CN201362671Y - 高效节能型硅烷交联桑拿机 - Google Patents

Abstract

一种高效节能型硅烷交联桑拿机，主要包括给排水装置1、蒸汽装置2、底座3、下密封4、上密封5、上盖6、平衡机构8、摆臂机构9、升降机构10、导向机构11和电气控制系统12，该机采用饱和蒸汽作为热介质，首次采用水封式密封结构，解决蒸汽交联密封的瓶颈问题，具有蒸汽进入分布均匀，交联密度均匀性好，蒸汽利用率高，交联时间短，交联质量好，操作方便，不用吊车和推车辅助设备，实现全自动化，开机后无人看守，汽源多样的特点；对装盘容量大的绝缘线芯，不仅保证各点交联密度的均匀性，而且比其他各式交联节省的时间非常明显，节约能源，这对各厂家降低生产成本、提高生产效率、提高交联电线电缆市场竞争力具有重要意义。

Description

高效节能型硅烷交联桑拿机

技术领域

本实用新型涉及一种利用饱和水蒸汽作为热介质的硅烷交联设备，用于硅烷交联电线电缆绝缘材料的交联。

背景技术

硅烷交联的机理为：将挤好绝缘的线芯放置于具有一定温度和湿度的环境中一段时间，此段时间随绝缘和护套厚度不同、胶料特性的不同而有差异。让绝缘材料发生化学反应，使绝缘材料的微观结构变成空间网状结构，达到交联的目的。硅烷交联的条件：一定的温度和湿度。热水或蒸汽不但能满足，且容易得到，因此是最佳的选择。

但市场上无适用、成熟的硅烷交联装置。目前的操作方法是建几间大型蒸汽房，用推车把电缆推进或拉进蒸汽房，关好竖向平面的门，通入蒸汽一段时间而交联，即房式桑拿交联。存在的问题是房门处于竖直平面内，通入蒸汽后有压力，门又要频繁开关且门无法彻底密封，大量浪费蒸汽能源，再加上有房顶的存在无法用吊车直接把电缆盘吊进去，往往要借助推车或拉车送进房内，工作繁琐，浪费时间，还要至少两人配合才能完成工作。另外一种就是用池子温水浸泡式交联，存在的问题是交联时间周期长，大致3～12天，生产效益低下，常常满足不了客户订货时间要求。还有一种是袋式交联，工人操作不方便，使用效果不理想。因此，市场上各厂家在此交联工序的差异较大，成本差异也较大。

实用新型内容

针对此种情况，本实用新型提出一种高效节能型硅烷交联桑拿机，它能克服上述现有技术存在的不足。

本实用新型提出的高效节能型硅烷交联桑拿机，主要包括给排水装置、蒸汽装置、底座、下密封、上密封、上盖、平衡机构、摆臂机构、升降机构、导向机构和电气控制系统，特征是：

[A].底座的周边有一圈凹槽形成的下密封，所述凹槽与上盖底端的上密封对应相连构成底座和上盖之间的密封腔室；

[B].给排水装置的供水口和排水口通过管道与下密封的凹槽连通，给排水装置中的热水器与电气控制系统电连接，通过控制热水器的通断向下密封的凹槽内提供水，形成水密封；

[C].蒸汽装置的供汽口通过管道连通到底座的上顶板上，布置在底座和上盖之间密封腔室内的温度传感器和湿度传感器分别与电气控制系统电连接，电气控制系统根据温度传感器和湿度传感器测得的数据进行运算分析并发出指令，实时控制蒸汽装置中的电磁阀的通断，按需要供给密封腔室蒸汽；

[D].上盖的外侧壁与摆臂机构铰接相连，摆臂机构中的节点板通过导向机构中的节点轴与升降机构相连，导向机构的上部连接有平衡机构，平衡机构中的平衡锤通过钢丝绳与上盖顶部的吊钩相连；

[E].升降机构中的升降电机和摆臂机构中的摆臂电机分别与电气控制系统电连接，控制升降电机正反转，实现上盖上升或下降，控制摆臂电机正反转，实现上盖左摆或右摆。

所述的下密封连接在底座四周边，上密封连接在上盖四周脚边，上密封与下密封形成一一对应，互相挤压配合连接，在下密封的凹槽内形成一个水平的结合面，给排水装置提供的水高于此结合面形成水密封。

所述上密封的“∏”形结构与下密封的“Ш”形结构互相挤压配合相连；或者，上密封的“I”形结构与下密封的“U”形结构互相挤压配合相连；夹在上密封U型槽内的橡胶条与下密封内的橡胶块互相挤压形成挤压密封结构。

所述底座的上顶板与下密封的凹槽底部之间有高度差，使上顶板上的冷凝水自动排到下密封的凹槽内，补充水密封作用。

所述底座和上盖内均填充有保温、绝热和耐高温材料。

所述蒸汽装置包括供汽口处安装的能缓冲高压蒸汽及使蒸汽分布均匀的蒸汽保护罩、安全阀、过滤杂质的过滤器、截止阀和电磁控制阀。

所述平衡机构中采用轴承座固定旋转体轴，旋转体轴支撑导线轮，绕过导线轮的钢丝绳一端连接平衡锤，另一端连接上盖顶部的吊钩实现平衡。

所述摆臂机构中采用摆臂电机与固定于节点板的变速箱连接，变速箱带动绞支轴转动，实现上盖左摆或右摆。

所述升降机构中采用升降电机通过联轴器连接升降丝杆，带动升降螺母上下运动，实现上盖上升或下降。

所述导向机构中采用导向光杆、定位轴承和节点轴连接滑块，升降螺母带动被限制在竖向槽内的滑块上下运动，实现上盖运动的平稳。

本实用新型提供的设备采用了饱和蒸汽作为热介质，热容量大，热传导性好。由于设备设计合理，首次采用水封式密封结构解决交联密封的瓶颈问题，蒸汽进入分布均匀，交联密度均匀性好，缩短了交联时间，能有效提高产品交联质量。对装盘容量大的绝缘线芯，不仅能保证各点交联密度的均匀性，而且该机比起其他各式交联节省的时间非常明显，节约能源降低成本。开机后无人化看守，为工人节约很多辅助工作和开机时间，操作方便。该机可配多种汽源，能方便地与多种汽源配合，可以是管道送来的蒸汽，可以是就近烧的锅炉，也可以是电加热的蒸汽发生器，蒸汽利用率高，比现有市场上的蒸汽硅烷交联装置节约蒸汽50％以上。使用该种高效节能型硅烷交联机，将大大降低生产成本、缩短生产周期，提高生产效率，是一种经济效益极高，节约能源的全自动化设备。该设备可根据各厂家电缆盘规格设计各种规格尺寸的交联桑拿机，与电缆盘相匹配使用。该机结构、尺寸、造型、功能原理采用了最优化的设计，进汽、关汽自动控制，交联温度、交联时间根据设计要求，可自主设定，并在交联过程中保持稳定，能达到±1℃，实现自动控制，交联温度可控制交联时间计时器的触发，实现持续计时。结构紧凑，选材精良，制造容易，成本低廉，外观漂亮，安装方便，操作容易，使用简单，无需维护，一劳永逸，实现全自动化，一人独立上下盘开机，无需吊车推车等辅助设备支持，开机后自动运行无需看守，到时自动关机。由至少二人才能完成的工作缩减为由一人就能独立完成。该机费用低，一次投资，多年受益。总之，该设备的问世将对提高交联电线电缆市场竞争力产生重要的意义。

附图说明

图1是本实用新型的总体结构示意图；

图2是给排水装置和蒸汽装置与底座部分的连接示意图；

图3是上密封的“∏”形与下密封的“Ш”形处于水密封状态示意图；

图4是上密封“I”形与下密封“U”形处于水密封状态示意图；

图5是升降机构、导向机构、平衡机构、摆臂机构和上盖间的连接示意图；

图6是转向盘结构示意图；

图7是本实用新型的工作原理示意图。

具体实施方式

下面结合实施例及其附图对本实用新型提供的高效节能型硅烷交联桑拿机做进一步详细的说明。

由图1～7可知，该机由给排水装置1、蒸汽装置2、底座3、下密封4、上密封5、上盖6、摆臂机构9、导向机构11、升降机构10、平衡机构8、电气控制系统12、转向盘65组成。

其中给排水装置包含球阀15、给水管、热水器16、过滤器13、疏水阀14、排水管。底座的上顶板31与下底板21通过工字钢连接成一个框架，框架的空隙内填充保温材料29，四周边通过外封水板22、下密封底板23、下密封橡胶块24和下内封水板28连接形成一圈凹槽，密封水溢流槽25焊接在外封水板22上，从而形成底座3及下密封4，见图1-2。上密封的“∏”形结构与下密封的“Ш”形结构互相挤压配合，形成如图3所示的水密封结构。还可在凹槽中去掉下中封水板27，上密封中去掉大“U”形槽39，此时，上密封的“I”形结构与下密封的“U”形结构互相挤压配合，形成如图4所示的水密封结构。

给排水装置1的热水器16、过滤器13、疏水阀14、球阀15，蒸汽装置2的安全阀17、电磁控制阀18、蒸汽过滤器19、截止阀20、蒸汽保护罩30通过管道连接在底座3及下密封4上。上密封5的小U型槽38内通过螺栓夹住密封橡胶条37，焊接在上密封5的大U型槽39上，再把大U型槽39连接在上盖6的盖体41上，形成上密封，或者不用大U型槽39，直接把上盖6的盖体41作为上密封。在盖体41的外表面焊接加固肋条42，通过连接螺栓连接绝热材料密封罩43，中间内填充保温材料29，即成上盖6。在盖体41和下密封4的相对应位置设计有密封安全保护装置40，通过该保护装置将上盖与底座扣合在一起，起到二次保险的作用。

上盖6通过铰链与摆臂机构9铰接相连，摆臂机构9中由摆臂电机46提供动力实现摆臂运动；具体是：采用摆臂电机46与固定于节点板36的变速箱45连接，变速箱带动绞支轴44转动，实现上盖6左摆或右摆。

摆臂机构9通过节点板36、节点轴54与升降螺母55、升降丝杠56连接，由升降电机51通过摆线针轮减速机及轴承座实现升降的传动，即成升降机构10。节点轴54连接在滑块52上，滑块52各方有定位轴承53限位，中心还有导向光杆34导向定位，升降螺母55带动被限制在竖向槽35内的滑块52上下运动，确保升降的平稳传动，即成导向机构11。平衡机构8设计了钢丝绳通过导线轮50牵引上盖6和摆臂机构9，以安装在轴承座47的旋转体轴49为支撑，悬挂平衡锤48平衡上盖6和摆臂机构9的重力和扭矩，这样可使升降机构升降轻松工作，使桑拿机经久耐用，不变形。电气控制系统主要对执行元件电磁控制阀18、摆臂电机46、升降电机51、湿度传感器32、温度传感器33和热水器16进行控制，电气控制系统控制摆臂电机46正反转，实现上盖摆臂左摆和右摆，控制升降电机51正反转，实现上盖上升和下降，根据湿度传感器32、温度传感器33测得的数据及人为电缆参数的设定，控制电磁阀18的通断，实现蒸汽何时通何时断自动控制，控制热水器16在每次开机时提供沸水供水密封使用。上下盘用的转向盘65由地圆盘59、支座板58、支座轴63、支座轴承62连接组成支撑，由于电缆重达几吨，该支撑设计成内外圆周分布：内为四支撑，外为八支撑，如图6所示，由圆环61、圆环支撑轴60组成边界，由定位轴57、轴承座及轴承、天圆盘64组成转向盘，该转向盘可人为自由转向。

桑拿机的操作过程：升上盖→摆臂→上盘→摆臂→降上盖→运行→升上盖→摆臂→下盘→摆臂→降上盖，即完成一个工作行程，如图7所示，首先把要交联的电缆及盘7放置在转向盘65上，启动电气控制系统12的总电源，开启热水器16，再把电缆及盘由转向盘65滚到底座3上，启动升降机构10和摆臂机构9，盖上上盖6使上密封5与下密封4零距离接触互相挤压结合，结合面的橡胶不能挤压过度，适可而止，启动给排水装置1给下密封凹槽通入一定量的沸水26，实现水密封；开启电气控制系统12的温度、湿度开关和运行开关，打开截止阀20至适当位置，启动蒸汽装置通入饱和蒸汽，在电气控制下，蒸汽通过截止阀、电磁阀和进汽管进入交联密封腔中，此时控制柜上的温度显示仪会显示温度在逐渐上升。根据电线电缆绝缘材料的特性，在电气控制系统上设定合适的交联温度和交联湿度，并根据交联产品的规格，在控制系统上设定交联时间。首次使用该设备时，应根据水汽逸出的情况调节升温截止阀的开度。设备的交联密封腔内温度达到设定温度时，将自动切换为保温状态，并开始计时，电缆绝缘在一定温度湿度下发生交联反应，交联结束后，将自动停止进汽，自动关机，到时启动升降机构、摆臂机构和排水装置，下电缆盘出成品，要排水时，冷凝水由疏水阀14、球阀15及排水管自动排除，或者不排除接连使用，若需排出即产生软水产品回收利用，若不排除接连使用，此时冷凝水在密封槽内自然就是水密封。

Claims (10)

1、高效节能型硅烷交联桑拿机，主要包括给排水装置(1)、蒸汽装置(2)、底座(3)、下密封(4)、上密封(5)、上盖(6)、平衡机构(8)、摆臂机构(9)、升降机构(10)、导向机构(11)和电气控制系统(12)，其特征在于：

[A].底座(3)的周边有一圈凹槽形成的下密封(4)，所述凹槽与上盖底端的上密封(5)对应相连构成底座和上盖之间的密封腔室；

[B].给排水装置(1)的供水口和排水口通过管道与下密封的凹槽连通，给排水装置中的热水器(16)与电气控制系统(12)电连接，通过控制热水器的通断向下密封(4)的凹槽内提供水，形成水密封；

[C].蒸汽装置(2)的供汽口通过管道连通到底座(3)的上顶板(31)上，布置在底座和上盖之间密封腔室内的温度传感器(33)和湿度传感器(32)分别与电气控制系统(12)电连接，电气控制系统根据温度传感器和湿度传感器测得的数据进行运算分析并发出指令，实时控制蒸汽装置(2)中的电磁阀(18)的通断，按需要供给密封腔室蒸汽；

[D].上盖的外侧壁与摆臂机构(9)铰接相连，摆臂机构(9)中的节点板(36)通过导向机构(11)中的节点轴(54)与升降机构(10)相连，导向机构(11)的上部连接有平衡机构(8)，平衡机构中的平衡锤(48)通过钢丝绳与上盖顶部的吊钩相连；

[E].升降机构(10)中的升降电机(51)和摆臂机构(9)中的摆臂电机(46)分别与电气控制系统电连接，控制升降电机正反转，实现上盖上升或下降，控制摆臂电机正反转，实现上盖左摆或右摆。

2、根据权利要求1所述的高效节能型硅烷交联桑拿机，其特征是：所述下密封连接在底座四周边，上密封连接在上盖四周脚边，上密封与下密封形成一一对应，互相挤压配合连接，在下密封的凹槽内形成一个水平的结合面，给排水装置提供的水高于此结合面形成水密封。

3、根据权利要求1或2所述的高效节能型硅烷交联桑拿机，其特征是上密封的“II”形结构与下密封的“III”形结构互相挤压配合；或者，上密封的“I”形结构与下密封的“U”形结构互相挤压配合；夹在上密封U型槽(38)内的橡胶条(37)与下密封内的橡胶块(24)互相挤压形成挤压密封结构。

4、根据权利要求1所述的高效节能型硅烷交联桑拿机，其特征是底座的上顶板(31)与下密封的凹槽底部之间有高度差，使上顶板(31)上的冷凝水自动排到下密封的凹槽内，补充水密封作用。

5、根据权利要求1所述的高效节能型硅烷交联桑拿机，其特征是底座和上盖内均填充有保温、绝热和耐高温材料(29)。

6、根据权利要求1所述的高效节能型硅烷交联桑拿机，其特征是蒸汽装置包括供汽口处安装的能缓冲高压蒸汽及使蒸汽分布均匀的蒸汽保护罩(30)、安全阀(17)、过滤杂质的过滤器(19)、截止阀(20)和电磁控制阀(18)。

7、根据权利要求1所述的高效节能型硅烷交联桑拿机，其特征是平衡机构中采用轴承座(47)固定旋转体轴(49)，旋转体轴支撑导线轮(50)，绕过导线轮的钢丝绳一端连接平衡锤(48)，另一端连接上盖(6)顶部的吊钩实现平衡。

8、根据权利要求1所述的高效节能型硅烷交联桑拿机，其特征是摆臂机构中采用摆臂电机(46)与固定于节点板(36)的变速箱(45)连接，变速箱带动绞支轴(44)转动，实现上盖左摆或右摆。

9、根据权利要求1所述的高效节能型硅烷交联桑拿机，其特征是升降机构中采用升降电机(51)通过联轴器连接升降丝杆(56)，带动升降螺母(55)上下运动，实现上盖上升或下降。

10、根据权利要求1所述的高效节能型硅烷交联桑拿机，其特征是导向机构中采用导向光杆(34)、定位轴承(53)和节点轴(54)连接滑块(52)，升降螺母(55)带动被限制在竖向槽内的滑块(52)上下运动，实现上盖运动的平稳。

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