本發(fā)明屬于電線、電纜制造技術(shù)領(lǐng)域,涉及一種適于用陶瓷化硅橡膠復(fù)合帶制造電線/電纜芯的制造系統(tǒng)。
背景技術(shù):近年來,隨著陶瓷化硅橡膠的發(fā)明,適合制造用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)的外圍、航天器的發(fā)射與回收、工業(yè)與民用建筑各個(gè)領(lǐng)域供電系統(tǒng)的電線電纜,能夠在上千攝氏溫度或偶發(fā)火災(zāi)的極端環(huán)境下,將電線電纜的防火耐火等級(jí)、正常供電可靠性提高到空前的液體平。然而,如果使用陶瓷化硅橡膠直接擠包電線電纜的話,為了避免陶瓷化硅橡膠擠包層表面產(chǎn)生裂紋只能以較低的擠包速度生產(chǎn),降低了原有電線電纜生產(chǎn)設(shè)備的工效,會(huì)引發(fā)碳排放量增加和生產(chǎn)成本增加等一系列問題,這在民用電線電纜市場(chǎng)上是缺乏競(jìng)爭(zhēng)力的。另外,陶瓷化硅橡膠雖然在600℃以上的火焰燒蝕下可以轉(zhuǎn)化為堅(jiān)硬的陶瓷、保持可靠的絕緣液體平并能正常供電,但是在遇到火災(zāi)的初期,陶瓷化硅橡膠本體溫度會(huì)經(jīng)歷一個(gè)“由常溫上升到600℃以上高溫”的階段,其中的330℃~600℃的溫度過渡時(shí)間雖然短暫,但陶瓷化硅橡膠在此期間的強(qiáng)度會(huì)有所下降,尤其電線電纜安裝在受擠壓、或有外加應(yīng)力、或火勢(shì)本身形成強(qiáng)烈沖刷氣流的環(huán)境下,則高溫供電的絕緣可靠性未必能保證符合設(shè)計(jì)的要求。為了克服陶瓷化硅橡膠上述兩點(diǎn)不足,在專利CN202495311U、CN202454356U和CN202473445U中又發(fā)明了可以高速度預(yù)制的陶瓷化防火耐火復(fù)合帶,將陶瓷化硅橡膠和玻璃布復(fù)合為一體,可用于電線/電纜芯的包覆,既提高陶瓷化硅橡膠的強(qiáng)度,又避免了直接擠包陶瓷化硅橡膠時(shí)表面的裂紋傾向,提高了陶瓷化硅橡膠包覆電線/電纜芯的致密性和絕緣性。為此,需要再發(fā)明一種方法(也稱為工藝),只要將電線電纜生產(chǎn)廠家原有的纏繞設(shè)備加以適當(dāng)小改進(jìn),就可以實(shí)現(xiàn)陶瓷化電線電纜的高速度生產(chǎn),充分體現(xiàn)陶瓷化電線電纜在未來市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:本發(fā)明的目的是提供一種陶瓷化電線/電纜芯制造系統(tǒng),以解決現(xiàn)有生產(chǎn)設(shè)備難以實(shí)現(xiàn)陶瓷化電線電纜高速生產(chǎn)的難題,本發(fā)明的技術(shù)方案如下:本發(fā)明所提供陶瓷化電線/電纜芯制造系統(tǒng),包括:縱向旋包機(jī)構(gòu)和纏繞包覆機(jī)構(gòu);所述縱向旋包機(jī)構(gòu)具有依次串聯(lián)的儲(chǔ)放線單元(10)、至少一個(gè)縱向旋包單元(30)、至少一套護(hù)套層押出機(jī)組(40)、冷熱單元(50)、高壓火花機(jī)(60)、收線單元(70)的裝備以及至少一個(gè)儲(chǔ)喂帶單元(20)并聯(lián)而成;所述纏繞包覆機(jī)構(gòu)具有依次串聯(lián)的儲(chǔ)放線單元(10)、至少一個(gè)纏繞單元(100)、至少一套護(hù)套層押出機(jī)組(40)、冷熱單元(50)、高壓火花機(jī)(60)、收線單元(70)的裝備構(gòu)成。優(yōu)選地,所述儲(chǔ)放線單元具有主動(dòng)或被動(dòng)放線機(jī)構(gòu)、電線/電纜芯和儲(chǔ)線裝置,放線機(jī)構(gòu)采用MCU或PLC控制線速度和張力,儲(chǔ)線裝置采用至少一個(gè)動(dòng)滑輥輪B與定滑輥輪A及其配重物的組合,動(dòng)滑輥輪B采用垂直或水平空間布局方式使動(dòng)滑輥輪B及其配重物能夠自由移動(dòng)。優(yōu)選地,所述縱向旋包單元至少具有定滑輥輪組E和喇叭束包模具,以電線/電纜芯的行進(jìn)方向?yàn)樾?,定滑輥輪組E串聯(lián)于喇叭束包模具的上游、喇叭束包模具又串聯(lián)于押出機(jī)組的上游,距喇叭束包模具上游最近的定滑輥輪組E中至少有兩個(gè)定滑輥輪以錯(cuò)開一定距離和一定角度螺旋地分布在以電線/電纜芯為軸心的圓周上且定滑輥輪組E的輥輪弧形外表均將復(fù)合帶卷成圓弧或圓筒狀將電線/電纜芯包裹,喇叭束包模具內(nèi)部結(jié)構(gòu)是由光滑的喇叭管道和含滾珠的等徑套筒銜接而成,喇叭束包模具的外表還圍包了電熱或循環(huán)液體恒溫裝置,對(duì)于有些復(fù)合帶而言電熱或循環(huán)液體恒溫裝置是可以缺省的。優(yōu)選地,所述護(hù)套層是由押出機(jī)組押出的與電線/電纜芯線速度同步的高分子材料包覆層并使已經(jīng)包裹在電線/電纜芯上的復(fù)合帶在生產(chǎn)和應(yīng)用過程中或遇到火災(zāi)情況下永久固定而不會(huì)松開或者屬于增加的機(jī)械電氣保護(hù)層,護(hù)套層的材料包括輻射交聯(lián)或化學(xué)交聯(lián)的聚烯烴橡塑材料或硅橡膠或熱塑性橡塑材料或其組合物。優(yōu)選地,所述押出機(jī)組為市售的押出機(jī)及其配套押出模具組件。優(yōu)選地,所述冷熱單元包括:帶循環(huán)動(dòng)力的液體夾層筒體或槽體、帶進(jìn)出通道的高溫箱體或隧道;冷熱單元的使用溫度分別在-20℃~50℃和50℃~300℃范圍之間且可以連續(xù)調(diào)節(jié)和控制;以電線/電纜芯的行進(jìn)方向?yàn)樾?,液體夾層筒體串聯(lián)于高溫箱體或隧道的上游或下游,電線/電纜芯從液體夾層筒體和高溫箱體或隧道的通道中直線穿行或纏繞穿行而過;對(duì)于有些產(chǎn)品而言冷熱單元是可以缺省的。優(yōu)選地,所述高壓火花機(jī)采用市售的工作電壓可達(dá)6000V以上的通用絕緣性檢測(cè)機(jī)器。優(yōu)選地,所述收線單元包括排線器和主動(dòng)收卷機(jī),主動(dòng)收卷機(jī)采用MCU或PLC控制線速度和張力。優(yōu)選地,所述儲(chǔ)喂帶單元包括主動(dòng)或被動(dòng)放帶機(jī)構(gòu)、復(fù)合帶和儲(chǔ)帶裝置,放帶機(jī)構(gòu)采用MCU或PLC控制線速度和張力,儲(chǔ)帶裝置采用至少一對(duì)動(dòng)滑輪D與定滑輥輪C及其配重物的組合,動(dòng)滑輪D采用垂直或水平空間布局方式使動(dòng)滑輪D及其配重物能夠自由移動(dòng),在生產(chǎn)速度較低時(shí)儲(chǔ)帶裝置是可以缺省的。優(yōu)選地,所述纏繞單元包括喂帶機(jī)構(gòu)、公轉(zhuǎn)空心軸、支架和公轉(zhuǎn)電機(jī);喂帶機(jī)構(gòu)又包括復(fù)合帶卷盤、離合器、阻尼被動(dòng)軸或自轉(zhuǎn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)軸;復(fù)合帶卷盤套在離合器的一端軸上,離合器的另一端軸通過聯(lián)軸器與阻尼被動(dòng)軸或自轉(zhuǎn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)軸聯(lián)接,阻尼被動(dòng)軸或自轉(zhuǎn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)軸被固定在公轉(zhuǎn)空心軸上,公轉(zhuǎn)空心軸通過齒輪或皮帶或鏈條與公轉(zhuǎn)電機(jī)聯(lián)接而獲得動(dòng)力,電線/電纜芯穿過公轉(zhuǎn)空心軸行進(jìn)到押出機(jī)組。優(yōu)選地,所述復(fù)合帶包括CN202473445U等專利所描述的陶瓷化硅橡膠復(fù)合帶或其它橡塑材料與纖維狀材料復(fù)合的帶狀材料。優(yōu)選地,所述電線/電纜芯包括單芯或多芯、裸導(dǎo)體或絕緣層導(dǎo)體、鎧裝層導(dǎo)體的任意一種或組合。所述縱向旋包機(jī)構(gòu)的工作過程是:陶瓷化復(fù)合帶的行進(jìn)方向與電線/電纜芯行進(jìn)的軸心線平行,利用一個(gè)或多個(gè)縱向旋包單元使陶瓷化復(fù)合帶卷成單層或多層的縱向筒體將電線/電纜芯包裹,緊接著由下游的喇叭束包模具束緊后,同時(shí)被來自押出機(jī)組的護(hù)套層將縱包成果固定成型,穿過冷熱單元也可以跳過冷熱單元,再穿過高壓火花機(jī)以檢測(cè)陶瓷化復(fù)合帶包覆層的絕緣性,最后進(jìn)入收線單元。所述纏繞包覆機(jī)構(gòu)的工作過程是:利用一個(gè)或多個(gè)纏繞單元將單層或多層陶瓷化復(fù)合帶纏繞在電線/電纜芯的外表,同時(shí)被來自押出機(jī)組的護(hù)套層將縱包成果固定成型,穿過冷熱單元進(jìn)一步定型也可以跳過冷熱單元,再穿過高壓火花機(jī)以檢測(cè)陶瓷化復(fù)合帶包覆層的絕緣性,最后進(jìn)入收線單元。本發(fā)明一種陶瓷化電線/電纜芯制造系統(tǒng)的有益效果在于:利用創(chuàng)新設(shè)計(jì)的縱向旋包單元機(jī)構(gòu)或纏繞單元機(jī)構(gòu)、束包模具與市售的橡塑押出機(jī)組相結(jié)合,工藝裝備極其簡(jiǎn)單卻避免了直接用陶瓷化硅橡膠擠包電線/電纜芯時(shí)表面產(chǎn)生裂紋的傾向,達(dá)到了高質(zhì)量、高速度、連續(xù)化生產(chǎn)陶瓷化電線/電纜芯的目的,并且適合于大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化,為陶瓷化硅橡膠和陶瓷化防火耐火復(fù)合帶的大面積推廣應(yīng)用,為電線電纜的更新?lián)Q代、提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力創(chuàng)造了新的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。附圖說明圖1是本發(fā)明陶瓷化電線/電纜芯制造系統(tǒng)的縱向旋包機(jī)構(gòu)的實(shí)施例1的示意圖。圖2是本發(fā)明陶瓷化電線/電纜芯制造系統(tǒng)的纏繞包覆機(jī)構(gòu)的實(shí)施例2的示意圖。在圖1和圖2中,相同的功能、組件或機(jī)構(gòu)采用了相同的標(biāo)號(hào):10—儲(chǔ)放線單元(包括序號(hào)11至14的全部組件):11—電線/電纜芯;12—放線機(jī)構(gòu);13—定滑輥輪A;14—?jiǎng)踊佪咮。20—儲(chǔ)喂帶單元(包括序號(hào)21至23的全部組件):21—定滑輥輪C;22—?jiǎng)踊咲;23—復(fù)合帶;24—放帶機(jī)構(gòu)。30—縱向旋包單元(包括序號(hào)31和33的全部組件):31—定滑輥輪E;32—喇叭束包模具;33—恒溫裝置。40—押出機(jī)組;50—冷熱單元;60—高壓火花機(jī);70—收線單元(包括序號(hào)71至73的全部組件組成):71—張力控制機(jī)構(gòu);72—排線器;73—主動(dòng)收卷機(jī)構(gòu)。100—纏繞單元;110—喂帶機(jī)構(gòu);111—阻尼被動(dòng)軸或自轉(zhuǎn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)軸;112—離合器;113—卷盤;120—公轉(zhuǎn)空心軸;130—支架;140—公轉(zhuǎn)電機(jī)。具體實(shí)施方式以下為本發(fā)明“一種陶瓷化電線/電纜芯制造系統(tǒng)”的兩個(gè)實(shí)施例,僅是部分優(yōu)選狀態(tài)并非對(duì)本發(fā)明內(nèi)容的限定,現(xiàn)結(jié)合附圖進(jìn)一步說明:實(shí)施例1請(qǐng)參閱圖1,其揭示了本發(fā)明陶瓷化電線/電纜芯制造系統(tǒng)的縱向旋包機(jī)構(gòu)(實(shí)施例1),包括依次串聯(lián)的儲(chǔ)放線單元10、一個(gè)縱向旋包單元30、一套護(hù)套層押出機(jī)組40、冷熱單元50、高壓火花機(jī)60、收線單元70的系統(tǒng)裝備與并聯(lián)的儲(chǔ)喂帶單元20。儲(chǔ)放線單元10包括主動(dòng)放線機(jī)構(gòu)12、電線/電纜芯11、一對(duì)動(dòng)滑輥輪B14與三個(gè)定滑輥輪A13,放線機(jī)構(gòu)12采用MCU控制線速度和張力,采用垂直布置方式使動(dòng)滑輥輪B14能夠上下自由移動(dòng)。縱向旋包單元30包括四個(gè)定滑輥輪組E31、喇叭束包模具32和電線/電纜芯11,以電線/電纜芯11的行進(jìn)方向?yàn)樾?,定滑輥輪組E31串聯(lián)于喇叭束包模具32的上游、喇叭束包模具32又串聯(lián)于押出機(jī)組40的上游;四個(gè)定滑輥輪組E31中各自間隔50mm的距離、以電線/電纜芯11為圓心的夾角為90度螺旋地分布在以電線/電纜芯為軸心的圓周上且四個(gè)定滑輥輪組E31的輥輪弧形外表均將復(fù)合帶卷成筒體將電線/電纜芯包裹;喇叭束包模具32內(nèi)部結(jié)構(gòu)是由光滑的喇叭管道與帶滾珠的等徑管道無縫銜接而成,喇叭束包模具32的外表還圍包了電熱恒溫裝置33。護(hù)套層的材料為押出機(jī)組40押出的陶瓷化硅橡膠與短玻璃纖維的復(fù)合物。冷熱單元50包括循環(huán)水槽和帶進(jìn)出通道的高溫恒熱隧道,循環(huán)水槽位于高溫恒熱隧道的下游,循環(huán)水槽長(zhǎng)2.0m、寬0.30m、深0.30m,水循環(huán)量0.06~6.0m3/h可任意調(diào)節(jié),水溫度5~35℃,高溫恒熱隧道內(nèi)尺寸長(zhǎng)20m、寬0.30m、深0.30m,溫度50~250℃可任意調(diào)節(jié)并在循環(huán)水槽長(zhǎng)的下游設(shè)置風(fēng)干裝置。高壓火花機(jī)60可以為市售的工作電壓可達(dá)6000V以上的通用絕緣性檢測(cè)機(jī)器。收線單元70包括排線器72、主動(dòng)收卷機(jī)73,主動(dòng)收卷機(jī)73采用MCU控制線速度和張力。實(shí)施例2請(qǐng)參閱圖2,其揭示了本發(fā)明陶瓷化電線/電纜芯制造系統(tǒng)的纏繞包覆機(jī)構(gòu)(實(shí)施例2),包括依次串聯(lián)的儲(chǔ)放線單元10、采用順時(shí)針和逆時(shí)針兩個(gè)纏繞單元100、一套護(hù)套層押出機(jī)組40、冷熱單元50、高壓火花機(jī)60、收線單元70”系統(tǒng)裝備。放線單元10包括主動(dòng)放線機(jī)12、電線/電纜芯11和張力控制系統(tǒng)71,張力控制系統(tǒng)71安置在收線端,放線機(jī)構(gòu)12和張力控制系統(tǒng)71采用PLC控制線速度和張力。纏繞單元100包括喂帶機(jī)構(gòu)110、公轉(zhuǎn)空心軸120、支架130和公轉(zhuǎn)電機(jī)140;以電線/電纜芯11的行進(jìn)方向?yàn)樾?,兩組纏繞單元100緊鄰并串聯(lián)于押出機(jī)組40的上游;喂帶機(jī)構(gòu)110又包括復(fù)合帶卷盤113、磁粉離合器112、自轉(zhuǎn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)軸111;卷盤113套在磁粉離合器112的一端軸上,磁粉離合器112的另一端軸通過聯(lián)軸器與自轉(zhuǎn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)軸111聯(lián)接,自轉(zhuǎn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)軸111被固定在公轉(zhuǎn)空心軸120上,公轉(zhuǎn)空心軸120通過齒輪或皮帶或鏈條與公轉(zhuǎn)電機(jī)140聯(lián)接而獲得動(dòng)力,電線/電纜芯11依次穿過公轉(zhuǎn)空心軸120行進(jìn)到押出機(jī)組40、冷熱單元50、高壓火花機(jī)60、直至收線單元70。復(fù)合帶23可以為CN202473445U等專利所描述的陶瓷化硅橡膠復(fù)合帶。電線/電纜芯11為單芯多根裸導(dǎo)體。本發(fā)明一種陶瓷化電線/電纜芯制造系統(tǒng)利用創(chuàng)新設(shè)計(jì)的縱向旋包單元機(jī)構(gòu)或纏繞單元機(jī)構(gòu)、束包模具與市售的橡塑押出機(jī)組相結(jié)合,工藝裝備極其簡(jiǎn)單卻避免了直接用陶瓷化硅橡膠擠包電線/電纜芯時(shí)表面產(chǎn)生裂紋的傾向,達(dá)到了高質(zhì)量、高速度、連續(xù)化生產(chǎn)陶瓷化電線/電纜芯的目的,并且適合于大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化,為陶瓷化硅橡膠和陶瓷化防火耐火復(fù)合帶的大面積推廣應(yīng)用,為電線電纜的更新?lián)Q代、提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力創(chuàng)造了新的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。