CN116705408B - 一种阻燃电缆及其生产装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种阻燃电缆及其生产装置，属于电缆生产技术领域，包括电缆本体以及包裹在电缆本体上的阻燃层，所述阻燃层包括如下成分：1,3‑丁二烯10份、纳米羟基磷灰石5‑6份、乙烯‑醋酸乙烯共聚物2.5‑3.5份、碳酸钙15‑18份、稳定剂2‑2.5份、聚乙烯蜡1‑2份、混合辅助阻燃剂为5份、阻燃增效剂10‑12份；所述阻燃层中所需要的成分混合均匀之后倒入涂覆机，通过在涂覆机的内部拉扯电缆本体形成具有阻燃层的电缆。阻燃层阻燃效果相比现有技术中常规的阻燃材料具备更优越的性能，其阻燃效果能够远远超过电线防火等级VW‑1，在明火燃烧对其燃烧过程中，起燃火焰微弱，烧损的程度较低。而且一旦明火移开，阻燃层上的火焰会快速的熄灭，且能够较好的保持整体阻燃层的完整性。

Description

一种阻燃电缆及其生产装置

技术领域

本发明涉及电缆生产技术领域，具体是一种阻燃电缆及其生产装置。

背景技术

线缆的用途有很多种，在线缆的表面涂覆一种绝缘层，一方面起到对线缆内部的线芯，另一方便可以起到绝缘的效果。

目前的线缆进行包覆过程中，一般都是将熔融状态下的聚乙烯层放置在挤压机中，通过挤压机的挤压，将熔融状态下的聚乙烯层挤入到线芯通入口，通过外界力对线芯的拉扯，会带动熔融的聚乙烯层向线芯前进的方向被拉扯，从而实现对以拉扯的状态将聚乙烯熔融液包覆在线芯的表面。

但是，上述的线芯在包覆过程中，当线芯头部（即在涂覆开始时，聚乙烯首先与线芯接触的部分）在与熔融液接触之后，因为是最先接触的部位，会导致低温的线缆与熔融状态的聚乙烯材料快速降温，进而熔融液团聚，导致线芯头部在包覆的过程中会出现团状物（即熔融液团聚没有被涂覆均匀）。通常需要人工手动取下，避免后期冷却凝固之后造成对线缆包覆质量的影响。但是熔融液温度较高，可能会出现烫伤手的现象。

因此，针对上述提出的问题，现在急需一种可以将电缆在包覆过程中的头部团聚物进行自动去除的生产装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种阻燃电缆及其生产装置，该装置具有可以自动去除线芯在包覆之前产生的团聚物的效果，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种阻燃电缆，包括电缆本体以及包裹在电缆本体上的阻燃层，所述阻燃层包括如下成分：1,3-丁二烯10份、纳米羟基磷灰石5-6份、乙烯-醋酸乙烯共聚物2.5-3.5份、碳酸钙15-18份、稳定剂2-2.5份、聚乙烯蜡1-2份、混合辅助阻燃剂为5份、阻燃增效剂10-12份；所述阻燃层中所需要的成分混合均匀之后倒入涂覆机，通过在涂覆机的内部拉扯电缆本体形成具有阻燃层的电缆。

作为本发明再进一步的方案：其中，所述涂覆机包括设置在机壳一侧的剔除机构，所述剔除机构包括与所述机壳一侧固定连接的固定盘，且在固定盘的外侧固定安装有导杆，所述导杆上滑动连接有接触机构，所述接触机构用于对线芯头部存在的阻燃层团聚物进行去除，所述导杆采用螺旋状设置、且所述导杆垂直于线芯的距离随着所述导杆的螺旋延长而变小。

作为本发明再进一步的方案：其中，所述导杆可以分为三个区域，其中可以提供给接触机构正常状态下稳定不动的停留区a、以及向线芯不断靠近的挤压区b，所述导杆在远离涂覆机的端面上还设置有感应区c，所述感应区c上设置有压力传感器和复位弹簧。

作为本发明再进一步的方案：其中，所述涂覆机的一侧还设置有控制机构，所述控制机构包括与涂覆机机壳转动连接的转动盘，所述转动盘的外圈设置有齿牙，且在转动盘的侧边啮合连接有主动轮，主动轮通过电机驱动，所述涂覆机的内部固定安装有存液腔，所述存液腔上方开设有供熔融液进入的进液口M，所述转动盘在靠近涂覆机的一侧上固定安装有插入存液腔且在存液腔的内部可以旋转的调节板，调节板的上方开设有与存液腔联通的进液口N。

作为本发明再进一步的方案：其中，所述接触机构在首次与感应区c上的压力传感器接触时，会发出“去除”信号，在一次接触之后的每一次接触中，都会发出“厚度变厚”信号，产生的信号均有控制器进行接受并作出处理。

作为本发明再进一步的方案：其中，所述导杆的内部开设有限位槽，所述接触机构包括与所述导杆套接的滑动套，所述滑动套的内侧固定安装有伸缩件，所述伸缩件上套接有连接弹簧，所述伸缩件的活动端固定安装有与团聚物接触的弧形板。

作为本发明再进一步的方案：其中，所述滑动套的内部还设置有在限位槽的内部滑动的限位柱，使其滑动套在滑动过程中，接触机构中的弧形板能够一直朝向线芯。

作为本发明再进一步的方案：其中，所述涂覆机的内部还设置有调节组件，所述调节组件包括与转动盘啮合连接的调节盘，所述调节盘转动安装在存液腔内部，所述调节盘上开设有四个均匀分布的竖直滑动槽，所述滑动槽的内部滑动连接有可相互靠近或分离的移动机构。

作为本发明再进一步的方案：其中，所述存液腔的内部固定安装有固定板，所述固定板上开设有腰孔槽，所述移动机构贯穿腰孔槽、并且与腰孔槽的内部滑动连接。

作为本发明再进一步的方案：其中，所述移动机构包括与在滑动槽内部移动的滑动块，所述滑动块向固定板延伸并穿过腰孔槽与支撑板固定连接，所述支撑板在靠近线芯的端面上固定安装有收缩板。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本实施例中的阻燃电缆，阻燃层阻燃效果相比现有技术中常规的阻燃材料具备更优越的性能，其阻燃效果能够远远超过电线防火等级VW-1，在明火燃烧对其燃烧过程中，起燃火焰微弱，烧损的程度较低，而且一旦明火移开，阻燃层上的火焰会快速的熄灭，且能够较好的保持整体阻燃层的完整性。

2、本实施例中的生产装置，当刚开始时涂覆机中的熔融液会初次与线芯的表面接触，但是在线芯的表面温度过低的情况下，熔融液快速凝聚，当线芯具有拉扯力之后，会带动团聚物向左侧移动。此时因为团聚物的半径与正常的包覆的绝缘层相比，半径较大，会与接触机构接触，从而接触机构会被带动与线芯做相同方向的运动。但是，因为导杆的螺旋状，当接触机构在向前运动的过程中，会出现扭动，扭动之下可以让团聚物与后面正常包覆的绝缘层产生“扭力”，因此，在“扭力”的存在下，可以将后面正常包覆的绝缘层与团聚物进行分离去除。从而实现了避免刚开始包覆时产生的团聚物对电缆质量的影响。

3、本实施例中的生产装置，通过控制器接收到“厚度变厚”信号时，会立即控制电机运动带动主动轮转动，主动轮转动时带动转动盘转动，待转动盘转动完成对调节板上的进液口N进行调节之后（即进液口N与进液口M之间的相对面积为二分之一），控制器会立即控制电机再次回转，实现进液口N与进液口M的完全相对。因为涂覆不均匀只是暂时存在的，因此在该装置调整之后，立即控制其恢复正常的包覆效果，这样才可以保证包覆出来的线缆绝缘层厚度才是均匀的。从而实现了线缆在包覆过程中的均匀性。

4、本实施例中的生产装置，通过导杆上三个区域的设置，可以更好的满足该装置对线芯涂覆之前所产生的团聚物进行自动处理的效果。

附图说明

图1为本发明中线缆在涂覆机中的示意图；

图2为本发明中剔除机构结构示意图；

图3为本发明中图2中A结构放大示意图；

图4为本发明中导杆结构示意图；

图5为本发明中调节组件与移动机构连接示意图；

图6为本发明中图5中B结构放大示意图；

图7为本发明中转动盘与调节盘结构之间的连接示意图；

图8为本发明中固定板结构在调节组件与移动机构中的位置示意图；

图9为本发明中结构剔除机构与存液腔剖视图；

图10为本发明中移动机构示意图。

图中各附图标注与部件名称之间的对应关系如下：

10、剔除机构；11、固定盘；12、导杆；121、限位槽；13、接触机构；131、滑动套；132、伸缩件；133、连接弹簧；134、弧形板；20、控制机构；21、转动盘；22、主动轮；23、调节板；30、存液腔；40、调节组件；41、调节盘；42、滑动槽；50、移动机构；51、滑动块；52、支撑板；53、收缩板；60、固定板；61、腰孔槽。

具体实施方式

一种阻燃电缆，包括电缆本体以及包裹在电缆本体上的阻燃层，所述阻燃层包括如下成分：1,3-丁二烯10份、纳米羟基磷灰石5-6份、乙烯-醋酸乙烯共聚物2.5-3.5份、碳酸钙15-18份、稳定剂2-2.5份、聚乙烯蜡1-2份、混合辅助阻燃剂为5份、阻燃增效剂10-12份；所述阻燃层中所需要的成分混合均匀之后倒入涂覆机，通过在涂覆机的内部拉扯电缆本体形成具有阻燃层的电缆。

实施例一

一种阻燃电缆，包括电缆本体以及包裹在电缆本体上的阻燃层，所述阻燃层包括如下成分：1,3-丁二烯10份、纳米羟基磷灰石5份、乙烯-醋酸乙烯共聚物2.5份、碳酸钙15份、稳定剂2份、聚乙烯蜡1份、混合辅助阻燃剂为5份、阻燃增效剂10份；所述阻燃层中所需要的成分混合均匀之后倒入涂覆机，通过在涂覆机的内部拉扯电缆本体形成具有阻燃层的电缆一。

实施例二

一种阻燃电缆，包括电缆本体以及包裹在电缆本体上的阻燃层，所述阻燃层包括如下成分：1,3-丁二烯10份、纳米羟基磷灰石6份、乙烯-醋酸乙烯共聚物3.5份、碳酸钙18份、稳定剂2.5份、聚乙烯蜡2份、混合辅助阻燃剂为5份、阻燃增效剂12份；所述阻燃层中所需要的成分混合均匀之后倒入涂覆机，通过在涂覆机的内部拉扯电缆本体形成具有阻燃层的电缆二。

对比例一

一种阻燃电缆，结构同实施例一，区别仅在于阻燃层中不含有乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚乙烯蜡、混合辅助阻燃剂，其他组分和配方相同。

对比例二

一种阻燃电缆，结构同实施例二，区别仅在于阻燃层中不含有1,3-丁二烯、纳米羟基磷灰石，其他组分和配方相同。

阻燃实验：

对实施例一、二和对比例一、二进行燃烧实验。得出如下结果：

实验一，余火燃烧时间为20秒，烧损程度为7%；

实验二，余火燃烧时间为26秒，烧损程度为9%；

实验三，余火燃烧时间为32秒，烧损程度为12%；

实验四，余火燃烧时间为44秒，烧损程度为18%；

同时，本发明中还提出了一种生产该阻燃电缆的生产装置，如下：

请参阅图1，其为本实施例线缆穿过挤压机进行涂覆的整体结构示意图，该装置包括用于挤压熔融液的涂覆机，所述涂覆机包括下料口以及输送腔，线芯通过涂覆机的输送腔贯穿涂覆机，所述涂覆机还包括设置在机壳一侧的剔除机构10，所述剔除机构10包括与所述机壳一侧固定连接的固定盘11，且在固定盘11的外侧固定安装有导杆12，所述导杆12上滑动连接有接触机构13。

进一步，为了让接触机构13可以与线芯头部的团聚物进行接触，并对其进行去除，所述导杆12采用螺旋状设置，且导杆12垂直于线芯的距离随着导杆12的螺旋延长而变小。在本实施例中，当刚开始时涂覆机中的熔融液会初次与线芯的表面接触，但是在线芯的表面温度过低的情况下，熔融液快速凝聚，当线芯具有拉扯力之后，会带动团聚物向图1的左侧移动。此时因为团聚物的半径与正常的包覆的绝缘层相比，半径较大，会与接触机构13接触，从而接触机构13会被带动与线芯做相同方向的运动。但是，因为导杆12的螺旋状，当接触机构13在向前运动的过程中，会出现扭动，扭动之下可以让团聚物与后面正常包覆的绝缘层产生“扭力”，因此，在“扭力”的存在下，可以将后面正常包覆的绝缘层与团聚物进行分离去除。

为了更好的让“扭力”的存在，所述导杆12可以分为三个区域，其中可以提供给接触机构13正常状态下稳定不动的停留区12a、以及向线芯不断靠近的挤压区12b，所述导杆12在远离涂覆机的端面上还设置有感应区12c。当团聚物存在之后，随着线芯移动一起移动到停留区12a相对的位置上之后，团聚物的表面会与接触机构13接触，并在阻挡力的作用下可以带动接触机构13一起向前移动，此时接触机构13来到导杆12的挤压区12b，接触机构13在导杆12上一边旋转一边向线缆靠近，即对线缆的向轴心的压力增加。避免在旋转的过程中，因为团聚物与正常的包覆层之间的健力较大，如果需要破坏二者之间的健力，就需要更大的扭力，因此为了避免滑动，从而设置挤压区12b来解决上述问题。所述感应区12c上设置有复位弹簧14，当接触机构13运动到感应区12c之后，此时当团聚物被“扭力”去除之后，在复位弹簧14的作用下重新回到停留区12a。通过上述三个区域的设置，可以更好的满足该装置对线芯涂覆之前所产生的团聚物进行自动处理的效果。

如图1和图2所示，所述涂覆机的左侧设置有控制机构20，所述控制机构20包括与涂覆机机壳转动连接的转动盘21，所述转动盘21的外圈设置有齿牙，且在转动盘21的侧边啮合连接有主动轮22，主动轮22通过电机驱动，所述涂覆机的内部固定安装有存液腔30，所述存液腔30上方开设有供熔融液进入的进液口M，所述转动盘21在靠近涂覆机的一侧上固定安装有插入存液腔30且在存液腔30的内部可以旋转的调节板23，调节板23的上方开设有与存液腔30联通的进液口N。在本实施例中的，当接触机构13与与感应区12c中设置的压力传感器接触之后，会产生“去除”信号，此时通过控制器将该信号传输给电机，电机驱动主动轮22带动与其啮合的转动盘21转动，从而转动盘21带动与其固定连接的调节板23转动，调节板23在存液腔30的内部转动，可以调节进液口N与进液口M相对的面积，当两个口完全相对时，此时熔融液进入的流量最大，进而实现对涂覆机中熔融液进入到存液腔30速度的控制。

在上述实施例中，可以通过熔融液进入到存液腔30的速度，来实现对线缆涂覆的厚度进行控制。在初始时，进液口M与进液口N的相对面积为二分之一，此时会产生团聚物，当接触机构13运动到感应区12c之后，此时团聚物去除，并且会发出“去除”信号，此时电机带动主动轮22转动，进而带动转动盘21转动，此时调节板23转动调节进液口N的面积与进液口M完全相对。此时熔融液流量最大。但是，在包覆过程中，可能会因为各方面因素，导致包覆层的半径变大（即包覆厚度过厚），此时接触机构13会按照上述动作二次运动，同样在二次接触压力传感器之后，会发出“厚度变厚”的信号，信号传给控制器，控制器控制电机反转，此时两个进液口重新回答初始的状态（即一半的流量）。

如图3、如图4所示，为了让接触机构13在旋转挤压的过程中一直朝向线缆，在所述导杆12的内部开设有如图3所示的限位槽121，所述接触机构13包括与所述导杆12套接的滑动套131，所述滑动套131的内侧固定安装有伸缩件132，所述伸缩件132上套接有连接弹簧133，所述伸缩件132的活动端固定安装有与团聚物接触的弧形板134。当弧形板134与团聚物接触时，如果团聚物半径较大，会对伸缩件进行挤压，在团聚物被去除之后，在连接弹簧133的作用下，伸缩件恢复原位。避免团聚物半径过大，破坏接触机构13。在本实施例中，滑动套131的内部还设置有在限位槽121的内部滑动的限位柱。使其滑动套131在滑动过程中，使其一直朝向线芯。

为了更好的控制绝缘层在线芯上均匀的涂覆，如图5至图10所示，所述涂覆机的内部还设置有调节组件40，所述调节组件40包括与转动盘21啮合连接的调节盘41，所述调节盘41转动安装在存液腔30内部，所述调节盘41上开设有四个均匀分布的竖直滑动槽42，所述滑动槽42的内部滑动连接有移动机构50，所述移动机构50包括与在滑动槽42内部移动的滑动块51，所述存液腔30的内部固定安装有固定板60，所述固定板60上开设有腰孔槽61，所述滑动块51向固定板60延伸并穿过腰孔槽61与支撑板52固定连接，所述支撑板52在靠近线芯的端面上固定安装有收缩板53。在本实施例中，当出现包覆厚度较大时，此时转动盘21在主动轮22的作用下，顺时针转动，转动盘21内部设置有的齿牙会带动与其啮合的调节盘41转动，调节盘41顺时针转动，带动移动机构50移动顺时针转动。此时在固定板60上开设的腰孔槽61作用下，移动机构50会向调节盘41的中心点移动，即在滑动槽42内部向下滑动，此时四个移动机构50相互靠近，在收缩板53的作用下，存液腔30与线芯之间空隙减小，进而缩小了熔融液从存液腔30中与线芯接触的速度（即缩小了出液口）此时在线芯拉扯力的作用下，相同时间下与线芯接触的熔融液量变少，就会改变涂层的厚度。进而实现了对线芯包覆厚度的改变。

在控制器接收到“厚度变厚”信号时，会立即控制电机运动带动主动轮22转动，主动轮22转动时带动转动盘21转动，待转动盘21转动完成对调节板23上的进液口N进行调节之后（即进液口N与进液口M之间的相对面积为二分之一），控制器会立即控制电机再次回转，实现进液口N与进液口M的完全相对。因为涂覆不均匀只是暂时存在的，因此在该装置调整之后，立即控制其恢复正常的包覆效果，这样才可以保证包覆出来的线缆绝缘层厚度才是均匀的。

并且在移动机构50中的收缩板53在靠近的过程中，会存在一个扭转力，即收缩板53会沿着弧形的腰孔槽61移动，当存液腔30的内部存满混合的熔融液之后，收缩板53会被熔融液包裹；当收缩板53在旋转的过程中，也会提供一个沿着旋转方向的拉扯力，在一定的程度上改变了阻燃层的半径大小（阻燃层的厚度）。配合上述的改变线芯出液口的空间，从而可以更有效的去快速调整阻燃层的厚度。使其在包覆的过程中，电缆阻燃层包覆厚度更加均匀。

以上所述的，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种阻燃电缆的生产装置，用于生产阻燃电缆，阻燃电缆包括电缆本体以及包裹在电缆本体上的阻燃层，其特征在于，所述阻燃层包括如下成分：1,3-丁二烯10份、纳米羟基磷灰石5-6份、乙烯-醋酸乙烯共聚物2.5-3.5份、碳酸钙15-18份、稳定剂2-2.5份、聚乙烯蜡1-2份、混合辅助阻燃剂为5份、阻燃增效剂10-12份；所述阻燃层中所需要的成分混合均匀之后倒入涂覆机，通过在涂覆机的内部拉扯电缆本体形成具有阻燃层的电缆，其特征在于，所述涂覆机包括设置在机壳一侧的剔除机构（10），所述剔除机构（10）包括与所述机壳一侧固定连接的固定盘（11），且在固定盘（11）的外侧固定安装有导杆（12），所述导杆（12）上滑动连接有接触机构（13），所述接触机构（13）用于对线芯头部存在的阻燃层团聚物进行去除，所述导杆（12）采用螺旋状设置、且所述导杆（12）垂直于线芯的距离随着所述导杆（12）的螺旋延长而变小；

所述导杆（12）可以分为三个区域，其中可以提供给接触机构（13）正常状态下稳定不动的停留区（12a）、以及向线芯不断靠近的挤压区（12b），所述导杆（12）在远离涂覆机的端面上还设置有感应区（12c），所述感应区（12c）上设置有压力传感器和复位弹簧（14）；

所述导杆（12）的内部开设有限位槽（121），所述接触机构（13）包括与所述导杆（12）套接的滑动套（131），所述滑动套（131）的内侧固定安装有伸缩件（132），所述伸缩件（132）上套接有连接弹簧（133），所述伸缩件（132）的活动端固定安装有与团聚物接触的弧形板（134）。

2.根据权利要求1所述的阻燃电缆的生产装置，其特征在于，所述涂覆机的一侧还设置有控制机构（20），所述控制机构（20）包括与涂覆机机壳转动连接的转动盘（21），所述转动盘（21）的外圈设置有齿牙，且在转动盘（21）的侧边啮合连接有主动轮（22），主动轮（22）通过电机驱动，所述涂覆机的内部固定安装有存液腔（30），所述存液腔（30）上方开设有供熔融液进入的进液口M，所述转动盘（21）在靠近涂覆机的一侧上固定安装有插入存液腔（30）且在存液腔（30）的内部可以旋转的调节板（23），调节板（23）的上方开设有与存液腔（30）联通的进液口N。

3.根据权利要求2所述的阻燃电缆的生产装置，其特征在于，所述接触机构（13）在首次与感应区（12c）上的压力传感器接触时，会发出“去除”信号，在一次接触之后的每一次接触中，都会发出“厚度变厚”信号，产生的信号均有控制器进行接受并作出处理。

4.根据权利要求1所述的阻燃电缆的生产装置，其特征在于，所述滑动套（131）的内部还设置有在限位槽（121）的内部滑动的限位柱，使其滑动套（131）在滑动过程中，接触机构（13）中的弧形板（134）能够一直朝向线芯。

5.根据权利要求2所述的阻燃电缆的生产装置，其特征在于，所述涂覆机的内部还设置有调节组件（40），所述调节组件（40）包括与转动盘（21）啮合连接的调节盘（41），所述调节盘（41）转动安装在存液腔（30）内部，所述调节盘（41）上开设有四个均匀分布的竖直滑动槽（42），所述滑动槽（42）的内部滑动连接有可相互靠近或分离的移动机构（50）。

6.根据权利要求5所述的阻燃电缆的生产装置，其特征在于，所述存液腔（30）的内部固定安装有固定板（60），所述固定板（60）上开设有腰孔槽（61），所述移动机构（50）贯穿腰孔槽（61）、并且与腰孔槽（61）的内部滑动连接。

7.根据权利要求6所述的阻燃电缆的生产装置，其特征在于，所述移动机构（50）包括与在滑动槽（42）内部移动的滑动块（51），所述滑动块（51）向固定板（60）延伸并穿过腰孔槽（61）与支撑板（52）固定连接，所述支撑板（52）在靠近线芯的端面上固定安装有收缩板（53）。

8.一种采用权利要求1-7任一所述的阻燃电缆的生产装置生成的阻燃电缆。