铜芯聚氯乙烯绝缘阻燃电缆的制造工艺   0    0

[0001] 本发明涉及电缆加工技术领域，特别涉及铜芯聚氯乙烯绝缘阻燃电缆的制造工艺。

[0002] 加工铜芯聚氯乙烯绝缘阻燃电缆时，一般是将绞制好的铜芯导线放入到放线辊上，然后将导线依次穿过第一挤塑机构、第一冷却机构、阻燃层包覆机构、第二挤塑机构和第二冷却机构，最后与收线辊相连，第一挤塑机构和第二挤塑机构的结构相同，第一冷却机构和第二冷却机构的结构相同；导线通过第一挤塑机构时，通过第一挤塑机构对导线包覆上聚氯乙烯，并对包覆上聚氯乙烯的导线进行预冷却，使得液态的聚氯乙烯在导线上初步成型，导线将包覆上第一层聚氯乙烯；接着再使包覆有聚氯乙烯层的导线，进入到第一冷却机构进行进一步冷却，使得第一层聚氯乙烯成型在导线上；带有第一层聚氯乙烯的导线经过第一冷却机构将进入到阻燃层包覆机构内，阻燃层包覆机构将对带有第一层聚氯乙烯的导线包覆上阻燃层，然后导线将进入到第二挤塑机构内，第二挤塑机构在导线的阻燃层上包覆第二层聚氯乙烯，包覆完毕后，导线将进入到第二冷却机构内，第二冷却机构对导线上第二层聚氯乙烯进行降温，使得第二层聚氯乙烯彻底定型在阻燃层上，得到电缆，最后使用收线辊将电缆进行收纳。

[0003] 现有技术中使用的第一挤塑机构或者第二挤塑机构，包括挤塑机和输线管，输线管出线侧侧壁内开有进料口，进料口与输线管的管孔连通，挤塑机的机头与进料口连通，输线管出线端上安装有预冷却器；使用时，先将导线通入到输线管管孔的进线端内，导线将从输线管管孔的出线端输出，启动挤塑机，挤塑机将把液态的聚氯乙烯通过机头挤入到进料口，聚氯乙烯经过进料口进入到管孔内，液态的聚氯乙烯将与输线管出线侧内的导线接触，聚氯乙烯将包覆在导线上，自输线管的进线端向出线端拉动导线，在导线从输线管出线端滑出的过程中，预冷却器将对聚氯乙烯进行预冷却，使得聚氯乙烯初步定型在导线上，从输线管出线端滑出的导线将带有聚氯乙烯层，从而得到电缆，完成了导线的包覆操作。

[0004] 以上方案存在以下问题，在出线将要结束时，为了将导线全部都包覆上聚氯乙烯，在输线管出线完毕后，再使挤塑机停止挤出聚氯乙烯，将会造成部分多余的聚氯乙烯留在输线管内，经过多次以上操作后，堆积的聚氯乙烯将有可能将输线管的出线侧堵死，以往清理聚氯乙烯的办法为人工清理，操作人员需要借助外部器械，用力冲击已成型在输线管管壁上的聚氯乙烯，而聚氯乙烯成型后的强度和韧性都较高，操作人员不仅需要耗费较大的力气，而且也需要耗费较长的时间，才能将已成型在输线管管壁上的聚氯乙烯冲破，操作起来非常麻烦，增加操作人员的劳动强度，也降低了生产电缆的效率。

[0005] 本发明意在提供一种可对堆积的聚氯乙烯进行及时的清理，并能降低操作人员的劳动强度，提高生产效率的铜芯聚氯乙烯绝缘阻燃电缆的制造工艺。

[0006] 本方案中铜芯聚氯乙烯绝缘阻燃电缆的制造工艺，包括以下步骤：

[0007] A、单丝拉制：在室温下，对铜棒材或者杆材进行拉制成铜丝；

[0008] B、单丝退火：对铜丝进行升温至550-600℃，保温1-1.5h，升温速率为30-35℃/min；然后再对铜丝进行自然冷却；

[0009] C、绞制：对铜丝采用多根单丝的绞合方式进行绞制，形成铜导线；

[0010] D、一次挤包：使用第一挤塑机构向输线管内挤入液态的聚氯乙烯，第一挤塑机构的机头的温度为320-330℃，让铜导线与液态的聚氯乙烯接触，然后对带有第一层聚氯乙烯的铜导线进行预冷却，预冷却至150-180℃，对第一挤塑机构上的储气箱进行储气；

[0011] E、一次冷却：对包覆有第一层聚氯乙烯层的铜导线，进行进一步的冷却，使得包覆有第一层聚氯乙烯层的铜导线冷却至32-34℃；

[0012] F、阻燃层包覆：对包覆有第一层聚氯乙烯层的铜导线包覆阻燃层；

[0013] G、二次挤包：使用第二挤塑机构向输线管内挤入液态的聚氯乙烯，第二挤塑机构的机头的温度为320-330℃，让铜导线与液态的聚氯乙烯接触，然后对带有第二层聚氯乙烯的铜导线进行预冷却，预冷却至150-180℃，对第二挤塑机构上的储气箱进行储气；

[0014] H、二次冷却：对包覆有第二层聚氯乙烯层的铜导线，进行进一步的冷却，使得包覆有第二层聚氯乙烯层的铜导线冷却至32-34℃，得到电缆；

[0015] I、清理：电缆收纳完毕后，第一挤塑机构和第二挤塑机构上储气箱均进行放气，对储气箱放出的气体进行加热，加热到110℃，升温后的气体与定型在输线管管壁上聚氯乙烯进行换热，使定型在输线管管壁上聚氯乙烯变成为液态，使用齿条推动液态的聚氯乙烯，通过出气管放出气体吹动液态的聚氯乙烯，将聚氯乙烯排出到输线管外。

[0016] 本方案的技术原理为：

[0017] A、单丝拉制：在室温下，对铜棒材或者杆材进行拉制成铜丝；对铜棒材或者杆材进行拉制，使得铜棒材或者杆材的截面减小，长度增长，强度增高，即得到铜丝。

[0018] B、单丝退火：对铜丝进行升温至550-600℃，保温1-1.5h，升温速率为30-35℃/min；然后再对铜丝进行自然冷却；将铜丝加热到一定的温度下进行保温，以再结晶的方式来提高单丝的韧性、降低单丝的强度，以符合电线电缆对导电线芯的要求。

[0019] C、绞制：对铜丝采用多根单丝的绞合方式进行绞制，形成铜导线；为了提高电缆的柔软度，以便于敷设安装，对铜丝采取多根单丝绞合形成铜导线。

[0020] D、一次挤包：使用第一挤塑机构向输线管内挤入液态的聚氯乙烯，第一挤塑机构的机头的温度为320-330℃，让铜导线与液态的聚氯乙烯接触，然后对带有第一层聚氯乙烯的铜导线进行预冷却，预冷却至150-180℃，对第一挤塑机构上的储气箱进行储气；启动第一挤塑机构，第一挤塑机构将把聚氯乙烯推入到机头内，并从机头流入到输线管管孔内，铜导线将与液态的聚氯乙烯接触，然后对铜导线上的聚氯乙烯进行冷却，使得聚氯乙烯初步定型在导线上，使得铜导线包覆上第一层聚氯乙烯；对储气箱进行储气，可为后续清理操作进行储能。

[0021] E、一次冷却：对包覆有第一层聚氯乙烯层的铜导线，进行进一步的冷却，使得包覆有第一层聚氯乙烯层的铜导线冷却至32-34℃；接着带有聚氯乙烯层的导线将进入到第一冷却机构内，冷却机构对聚氯乙烯层进一步冷却，使得聚氯乙烯层与导线更加紧密地固定在一起，即在导线上定型上第一层聚氯乙烯。

[0022] F、阻燃层包覆：对包覆有第一层聚氯乙烯层的铜导线包覆阻燃层；接着导线进入到阻燃层包覆机构内，阻燃层包覆机构将对带有第一层聚氯乙烯的导线包覆上阻燃层，使得得到的电缆具有较强的阻燃性能。

[0023] G、二次挤包：使用第二挤塑机构向输线管内挤入液态的聚氯乙烯，第二挤塑机构的机头的温度为320-330℃，让铜导线与液态的聚氯乙烯接触，然后对带有第二层聚氯乙烯的铜导线进行预冷却，预冷却至150-180℃，对第二挤塑机构上的储气箱进行储气；包覆有阻燃层的铜导线将进入到第二挤塑机构内，第二挤塑机构在导线的阻燃层上包覆第二层聚氯乙烯。

[0024] H、二次冷却：对包覆有第二层聚氯乙烯层的铜导线，进行进一步的冷却，使得包覆有第二层聚氯乙烯层的铜导线冷却至32-34℃，得到电缆；包覆完毕后，导线将进入到第二冷却机构内，第二冷却机构对导线上第二层聚氯乙烯进行降温，使得第二层聚氯乙烯彻底定型在阻燃层上，得到电缆。

[0025] I、清理：电缆收纳完毕后，第一挤塑机构和第二挤塑机构上储气箱均进行放气，对储气箱放出的气体进行加热，加热到110℃，升温后的气体与定型在输线管管壁上聚氯乙烯进行换热，使定型在输线管管壁上聚氯乙烯变成为液态，使用齿条推动液态的聚氯乙烯，通过出气管放出气体吹动液态的聚氯乙烯，将聚氯乙烯排出到输线管外。在导线传送完毕后，将储气箱内的气体放出，并对流动的气体进行加热，较高温度的气体将与定型进料口附近的聚氯乙烯进行换热，聚氯乙烯将逐渐液化，气体经过在吹动聚氯乙烯流动，也通过齿条将推动液态的聚氯乙烯向管孔的出线端流动，加快了聚氯乙烯的流动速度，使得聚氯乙烯可更快地清除，操作人员将可对从管孔流出的聚氯乙烯进行收集。

[0026] 与现有技术相比，本方案的有益效果为：本方案通过使从储气箱流出的气体对聚氯乙烯进行加热，可使聚氯乙烯进行液化，并可通过出气管吹出的热气与齿条滑动相结合，可快速地将液化的聚氯乙烯推出管孔，即达到了对聚氯乙烯进行清理的效果，无需操作人员借助外物进行清理，既降低了操作人员的劳动强度，也提高了清理的效率，从而可快速地进行下一批电缆的制作，也提高了生产电缆的效率。

[0027] 进一步，步骤A中，需要使用拉丝机对铜棒材或者杆材进行拉制。使用拉丝机，方便了对铜棒材或者杆材进行拉制。

[0028] 进一步，步骤B中，需要使用退火炉对铜丝进行退火，在退火炉外壁上安装水冷却器，使得退火炉以速率为20-30℃/min的速度降温至室温，铜丝随炉降温。使用水冷却器对退火炉进行降温，可方便控制退火炉的降温速度，对铜丝进行缓慢地降温，可消除铜丝的加工硬度和恢复铜丝的塑性。

[0029] 进一步，步骤D中对带有聚氯乙烯的铜导线进行风冷式的预冷却。采用风冷的方式，气体向需要冷却的位置流动的过程中，气体的温度将逐渐升高，使得聚氯乙烯逐渐受冷降温，可防止聚氯乙烯温度降低的过快而变硬变脆，从而使得预定型的聚氯乙烯质量更好。

[0030] 进一步，步骤E中冷却介质的温度为30-35℃。可易控制包覆有聚氯乙烯层的铜导线冷却至32-34℃，得到需要的电缆。

[0031] 进一步，步骤F中在输线管管孔出线端安装上收集箱，收集箱与输线管管孔出线端之间连接有导流板。从管孔流出的液态的聚氯乙烯，通过导流板流入到收集箱内，从而方便了聚氯乙烯的收集。

[0035] 下面通过具体实施方式进一步详细说明：

[0036] 说明书附图中的附图标记包括：放线辊1、第一挤塑机构2、第一冷却机构3、阻燃层包覆机构4、第二挤塑机构5、第二冷却机构6、收线辊7、螺杆挤塑机8、输线管9、第二齿轮10、第三齿轮11、预冷却管12、第一冷却器13、机头14、水箱15、水泵16、进水槽17、流水槽18、第二冷却器19、出水桶20、进料口21、涡轮壳22、凸轮23、打气筒24、活塞杆25、连通管26、单向阀27、储气箱28、程控阀29、进气管30、加热器31、加热腔32、中空输线轴33、第一风扇叶片34、第二锥齿轮35、第一锥齿轮36、第一齿轮37、第一涡轮38、齿条39、出气管40、轴承41、管孔42、弹簧43、导流板44、收集箱45。

[0037] 实施例基本如附图1、图2和图3所示：铜芯聚氯乙烯绝缘阻燃电缆的制造工艺，需要使用一种铜芯聚氯乙烯绝缘阻燃电缆的生产装置，铜芯聚氯乙烯绝缘阻燃电缆的生产装置包括机架，机架上自左向右依次固定有放线辊1、第一挤塑机构2、第一冷却机构3、阻燃层包覆机构4、第二挤塑机构5、第二冷却机构6和收线辊7，放线辊1和收线辊7之间缠绕有导线，导线依次通过第一挤塑机构2、第一冷却机构3、阻燃层包覆机构4、第二挤塑机构5和第二冷却机构6，第一挤塑机构2和第二挤塑机构5的结构相同，第一冷却机构3和第二冷却机构6的结构相同，第一挤塑机构2包括螺杆挤塑机8和输线管9，输线管9出线侧侧壁内开有进料口21，进料口21与输线管9的管孔42连通，螺杆挤塑机8的机头14与进料口21连通，导线穿过输线管9的管孔42，机架上转动连接有凸轮23，机架上固定有打气筒24，凸轮23与打气筒24的活塞杆25相抵，机架上固定有储气箱28，打气筒24和储气箱28之间连接筒有连通管26，连通管26上安装有向储气箱28进气的单向阀27，输线管9管壁内位于进料口21处的位置上开有加热腔32，储气箱28与加热腔32连通有进气管30，进气管30上安装有加热器31，进气管
30安装有阀门，加热腔32与输线管9的管孔42连通有出气管40，出气管40朝向管孔42的出线端，加热腔32内转动连接有第一涡轮38，第一涡轮38同轴连接有第一齿轮37，第一齿轮37位于管孔42内，管孔42内滑动连接有用于推动聚氯乙烯的齿条39，齿条39与第一齿轮37相啮合，齿条39与输线管9管壁之间连接有弹簧43，第一齿轮37同轴相连有第一锥齿轮36，管孔
42内过盈配合有轴承41，轴承41内转动连接有中空输线轴33，导线穿过中空输线轴33，中空输线轴33上平键连接有第二锥齿轮35，第一锥齿轮36与第二锥齿轮35相啮合，中空输线轴
33右端平键连接有第一风扇叶片34，输线管9管孔42出线端的下方通过螺栓固定有收集箱
45，收集箱45和管孔42出线端之间的输线管9管壁上通过螺栓固定有导流板44，导流板44输线管9出线端上安装有预冷却机构，预冷却机构包括与螺杆挤塑机8的螺杆同轴相连的第二齿轮10，第二齿轮10啮合有第三齿轮11，第三齿轮11同轴相连有第二风扇叶片，机架上卡接有预冷却管12，第二风扇叶片转动连接在预冷却管12内，输线管9出线侧位于进料口21与出线端之间的部分为冷却段，预冷却管12缠绕在冷却段上，预冷却管12位于冷却段与风扇叶片之间的位置上安装有第一冷却器13，预冷却管12连通有涡轮壳22，涡轮壳22上开有开口，涡轮壳22内转动连接有第二涡轮，凸轮23与第二涡轮同轴相连，第一冷却机构3包括水箱15和出水桶20，水箱15上焊接有流水槽18，导线穿过流水槽18，流水槽18连通有进水槽17，进水槽17与水箱15连通，出水桶20的出口朝向流水槽18，出水桶20上安装有第二冷却器19，水箱15与出水桶20之间连通有水泵16；

[0038] 包括以下步骤：

[0039] A、单丝拉制：在室温下，利用拉丝机通过一道或数道拉伸模具的模孔，对铜棒材或者杆材进行拉制成铜丝；

[0040] B、单丝退火：将铜丝放入到退火炉内，对铜丝进行升温至580℃，保温1h，升温速率为32℃/min；在退火炉外壁上安装水冷却器，保温结束后，启动水冷却器，使得退火炉以速率为22℃/min的速度降温至室温，铜丝随炉降温；

[0041] C、绞制：使用绞制机对铜丝采用多根单丝的绞合方式进行绞制，形成铜导线；

[0042] D、一次挤包：导线经过第一挤塑机构2机构时，启动螺杆挤塑机8，螺杆挤塑机8将把聚氯乙烯推入到机头14内，机头的温度为330℃，聚氯乙烯经过机头14将进入到进料口21内，并从进料口21流入到输线管9管孔42的出线侧，螺杆也带动第二齿轮10转动，第二齿轮10带动第三齿轮11转动，第三齿轮11带动风扇叶片转动，第二风扇叶片转动产生的气流将沿着预冷却管12流动，气体流动经过位于预冷却管12安装有第一冷却器13的位置时，气体与第一冷却器13通过预冷却管12管壁进行换热，降温后的气体将继续流动，并流入到缠绕在冷却段上的预冷却管12内，转动收线辊7，使得导线从放线辊1向收线辊7传送，导线将带着输线管9内的聚氯乙烯一起滑出，预冷却管12对聚氯乙烯进行预冷却，预冷却至160℃，气体经过第一冷却器13后流动的过程中，气体的温度逐渐升高，使得聚氯乙烯逐渐受冷降温，使得导线上初步定型上第一层聚氯乙烯；期间从预冷却管12流出的气体将流入到涡轮壳22内，并从涡轮壳22的开口流出，涡轮壳22内流动的气体将驱动第二涡轮转动，第二涡轮将带动凸轮23转动，凸轮23与打气筒24的活塞杆25形成凸轮23副，凸轮23将带动打气筒24的活塞杆25在打气筒24内往复地运动，打气筒24将不断地向储气箱28进行打气，储气箱28对气体进行储存，并使储气箱28储存足够的气体；

[0043] E、一次冷却：启动第二冷却器19，向出水桶20通入水，带有聚氯乙烯层的导线将进入到第一冷却器13的流水槽18内，水将与第二冷却器19通过出水桶20桶壁进行换热，水的温度为32℃，使得从出水桶20流出的水温度降低，水将流入到流水槽18内，降温后的水将与带有第一层聚氯乙烯的导线接触，并对带有第一层聚氯乙烯的导线进一步冷却，使得包覆有第一层聚氯乙烯层的铜导线冷却至33℃，使得第一层聚氯乙烯与导线更加紧密地固定在一起，即第一层聚氯乙烯定型在导线上；

[0044] F、阻燃层包覆：接着导线进入到阻燃层包覆机构4内，阻燃层包覆机构4将对带有第一层聚氯乙烯的导线包覆上阻燃层；

[0045] G、二次挤包：然后导线将进入到第二挤塑机构5内，使用第二挤塑机构5向输线管内挤入液态的聚氯乙烯，第二挤塑机构5的机头的温度为330℃，然后对带有第二层聚氯乙烯的铜导线进行预冷却，预冷却至150-180℃，使用第二挤塑机构5在铜导线的阻燃层上包覆第二层聚氯乙烯，对第二挤塑机构5上的储气箱进行储气；

[0046] H、二次冷却：包覆完毕后，导线将进入到第二冷却机构6内，第二冷却机构6对导线上第二层聚氯乙烯进行降温，将包覆有第二层聚氯乙烯层的铜导线冷却至33℃，使得第二层聚氯乙烯彻底定型在阻燃层上，得到电缆，最后使用收线辊7将电缆进行收纳，得到电缆；

[0047] I、清理：在导线传送完毕后，启动加热器31，控制程控阀29打开，储气箱28内的气体将通过顺着进气管30进入到加热腔32内，气体流经进气管30时，气体和加热器31将通过进气管30管壁进行换热，气体的温度升高到110℃，较高温度的气体进入到加热腔32内，将对加热腔32进行加热，定型进料口21附近的聚氯乙烯将通过输线管9管壁与气体换热，聚氯乙烯将逐渐液化，气体经过加热腔32将从出气管40流出，气体换热后仍具有一定的温度，热气将吹动液化的聚氯乙烯向管孔42的出线端流动，液化的聚氯乙烯从管孔42流出，气体在加热腔32内流动的过程中，气体也带动涡轮转动，涡轮将带动第一齿轮37转动，第一齿轮37将带动齿条39在管孔42的管壁上滑动，齿条39将对往复地推动液化的聚氯乙烯向管孔42的出线端流动，加快了聚氯乙烯的流动速度，第一齿轮37也带动第一锥齿轮36转动，第一锥齿轮36带动第二锥齿轮35转动，第二锥齿轮35带动中空输线轴33转动，中空输线轴33带动第一风扇叶片34转动，第一风扇叶片34吹动液化的聚氯乙烯向管孔42出线端流动，进一步加快了聚氯乙烯的流速，从而可更快地将聚氯乙烯清除，从管孔42流出的液态的聚氯乙烯顺着导流板44流入到收集箱45内，收集箱45将对液态的聚氯乙烯进行收集。

[0048] 以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

[0032] 图1为本发明铜芯聚氯乙烯绝缘阻燃电缆的制造工艺实施例的示意图；

[0033] 图2为图1中输线管右侧部分放大示意图；

[0034] 图3为图1中A1处的放大示意图。