CN115631901A - 一种挤包绝缘低压电力电缆生产用冷却装置及其冷却方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电缆生产技术领域，且公开了一种挤包绝缘低压电力电缆生产用冷却装置，包括水箱，用于存储冷水；喷淋冷却装置，用于对电缆进行喷淋冷却；浇灌冷却装置，用于对电缆进行表面浇灌冷却；旋转冷却装置，用于控制电缆的旋转进行空中旋转降温。该挤包绝缘低压电力电缆生产用冷却装置及其冷却方法，利用设置的浇灌多种冷却方式，实现对电缆的浸透式冷却，浇灌式冷却，喷淋式冷却，能够保证电缆的冷却效率，并且通过扰流叶片和旋转的水架能够控制冷却水的流动性，保证冷却水上层区域不会一直处于同一位置，能够避免电缆高温同化上层冷却水，导致温度升高引起的冷却效果降低的情况。

Description

一种挤包绝缘低压电力电缆生产用冷却装置及其冷却方法

技术领域

本发明涉及电缆生产技术领域，具体为一种挤包绝缘低压电力电缆生产用冷却装置及其冷却方法。

背景技术

电缆是由一根或多根相互绝缘的导体和外包绝缘保护层制成，将电力或信息从一处传输到另一处的导线。绝缘层作为电缆的重要组成部分，它在使用过程中除了隔离作用外还起到防腐、防潮的作用。电缆在加工过程中，包括缆芯制造与护套制作，制作过程中，一般都是缆芯与护套一起成型，橡胶挤出机挤出橡胶包裹在线缆表面，形成电缆，之后需对电缆的表面橡胶层进行冷却，目前最常用的冷却方式是将电缆置入冷却水内进行水冷，由牵引装置间歇式牵引电缆在冷却水内移动进行冷却作业，冷却时，电缆在通过导辊在冷却水槽内移动进行降温。

而目前传统方式仅仅是将电缆在挤出过程中从冷水槽中穿过，以此进行冷却，而才有该种方式存在一定的缺陷：

其一：因为电缆从模具中挤出时其表面温度很高，而采用单一的过冷水方式，要保证冷水槽的长度要很长，极大的占用了使用空间；

其二：因为电缆持续性的挤出，电缆表面的高温会逐步同化冷水槽的冷水，导致冷水的稳定逐步升高，进而降低了冷水整体对电缆的冷却效果以及冷却速率；

其三：因为电缆在冷水中进行牵引过程中，可能会出现电缆受到牵引力的作用浮出水面，进而导致电缆冷却效果降低，导致冷却不均匀的情况出现；

其四：如果要使用长度较短的冷却槽进行电缆冷却，则需要将电缆牵引速率降低，使得电缆留存在冷水中的时间加长，这就导致产品的生产挤出速率降低，影响其生产速率。

故而提出一种挤包绝缘低压电力电缆生产用冷却装置及其冷却方法来解决上述所提出的问题。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种挤包绝缘低压电力电缆生产用冷却装置及其冷却方法，解决了现有技术对电缆生产过程中冷却过程单一，冷水槽布置过长占用空间，以及整体的水冷效率低，效果差，影响电缆的生产效率问题。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种挤包绝缘低压电力电缆生产用冷却装置，包括水箱，用于存储冷水；喷淋冷却装置，用于对电缆进行喷淋冷却；浇灌冷却装置，用于对电缆进行表面浇灌冷却；旋转冷却装置，用于控制电缆的旋转进行空中旋转降温。

优选的，所述水箱内设置有上水槽和下水槽，所述水箱的一侧安装有连接箱，所述连接箱上设置有旋转箱，所述旋转冷却装置设置在旋转箱的内部。

优选的，所述喷淋冷却装置包括有水泵，所述水泵的输出管上连接有四通管，所述四通管上连接有四根输水管，所述输水管的一端连通有固定箱，所述固定箱的内部连接有进水板，所述进水板上开设有多组进水孔，所述进水板的内壁上转动连接有转动架，所述转动架上连接有封闭板。

优选的，所述转动架内开设引水槽，所述转动架上连接有压轮，所述封闭板与进水板的内壁相互接触，所述固定箱和进水板之间形成容纳冷却的容置腔。

优选的，所述浇灌冷却装置包括有第一电机，所述第一电机上连接有连接轴，所述连接轴上固定连接有第二齿轮，所述第二齿轮上啮合有第一齿轮，所述第一齿轮上通过轴杆连接有旋转架，所述旋转架的表面设置有多个水架。

优选的，所述旋转架位于上水槽和下水槽之间所述水架的内部空腔为倾斜状，所述上水槽内设置有封闭腔，所述第一齿轮和第二齿轮位于封闭腔内。

优选的，所述连接轴的一端穿过封闭腔在表面连接有扰流叶片，所述扰流叶片呈螺旋状，且扰流叶片位于上水槽上。

优选的，所述旋转冷却装置包括有双轴电机，所述双轴电机的一端输出轴上固定连接有转动箱，所述转动箱上固定连接有齿轮套，所述齿轮套的表面啮合有配合齿轮，所述配合齿轮上啮合在旋转箱内部设置的齿牙上，所述配合齿轮的中心开设有供电缆穿插的通孔。

优选的，所述双轴电机的另一端输出轴上固定连接有叶片，所述双轴电机上固定连接有固定架，所述固定架安装在旋转箱上，所述旋转箱上开设有若干个喷气槽，所述旋转箱的内壁上连接有转向片，所述固定架上转动连接有支架，所述支架上转动连接有滚轮。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种挤包绝缘低压电力电缆生产用冷却装置及其冷却方法，具备以下有益效果：

1、该挤包绝缘低压电力电缆生产用冷却装置及其冷却方法，利用设置的浇灌多种冷却方式，实现对电缆的浸透式冷却，浇灌式冷却，喷淋式冷却，能够保证电缆的冷却效率，并且通过扰流叶片和旋转的水架能够控制冷却水的流动性，保证冷却水上层区域不会一直处于同一位置，能够避免电缆高温同化上层冷却水，导致温度升高引起的冷却效果降低的情况。同时控制电缆旋转过程中与空气接触，实现对电缆的甩动式冷却，进一步提高了电缆的冷却效果，并且提高了电缆冷却的均匀性，保证电缆在甩动旋转过程中每个面都能与空气接触实现降温冷却。同时还存在空气吹动冷却，大大提高了整体的冷却效果，从而实现对电缆的高效降温，在高效降温的效果下，从侧面能够电缆的生产挤出效率。

附图说明

图1为本发明提出的一种挤包绝缘低压电力电缆生产用冷却装置的整体结构示意图；

图2为本发明提出的一种挤包绝缘低压电力电缆生产用冷却装置剖面结构示意图；

图3为本发明提出的一种挤包绝缘低压电力电缆生产用冷却装置箱体和浇灌冷却装置的示意图；

图4为本发明提出的一种挤包绝缘低压电力电缆生产用冷却装置的喷淋冷却装置示意图；

图5为本发明提出的一种挤包绝缘低压电力电缆生产用冷却装置的转动架的连接示意图；

图6为本发明提出的一种挤包绝缘低压电力电缆生产用冷却装置的旋转冷却装置示意图；

图7为本发明提出的一种挤包绝缘低压电力电缆生产用冷却装置的支架连接示意图；

图8为本发明提出的一种挤包绝缘低压电力电缆生产用冷却装置的转向片的连接示意图。

图中：1、水箱；101、上水槽；102、下水槽；103、连接箱；2、喷淋冷却装置；201、水泵；202、四通管；203、输水管；204、固定箱；205、进水板；206、转动架；207、压轮；208、封闭板；3、旋转箱；4、浇灌冷却装置；401、旋转架；402、水架；403、第一齿轮；404、连接轴；405、第一电机；406、第二齿轮；407、扰流叶片；5、旋转冷却装置；501、双轴电机；502、固定架；503、齿轮套；504、配合齿轮；505、齿牙；506、转动箱；507、喷气槽；508、叶片；509、支架；510、滚轮；511、转向片。

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。

实施例1一种挤包绝缘低压电力电缆生产用冷却装置，

请参阅图3，水箱1，用于存储冷水；水箱1内设置有上水槽101和下水槽102，水箱1的一侧安装有连接箱103，连接箱103上设置有旋转箱3，旋转冷却装置5设置在旋转箱3的内部。上水槽101的区域主要对电缆的表面进行水槽式浸透式冷却，而考虑到电缆的高温会逐步提升上水槽101的水温，所以下水槽102的水则是提供循环的效果，在长时间的冷却过程中实现水循环冷却，保证冷却过程中的统一性。

本实施例中，请参阅图4-5，喷淋冷却装置2，用于对电缆进行喷淋冷却；喷淋冷却装置2包括有水泵201，水泵201的输出管上连接有四通管202，四通管202上连接有四根输水管203，输水管203的一端连通有固定箱204，固定箱204的内部连接有进水板205，进水板205上开设有多组进水孔，进水板205的内壁上转动连接有转动架206，转动架206上连接有封闭板208。转动架206内开设引水槽，转动架206上连接有压轮207，封闭板208与进水板205的内壁相互接触，固定箱204和进水板205之间形成容纳冷却的容置腔。通过水泵201启动，将水箱1内部的水经过四通管202注入多个管道中，并最终进入固定箱204的内部空间，之后由多个孔洞注射到转动架206的位置，之后水流经重力自动回流至水箱1的内部，因为电缆是从转动架206的穿过，所以冷却水注射到转动架206上时，也就会对电缆的表面进行冲淋式降温，冲淋的方式是能够保证电缆与空气中接触的同时，也能够与水进行接触，保证电缆冷却过程中的透气性。避免将热量锁在铜线的内部。

进一步的是，请参阅图3，浇灌冷却装置4，用于对电缆进行表面浇灌冷却；浇灌冷却装置4包括有第一电机405，第一电机405上连接有连接轴404，连接轴404上固定连接有第二齿轮406，第二齿轮406上啮合有第一齿轮403，第一齿轮403上通过轴杆连接有旋转架401，旋转架401的表面设置有多个水架402。旋转架401位于上水槽101和下水槽之间102水架402的内部空腔为倾斜状，上水槽101内设置有封闭腔，第一齿轮403和第二齿轮406位于封闭腔内。连接轴404的一端穿过封闭腔在表面连接有扰流叶片407，扰流叶片407呈螺旋状，且扰流叶片407位于上水槽101上。经过第一齿轮403和第二齿轮406的啮合传动，带动旋转架401的转动，而此时旋转架401上的多个水架402将水箱1的内部冷却水捞上之后洒落在电缆的表面，利用“水车”的原理实现浇灌式冷却，保证电缆在挤出时就能进行初步冷却，也能够保持水流的流动性，使得被电缆同化过后的冷却水能够流动，并且水架402能够将深层处的水捞出，而深层处的水相较于浅层处的水，相对温度会较低，所以能够避免上层空间的冷却水温度上升的情况，同时还设置了辅助流动装置，利用连接轴404的转动，将会带动扰流叶片407的转动，而扰流叶片407在底部转动时，将会带动内部的水流进行进一步的流动，以此将底部的冷却水能够流动至上层的空间，以此对电缆进行持续性的降温冷却，并且保证了降温冷却的统一性。

更进一步的是，请参阅图6-8，旋转冷却装置5，用于控制电缆的旋转进行空中旋转降温。旋转冷却装置5包括有双轴电机501，双轴电机501的型号为57HS11242A4D8，双轴电机501的一端输出轴上固定连接有转动箱506，转动箱506上固定连接有齿轮套503，齿轮套503的表面啮合有配合齿轮504，配合齿轮504上啮合在旋转箱3内部设置的齿牙505上，配合齿轮504的中心开设有供电缆穿插的通孔。双轴电机501的转动将会带动，将会带动齿轮套503的转动，齿轮套503经由齿轮的啮合将会带动穿插在配合齿轮504的电缆进行旋转，经由旋转过程中与空气接触，实现旋转降温，能够极大的提高整体的降温效率，同时能够将电缆的表面的水分甩干，无需再去添加后续的工序进行擦拭。双轴电机501的另一端输出轴上固定连接有叶片508，双轴电机501上固定连接有固定架502，固定架502安装在旋转箱3上，旋转箱3上开设有若干个喷气槽507，旋转箱3的内壁上连接有转向片511，固定架502上转动连接有支架509，支架509上转动连接有滚轮510。双轴电机501另一端的输出轴上将会带动叶片508的旋转，进而产生风力，风力将会从多个喷气槽507的位置向外吹出，对电缆的表面进行风冷式冷却，进行最后工序的冷却，并且吹干电缆表面残留的水分。并且设置了转向片511，其结构为弧形，所以风力吹至转向片511上时，会产生左右两股力，一股向左，一股向右下方，向左则是提供空气通道对冷却水进行风冷降温，而右下则是对电缆反吹的二次风冷，以此对电缆的全面进行冷却，通过多重方式的冷却，保证电缆冷却过程中的效果，同时能够减少传统方式水槽式冷却水槽过长的情况。

实施例2一种挤包绝缘低压电力电缆生产用冷却方法

步骤S1：牵引，操作人员将电缆端部从水箱1的位置牵引进入旋转箱3的内部；

步骤S2：喷淋冷却，启动第一电机405，经过齿轮的啮合带动旋转架401的转动，旋转架401上的多个水架402将水箱1的内部冷却水捞上之后洒落在电缆的表面；利用“水车”的原理实现浇灌式冷却，保证电缆在挤出时就能进行初步冷却，也能够保持水流的流动性，使得被电缆同化过后的冷却水能够流动，使得整体的降温提高，相较于传统方式的水冷，因为水不是流动的，所以容易导致长时间的使用，与电缆表面接触的冷却水温度上升，导致降低降温效果。

步骤S3：扰流冷却，连接轴404的转动将会带动扰流叶片407的转动，对水箱1内部的冷却水产生扰流的作用，电缆经过水箱1之后对电缆的全方位进行浸透式冷却；利用连接轴404的转动，将会带动扰流叶片407的转动，而扰流叶片407在底部转动时，将会带动内部的水流进行进一步的流动，以此将底部的冷却水能够流动至上层的空间，以此对电缆进行持续性的降温冷却，并且保证了降温冷却的统一性。

步骤S4：浇灌冷却，水泵201启动将连接箱103内部的冷却水通过管道注入固定箱204内，经由多个孔洞浇灌至转动架206的内部，实现冲淋式冷却，冷却水回流至连接箱103内；因为电缆是从转动架206的穿过，所以冷却水注射到转动架206上时，也就会对电缆的表面进行冲淋式降温，冲淋的方式是能够保证电缆与空气中接触的同时，也能够与水进行接触，保证电缆冷却过程中的透气性。避免将热量锁在铜线的内部。

步骤S5：旋转冷却，双轴电机501转动将会带动齿轮套503的转动，齿轮套503经由齿轮的啮合将会带动穿插在配合齿轮504的电缆进行旋转，经由旋转过程中与空气接触，实现旋转降温；而在齿轮套503转动时，整个转动架206也会随之转动，但是封闭板208会对多余的孔洞进行封闭，只有当转动架206转动某一区域，某一区域的通孔就会打开直接冲淋在电缆的表面。以该种方式既能够节约水资源的利用，也能提高水压，使得喷淋的效果更佳。

步骤S6：风冷，双轴电机501的持续转动将会带动叶片508的旋转，进而产生风力，风力将会从多个喷气槽507的位置向外吹出，对电缆的表面进行风冷式冷却；而叶片508转动将会对整个一周的位置产生气流，而气流将会从喷气槽507的位置排出，以此直接对电缆进行风干冷却。

步骤S7：收卷，风冷之后，利用收卷辊对电缆进行收卷存放。

该文中出现的电器元件均与外界的主控器及220V市电电连接，并且主控器可为计算机等起到控制的常规已知设备。

工作原理，首先需要操作人员对电缆的端头进行牵引，从水箱1的圆环位置牵引进入旋转箱3的内部，并从压轮207的位置进入，再穿过配合齿轮504的中心孔，之后挂设在滚轮510上，以此最终完成牵引，之后启动第一电机405，经过第一齿轮403和第二齿轮406的啮合传动，带动旋转架401的转动，而此时旋转架401上的多个水架402将水箱1的内部冷却水捞上之后洒落在电缆的表面，利用“水车”的原理实现浇灌式冷却，保证电缆在挤出时就能进行初步冷却，而“水车方式”的浇灌，也能够保持水流的流动性，使得被电缆同化过后的冷却水能够流动，并且水架402能够将深层处的水捞出，而深层处的水相较于浅层处的水，相对温度会较低，所以能够避免上层空间的冷却水温度上升的情况，同时还设置了辅助流动装置，利用连接轴404的转动，将会带动扰流叶片407的转动，而扰流叶片407在底部转动时，将会带动内部的水流进行进一步的流动，以此将底部的冷却水能够流动至上层的空间，以此对电缆进行持续性的降温冷却，并且保证了降温冷却的统一性，之后水泵201将会启动，将水箱1内部的水经过四通管202注入多个管道中，并最终进入固定箱204的内部空间，之后由多个孔洞注射到转动架206的位置，之后水流经重力自动回流至水箱1的内部，之后双轴电机501的转动将会带动，将会带动齿轮套503的转动，齿轮套503经由齿轮的啮合将会带动穿插在配合齿轮504的电缆进行旋转，经由旋转过程中与空气接触，实现旋转降温，能够极大的提高整体的降温效率，同时能够将电缆的表面的水分甩干，无需再去添加后续的工序进行擦拭。同时双轴电机501的持续转动，在另一端的输出轴上将会带动叶片508的旋转，进而产生风力，风力将会从多个喷气槽507的位置向外吹出，对电缆的表面进行风冷式冷却，进行最后工序的冷却，并且吹干电缆表面残留的水分。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims (10)

1.一种挤包绝缘低压电力电缆生产用冷却装置，其特征在于：包括

水箱(1)，用于存储冷水；

喷淋冷却装置(2)，用于对电缆进行喷淋冷却；

浇灌冷却装置(4)，用于对电缆进行表面浇灌冷却；

旋转冷却装置(5)，用于控制电缆的旋转进行空中旋转降温。

2.根据权利要求1所述的一种挤包绝缘低压电力电缆生产用冷却装置，其特征在于：所述水箱(1)内设置有上水槽(101)和下水槽(102)，所述水箱(1)的一侧安装有连接箱(103)，所述连接箱(103)上设置有旋转箱(3)，所述旋转冷却装置(5)设置在旋转箱(3)的内部。

3.根据权利要求1所述的一种挤包绝缘低压电力电缆生产用冷却装置，其特征在于：所述喷淋冷却装置(2)包括有水泵(201)，所述水泵(201)的输出管上连接有四通管(202)，所述四通管(202)上连接有四根输水管(203)，所述输水管(203)的一端连通有固定箱(204)，所述固定箱(204)的内部连接有进水板(205)，所述进水板(205)上开设有多组进水孔，所述进水板(205)的内壁上转动连接有转动架(206)，所述转动架(206)上连接有封闭板(208)。

4.根据权利要求3所述的一种挤包绝缘低压电力电缆生产用冷却装置，其特征在于：所述转动架(206)内开设引水槽，所述转动架(206)上连接有压轮(207)，所述封闭板(208)与进水板(205)的内壁相互接触，所述固定箱(204)和进水板(205)之间形成容纳冷却的容置腔。

5.根据权利要求1所述的一种挤包绝缘低压电力电缆生产用冷却装置，其特征在于：所述浇灌冷却装置(4)包括有第一电机(405)，所述第一电机(405)上连接有连接轴(404)，所述连接轴(404)上固定连接有第二齿轮(406)，所述第二齿轮(406)上啮合有第一齿轮(403)，所述第一齿轮(403)上通过轴杆连接有旋转架(401)，所述旋转架(401)的表面设置有多个水架(402)。

6.根据权利要求5所述的一种挤包绝缘低压电力电缆生产用冷却装置，其特征在于：所述旋转架(401)位于上水槽(101)和下水槽之间(102)所述水架(402)的内部空腔为倾斜状，所述上水槽(101)内设置有封闭腔，所述第一齿轮(403)和第二齿轮(406)位于封闭腔内。

7.根据权利要求6所述的一种挤包绝缘低压电力电缆生产用冷却装置，其特征在于：所述连接轴(404)的一端穿过封闭腔在表面连接有扰流叶片(407)，所述扰流叶片(407)呈螺旋状，且扰流叶片(407)位于上水槽(101)上。

8.根据权利要求1所述的一种挤包绝缘低压电力电缆生产用冷却装置，其特征在于：所述旋转冷却装置(5)包括有双轴电机(501)，所述双轴电机(501)的一端输出轴上固定连接有转动箱(506)，所述转动箱(506)上固定连接有齿轮套(503)，所述齿轮套(503)的表面啮合有配合齿轮(504)，所述配合齿轮(504)上啮合在旋转箱(3)内部设置的齿牙(505)上，所述配合齿轮(504)的中心开设有供电缆穿插的通孔。

9.根据权利要求8所述的一种挤包绝缘低压电力电缆生产用冷却装置，其特征在于：所述双轴电机(501)的另一端输出轴上固定连接有叶片(508)，所述双轴电机(501)上固定连接有固定架(502)，所述固定架(502)安装在旋转箱(3)上，所述旋转箱(3)上开设有若干个喷气槽(507)，所述旋转箱(3)的内壁上连接有转向片(511)，所述固定架(502)上转动连接有支架(509)，所述支架(509)上转动连接有滚轮(510)。

10.一种挤包绝缘低压电力电缆生产用冷却方法，其特征在于，采用权利要求1-9所述的任意一种挤包绝缘低压电力电缆生产用冷却装置，包括以下步骤：

步骤S1：牵引，操作人员将电缆端部从水箱(1)的位置牵引进入旋转箱(3)的内部；

步骤S2：喷淋冷却，启动第一电机(405)，经过齿轮的啮合带动旋转架(401)的转动，旋转架(401)上的多个水架(402)将水箱(1)的内部冷却水捞上之后洒落在电缆的表面；

步骤S3：扰流冷却，连接轴(404)的转动将会带动扰流叶片(407)的转动，对水箱(1)内部的冷却水产生扰流的作用，电缆经过水箱(1)之后对电缆的全方位进行浸透式冷却；

步骤S4：浇灌冷却，水泵(201)启动将连接箱(103)内部的冷却水通过管道注入固定箱(204)内，经由多个孔洞浇灌至转动架(206)的内部，实现冲淋式冷却，冷却水回流至连接箱(103)内；

步骤S5：旋转冷却，双轴电机(501)转动将会带动齿轮套(503)的转动，齿轮套(503)经由齿轮的啮合将会带动穿插在配合齿轮(504)的电缆进行旋转，经由旋转过程中与空气接触，实现旋转降温；

步骤S6：风冷，双轴电机(501)的持续转动将会带动叶片(508)的旋转，进而产生风力，风力将会从多个喷气槽(507)的位置向外吹出，对电缆的表面进行风冷式冷却；

步骤S7：收卷，风冷之后，利用收卷辊对电缆进行收卷存放。

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