CN115093633B - 一种陶瓷化防火阻燃电缆材料及其加工装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电缆材料领域，尤其涉及一种陶瓷化防火阻燃电缆材料及其加工装置。为了解决呈蜡状固体颗粒的抗预交联剂若不能及时的分散到整个电缆材料各个区域，破坏预交联的抑制效果的技术问题。本发明提供了这样一种陶瓷化防火阻燃电缆材料及其加工装置，包括有热熔散料单元和传动单元等；热熔散料单元连接传动单元。本技术方案中使抗预交联剂在热熔散料单元内被加热为熔融状态再与导料筒内加入的电缆材料进行混合，使抗预交联剂以熔融状态均匀的分布在整个电缆材料各个区域，同时第一螺旋杆的传动杆内部设有的防结块单元，避免造成抗预交联剂在送料管内堵塞而无法及时有效的流入导料筒内的现象发生。

Description

一种陶瓷化防火阻燃电缆材料及其加工装置
技术领域
本发明涉及电缆材料领域，尤其涉及一种陶瓷化防火阻燃电缆材料及其加工装置。
背景技术
自然交联的陶瓷化电缆材料有效避免了电缆进水而导致击穿等缺陷，并且采用普通的挤出机加工，降低电缆材料的生产成本，自然交联电缆材料与传统的硅烷料相比，主要采用了高效的引发剂与催化剂，使得绝缘料在常温状态下可完成交联，但同时为防止高效催化剂引起电缆材料在挤出机的混合和挤出期间产生预交联，需在配方中引入可靠的抗预交联剂。
分别进行多次下料，将电缆材料的生产原料依次投入挤出机中，能够提高电缆材料的混合效果，如专利CN208277227U公布的电缆绝缘胶料生产用密炼机分级加料装置，该装置实现了各组分的定量配比及充分预混，提高了配料的精度及生产效率，但由于电缆材料中加入的抗预交联剂为蜡状固体颗粒，将其投入挤出机后，若不能及时的将抗预交联剂均匀的分散到整个电缆材料各个区域，将破坏抗预交联剂对电缆材料进行预交联的抑制效果，从而影响后续电缆材料的自然交联工序的顺利、高效进行。
发明内容
为了克服呈蜡状固体颗粒的抗预交联剂若不能及时的分散到整个电缆材料各个区域，将破坏抗预交联剂对电缆材料进行预交联的抑制效果，从而影响后续电缆材料的自然交联工序的顺利、高效进行的缺点，本发明提供一种陶瓷化防火阻燃电缆材料及其加工装置。
技术方案：一种陶瓷化防火阻燃电缆材料，按重量记数分为以下成分：
有机硅树脂：40份；
聚乙烯：60份；
硅烷偶联剂：0.75份；
季戊四醇酯引发剂：0.15份；
抗预交联剂：1.5份；
催化剂：1.8份；
抗氧剂1010：1份；
其中使用重量记数比为5:6的环氧硬脂酸与氧化硼作为本陶瓷化防火阻燃电缆材料抗预交联剂和催化剂。
一种陶瓷化防火阻燃电缆材料加工装置，包括有热熔散料单元、传动单元、防结块单元、底架、导料筒、进料斗、出料管、电机、第一螺旋杆、固定块、转环和送料管；底架的上侧安装有导料筒；导料筒的后侧接通有若干个进料斗；导料筒的左端接通有出料管；底架的右侧固接有电机；导料筒的内部转动连接有第一螺旋杆；电机的输出轴固接第一螺旋杆；出料管的中部固接有固定块；固定块的右侧滑动连接有转环；环绕第一螺旋杆的传动杆外表面固接有若干个送料管；固定块的转环通过热熔散料单元连接第一螺旋杆；导料筒的上侧连接有传动单元；第一螺旋杆通过传动单元带动热熔散料单元及转环在固定块内工作期间，抗预交联剂在热熔散料单元内被加热为熔融状态，并沿固定块右侧连接的送料管流动至导料筒内，与电缆材料中抗预交联剂以外的原料混合，同时第一螺旋杆的传动杆内部设有的防结块单元，将热熔散料单元中加热产生的热量传导至送料管中，避免熔融状态的抗预交联剂在送料管内冷却结块。
此外，特别优选的是，第一螺旋杆的叶片由若干个送料桨叶和若干个混合桨叶交替组合而成，送料桨叶和混合桨叶交替进行对电缆制备材料的输送工作和混合工作。
此外，特别优选的是，每个送料管与第一螺旋杆的送料桨叶相对应的区域各设置有一组喷头组。
此外，特别优选的是，每个送料管上的每组喷头组均设置为左侧排布松散、右侧排布紧密的分布结构。
此外，特别优选的是，热熔散料单元包括有收料盘、中部料筒、第一轴套、第二螺旋杆、输料管和环形加热器；固定块的转环内部固接有收料盘；收料盘的边沿接通各个送料管；固定块的内部固接有中部料筒；固定块的内部安装有环形加热器，环形加热器套设在中部料筒的外表面；收料盘的中部固接有第一轴套；中部料筒的内部转动连接有第二螺旋杆；第二螺旋杆的右端固接第一轴套；第二螺旋杆连接传动单元；第二螺旋杆连接防结块单元；固定块的左侧接通有输料管；输料管的下端接通中部料筒。
此外，特别优选的是，环绕收料盘的内部开设有若干个第一导料槽；收料盘的各个第一导料槽分别通过一个第二导料槽各接通一个送料管。
此外，特别优选的是，传动单元包括有第一直齿轮、第一转轴、第二直齿轮、第一传动轮和第二传动轮；导料筒的上侧转动连接有第一转轴；第一螺旋杆的传动杆右端固接有第一直齿轮；第一转轴的右端固接有第二直齿轮；第一直齿轮与第二直齿轮相啮合；第一转轴的左端固接有第一传动轮；第二螺旋杆的左端固接有第二传动轮；第一传动轮通过传动皮带传动连接第二传动轮。
此外，特别优选的是，防结块单元包括有第二轴套、输油筒、第三轴套、第二转轴、输送桨叶、回流管和导油管；第一螺旋杆的传动杆左端固接有第二轴套；第二轴套的右侧固接有输油筒；输油筒的内部固接有第三轴套；第二轴套与第三轴套之间转动连接有第二转轴；第二转轴的左端固接第二螺旋杆；第二转轴的中部固接有输送桨叶；第一螺旋杆的传动杆内部插接有回流管；环绕第一螺旋杆的传动杆外边沿固接有若干个导油管，导油管各位于一个送料管靠近第一螺旋杆的传动杆轴心一侧。
有益效果：本技术方案中提供的电缆材料加工设备中，在对电缆材料进行分批次投料基础上，第一螺旋杆中设有的送料桨叶和混合桨叶交替进行对电缆制备材料的输送工作和混合工作，同时第一螺旋杆通过传动单元带动热熔散料单元工作，使热熔散料单元及转环在固定块内进行抗预交联剂的加热输送处理工作，使抗预交联剂在热熔散料单元内被加热为熔融状态，并使其沿送料管流动至导料筒内，与导料筒内加入的电缆材料进行混合，在第一螺旋杆对电缆材料多次重复的输送工作和混合工作中，使抗预交联剂以熔融状态均匀的分布在整个电缆材料各个区域，同时第一螺旋杆的传动杆内部设有的防结块单元，将热熔散料单元中加热产生的热量传导至送料管中，避免熔融状态的抗预交联剂在送料管内冷却结块，造成抗预交联剂在送料管内堵塞而无法及时有效的流入导料筒内的现象发生；
通过上述步骤实现使蜡状固体颗粒的抗预交联剂以熔融状态流动，并及时的将其分散到整个电缆材料各个区域，保证抗预交联剂对电缆材料的预交联现象具有高效的抑制效果，从而保障后续电缆材料的自然交联工序的顺利、高效进行。
附图说明
图1为本发明技术方案的立体结构示意图；
图2为本发明技术方案的导料筒剖面图；
图3为本发明技术方案的C区放大图；
图4为本发明技术方案的热熔散料单元立体结构示意图；
图5为本发明技术方案的固定块剖面图；
图6为本发明技术方案的收料盘立体结构示意图；
图7为本发明技术方案的收料盘局部剖面图；
图8为本发明技术方案的第一螺旋杆的传动杆剖面图；
图9为本发明技术方案的防结块单元立体结构示意图；
图10为本发明技术方案的第二轴套和输油筒剖面图。
附图标记：1-底架，2-导料筒，21-进料斗，22-出料管，3-电机，4-第一螺旋杆，41-送料桨叶，42-混合桨叶，5-固定块，51-转环，6-送料管，61-喷头组，101-收料盘，1011-第一导料槽，1012-第二导料槽，102-中部料筒，103-第一轴套，104-第二螺旋杆，105-输料管，106-环形加热器，201-第一直齿轮，202-第一转轴，203-第二直齿轮，204-第一传动轮，205-第二传动轮，301-第二轴套，302-输油筒，3022-第三轴套，303-第二转轴，304-输送桨叶，305-回流管，306-导油管。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
一种陶瓷化防火阻燃电缆材料，按重量记数分为以下成分：
有机硅树脂：40份；
聚乙烯：60份；
硅烷偶联剂：0.75份；
季戊四醇酯引发剂：0.15份；
抗预交联剂：1.5份；
催化剂：1.8份；
抗氧剂1010：1份；
其中使用重量记数比为5:6的环氧硬脂酸与氧化硼作为本陶瓷化防火阻燃电缆材料抗预交联剂和催化剂。
实施例
一种陶瓷化防火阻燃电缆材料加工装置，如图1-图10所示，包括有热熔散料单元、传动单元、防结块单元、底架1、导料筒2、进料斗21、出料管22、电机3、第一螺旋杆4、固定块5、转环51和送料管6；底架1的上侧安装有导料筒2；导料筒2的后侧接通有若干个进料斗21；导料筒2的左端接通有出料管22；底架1的右侧螺栓连接有电机3；导料筒2的内部转动连接有第一螺旋杆4；电机3的输出轴固接第一螺旋杆4；第一螺旋杆4的叶片由若干个送料桨叶41和若干个混合桨叶42交替组合而成；出料管22的中部螺栓连接有固定块5；固定块5的右侧滑动连接有转环51；环绕第一螺旋杆4的传动杆外表面固接有若干个送料管6；每个送料管6与第一螺旋杆4的送料桨叶41相对应的区域各设置有一组喷头组61；固定块5的转环51通过热熔散料单元连接第一螺旋杆4；导料筒2的上侧连接有传动单元；固定块5与各个送料管6之间连接有热熔散料单元；传动单元的右侧连接第一螺旋杆4的传动杆；传动单元的左侧连接热熔散料单元；第一螺旋杆4的传动杆内部连接有防结块单元；防结块单元连接热熔散料单元。
如图1-图7所示，热熔散料单元包括有收料盘101、中部料筒102、第一轴套103、第二螺旋杆104、输料管105和环形加热器106；固定块5的转环51内部螺栓连接有收料盘101；收料盘101的内部开设有若干个第一导料槽1011；收料盘101的各个第一导料槽1011分别通过一个第二导料槽1012各接通一个送料管6；固定块5的内部螺栓连接有中部料筒102；固定块5的内部安装有环形加热器106，环形加热器106套设在中部料筒102的外表面；收料盘101的中部固接有第一轴套103；中部料筒102的内部转动连接有第二螺旋杆104；第二螺旋杆104的右端固接第一轴套103；第二螺旋杆104连接传动单元；第二螺旋杆104连接防结块单元；固定块5的左侧接通有输料管105；输料管105的下端接通中部料筒102。
如图2和图3所示，传动单元包括有第一直齿轮201、第一转轴202、第二直齿轮203、第一传动轮204和第二传动轮205；导料筒2的上侧转动连接有第一转轴202；第一螺旋杆4的传动杆右端固接有第一直齿轮201；第一转轴202的右端固接有第二直齿轮203；第一直齿轮201与第二直齿轮203相啮合；第一转轴202的左端固接有第一传动轮204；第二螺旋杆104的左端固接有第二传动轮205；第一传动轮204通过传动皮带传动连接第二传动轮205。
如图5、以及图8-图10所示，防结块单元包括有第二轴套301、输油筒302、第三轴套3022、第二转轴303、输送桨叶304、回流管305和导油管306；第一螺旋杆4的传动杆左端螺栓连接有第二轴套301；第二轴套301的右侧螺栓连接有输油筒302；输油筒302的内部螺栓连接有第三轴套3022；第二轴套301与第三轴套3022之间转动连接有第二转轴303；第二转轴303的左端固接第二螺旋杆104；第二转轴303的中部固接有输送桨叶304；第一螺旋杆4的传动杆内部插接有回流管305；环绕第一螺旋杆4的传动杆外边沿固接有若干个导油管306，导油管306各位于一个送料管6靠近第一螺旋杆4的传动杆轴心一侧。
首先将出料管22外接密炼机，并将输料管105外接抗预交联剂输送设备，随后将组成电缆材料中抗预交联剂以外的有机硅树脂、聚乙烯、硅烷偶联剂、酸酯类引发剂、催化剂和抗氧剂，从导料筒2的各个进料斗21中分批次投入，同时电机3的输出轴带动第一螺旋杆4转动，第一螺旋杆4的传动杆带动其所连接的各个送料桨叶41和各个混合桨叶42转动，由旋转的各个送料桨叶41对导料筒2内的电缆材料向左进行输送工作，使进入导料筒2内的电缆材料被旋转的混合桨叶42搅拌混合均匀，实现各个送料桨叶41和各个混合桨叶42交替进行对抗预交联剂以外的电缆材料的输送工作和混合工作，提高抗预交联剂以外组成电缆材料的各种原料的混合效果。
在进行抗预交联剂以外组成电缆材料的各种原料混合工作期间，外接的抗预交联剂输送设备通过输料管105向中部料筒102内输送呈蜡状固体颗粒的抗预交联剂，同时第一螺旋杆4的传动杆带动第一直齿轮201转动，第一直齿轮201啮合第二直齿轮203带动第一转轴202转动，第一转轴202带动第一传动轮204转动，第一传动轮204通过皮带传动第二传动轮205带动第二螺旋杆104转动，旋转的第二螺旋杆104将进入中部料筒102内的抗预交联剂向右输送，同时环形加热器106对中部料筒102进行加热工作，使整个固定块5区域处于高温环境，中部料筒102内的抗预交联剂在向右移动期间受热转变为熔融状态，同时第二螺旋杆104带动收料盘101及其所连接的转环51沿固定块5的右侧旋转，使收料盘101和送料管6跟随第一螺旋杆4的传动杆转动，并使熔融状态抗预交联剂向右流经收料盘101的第一导料槽1011，从收料盘101的第二导料槽1012流入各个送料管6内，最后从送料管6中的各组喷头组61输入导料筒2内，使抗预交联剂以熔融状态从导料筒2的多个区域，与导料筒2内的电缆材料相混合，实现抗预交联剂及时的与电缆材料中抗预交联剂以外的原料进行混合。
送料管6上的每组喷头组61均设置为左侧排布松散、右侧排布紧密的分布结构，抗预交联剂从送料管6中的各组喷头组61输入导料筒2内期间，大部分抗预交联剂从第一螺旋杆4中各个送料桨叶41右侧区域输入导料筒2内，与电缆材料中抗预交联剂以外的原料进行混合，并随着第一螺旋杆4的送料桨叶41对导料筒2内的电缆材料施加向左和切线方向的推力，导料筒2内的电缆材料分别向左移动至第一螺旋杆4中的各个混合桨叶42前，电缆材料中的抗预交联剂大部分被推至靠近导料筒2内壁一侧，此时需要各组喷头组61中位于左侧的喷头，向第一螺旋杆4中各个送料桨叶41左侧区域补充抗预交联剂，使抗预交联剂均匀的散布在电缆材料的各个区域中，并在电缆材料分别移动至第一螺旋杆4中的各个混合桨叶42中时，由混合桨叶42对抗预交联剂与电缆材料中抗预交联剂以外的原料进行搅拌处理，提高抗预交联剂与电缆材料中抗预交联剂以外的原料的混合均匀性，保证抗预交联剂对电缆材料的预交联现象具有高效的抑制效果，从而保障后续电缆材料的自然交联工序的顺利、高效进行。
其中当抗预交联剂混入电缆材料中后，抗预交联剂温度逐渐下降，而随着导料筒2内的电缆材料组件靠近固定块5，导料筒2内的电缆材料中抗预交联剂受固定块5区域的高温影响越大，使抗预交联剂受热以熔融状态与电缆材料中抗预交联剂以外的原料进行混合，保证抗预交联剂与电缆材料中抗预交联剂以外的原料具有高效的混合效果。
输油筒302、回流管305和导油管306中灌满有导热油，转动的第二螺旋杆104带动中部料筒102内的抗预交联剂向右输送期间，第二螺旋杆104带动第二转轴303上的输送桨叶304转动，输送桨叶304带动输油筒302中的导热油从左端输入至导油管306中，并推动导油管306中的导热油从右端输入至回流管305中，在推动回流管305中的导热油流回至输油筒302中，使导热油在沿输油筒302、回流管305和导油管306进循环流动期间，将固定块5区域的热量沿送料管6向右传送，使送料管6内具有足够的温度，保证送料管6内的抗预交联剂始终呈熔融状态，避免熔融状态的抗预交联剂在送料管6内冷却结块，造成抗预交联剂在送料管6内堵塞而无法及时有效的流入导料筒2内的现象发生。
上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (6)

1.一种陶瓷化防火阻燃电缆材料加工装置，包括有底架（1）、导料筒（2）、进料斗（21）、出料管（22）、电机（3）和第一螺旋杆（4）；底架（1）的上侧安装有导料筒（2）；导料筒（2）的后侧接通有若干个进料斗（21）；导料筒（2）的左端接通有出料管（22）；底架（1）的右侧固接有电机（3）；导料筒（2）的内部转动连接有第一螺旋杆（4）；电机（3）的输出轴固接第一螺旋杆（4）；其特征在于：还包括有固定块（5）、转环（51）和送料管（6）；出料管（22）的中部固接有固定块（5）；固定块（5）的右侧滑动连接有转环（51）；环绕第一螺旋杆（4）的传动杆外表面固接有若干个送料管（6）；固定块（5）的转环（51）通过热熔散料单元连接第一螺旋杆（4）；导料筒（2）的上侧连接有传动单元；第一螺旋杆（4）通过传动单元带动热熔散料单元及转环（51）在固定块（5）进行工作期间，抗预交联剂在热熔散料单元内被加热为熔融状态，并沿固定块（5）右侧连接的送料管（6）流动至导料筒（2）内，同时第一螺旋杆（4）的传动杆内部设有的防结块单元，将热熔散料单元中加热产生的热量传导至送料管（6）中，避免熔融状态的抗预交联剂在送料管（6）内冷却结块；
热熔散料单元包括有收料盘（101）、中部料筒（102）、第一轴套（103）、第二螺旋杆（104）、输料管（105）和环形加热器（106）；固定块（5）的转环（51）内部固接有收料盘（101）；收料盘（101）的边沿接通各个送料管（6）；固定块（5）的内部固接有中部料筒（102）；固定块（5）的内部安装有环形加热器（106），环形加热器（106）套设在中部料筒（102）的外表面；收料盘（101）的中部固接有第一轴套（103）；中部料筒（102）的内部转动连接有第二螺旋杆（104）；第二螺旋杆（104）的右端固接第一轴套（103）；第二螺旋杆（104）连接传动单元；第二螺旋杆（104）连接防结块单元；固定块（5）的左侧接通有输料管（105）；输料管（105）的下端接通中部料筒（102）;
防结块单元包括有第二轴套（301）、输油筒（302）、第三轴套（3022）、第二转轴（303）、输送桨叶（304）、回流管（305）和导油管（306）；第一螺旋杆（4）的传动杆左端固接有第二轴套（301）；第二轴套（301）的右侧固接有输油筒（302）；输油筒（302）的内部固接有第三轴套（3022）；第二轴套（301）与第三轴套（3022）之间转动连接有第二转轴（303）；第二转轴（303）的左端固接第二螺旋杆（104）；第二转轴（303）的中部固接有输送桨叶（304）；第一螺旋杆（4）的传动杆内部插接有回流管（305）；环绕第一螺旋杆（4）的传动杆外边沿固接有若干个导油管（306），导油管（306）各位于一个送料管（6）靠近第一螺旋杆（4）的传动杆轴心一侧。
2.根据权利要求1所述的一种陶瓷化防火阻燃电缆材料加工装置，其特征在于：第一螺旋杆（4）的叶片由若干个送料桨叶（41）和若干个混合桨叶（42）交替组合而成，送料桨叶（41）和混合桨叶（42）交替进行对电缆制备材料的输送工作和混合工作。
3.根据权利要求2所述的一种陶瓷化防火阻燃电缆材料加工装置，其特征在于：每个送料管（6）与第一螺旋杆（4）的送料桨叶（41）相对应的区域各设置有一组喷头组（61）。
4.根据权利要求1所述的一种陶瓷化防火阻燃电缆材料加工装置，其特征在于：每个送料管（6）上的每组喷头组（61）均设置为左侧排布松散、右侧排布紧密的分布结构。
5.根据权利要求1所述的一种陶瓷化防火阻燃电缆材料加工装置，其特征在于：环绕收料盘（101）的内部开设有若干个第一导料槽（1011）；收料盘（101）的各个第一导料槽（1011）分别通过一个第二导料槽（1012）各接通一个送料管（6）。
6.根据权利要求5所述的一种陶瓷化防火阻燃电缆材料加工装置，其特征在于：传动单元包括有第一直齿轮（201）、第一转轴（202）、第二直齿轮（203）、第一传动轮（204）和第二传动轮（205）；导料筒（2）的上侧转动连接有第一转轴（202）；第一螺旋杆（4）的传动杆右端固接有第一直齿轮（201）；第一转轴（202）的右端固接有第二直齿轮（203）；第一直齿轮（201）与第二直齿轮（203）相啮合；第一转轴（202）的左端固接有第一传动轮（204）；第二螺旋杆（104）的左端固接有第二传动轮（205）；第一传动轮（204）通过传动皮带传动连接第二传动轮（205）。
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