CN117038218A - 耐高温电缆的生产用包覆装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种耐高温电缆的生产用包覆装置，包括：依次连接的挤出嘴、挤出腔和包覆模头，挤出嘴内部沿直线方向贯通设有第一通道，挤出嘴的侧面开设有进料口，进料口与第一通道内侧壁连通，挤出腔内部开设有第二通道，包覆模头内部沿直线方向贯通开设有第三通道，挤出腔可相对挤出嘴绕第一通道轴线方向转动，第二通道由多个直线通道连通形成，多个直线通道均在同一平面内，相邻两直线通道不同轴。本发明的包覆装置通过弯折作用，使芯线表面编织的导线发生局部的位错和滑移，该局部的位错和滑移过程可以促进包覆料与芯线表面进行充分接触和渗透，从而提高了对芯线的包覆效果。

Description

耐高温电缆的生产用包覆装置

技术领域

本发明涉及电缆生产设备技术领域，尤其涉及一种耐高温电缆的生产用包覆装置。

背景技术

耐高温电缆需要再高温条件下具有良好的材料以及结构稳定性，芯线金属材质在高温下通常能够维持良好的结构性能，但是外部绝缘层和护套层在高温下容易产生一系列的稳定性问题。

现有技术中，绝缘材料一般通过与芯线共挤出的方式在芯线的外表面形成绝缘层，在绝缘层材料自身具有良好耐高温性能的前提下，高温下容易导致稳定性问题的原因一般是由于绝缘层自身存在厚度不均匀、气泡以及与芯线之间结合能力差导致，尤其是现有芯线为成绞芯线时，单根的芯线之间并非完美贴合，成绞芯线表面也并非光滑，熔融的绝缘料在挤出模腔内与芯线表面难以做到完全贴合，这就导致了芯线与绝缘层之间存在气泡和缝隙等问题，同时绝缘材料也难以直接渗入成绞芯线的内侧，这就导致了现有技术中，耐高温电缆中芯线与绝缘层之间不可避免存在较多空隙的问题，而这些空隙缺陷在高温环境下使用过程中，极易带来安全问题和质量影响。

鉴于此，如何从绝缘层包覆工艺阶段对耐高温电缆的生产过程进行改进，从而尽可能降低芯线与绝缘层之间的空隙，成为目前亟待解决的技术问题之一。

发明内容

有鉴于此，本发明提出了一种耐高温电缆的生产用包覆装置。

本发明的技术方案是这样实现的：本发明提供了一种耐高温电缆的生产用包覆装置，包括：依次连接的挤出嘴、挤出腔和包覆模头，挤出嘴内部沿直线方向贯通设有第一通道，挤出嘴的侧面开设有进料口，进料口与第一通道内侧壁连通，挤出腔内部开设有第二通道，包覆模头内部沿直线方向贯通开设有第三通道，第一通道、第二通道和第三通道依次连通，第一通道和第三通道同轴设置，挤出嘴相对包覆模头固定，挤出腔可相对挤出嘴绕第一通道轴线方向转动，挤出腔可相对包覆模头绕第三通道轴线方向转动，第二通道由多个直线通道连通形成，多个直线通道均在同一平面内，相邻两直线通道不同轴。

在一些实施方式中，还包括导向轮，相邻两个直线通道连接处的内壁上均转动设置有一个导向轮，导向轮的转动轴与多个直线通道所在平面垂直。

在一些实施方式中，还包括导向杆和直线驱动装置，挤出腔表面开设有与导向轮数量相同的导向槽，导向槽长度方向与第一通道轴线方向垂直，导向槽长度方向与多个直线通道所在平面平行，导向槽与第二通道连通，导向杆滑动设置在导向槽内，导向轮转动设置在导向杆位于第二通道内的一端，直线驱动装置固定安装在挤出腔外表面，每个导向杆分别与一个直线驱动装置传动连接，直线驱动装置可驱动导向杆沿导向槽长度方向直线往复运动。

在一些实施方式中，直线驱动装置包括：安装架、驱动电机、主动轮和从动轮，安装架固定在挤出腔表面，驱动电机固定安装在安装架上，驱动电机驱动主动轮转动，主动轮与从动轮传动连接，从动轮转动安装在安装架上，从动轮螺纹套设在导向杆外侧。

在一些实施方式中，挤出腔的数量至少为两个，多个挤出腔依次串联连通设置在挤出嘴和包覆模头之间，相邻两个挤出腔之间均可围绕第一通道的轴线转动。

在一些实施方式中，还包括导向环，所述导向环固定安装在包覆模头内侧，导向环与第三通道同轴设置。

在一些实施方式中，还包括滚珠，导向环内侧沿周向阵列开设有若干球形槽，每个球形槽内均滚动设置有滚珠，所述滚珠凸出于导向环内侧壁。

在一些实施方式中，还包括加热线圈，所述加热线圈贴设在挤出腔的外表面。

在一些实施方式中，加热线圈所在平面与多个直线通道所在平面平行。

本发明的耐高温电缆的生产用包覆装置相对于现有技术具有以下有益效果：

本发明的包覆装置，在挤出嘴和包覆模头之间设置挤出腔，挤出腔内设置有多个连通的直线通道，由于相邻的直线通道之间不同轴，芯线在经过挤出腔内的第二通道内相邻直线通道连接处时，芯线会随着直线通道的弯折而发生弯折，由于芯线输送过程会保持张紧，因此芯线内部张力作用使芯线在第二通道内也会弯折，通过该弯折作用，使芯线表面编织的导线发生局部的位错和滑移，该局部的位错和滑移过程可以促进包覆料与芯线表面进行充分接触和渗透，从而提高了对芯线的包覆效果。

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为本发明的耐高温电缆的生产用包覆装置的轴测图；

图2为本发明的耐高温电缆的生产用包覆装置的爆炸图；

图3为本发明的耐高温电缆的生产用包覆装置的剖面图；

图4为本发明的耐高温电缆的生产用包覆装置中挤出腔部分轴测视角剖面图；

图5为本发明的耐高温电缆的生产用包覆装置中包覆模头部分的爆炸图；

图6为本发明的耐高温电缆的生产用包覆装置中包覆模头部分轴测视角半剖图；

图7为本发明的耐高温电缆的生产用包覆装置中挤出嘴部分轴测视角半剖图；

图8为本发明的耐高温电缆的生产用包覆装置中直线驱动装置的轴测图。

图中：1-挤出嘴、2-挤出腔、3-包覆模头、4-导向轮、5-导向杆、6-直线驱动装置、7-导向环、8-滚珠、9-加热线圈、11-第一通道、12-进料口、21-第二通道、211-直线通道、22-导向槽、31-第三通道、61-安装架、62-驱动电机、63-主动轮、64-从动轮、71-球形槽。

具体实施方式

下面将结合本发明实施方式，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，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方式，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

除非另外定义，否则本文使用的所有技术术语和科学术语具有与本发明实施例所属技术领域普通技术人员通常理解相同的含义。如果此部分中陈述的定义与通过引用纳入本文的所述专利、专利申请、公布的专利申请和其他出版物中陈述的定义相反或其他方面不一致，此部分中列出的定义优先与通过引用纳入本文中的定义。

如图1所示，结合图2-8，本发明的耐高温电缆的生产用包覆装置，其包括：依次连接的挤出嘴1、挤出腔2和包覆模头3，挤出嘴1内部沿直线方向贯通开设有第一通道11，第一通道11用于芯线的准直定位输送，第一通道11的一端与芯线表面几乎贴合，第一通道11的另一端开口直径大于芯线的直径，挤出嘴1的侧面开设有进料口12，进料口12与第一通道11的内侧壁连通，进料口12用于与挤出机进行连通，熔融的包覆料通过挤出机挤出至进料口12内并进入第一通道11，芯线从第一通道的一端进入然后与熔融包覆料进行混合，挤出腔2的内部开设有第二通道21，包覆摸头3的内侧沿直线方向贯通开设有第三通道31，第一通道11、第二通道21和第三通道31依次连通，第一通道11和第三通道31之间同轴设置，挤出嘴1相对包覆摸头3位置固定，挤出腔2可相对挤出嘴1绕第一通道11的轴线方向转动，挤出腔2在相对挤出嘴1转动的同时也相对包覆模头3绕第三通道31的轴线转动，其中第二通道21由多个直线通道211连通形成，多个直线通道211均在同一平面内，相邻的两个直线通道211不同轴。

以上实施例中，芯线从第一通道11进入，然后通过第二通道21后进入第三通道31，最后从包覆模头3输出，包覆熔融料从进料口12进入第一通道11然后依次经过第二通道21和第三通道31，最后挤出包覆在芯线表面，在与常规包覆装置不同，以上实施例在包覆模头3前设置挤出腔2，挤出腔2内由多个相互成一定角度的直线通道211连通形成了第二通道21，由于第二通道21是弯曲的，因此当芯线经过第二通道21时也会弯曲，弯曲的部分芯线表面细观结构会在应力作用下发生变化，具体的，例如当芯线经过相邻两个直线通道211的连接处时会受到连接处内壁支撑，支撑部分芯线的编制状态变化，而变化的编制状态会改变芯线与熔融的包覆料之间的接触效果，例如精密接触的编制结构在径向支撑力作用下而松散，包覆料通过松开的导体之间的缝隙进入编制结构的内侧，增大了包覆层与芯线的接触面积。由于多个直线通道211均在同一平面内，因此支撑作用的方向无法覆盖芯线周向的所有角度，为了避免沿周向的接触性的不均匀问题，挤出腔2可相对挤出嘴1转动，通过上述实施例结构，可以在挤出前增强包覆料与芯线之间的接触性，应用于耐高温电缆时，可以提高耐高温电缆的质量。

以上实施例中，驱动挤出腔2相对挤出嘴1转动的方法可以采用现有技术实现，例如采用电机带动传动皮带以驱动挤出腔2转动，应当理解但是，在实际应用中，还包括对应的框架结构，用于对挤出腔2、挤出嘴1以及包覆模头3等结构以及必要的驱动结构进行支持固定。

在一些实施例中，还包括导向轮4，相邻的两个直线通道211的连接处的内壁上均转动设置有一个导向轮4，导向轮4的转动轴与多个直线通道211所在平面垂直。

以上实施例中，第二通道21的内壁直接与芯线接触时，容易给第二通道21的内壁以及芯线带来磨损，为了避免这种磨损问题，通过在第二通道21内的不同拐角处设置导向轮4，用于对芯线进行滚动支撑，一方面，可以避免芯线与第二通道21内壁之间摩擦，另一方面，还可以将芯线架设在第二通道21靠近轴线的位置，使芯线与包覆料可以更均匀进行接触。

以上实施例中，为了保证芯线在第二通道21内能够弯折，从而提高与包覆料之间的接触性，相邻的两个直线通道211之间的角度优选的为45°-135°之间。

在一些实施例中，还包括导向杆5和直线驱动装置6，挤出腔2表面开设有与导向轮4数量相同的导向槽22，导向槽22长度方向与第一通道11轴线方向垂直，导向槽22长度方向与多个直线通道211所在平面平行，导向槽22与第二通道21连通，导向杆5滑动设置在导向槽22内，导向轮4转动设置在导向杆5位于第二通道21内的一端，直线驱动装置6固定安装在挤出腔2外表面，每个导向杆5分别与一个直线驱动装置6传动连接，直线驱动装置6可驱动导向杆5沿导向槽22长度方向直线往复运动。

以上实施例中，利用导向杆5对导向轮4进行固定，同时配合直线驱动装置6，可以实现对导向轮4在第二通道21内的位置进行调节，具体是指导向轮4相对第二通道21的径向方向的距离，根据导向轮4在该径向方向距离的变化，可以改变经过该处导向轮4的芯线所形成的弯折角度，不同弯折角度下，芯线表面与包覆料之间的接触效果不同，因此，通过设置直线驱动装置6和导向杆5可以实现对芯线包覆效果的微调；另一方面，当采用不同尺寸的芯线时，通过改变导向轮4在第二通道21内的位置，可以使芯线的轴线与第二通道21轴线保持重合，此时芯线周围的包覆料在流动效果以及温度分布上更均匀。

在一些实施例中，直线驱动装置6包括：安装架61、驱动电机62、主动轮63和从动轮64，安装架61固定在挤出腔2表面，驱动电机62固定安装在安装架61上，驱动电机62驱动主动轮63转动，主动轮63与从动轮64传动连接，从动轮64转动安装在安装架61上，从动轮64螺纹套设在导向杆5外侧。

以上实施例中，驱动电机62驱动主动轮63转动，主动轮63转动并带动从动轮64转动，从动轮64转动过程中与导向杆5螺纹配合，从而使导向杆5沿其轴线方向往复运动，以上实施例中，导向杆5在导向槽22内限位滑动，具体的，导向杆5靠近第二通道21的一端为矩形界面，导向槽22为矩形截面，导向杆5远离第二通道21的一端为螺纹杆，主动轮63与从动轮64之间可以采用齿轮啮合，也可以通过传动皮带进行传动。

在一些实施例中，挤出腔2的数量至少为两个，多个挤出腔2依次串联连通设置在挤出嘴1和包覆模头3之间，相邻两个挤出腔2之间均可围绕第一通道11的轴线转动。

以上实施例中，随着芯线的输送，挤出腔2内的不同位置导向轮4分别对芯线不同位置进行支撑并加强与包覆料的接触，理论上，导向轮4的数量越多，对芯线的接触促进效果越好，但是同一个挤出腔2内的导向轮4的支撑方向相同，除非提高挤出腔2相对挤出嘴1的转动速度，否则可能存在芯线表面部分位置未经过接触效果促进的作用，为了解决该问题，进一步提高促进效果，可以同时设置多个串联的挤出腔2，不同的挤出腔2的转速可以不同，转动方向也可以不同。

在一些实施例中，还包括导向环7，导向环7固定安装在包覆模头3内侧，导向环7与第三通道31同轴设置。

以上实施例中，由于芯线经过挤出腔2后输出时可能并不位于第三通道31的轴线位置，若此时挤出则会导致包覆层的厚度不均一，为了适应转动的挤出腔2，在包覆模头3内部设置导向准直的导向环7，用于对待挤出的芯线进行准直定位。

在一些实施例中，还包括滚珠8，导向环7内侧沿周向阵列开设有若干球形槽71，每个球形槽71内均滚动设置有滚珠8，所述滚珠8凸出于导向环7内侧壁。

以上实施例中，为了避免对芯线与导向环7之间直接接触摩擦，影响芯线的质量，在导向环7的内侧设置滚动的滚珠8，利用滚珠8对芯线表面进行支撑和滚动接触。

在一些实施例中，还包括加热线圈9，所述加热线圈9贴设在挤出腔2的外表面。

以上实施例中，由于设置有挤出腔2用于提高芯线与包覆料之间的接触效果，包覆料在从挤出机挤出后会经过更长时间的输送处理，此时为了避免包覆料降温带来质量问题，在挤出腔2的表面还设置加热线圈9，用于维持包覆料的温度。

在一些实施例中，加热线圈9所在平面与多个直线通道211所在平面平行。

以上实施例中，由于同一个挤出腔2内的多个直线通道211在同一平面内，为了避免加热线圈9的加热效果不均匀导致第二通道21内包覆料的流动效果不均一，将加热线圈9设置成平行于多个直线通道211所在平面，从而使加热线圈9的加热效果更加稳定均一。

以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种耐高温电缆的生产用包覆装置，其特征在于，包括：依次连接的挤出嘴、挤出腔和包覆模头，挤出嘴内部沿直线方向贯通设有第一通道，挤出嘴的侧面开设有进料口，进料口与第一通道内侧壁连通，挤出腔内部开设有第二通道，包覆模头内部沿直线方向贯通开设有第三通道，第一通道、第二通道和第三通道依次连通，第一通道和第三通道同轴设置，挤出嘴相对包覆模头固定，挤出腔可相对挤出嘴绕第一通道轴线方向转动，挤出腔可相对包覆模头绕第三通道轴线方向转动，第二通道由多个直线通道连通形成，多个直线通道均在同一平面内，相邻两直线通道不同轴。

2.如权利要求1所述的耐高温电缆的生产用包覆装置，其特征在于，还包括导向轮，相邻两个直线通道连接处的内壁上均转动设置有一个导向轮，导向轮的转动轴与多个直线通道所在平面垂直。

3.如权利要求2所述的耐高温电缆的生产用包覆装置，其特征在于，还包括导向杆和直线驱动装置，挤出腔表面开设有与导向轮数量相同的导向槽，导向槽长度方向与第一通道轴线方向垂直，导向槽长度方向与多个直线通道所在平面平行，导向槽与第二通道连通，导向杆滑动设置在导向槽内，导向轮转动设置在导向杆位于第二通道内的一端，直线驱动装置固定安装在挤出腔外表面，每个导向杆分别与一个直线驱动装置传动连接，直线驱动装置可驱动导向杆沿导向槽长度方向直线往复运动。

4.如权利要求3所述的耐高温电缆的生产用包覆装置，其特征在于，直线驱动装置包括：安装架、驱动电机、主动轮和从动轮，安装架固定在挤出腔表面，驱动电机固定安装在安装架上，驱动电机驱动主动轮转动，主动轮与从动轮传动连接，从动轮转动安装在安装架上，从动轮螺纹套设在导向杆外侧。

5.如权利要求1所述的耐高温电缆的生产用包覆装置，其特征在于，所述挤出腔的数量至少为两个，多个挤出腔依次串联连通设置在挤出嘴和包覆模头之间，相邻两个挤出腔之间均可围绕第一通道的轴线转动。

6.如权利要求1所述的耐高温电缆的生产用包覆装置，其特征在于，还包括导向环，所述导向环固定安装在包覆模头内侧，导向环与第三通道同轴设置。

7.如权利要求6所述的耐高温电缆的生产用包覆装置，其特征在于，还包括滚珠，导向环内侧沿周向阵列开设有若干球形槽，每个球形槽内均滚动设置有滚珠，所述滚珠凸出于导向环内侧壁。

8.如权利要求1所述的耐高温电缆的生产用包覆装置，其特征在于，还包括加热线圈，所述加热线圈贴设在挤出腔的外表面。

9.如权利要求8所述的耐高温电缆的生产用包覆装置，其特征在于，加热线圈所在平面与多个直线通道所在平面平行。