片，原料经进料斗进入机筒的内部，第一直流电机工作驱动锥形螺杆和锥形螺旋叶片，对原料进行输送，输送的过程中，第一铸铝加热器、第二铸铝加热器和第三铸铝加热器对原料进行加热，原料变为熔融状态，熔体经出料斗排出，进入模芯和模套之间的环形间隙，从模套口挤出，形成耐火外护套，制成电缆；
步骤八：冷却固化机构对电缆进行冷却固化，电缆进入限位套筒的内部，螺旋冷却水管通入循环冷却水与电缆之间热交换，电缆冷却固化，制成电缆产品。
在进一步的实施例中，所述料筒位于机筒上端的一侧，所述机筒上端的一侧设置有进料斗，且料筒的下端嵌入进料斗的内部，所述机筒下端的另一侧设置有出料斗，所述第一直流电机位于机筒的一端，且第一直流电机与机筒通过螺钉连接，所述第一直流电机的一端安装有锥形螺杆，且第一直流电机与锥形螺杆通过联轴器连接，所述锥形螺杆的上端设置有锥形螺旋叶片，且锥形螺杆与锥形螺旋叶片焊接连接。
在进一步的实施例中，所述料筒的上端安装有横梁，所述横梁的上端安装有第二直流电机，所述第二直流电机的下端安装有下料杆，且第二直流电机与下料杆通过联轴器连接，所述下料杆的上端安装有螺旋下料叶片，且螺旋下料叶片与下料杆焊接连接。
在进一步的实施例中，所述横梁的下端安装有激光料位器，且横梁与激光料位器通过螺钉连接。
在进一步的实施例中，所述机筒的上端安装有第一铸铝加热器、第二铸铝加热器和第三铸铝加热器，且第一铸铝加热器、第二铸铝加热器和第三铸铝加热器与机筒均通过螺钉连接。
在进一步的实施例中，所述限位套筒的外侧安装有螺旋冷却水管，且限位套筒与螺旋冷却水管固定连接。
在进一步的实施例中，所述铠装层的上端设置有螺旋压槽，所述耐火外护套与铠装层固定连接。
在进一步的实施例中，所述第二过渡辊位于冷却池的内部，所述冷却池的内部设置有冷却液。
在进一步的实施例中，所述加热套的外侧安装有若干电热管，且加热套与电热管通过螺钉连接。
在进一步的实施例中，所述放线辊位于冷却池的一侧，所述收卷辊位于冷却池的另一侧。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明采用锥形螺杆对原料进行挤出输送，机筒的加料段具有较大的直径，与原料之间的接触面积大，即提高了对原料的加热面积和剪切速度，在机筒的尾端直径较小，轴向力较小，使得原料能够在良好的低温熔融状态下挤出，在锥形螺杆输料的过程中，原料受到第一铸铝加热器、第二铸铝加热器和第三铸铝加热器的加热，同时也受到锥形螺杆的摩擦生热，逐渐变成挤出用的熔体，原料受热全面且均匀，流动性好，挤出料的流畅度好，从而避免出现断料现象，保证挤出质量；
2、本发明的下料杆转动实现料筒内部原料的均匀下料，保证下料的均匀度和流畅度，进一步避免出现断料现象，激光料位器实时监测料筒内部的料位，并相应地控制外接泵体的启闭，经补料管及时补料，无需人工手动添加，提高了生产自动化；
3、本发明通过向螺旋冷却水管内部通入循环冷却水降低限位套筒的温度，限位套筒由铜材料制成，具有良好的导热导冷效果，当电缆穿过限位套筒时，能够及时对耐火外护套冷却固化，冷却方式简单，结构简单，使用方便；
4、本发明电缆的绝缘材料为耐火硅橡胶绝缘材料，以硅橡胶为载体加入阻燃耐火助剂，提高电缆的耐高低温、耐火性能，电缆的耐火外护套为阻燃耐火型聚氯乙烯，进一步提高了电缆的耐火性能，铠装层表面的螺旋压槽提高了电缆的结构强度，同时也加强了耐火外护套与铠装层之间的咬合力，避免耐火外护套的脱落。
附图说明
图1为本发明的挤出机构和下料机构的结构示意图；
图2为本发明的锥形螺杆和锥形螺旋叶片的结构示意图；
图3为本发明的冷却固化机构的结构示意图；
图4为本发明的铠装层和螺旋压槽的结构示意图；
图5为本发明的退火机构的结构示意图。
图中：1、机筒；2、料筒；3、第一直流电机；4、锥形螺杆；5、锥形螺旋叶片；6、第一铸铝加热器；7、第二铸铝加热器；8、第三铸铝加热器；9、进料斗；10、出料斗；11、模芯模套组件；12、下料机构；13、横梁；14、第二直流电机；15、下料杆；16、螺旋下料叶片；17、激光料位器；18、补料管；19、冷却固化机构；20、限位套筒；21、螺旋冷却水管；22、铠装层；23、耐火外护套；24、螺旋压槽；25、挤出机构；26、退火机构；27、放线辊；28、第一过渡辊；29、加热套；30、电热管；31、冷却池；32、第二过渡辊；33、收卷辊。
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。
请参阅图1-5，本发明提供的一种实施例：一种柔性抗折弯高强度绝缘耐火电缆生产工艺，柔性抗折弯高强度绝缘耐火电缆由下料机构12、挤出机构25、冷却固化机构19、模芯模套组件11和退火机构26加工，挤出机构25包括机筒1、料筒2、第一直流电机3、锥形螺杆4、锥形螺旋叶片5、第一铸铝加热器6、第二铸铝加热器7、第三铸铝加热器8、进料斗9、出料斗10，下料机构12包括横梁13、第二直流电机14、下料杆15、螺旋下料叶片16、激光料位器17、补料管18，冷却固化机构19包括限位套筒20、螺旋冷却水管21，柔性抗折弯高强度绝缘耐火电缆包括铠装层22、耐火外护套23、螺旋压槽24，退火机构26包括放线辊27、第一过渡辊28、加热套29、电热管30、冷却池31、第二过渡辊32、收卷辊33；
其中，柔性抗折弯高强度绝缘耐火电缆的生产工艺包括如下步骤：
步骤一：铜单丝拉制，使用拉丝机拉制铜单丝，拉制完成后的铜单丝被放线辊27收卷；
步骤二：铜单丝退火，放线辊27放线，铜单丝经第一过渡辊28进入加热套29的内部，被电热管30加热至九十摄氏度，加热后的铜单丝进入冷却池31冷却退火，退火后的铜单丝被收卷辊33收卷；
步骤三：绞制铜单丝，绞合多根铜单丝制成导体，绞合过程中压紧导体，将导体制成扇形结构；
步骤四：使用挤出机构25在导体外部挤出绝缘层，绝缘层采用耐火硅橡胶绝缘材料；
步骤五：成缆，绞合多个导体制成电缆缆芯，将多芯电缆绞合成圆形，并且进行填充和绑扎；
步骤六：使用挤出机构25挤包内护层，再使用装铠机进行装铠，制成铠装层22；
步骤七：使用挤出机构25挤包耐火外护套23，第二直流电机14工作驱动下料杆15和螺旋下料叶片16，原料经进料斗9进入机筒1的内部，第一直流电机3工作驱动锥形螺杆4和锥形螺旋叶片5，对原料进行输送，输送的过程中，第一铸铝加热器6、第二铸铝加热器7和第三铸铝加热器8对原料进行加热，原料变为熔融状态，熔体经出料斗10排出，进入模芯和模套之间的环形间隙，从模套口挤出，形成耐火外护套23，制成电缆；
步骤八：冷却固化机构19对电缆进行冷却固化，电缆进入限位套筒20的内部，螺旋冷却水管21通入循环冷却水与电缆之间热交换，电缆冷却固化，制成电缆产品。
进一步，料筒2位于机筒1上端的一侧，机筒1上端的一侧设置有进料斗9，且料筒2的下端嵌入进料斗9的内部，机筒1下端的另一侧设置有出料斗10，第一直流电机3位于机筒1的一端，且第一直流电机3与机筒1通过螺钉连接，第一直流电机3的一端安装有锥形螺杆4，且第一直流电机3与锥形螺杆4通过联轴器连接，锥形螺杆4的上端设置有锥形螺旋叶片5，且锥形螺杆4与锥形螺旋叶片5焊接连接，机筒1的加料段具有较大的直径，与原料之间的接触面积大，即提高了对原料的加热面积和剪切速度，在机筒1的尾端直径较小，轴向力较小，使得原料能够在良好的低温熔融状态下挤出。
进一步，料筒2的上端安装有横梁13，横梁13的上端安装有第二直流电机14，第二直流电机14的下端安装有下料杆15，且第二直流电机14与下料杆15通过联轴器连接，下料杆15的上端安装有螺旋下料叶片16，且螺旋下料叶片16与下料杆15焊接连接，第二直流电机14工作驱动下料杆15和螺旋下料叶片16，原料经进料斗9均匀地进入机筒1的内部。
进一步，横梁13的下端安装有激光料位器17，且横梁13与激光料位器17通过螺钉连接，激光料位器17实时监测料筒2内部的料位，并相应地控制外接泵体的启闭，经补料管18及时补料，无需人工手动添加，提高了生产自动化。
进一步，机筒1的上端安装有第一铸铝加热器6、第二铸铝加热器7和第三铸铝加热器8，且第一铸铝加热器6、第二铸铝加热器7和第三铸铝加热器8与机筒1均通过螺钉连接，铸铝加热器对原料进行加热，使原料变为熔融状态。
进一步，限位套筒20的外侧安装有螺旋冷却水管21，且限位套筒20与螺旋冷却水管21固定连接，电缆进入限位套筒20的内部，螺旋冷却水管21通入循环冷却水与电缆之间热交换，电缆冷却固化，制成电缆产品。
进一步，铠装层22的上端设置有螺旋压槽24，耐火外护套23与铠装层22固定连接，螺旋压槽24提高了电缆的结构强度，同时也加强了耐火外护套23与铠装层22之间的咬合力，避免耐火外护套23的脱落。
进一步，第二过渡辊32位于冷却池31的内部，冷却池31的内部设置有冷却液，冷却液与铜单丝接触，实现对铜单丝的退火。
进一步，加热套29的外侧安装有若干电热管30，且加热套29与电热管30通过螺钉连接，电热管30通电升温加热加热套29，再由加热套29加热铜单丝。
进一步，放线辊27位于冷却池31的一侧，收卷辊33位于冷却池31的另一侧，实现对铜单丝的退火。
工作原理：先进行铜单丝拉制，使用拉丝机通过数道拉伸模具拉制铜单丝，拉制完成后的铜单丝被放线辊27收卷，收卷完成后进行铜单丝退火，放线辊27放线铜单丝，铜单丝经第一过渡辊28进入加热套29的内部，铜单丝被电热管30加热至九十摄氏度，加热后的铜单丝进入冷却池31冷却退火，退火后的铜单丝被收卷辊33收卷，即完成铜单丝的退火，提高铜单丝的韧性和强度，即提高电缆的韧性和强度，退火完成后绞制铜单丝，绞合多根铜单丝制成导体，绞合过程中压紧导体，将导体制成扇形结构，使用挤出机构25在导体外部挤出绝缘层，绝缘层采用耐火硅橡胶绝缘材料，以硅橡胶为载体加入阻燃耐火助剂，提高电缆的耐高低温、耐火性能，然后绞合多个导体制成电缆缆芯，并将多芯电缆绞合成圆形，并且进行填充和绑扎，使用挤出机构25挤包内护层，保护绝缘缆芯不受铠装层22影响而损伤，再使用装铠机进行装铠，制成铠装层22，铠装层22表面的螺旋压槽24提高了电缆的结构强度，同时也加强了耐火外护套23与铠装层22之间的咬合力，避免耐火外护套23的脱落，最后使用挤出机构25挤包耐火外护套23，挤包耐火外护套23的过程中，第二直流电机14工作驱动下料杆15和螺旋下料叶片16，原料经进料斗9进入机筒1的内部，第一直流电机3工作驱动锥形螺杆4和锥形螺旋叶片5，对原料进行输送，输送的过程中，第一铸铝加热器6、第二铸铝加热器7和第三铸铝加热器8对原料进行加热，原料变为熔融状态，熔体经出料斗10排出，进入模芯和模套之间的环形间隙，从模套口挤出，形成耐火外护套23，制成电缆，冷却固化机构19对电缆进行冷却固化，电缆进入限位套筒20的内部，螺旋冷却水管21通入循环冷却水与电缆之间热交换，电缆冷却固化，制成电缆产品。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (10)

1.一种柔性抗折弯高强度绝缘耐火电缆生产工艺，其特征在于：所述柔性抗折弯高强度绝缘耐火电缆由下料机构(12)、挤出机构(25)、冷却固化机构(19)、模芯模套组件(11)和退火机构(26)加工，所述挤出机构(25)包括机筒(1)、料筒(2)、第一直流电机(3)、锥形螺杆(4)、锥形螺旋叶片(5)、第一铸铝加热器(6)、第二铸铝加热器(7)、第三铸铝加热器(8)、进料斗(9)、出料斗(10)，所述下料机构(12)包括横梁(13)、第二直流电机(14)、下料杆(15)、螺旋下料叶片(16)、激光料位器(17)、补料管(18)，所述冷却固化机构(19)包括限位套筒(20)、螺旋冷却水管(21)，所述柔性抗折弯高强度绝缘耐火电缆包括铠装层(22)、耐火外护套(23)、螺旋压槽(24)，所述退火机构(26)包括放线辊(27)、第一过渡辊(28)、加热套(29)、电热管(30)、冷却池(31)、第二过渡辊(32)、收卷辊(33)；
其中，所述柔性抗折弯高强度绝缘耐火电缆的生产工艺包括如下步骤：
步骤一：铜单丝拉制，使用拉丝机拉制铜单丝，拉制完成后的铜单丝被放线辊(27)收卷；
步骤二：铜单丝退火，放线辊(27)放线，铜单丝经第一过渡辊(28)进入加热套(29)的内部，被电热管(30)加热至九十摄氏度，加热后的铜单丝进入冷却池(31)冷却退火，退火后的铜单丝被收卷辊(33)收卷；
步骤三：绞制铜单丝，绞合多根铜单丝制成导体，绞合过程中压紧导体，将导体制成扇形结构；
步骤四：使用挤出机构(25)在导体外部挤出绝缘层，绝缘层采用耐火硅橡胶绝缘材料；
步骤五：成缆，绞合多个导体制成电缆缆芯，将多芯电缆绞合成圆形，并且进行填充和绑扎；
步骤六：使用挤出机构(25)挤包内护层，再使用装铠机进行装铠，制成铠装层(22)；
步骤七：使用挤出机构(25)挤包耐火外护套(23)，第二直流电机(14)工作驱动下料杆(15)和螺旋下料叶片(16)，原料经进料斗(9)进入机筒(1)的内部，第一直流电机(3)工作驱动锥形螺杆(4)和锥形螺旋叶片(5)，对原料进行输送，输送的过程中，第一铸铝加热器(6)、第二铸铝加热器(7)和第三铸铝加热器(8)对原料进行加热，原料变为熔融状态，熔体经出料斗(10)排出，进入模芯和模套之间的环形间隙，从模套口挤出，形成耐火外护套(23)，制成电缆；
步骤八：冷却固化机构(19)对电缆进行冷却固化，电缆进入限位套筒(20)的内部，螺旋冷却水管(21)通入循环冷却水与电缆之间热交换，电缆冷却固化，制成电缆产品。
2.根据权利要求1所述的一种柔性抗折弯高强度绝缘耐火电缆生产工艺，其特征在于：所述料筒(2)位于机筒(1)上端的一侧，所述机筒(1)上端的一侧设置有进料斗(9)，且料筒(2)的下端嵌入进料斗(9)的内部，所述机筒(1)下端的另一侧设置有出料斗(10)，所述第一直流电机(3)位于机筒(1)的一端，且第一直流电机(3)与机筒(1)通过螺钉连接，所述第一直流电机(3)的一端安装有锥形螺杆(4)，且第一直流电机(3)与锥形螺杆(4)通过联轴器连接，所述锥形螺杆(4)的上端设置有锥形螺旋叶片(5)，且锥形螺杆(4)与锥形螺旋叶片(5)焊接连接。
3.根据权利要求1所述的一种柔性抗折弯高强度绝缘耐火电缆生产工艺，其特征在于：所述料筒(2)的上端安装有横梁(13)，所述横梁(13)的上端安装有第二直流电机(14)，所述第二直流电机(14)的下端安装有下料杆(15)，且第二直流电机(14)与下料杆(15)通过联轴器连接，所述下料杆(15)的上端安装有螺旋下料叶片(16)，且螺旋下料叶片(16)与下料杆(15)焊接连接。
4.根据权利要求1所述的一种柔性抗折弯高强度绝缘耐火电缆生产工艺，其特征在于：所述横梁(13)的下端安装有激光料位器(17)，且横梁(13)与激光料位器(17)通过螺钉连接。
5.根据权利要求1所述的一种柔性抗折弯高强度绝缘耐火电缆生产工艺，其特征在于：所述机筒(1)的上端安装有第一铸铝加热器(6)、第二铸铝加热器(7)和第三铸铝加热器(8)，且第一铸铝加热器(6)、第二铸铝加热器(7)和第三铸铝加热器(8)与机筒(1)均通过螺钉连接。
6.根据权利要求1所述的一种柔性抗折弯高强度绝缘耐火电缆生产工艺，其特征在于：所述限位套筒(20)的外侧安装有螺旋冷却水管(21)，且限位套筒(20)与螺旋冷却水管(21)固定连接。
7.根据权利要求1所述的一种柔性抗折弯高强度绝缘耐火电缆生产工艺，其特征在于：所述铠装层(22)的上端设置有螺旋压槽(24)，所述耐火外护套(23)与铠装层(22)固定连接。
8.根据权利要求1所述的一种柔性抗折弯高强度绝缘耐火电缆生产工艺，其特征在于：所述第二过渡辊(32)位于冷却池(31)的内部，所述冷却池(31)的内部设置有冷却液。
9.根据权利要求1所述的一种柔性抗折弯高强度绝缘耐火电缆生产工艺，其特征在于：所述加热套(29)的外侧安装有若干电热管(30)，且加热套(29)与电热管(30)通过螺钉连接。
10.根据权利要求1所述的一种柔性抗折弯高强度绝缘耐火电缆生产工艺，其特征在于：所述放线辊(27)位于冷却池(31)的一侧，所述收卷辊(33)位于冷却池(31)的另一侧。
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