CN116190007B - 一种电力电缆生产的成缆装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及成缆装置技术领域，提出了一种电力电缆生产的成缆装置及其使用方法，包括架体、绞笼机、模架、绕包机、牵引装置和收排线架，绞笼机包括送线盘、分线盘、主轴和绞线盘，还包括同径包线机构，同径包线机构包括挤出腔和多个挤出头，挤出头通过多个支撑架安装在主轴的外围，挤出腔为内侧开口式结构，挤出腔的内侧密封转动安装有转动板，转动板上安装有多个挤出管，多个挤出头分别通过对应的挤出管和挤出腔连通，挤出管上安装有阀门，挤出腔连通有多个进料管，包覆层冷却固化机构，包覆层冷却固化机构安装在架体上，用于对包覆在线芯外围的包覆层进行冷却固化，本发明便于保证异形和异径线芯进行成缆时的成缆质量。

Description

一种电力电缆生产的成缆装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及成缆装置技术领域，具体涉及一种电力电缆生产的成缆装置及其使用方法。

背景技术

电力电缆是用于传输和分配电能的电缆，电力电缆常用于城市地下电网、发电站引出线路、工矿企业内部供电及过江海水下输电线，在对电力电缆进行成缆时，需要使用成缆装置将多股线芯绞合在一起成缆，成缆装置主要包括放线架、绞笼体、线模座、绕包机、铠装机、计米器、牵引装置、收排线架、传动系统及电器系统。

在实际成缆过程中，多股线芯的截面以及直径等存在差异，在对多股不同的直径以及异形截面线芯进行绞合时，多股线芯在绞笼体和线模座的配合下转动相同的扭角，但由于线芯的形状和粗细的不同，线芯在扭转同样幅度时其张力存在差异，则容易造成排线混乱，各股线芯在不同的张力作用下产生不同程度的弯曲，导致成缆蛇形，影响成缆质量。

发明内容

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种电力电缆生产的成缆装置及其使用方法，以解决背景技术中提出的现有技术在对异形和异径线芯进行成缆时各线芯张力不同影响成缆质量的问题。

（二）技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种电力电缆生产的成缆装置，包括架体、绞笼机、模架、绕包机、牵引装置和收排线架，所述绞笼机、模架、绕包机、牵引装置和收排线架均安装在所述架体上，其中，所述绞笼机包括送线盘、分线盘、主轴和绞线盘，所述送线盘、分线盘和绞线盘均安装在所述主轴的外围，所述送线盘上转动安装有多个放置芯盘的线盘架，还包括：

同径包线机构，所述同径包线机构安装在所述架体上，用于在各个线芯的外围包覆外径相等的包覆层，所述同径包线机构包括挤出腔和多个挤出头，所述挤出头通过多个支撑架安装在所述主轴的外围，所述挤出腔为内侧开口式结构，所述挤出腔的内侧密封转动安装有转动板，所述转动板上安装有多个挤出管，所述挤出腔安装在所述架体上，多个所述挤出头分别通过对应的挤出管和所述挤出腔连通，所述挤出管上安装有阀门，所述挤出腔连通有多个进料管，所述挤出头的进线端和出线端分别可拆卸连接有进线端盖和调径端盖，所述进线端盖上开设有进线孔，所述调径端盖上开设有出线孔；

包覆层冷却固化机构，所述包覆层冷却固化机构安装在所述架体上，用于对包覆在线芯外围的包覆层进行冷却固化，所述包覆层冷却固化机构包括多个冷却通道、进水座、冷却座和多个冷却管，所述冷却通道通过多个固定板安装在所述主轴的外围，所述冷却座固定套装在所述主轴的外围，所述进水座安装在所述架体上，所述冷却座和所述进水座密封转动连通，所述进水座连通有进水管，多个所述冷却管之间连通，多个所述冷却管和所述冷却座连通，多个所述冷却管分别安装在多个所述冷却通道的侧壁内部；

其中，多个所述挤出头和多个所述冷却通道一一对应，所述分线盘上开设有多个分线孔，所述绞线盘上开设有多个绞线孔，并且多个所述挤出头和多个所述冷却通道分别位于对应的绞线孔和分线孔之间的连线位置处。

为进一步提高对线芯包覆层的降温效果，减少包覆层的变形或开裂，所述架体的上安装有安装架，所述安装架上安装有多个冷却风机，所述冷却风机的出风口朝向所述主轴。

为减少包覆层和绞线盘之间的摩擦，减少包覆层的损坏，所述绞线盘靠近所述分线盘的一侧转动安装有多个转动架，所述转动架上转动安装有支撑转辊，所述绞线盘上安装有固定板，所述固定板和所述转动架之间安装有多个压紧弹簧。

为避免线芯从挤出头穿过后包覆层掉落碎屑，所述架体的顶部设置有碎屑承接箱，所述碎屑承接箱位于所述挤出腔的底部。

一种电力电缆生产的成缆装置的使用方法，包括上述的一种电力电缆生产的成缆装置，还包括以下步骤：

步骤一、将线盘架上的线芯依次穿过分线孔、挤出头和冷却通道，将进料管和外部挤出机的出料口连通，外部挤出机将熔融橡胶挤出至挤出腔的内部，通过阀门控制挤出管的开闭，使熔融橡胶从挤出管挤入挤出头的内部，包裹在线芯的外围形成包覆层，随着线芯的移动将橡胶包覆层带出，同时通过出线口对橡胶的直径进行控制，使多股线芯外部的包覆层直径相等，在线芯穿过挤出头时，掉落的部分橡胶碎屑落入碎屑承接箱的内部对其进行收集和回收；

步骤二、包裹有包覆层的线芯继续移动至冷却通道的内部，外部冷水机将冷水通过进水管输送至进水座和冷却座的内部，并送入冷却管的内部，对冷却通道进行冷却降温，从而对冷却通道内部的线芯以及包覆层进行冷却，使包覆层固化；

步骤三、将包覆层冷却固化后的多股线芯穿过绞线孔、模架、绕包机和牵引装置后绕设在收排线架上，在穿过绞线孔时，在压紧弹簧的作用下使支撑转辊压紧在线芯的包覆层的表面，对线芯进行支撑并保持线芯的张紧，同时减少线芯和绞线孔的边缘的接触和摩擦，绞笼转动和模架配合对多股线芯进行绞合，模架使多个绝缘线芯并合，绞成圆形电力电缆，多股线芯外部的包覆层形状和直径相同，在绞合过程中转动幅度和张力相等，保证成缆的均匀性，将均匀成缆后的电力电缆缠绕在收排线架上即可。

（三）有益效果

与已知公有技术相比，本发明提供了一种电力电缆生产的成缆装置及其使用方法，具备以下有益效果：

本发明中，将线芯穿过分线孔、挤出头、冷却通道和绞线孔，通过外部挤出机将橡胶通过进料管挤入挤出腔的内部，并通过挤出管挤入挤出头的内部包裹在线芯的外围形成包覆层，通过出线孔对包覆层的外径进行控制，通过外部冷水机将冷水通过进水座、冷却座送入冷却管的内部，对冷却通道进行降温，从而对线芯外部的包覆层进行冷却固化，冷却固化后的多股线芯在绞笼机和模架的配合下被绞合为一股电力电缆，对比上述的现有技术，该方案通过将在多股异形或异径的线芯的外围包裹外径相同的包覆层，使多股线芯的张力平衡，从而保证成缆的均匀度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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为本发明的立体结构示意图；

图2为本发明绞笼机的立体结构示意图；

图3为本发明同径包线机构的立体结构示意图；

图4为本发明包覆层冷却固化机构的立体结构示意图；

图5为本发明转动架、支撑转辊和固定板的立体结构示意图。

图中的标号分别代表：

1、架体；2、模架；3、绕包机；4、牵引装置；5、收排线架；6、碎屑承接箱；7、安装架；8、冷却风机；9、转动架；10、支撑转辊；11、固定板；12、压紧弹簧；

100、绞笼机；101、送线盘；102、分线盘；103、主轴；104、绞线盘；105、驱动机构；106、填充绳盘；

200、同径包线机构；201、挤出腔；202、挤出头；203、转动板；204、挤出管；205、阀门；206、进料管；207、进线端盖；208、调径端盖；

300、包覆层冷却固化机构；301、冷却通道；302、进水座；303、冷却座；304、冷却管；305、进水管。

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。

请参阅图1至图5，一种电力电缆生产的成缆装置，包括架体1、绞笼机100、模架2、绕包机3、牵引装置4和收排线架5，绞笼机100、模架2、绕包机3、牵引装置4和收排线架5均安装在架体1上，其中，绞笼机100包括送线盘101、分线盘102、主轴103、绞线盘104和驱动主轴103转动的驱动机构105，送线盘101、分线盘102和绞线盘104均安装在主轴103的外围，送线盘101上转动安装有多个放置芯盘的线盘架，驱动机构105可带动主轴103转动，从而带动送线盘101、分线盘102、和绞线盘104同步转动，线盘架通过齿轮组和主轴103传动连接，线盘架随主轴103的转动反转，使线盘架在随送线盘101转动的同时保持较为稳定的状态，模架2可将多股线缆并合，绞成正确的圆形电缆，送线盘101靠近绞线盘104的一端安装有多个固定的支杆，用以安放填充绳盘106，填充绳盘106上的填充绳穿过对应的多个绞线孔，使填充绳和线芯绞合在一起，对线芯之间的空间进行填充，使多股线芯绞合为圆形电缆，绞笼机100和模架2配合对多股线芯进行绞合，通过绕包机3对绞合后的电缆的外围包布带、纸带、玻璃布带或薄膜带对电缆进行包装限位，牵引装置4转动对电缆进行牵引，电缆绕设在收排线架5上，随着牵引装置4对电缆的牵引，收排线架5上的收线辊对电缆进行收卷，将电缆缠绕在收线辊上，将收线辊从收排线架5上拆卸下来进行后续的加工即可，还包括同径包线机构200和包覆层冷却固化机构300。

请参阅图2至图3，同径包线机构200安装在架体1上，用于在各个线芯的外围包覆外径相等的包覆层，同径包线机构200包括挤出腔201和多个挤出头202，挤出头202通过多个支撑架安装在主轴103的外围，挤出腔201为内侧开口式结构，挤出腔201的内侧开设有密封转动槽，密封转动槽的内部密封转动安装有转动板203，挤出腔201安装在架体1上，挤出腔201和主轴103的轴心线重合，转动板203上安装有多个挤出管204，多个挤出头202分别通过对应的挤出管204和挤出腔201连通，挤出管204上安装有阀门205，挤出腔201连通有多个进料管206，挤出头202的进线端和出线端分别可拆卸连接有进线端盖207和调径端盖208，进线端盖207上开设有进线孔，调径端盖208上开设有出线孔。

通过驱动机构105带动主轴103转动，从而带动多个挤出头202转动，转动板203随多个挤出头202进行转动，在保证挤出头202以及挤出管204和挤出腔201连通的同时，使挤出头202随线芯转动，线芯从进线孔进入挤出头202的内部并从出线孔穿出，进线孔的形状和线芯的形状适配，避免挤出头202内部的包覆层原料从进线孔逸出，出线孔的直径即为包覆层外径，其截面积大于最粗的线芯的面积，可使线芯通过，在线芯通过出线孔移出挤出头202时，出线孔的边缘将多余的橡胶刮落，使移出的线芯和包覆层共同构成的截面和出线孔的截面适应，多股线芯形成截面相等的带包覆层的线缆，然后对多股外径相同的线缆进行绞合，以此减少张力不均的情况，进线端盖207和调径端盖208通过螺纹连接的方式可拆卸连接在挤出头202的两侧，可对进线端盖207和调径端盖208进行便捷的拆装，从而对进线孔和出线孔进行更换，适应不同外形的线芯的通过，和线芯配合对挤出头202进行封闭，同时可调节包覆层的外径，使包覆层可对多股线芯进行包裹，将进料管206和外部挤出机连通，外部挤出机可将熔融状态的橡胶挤入挤出腔201的内部，并通过挤出管204挤入挤出头202的内部包裹在线芯的外围形成包覆层，通过阀门205可控制对应的挤出管204的开闭，从而适应不同数量线芯的包覆工作，绞合不同数量的线芯。

请参阅图1至图3，需要补充说明的是，架体1的顶部设置有碎屑承接箱6，碎屑承接箱6位于挤出腔201的底部，线芯带动包覆层从调径端盖208处移出时，可能有部分包覆层原料掉落，掉落的包覆层原料落入碎屑承接箱6的内部，定期对碎屑承接箱6内部的包覆层碎屑进行收集，可对其进行回收利用。

请参阅图2和图4，包覆层冷却固化机构300安装在架体1上，用于对包覆在线芯外围的包覆层进行冷却固化，包覆层冷却固化机构300包括多个冷却通道301、进水座302、冷却座303和多个冷却管304，冷却通道301通过多个固定板11安装在主轴103的外围，冷却座303固定套装在主轴103的外围，进水座302安装在架体1上，冷却座303和进水座302密封转动连通，冷却座303连通有连接环，进水座302上开设有和连接环适配的连接槽，连接环密封转动安装在连接槽的内部，以实现进水座302和冷却座303的密封转动连通，进水座302连通有进水管305，多个冷却管304之间连通，多个冷却管304和冷却座303连通，多个冷却管304分别安装在多个冷却通道301的侧壁内部，多个挤出头202和多个冷却通道301一一对应，分线盘102上开设有多个分线孔，绞线盘104上开设有多个绞线孔，并且多个挤出头202和多个冷却通道301分别位于对应的绞线孔和分线孔之间的连线位置处。

包覆有包覆层的线芯从挤出头202出来后进入冷却通道301，将进水管305和外部冷水机连通，外部冷水机将冷水输送至进水座302的内部，进水座302内部的冷水进入多个冷却管304，对冷却通道301进行冷却降温，从而对其内部的线芯外部的包覆层进行冷却降温，使包覆层固化，在此过程中主轴103带动多个冷却通道301转动，冷却通道301和挤出头202的角度对应，并且挤出头202和冷却通道301的轴心线与分线孔和绞线孔的圆心之间的连线重合，线芯从分线孔穿入绞线孔内部时，恰好使线芯处于挤出头202和冷却通道301的内部，减少线芯以及包覆层和挤出头202以及冷却通道301之间的压力，从而保证包覆层的完整。

请参阅图2，需要补充说明的是，为进一步提高对线芯包覆层的降温效果，减少包覆层的变形或开裂，架体1的上安装有安装架7，安装架7上安装有多个冷却风机8，冷却风机8的出风口朝向主轴103，在线芯从冷却通道301出来后，冷却风机8向主轴103处吹送冷风，扩大冷却通道301周围形成的冷风的降温范围，进一步对线芯和包覆层进行降温，减少线芯和包覆层的损坏。

请参阅图5，还要补充说明的是，绞线盘104靠近分线盘102的一侧转动安装有多个转动架9，转动架9上转动安装有支撑转辊10，绞线盘104上安装有固定板11，固定板11和转动架9之间安装有多个压紧弹簧12，在压紧弹簧12的作用下将支撑转辊10压紧在包裹有包覆层的线芯的外围，分线盘102的直径大于绞线盘104的直径，传统的绞笼机100线芯在绞线孔处时和绞线孔远离绞线盘104的圆心的一侧接触，在支撑转辊10的作用下使线芯远离绞线孔的边缘，从而减少包覆层和绞线孔边缘的摩擦，从而保证包覆层的完成性，同时减少线芯在绞线孔的作用下的张力，减少线芯本身的损坏，支撑转辊10上开设有限位凹槽，可将线芯限制在限位凹槽的内部，保证线芯的稳定性，同时通过支撑转辊10的转动可减少。

一种电力电缆生产的成缆装置的使用方法，包括上述的一种电力电缆生产的成缆装置，还包括以下步骤：

步骤一、将线盘架上的线芯依次穿过分线孔、挤出头202和冷却通道301，将进料管206和外部挤出机的出料口连通，外部挤出机将熔融橡胶挤出至挤出腔201的内部，通过阀门205控制挤出管204的开闭，使熔融橡胶从挤出管204挤入挤出头202的内部，包裹在线芯的外围形成包覆层，随着线芯的移动将橡胶包覆层带出，同时通过出线口对橡胶的直径进行控制，使多股线芯外部的包覆层直径相等，在线芯穿过挤出头202时，掉落的部分橡胶碎屑落入碎屑承接箱6的内部对其进行收集和回收；

步骤二、包裹有包覆层的线芯继续移动至冷却通道301的内部，外部冷水机将冷水通过进水管305输送至进水座302和冷却座303的内部，并送入冷却管304的内部，对冷却通道301进行冷却降温，从而对冷却通道301内部的线芯以及包覆层进行冷却，使包覆层固化；

步骤三、将包覆层冷却固化后的多股线芯穿过绞线孔、模架2、绕包机3和牵引装置4后绕设在收排线架5上，在穿过绞线孔时，在压紧弹簧12的作用下使支撑转辊10压紧在线芯的包覆层的表面，对线芯进行支撑并保持线芯的张紧，同时减少线芯和绞线孔的边缘的接触和摩擦，绞笼转动和模架2配合对多股线芯进行绞合，模架2使多个绝缘线芯并合，绞成圆形电力电缆，多股线芯外部的包覆层形状和直径相同，在绞合过程中转动幅度和张力相等，保证成缆的均匀性，将均匀成缆后的电力电缆缠绕在收排线架5上即可。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种电力电缆生产的成缆装置，包括架体（1）、绞笼机（100）、模架（2）、绕包机（3）、牵引装置（4）和收排线架（5），所述绞笼机（100）、模架（2）、绕包机（3）、牵引装置（4）和收排线架（5）均安装在所述架体（1）上，其中，所述绞笼机（100）包括送线盘（101）、分线盘（102）、主轴（103）和绞线盘（104），所述送线盘（101）、分线盘（102）和绞线盘（104）均安装在所述主轴（103）的外围，所述送线盘（101）上转动安装有多个放置芯盘的线盘架，其特征在于，还包括：

同径包线机构（200），所述同径包线机构（200）安装在所述架体（1）上，用于在各个线芯的外围包覆外径相等的包覆层，所述同径包线机构（200）包括挤出腔（201）和多个挤出头（202），所述挤出头（202）通过多个支撑架安装在所述主轴（103）的外围，所述挤出腔（201）为内侧开口式结构，所述挤出腔（201）的内侧密封转动安装有转动板（203），所述转动板（203）上安装有多个挤出管（204），所述挤出腔（201）安装在所述架体（1）上，多个所述挤出头（202）分别通过对应的挤出管（204）和所述挤出腔（201）连通，所述挤出管（204）上安装有阀门（205），所述挤出腔（201）连通有多个进料管（206），所述挤出头（202）的进线端和出线端分别可拆卸连接有进线端盖（207）和调径端盖（208），所述进线端盖（207）上开设有进线孔，所述调径端盖（208）上开设有出线孔；

包覆层冷却固化机构（300），所述包覆层冷却固化机构（300）安装在所述架体（1）上，用于对包覆在线芯外围的包覆层进行冷却固化。

2.根据权利要求1所述的一种电力电缆生产的成缆装置，其特征在于，所述包覆层冷却固化机构（300）包括多个冷却通道（301）、进水座（302）、冷却座（303）和多个冷却管（304），所述冷却通道（301）通过多个固定板（11）安装在所述主轴（103）的外围，所述冷却座（303）固定套装在所述主轴（103）的外围，所述进水座（302）安装在所述架体（1）上，所述冷却座（303）和所述进水座（302）密封转动连通，所述进水座（302）连通有进水管（305），多个所述冷却管（304）之间连通，多个所述冷却管（304）和所述冷却座（303）连通，多个所述冷却管（304）分别安装在多个所述冷却通道（301）的侧壁内部。

3.根据权利要求2所述的一种电力电缆生产的成缆装置，其特征在于，所述架体（1）的上安装有安装架（7），所述安装架（7）上安装有多个冷却风机（8），所述冷却风机（8）的出风口朝向所述主轴（103）。

4.根据权利要求3所述的一种电力电缆生产的成缆装置，其特征在于，多个所述挤出头（202）和多个所述冷却通道（301）一一对应，所述分线盘（102）上开设有多个分线孔，所述绞线盘（104）上开设有多个绞线孔，并且多个所述挤出头（202）和多个所述冷却通道（301）分别位于对应的绞线孔和分线孔之间的连线位置处。

5.根据权利要求4所述的一种电力电缆生产的成缆装置，其特征在于，所述绞线盘（104）靠近所述分线盘（102）的一侧转动安装有多个转动架（9），所述转动架（9）上转动安装有支撑转辊（10），所述绞线盘（104）上安装有固定板（11），所述固定板（11）和所述转动架（9）之间安装有多个压紧弹簧（12）。

6.根据权利要求5所述的一种电力电缆生产的成缆装置，其特征在于，所述架体（1）的顶部设置有碎屑承接箱（6），所述碎屑承接箱（6）位于所述挤出腔（201）的底部。

7.一种电力电缆生产的成缆装置的使用方法，其特征在于，使用了权利要求6所述的一种电力电缆生产的成缆装置，包括以下步骤：

S1、将线盘架上的线芯依次穿过分线孔、挤出头（202）和冷却通道（301），将进料管（206）和外部挤出机的出料口连通，外部挤出机将熔融橡胶挤出至挤出腔（201）的内部，通过阀门（205）控制挤出管（204）的开闭，使熔融橡胶从挤出管（204）挤入挤出头（202）的内部，包裹在线芯的外围形成包覆层，随着线芯的移动将橡胶包覆层带出，同时通过出线口对橡胶的直径进行控制，使多股线芯外部的包覆层直径相等，在线芯穿过挤出头（202）时，掉落的部分橡胶碎屑落入碎屑承接箱（6）的内部对其进行收集和回收；

S2、包裹有包覆层的线芯继续移动至冷却通道（301）的内部，外部冷水机将冷水通过进水管（305）输送至进水座（302）和冷却座（303）的内部，并送入冷却管（304）的内部，对冷却通道（301）进行冷却降温，从而对冷却通道（301）内部的线芯以及包覆层进行冷却，使包覆层固化；

S3、将包覆层冷却固化后的多股线芯穿过绞线孔、模架（2）、绕包机（3）和牵引装置（4）后绕设在收排线架（5）上，在穿过绞线孔时，在压紧弹簧（12）的作用下使支撑转辊（10）压紧在线芯的包覆层的表面，对线芯进行支撑并保持线芯的张紧，同时减少线芯和绞线孔的边缘的接触和摩擦，绞笼转动和模架（2）配合对多股线芯进行绞合，模架（2）使多个绝缘线芯并合，绞成圆形电力电缆，多股线芯外部的包覆层形状和直径相同，在绞合过程中转动幅度和张力相等，保证成缆的均匀性，将均匀成缆后的电力电缆缠绕在收排线架（5）上即可。

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