一种电缆生产冷却方法

文档序号:598045 发布日期:2021-05-28 浏览:26次 >En<

阅读说明:本技术 一种电缆生产冷却方法 (Cable production cooling method ) 是由 彭云 陈世银 张敏 王玉绅 于 2021-03-19 设计创作,主要内容包括:本发明公开了电缆领域内的一种电缆生产冷却方法,包括A、将挤塑成型的电线电缆在第一水冷单元中进行动态恒温水冷,动态恒温水冷步骤包括用水流控制机构对第一水冷单元的冷却水流量进行自动调控的水流控制步骤,以及同时用温度控制机构对第一水冷单元的冷却水加热功率进行自动调控的加热控制步骤;B、将第一水冷单元中水冷后的电线电缆进行风冷;C、将风冷后的电线电缆在第二水冷单元中进行终冷;D、将终冷后的电线电缆在干燥单元中进行表面干燥。本发明可解决现有缓冷技术中首段水槽的温度不受控制,对电线电缆的冷却质量不稳定的问题。(The invention discloses a cable production cooling method in the field of cables, which comprises the following steps that A, wire and cable subjected to extrusion molding are subjected to dynamic constant-temperature water cooling in a first water cooling unit, wherein the dynamic constant-temperature water cooling step comprises a water flow control step of automatically regulating and controlling the flow rate of cooling water of the first water cooling unit by a water flow control mechanism, and a heating control step of automatically regulating and controlling the heating power of the cooling water of the first water cooling unit by a temperature control mechanism; B. air cooling the wire and cable after water cooling in the first water cooling unit; C. finally cooling the air-cooled wire and cable in a second water cooling unit; D. the wire and cable after final cooling is subjected to surface drying in a drying unit. The invention can solve the problems that the temperature of the first section of water tank is not controlled and the cooling quality of the electric wire and the cable is not stable in the existing slow cooling technology.)

一种电缆生产冷却方法

技术领域

本发明涉及电缆生产领域,具体涉及一种电缆生产冷却方法。

背景技术

电线电缆生产过程中成型的电线电缆在离开挤出机的机头后,应立即进行冷却定型,否则会在重力的作用下发生变形。冷却的方式通常采用水冷,根据水温不同分为急冷和缓冷。急冷为直接用冷水冷却,急冷对塑料挤包层定型有力,但对结晶高聚物而言因骤热冷却易在挤包层组织内部残留内应力,导致电线电缆使用过程中产生龟裂。缓冷是为了减少产品的内应力,在冷却水槽中分段放置不同温度的水,使产品逐渐降温定型。现在常用的分段式冷却水槽的首段水槽是通过减小冷却水循环速度,依靠电线电缆塑料挤包层的余热对冷却水进行一定的加热,避免骤热冷却影响产品质量。但是这样首段水槽内的具体水温不可获知,并且仅靠操作工人的经验改变水流速度,温度不受控制,对产品的冷却定型质量不稳定。

发明内容

本发明意在提供一种电缆生产冷却方法,以解决现有缓冷技术中首段水槽的温度不受控制,对电线电缆的冷却质量不稳定的问题。

为达到上述目的,本发明的基础技术方案如下:一种电缆生产冷却方法,包括以下步骤:

A、将挤塑成型的电线电缆在第一水冷单元中进行动态恒温水冷,动态恒温水冷步骤包括用水流控制机构对第一水冷单元的冷却水流量进行自动调控的水流控制步骤,以及同时用温度控制机构对第一水冷单元的冷却水加热功率进行自动调控的加热控制步骤;

B、将第一水冷单元中水冷后的电线电缆进行风冷;

C、将风冷后的电线电缆在第二水冷单元中进行终冷;

D、将终冷后的电线电缆在干燥单元中进行表面干燥。

本方案的原理及优点是:实际应用时,第一水冷单元为电线电缆从挤塑机中成型后的第一道冷却定型工序,通过对冷却水的循环流量控制结合对冷却水的加热功率控制,形成动态恒温水冷使得冷却水保持相对恒定的温度范围内,电线电缆进入第一水冷单元后温度降低,温差较小,电线电缆的塑包层内部冷却均匀无内应力产生,持续冷却过程中电线电缆的热量传递给冷却水,冷却水升温超过恒温范围后对电线电缆冷却定型效果降低时冷却水流量和加热功率自动调节使得冷却水降温,降温过低超过恒温范围后冷却水流量和加热功率自动调节使得冷却水升温,保持冷却水温度维持在恒定的范围,确保电线电缆的塑包层可靠冷却定型又不会因为骤冷在内部残留内应力。经过冷却定型后再经过风冷,可对电线电缆的冷却速度进行缓和,使得电线电缆冷却定型稳定,进一步避免内应力的产生。再经过水冷进行终冷,使得电线电缆冷却至稳定状态,终冷后再进行表面干燥,使得电线电缆可直接收卷存放。

进一步,水流控制机构包括控水件和电源回路中串联有负温度系数热敏电阻的第一电磁铁,控水件连接在第一电磁铁与第一水冷单元的进水管之间,步骤A中的水流控制步骤包括用串联有负温度系数热敏电阻的第一电磁铁控制第一水冷单元进水管上的控水件调节冷却水在升温循环和降温循环的流量。

负温度系数热敏电阻用于感知第一水冷单元中的冷却水温度并转化为电阻信号,进而转化为第一电磁铁的磁力变化控制控水件动作,能够根据冷却水的温度变化自动调节冷却水的循环流量,进而自动调节第一水冷单元中的冷却水温度至恒定的温度范围内,保障电线电缆冷却定型稳定可靠。

进一步,温度控制机构包括控温件和电源回路中串联有正温度系数热敏电阻的第二电磁铁,控温件连接在第二电磁铁与第一水冷单元的电加热块之间,步骤A中的加热控制步骤包括用串联有正温度系数热敏电阻的第二电磁铁调节控温件控制第一水冷单元上的电加热块在升温循环和降温循环的加热功率。

正温度系数热敏电阻用于感知第一水冷单元中的冷却水温度并转化为电阻信号,进而转化为第二电磁铁的磁力变化控制控温件动作,能够根据冷却水的温度变化自动调节电加热块对第一水冷单元中冷却水的加热功率,使得第一水冷单元中的冷却水加热温度得到自行控制。

进一步,控水件包括固定在进水管端部的第一密封块,第一密封块上转动连接有第二密封块,第一密封块和第二密封块上均设有缺口,第二密封块与第一电磁铁之间连接有传动件,升温循环对冷却水循环流量的控制为冷却水温度降低使得负温度系数热敏电阻的阻值升高,使得第一电磁铁磁力减小通过传动件驱使第二密封块相对第一密封块转动,第二密封块与第一密封块上的缺口重合面积减小,冷却水循环流量减小,降温循环对冷却水循环流量的控制为冷却水温度升高使得负温度系数热敏电阻的阻值降低,使得第一电磁铁磁力增大通过传动件驱使第二密封块相对第一密封块转动,第二密封块与第一密封块上的缺口重合面积增大,冷却水循环流量增大。

作为优选这样第一密封块作为固定件,第二密封块作为旋转活动件,两者上的缺口供循环水在第一冷却塔和第一水槽之间流动,第一密封块和第二密封块形成调节阀门,第一电磁铁的磁力变化通过传动件转化为第二密封块的动作实现对循环水流量的调节控制,这样结构简洁,对循环水流量的控制可靠有效。升温循环过程中降低冷却水的循环量,使得第一水冷单元中冷却水的温度逐渐回升,降温循环过程中加大冷却水的循环量,使得第一水冷单元中冷却水流动循环加快,温度逐渐降低。

进一步,传动件包括第一铁块,第一铁块与第一电磁铁之间连接有弹簧,第一铁块上设有齿条,第二密封块上固定有与齿条啮合的齿轮。

作为优选这样通过吸引磁力实现第一电磁铁与第一铁块之间的联动,将第一水槽中温度的变化通过磁力转化为第一铁块的位移,进而通过齿条与齿轮的传动驱动第二密封块动作控制循环水的流量,弹簧作为第一铁块的缓冲复位件,使得第一铁块的动作平稳并可在温度变化的过程中自行调整复位,准确控制循环水流量。

进一步,控温件包括第一磁铁,第一磁铁与第二电磁铁之间连接有弹簧,第一磁铁与第二电磁铁相排斥设置,第一磁铁绝缘连接有电阻线圈,电阻线圈上滑动连接有滑片,电阻线圈和滑片串联在电加热块的电路中。

作为优选这样通过排斥磁力实现第二电磁铁与第一磁铁之间的联动,将第一水槽中温度的变化通过磁力转化为第一磁铁的位移,第一磁铁带动电阻线圈相对滑片移动,进而使得加热块电路中电阻变化,灵敏调节加热块的加热程度。

进一步,升温循环对电加热块加热功率的控制为冷却水温度降低使正温度系数热敏电阻的阻值降低,第二电磁铁的磁力增大,第一磁铁被排斥推离,电阻线圈接入电加热块电路的阻值减小,电加热块电流增大,加热功率增大;降温循环对电加热块加热功率的控制为冷却水温度升高使正温度系数热敏电阻的阻值升高,第二电磁铁的磁力减小,第一磁铁被弹簧牵引,电阻线圈接入电加热块电路的阻值增大,电加热块电流减小,加热功率降低。

这样通过正温度系数热敏电阻的使用能够及时灵敏的将温度变化转化为对电加热块的加热功率调节,在温度过高或过低的时候能够自动调节对冷却水的加热,使得冷却水的温度适宜。

进一步,步骤B中用风冷单元对电线电缆进行周向风冷,风冷风速为0.5-1m/s。作为优选采用周向风冷能够对电线电缆进行各处均匀的冷却,在经过第一次水冷后再用相对柔和的风力进行缓冲,配合周向送风确保电线电缆塑包层各部位冷却均匀,不会产生残余内应力。

进一步,步骤C中第二水冷单元中进行室温水冷。作为优选这样在初步水冷并风冷缓冲冷却后电线电缆的塑包层已经定型,在经过室温水冷可将电线电缆冷却至室温,保障电线电缆的塑包冷却质量。

进一步,步骤D中干燥单元包括风箱和擦拭机构,风箱位于擦拭机构上方,电缆从风箱与擦拭机构之间穿过,风箱底部设有朝向电缆的出风口,出风口风速5-8m/s,擦拭机构包括电机和擦拭盘,电机与擦拭盘之间连接有槽轮机构,擦拭盘的外周设有擦拭布,擦拭盘的下方设有对擦拭布进行干燥的电加热板。

作为优选经过冷却后的电线电缆表面附着较多水分,采用风箱用更加强劲的风力从上至下吹干电线电缆表面的水分,也可将表面残余水分吹到电线电缆下缘,再配合擦拭布将水分擦干,使得电线电缆冷却后表面干燥,采用槽轮机构传动使得擦拭盘可间歇转动,进而配合电加热板能够自行对吸收的水分进行烘干以便再次擦拭,形成自动循环,对电线电缆的冷却干燥更加自动高效。

附图说明

图1为本发明实施例中电缆生产冷却装置的正视结构示意图;

图2为本发明实施例中电缆生产冷却装置控水件的前视图;

图3为本发明实施例中电缆生产冷却装置传动件的左视图;

图4为本发明实施例中电缆生产冷却装置温度控制机构的左视图;

图5为本发明实施例中电缆生产冷却装置槽轮机构的正视图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明:

说明书附图中的附图标记包括:第一冷却塔1、第一水槽2、正温度系数热敏电阻3、负温度系数热敏电阻4、电加热块5、风冷单元6、电线电缆7、第二水冷单元8、风干机构9、双轴电机10、槽轮机构11、擦拭盘12、电加热板13、拨盘14、槽轮15、转轴16、进水管17、第一密封块18、第二密封块19、齿轮191、第一铁块20、齿条201、第一电磁铁21、第二电磁铁22、电阻线圈23、第一磁铁24、滑片25、第一电线26、第二电线27。

实施例1,一种电缆生产冷却方法,包括以下步骤:

A、将挤塑成型的电线电缆在第一水冷单元中进行动态恒温水冷,动态恒温水冷的温度维持在55-70℃,动态恒温水冷步骤包括用水流控制机构对第一水冷单元的冷却水流量进行自动调控的水流控制步骤,以及同时用温度控制机构对第一水冷单元的冷却水加热功率进行自动调控的加热控制步骤;

B、将第一水冷单元中水冷后的电线电缆进行风冷,用风冷单元对电线电缆进行周向风冷,风冷风速为0.5-1m/s;

C、将风冷后的电线电缆在第二水冷单元中进行终冷,终冷采用室温水冷;

D、将终冷后的电线电缆在干燥单元中进行表面干燥,干燥单元包括风箱和擦拭机构,风箱位于擦拭机构上方,电缆从风箱与擦拭机构之间穿过,风箱底部设有朝向电缆的出风口,出风口风速5-8m/s,擦拭机构包括电机和擦拭盘,电机与擦拭盘之间连接有槽轮机构,擦拭盘的外周设有擦拭布,擦拭盘的下方设有对擦拭布进行干燥的电加热板。

步骤A中的水流控制步骤包括用串联有负温度系数热敏电阻的第一电磁铁控制第一水冷单元进水管上的控水件调节冷却水在升温循环和降温循环的流量。加热控制步骤包括用串联有正温度系数热敏电阻的第二电磁铁调节控温件控制第一水冷单元上的电加热块在升温循环和降温循环的加热功率。

升温循环对冷却水循环流量的控制为冷却水温度降低使得负温度系数热敏电阻的阻值升高,使得第一电磁铁磁力减小通过传动件驱使第二密封块相对第一密封块转动,第二密封块与第一密封块上的缺口重合面积减小,冷却水循环流量减小,降温循环对冷却水循环流量的控制为冷却水温度升高使得负温度系数热敏电阻的阻值降低,使得第一电磁铁磁力增大通过传动件驱使第二密封块相对第一密封块转动,第二密封块与第一密封块上的缺口重合面积增大,冷却水循环流量增大。

升温循环对电加热块加热功率的控制为冷却水温度降低使正温度系数热敏电阻的阻值降低,第二电磁铁的磁力增大,第一磁铁被排斥推离,电阻线圈接入电加热块电路的阻值减小,电加热块电流增大,加热功率增大;降温循环对电加热块加热功率的控制为冷却水温度升高使正温度系数热敏电阻的阻值升高,第二电磁铁的磁力减小,第一磁铁被弹簧牵引,电阻线圈接入电加热块电路的阻值增大,电加热块电流减小,加热功率降低。

本实施例还提供一种采用前述电缆生产冷却方法的电缆生产冷却装置,基本如附图1所示:包括第一水冷单元,第一水冷单元包括第一水槽2和第一冷却塔1,第一冷却塔1的进水管17与第一水槽2连通,第一水槽2连接有电加热块5、水流控制机构和温度控制机构。水流控制机构包括控水件和电源回路中串联有负温度系数热敏电阻4的第一电磁铁21,负温度系数热敏电阻4探入到第一水槽2中。结合图2所示,控水件连接在第一电磁铁21与进水管17之间,控水件包括固定在进水管17端部的圆形的第一密封块18,第一密封块18上同轴转动连接有圆形的第二密封块19,第一密封块18和第二密封块19上均设有缺口,第二密封块19与第一电磁铁21之间连接有传动件。结合图3所示,传动件包括第一铁块20,第一铁块20与第一电磁铁21之间粘接有弹簧,第一铁块20上一体成型有齿条201,第二密封块19上同轴一体成型有与齿条201啮合的齿轮191。

结合图4所示,温度控制机构包括控温件和电源回路中串联有正温度系数热敏电阻3的第二电磁铁22,正温度系数热敏电阻3探入到第一水槽2中。控温件连接在第二电磁铁22与加热块之间,控温件包括第一磁铁24,第一磁铁24与第二电磁铁22之间粘接有弹簧,第一磁铁24与通电后的第二电磁铁22相排斥设置,具体通过调整第二电磁铁22的线圈电流方向实现。第一磁铁24通过一绝缘杆件粘连有电阻线圈23,电阻线圈23靠近第一磁铁24的端部连接第一电线26,电阻线圈23上滑动连接有滑片25,滑片25连接第二电线27,第一电线26、第二电线27将电阻线圈23和滑片25串联在电加热块5的电路中,这样电阻线圈23、滑片25形成电加热块5电路中串联的滑动变阻器。

如图1所示,还包括干燥单元,干燥单元包括风干机构9和擦拭机构,风干机构9位于擦拭机构上方,电缆从风干机构9与擦拭机构之间穿过,风干机构9底部设有朝向电缆的出风口。结合图5所示,擦拭机构包括双轴电机10和擦拭盘12,双轴电机10与擦拭盘12之间连接有槽轮机构11,双轴电机10的转轴16与槽轮机构11的槽轮15连接,擦拭盘12与槽轮机构11的拨盘14同轴连接,擦拭盘12的外周粘接有擦拭布,擦拭盘12外侧设有对擦拭布进行干燥的加热件。加热件为位于擦拭盘12下方的电加热板13,风干机构9包括风箱,风箱底部设有排风管和朝向电缆的出风口,排风管朝向擦拭盘12的外周面。

如图1所示,第一水冷单元与干燥单元之间还设有第二水冷单元8,第二水冷单元8为盛装有室温冷水的第二水槽,第二水槽连通有第二冷却塔。第一水冷单元与第二水冷单元8之间还设有风冷单元6,风冷单元6为冷却风箱,冷却风箱开设有若干朝向电线电缆7的排风口。

具体实施过程如下:电线电缆7从挤塑机中挤出后牵引入第一水槽2中,冷却水在第一水槽2与第一冷却塔1之间循环,电加热块5对第一水槽2中的冷却水进行加热,以避免才从挤塑机中挤出的电线电缆7塑料挤包层骤然接触温差较大的冷却水在内部产生残余应力而造成龟裂。第一水槽2中的冷却水需要保持在相对稳定的温度范围内,但是才从挤塑机中挤出的电线电缆7温度远高于第一水槽2中冷却水的温度,持续使用过程中会使得第一水槽2中的温度不断升高,进而导致对塑料挤包层的定型冷却质量降低。

正常状态下,在对电线电缆7进行冷却前,第一水槽2中的温度为适宜温度,齿条201与齿轮191啮合,第一密封块18与第二密封块19上的缺口部分重合,第二电磁铁22电流稳定,电阻线圈23接入电加热块5电路的阻值稳定,电加热块5的电流稳定,电加热块5对冷却水的加热与冷却水的循环维持平衡,使得第一水槽2中温度维持稳定。本实施例中,负温度系数热敏电阻4和正温度系数热敏电阻3作为对第一水槽2中温度进行探测的结构。电线电缆7进入第一水槽2后,刚从挤塑机挤出的电线电缆7温度高于第一水槽2冷却水,使得第一水槽2的冷却水温度升高,负温度系数热敏电阻4的阻值减小,第一电磁铁21的电流增加,第一电磁铁21的磁力增强,第一电磁铁21吸引第一铁块20,第一铁块20上的齿条201带动齿轮191转动,齿轮191带动第二密封块19相对第一密封块18转动,第二密封块19与第一密封块18上的缺口重合面积增大,使得第一水槽2与第一冷却塔1之间的冷却水循环流量增加,循环的是第一冷却塔1内的冷水,使得第一水槽2中的冷却水降温。同时,正温度系数热敏电阻3的阻值增大,第二电磁铁22的电流减小,磁力减弱,第二电磁铁22对第一磁铁24的排斥力减弱,第一磁铁24在弹簧的牵拉下向第二电磁铁22移动,绝缘杆件带着电阻线圈23一起移动,使得电阻线圈23与滑片25之间接入电加热块5电路中的电阻增加,使得电加热块5电路中的电流减小,电加热块5加热功率降低。

如果第一水槽2中冷却水温度降低,负温度系数热敏电阻4的阻值增加,使得第一电磁铁21的电流减小,第一电磁铁21的磁力减弱,第一铁块20在弹簧的推送下远离,使得齿条201推动齿轮191,齿轮191带着第二密封块19转动让重合的缺口减小,使得冷却水的循环流量减小。同时,正温度系数热敏电阻3的阻值减小,第二电磁铁22的电流增大,对第一磁铁24的排斥力增大使得第一磁铁24通过绝缘杆件推动电阻线圈23移动,电阻线圈23与滑片25之间接入电加热块5电路中的电阻减小,电加热块5电路中的电流增大,电加热块5对第一水槽2中冷却水的加热功率增大,第一水槽2中的冷却水温度升高。

这样,电线电缆7在进入第一水槽2后,通过负温度系数热敏电阻4和正温度系数热敏电阻3对温度的感应转化为相应的动作触发信号,能够在温度变化的时候自主自发的控制调节,使得第一水槽2中的冷却水温度实时调整为适宜电线电缆7塑料挤包层冷却定型的温度。

经过第一水槽2进行动态调节温度进行冷却定型后的电线电缆7再进入第二水槽,在进入第二水槽前经过风冷单元6进行风冷,冷却风箱的排风口向电线电缆7吹风,对电线电缆7的冷却速度进行过渡,然后电线电缆7再进入第二水槽,第二水槽中直接采用冷水对电线电缆7进行最终冷却。冷却后的电线电缆7进入干燥单元,在干燥单元中风箱从上向下吹风对电线电缆7上表面的水分进行吹干。擦拭机构中双轴电机10驱动槽轮机构11,槽轮机构11带动擦拭盘12间歇转动,擦拭盘12上的擦拭布从下方对电线电缆7表面的水分进行擦干。擦拭盘12间歇转动过程中擦拭布已吸水润湿的部位转动到电加热板13上方,电加热板13对湿润的擦拭布进行干燥,风箱的排风管对干燥后的擦拭布进行再次吹干并降温,使得擦拭布能够再次对后续电线电缆7进行擦干。

以上所述的仅是本发明的实施例,方案中公知的具体结构和/或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。

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