輸電架空導(dǎo)線用纖維復(fù)合繩芯的制造設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種輸電架空導(dǎo)線用纖維復(fù)合繩芯的制造設(shè)備,包括兩大部分，第一部分包括依次連接的纖維紗架、纖維預(yù)熱/除濕裝置、樹脂浸漬槽帶預(yù)熱功能、擠膠模具、成型模具、后固化裝置、牽引裝置和卷繞裝置，第二部分包括依次連接的纖維棒用旋轉(zhuǎn)盤、絕緣層纖維用旋轉(zhuǎn)盤、固化裝置及繩芯卷繞裝置。本實用新型結(jié)構(gòu)設(shè)置合理，維護方便，對纖維樹脂基復(fù)合材料拉擠工藝的生產(chǎn)特點進行了合理的線路設(shè)計，既保證了產(chǎn)品的質(zhì)量，又能夠使生產(chǎn)過程順暢，防止了在一次成型過程中因其中一根纖維棒堵模而造成整個生產(chǎn)過程終止的情況。用這種方式生產(chǎn)的產(chǎn)品性能滿足服役的電纜芯的性能要求，而且比現(xiàn)有的復(fù)合芯電纜力學(xué)性能更優(yōu)良，安全系數(shù)更高。
【專利說明】輸電架空導(dǎo)線用纖維復(fù)合繩芯的制造設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種輸電架空導(dǎo)線用纖維復(fù)合繩芯的制造設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)使用的輸電架空導(dǎo)線以鋼芯鋁導(dǎo)線為主，但由于鋼芯密度大，熱膨脹系數(shù)高，使用時弧垂大，存在安全隱患，而且在通電過程中會造成電流的損耗，與鋁導(dǎo)線之間還會發(fā)生電暈及金屬間腐蝕等不良現(xiàn)象。因此各國相關(guān)研究人員一直在努力尋找新型輸電導(dǎo)線，從上個世紀(jì)90年代開始，日本以及美國等研究人員開發(fā)了用混雜纖維復(fù)合材料來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鋼芯作為架空導(dǎo)線的承載材料，混雜纖維復(fù)合芯導(dǎo)線具有密度小、強度大、弧垂低、載流大、線損低、耐腐蝕等優(yōu)點。但由于使用的是單根混雜纖維復(fù)合芯，這種芯受力不均勻、對表面缺陷敏感，一旦發(fā)生開裂將會造成災(zāi)難性斷裂。為了解決這個問題，就需要制造纖維復(fù)合繩芯電纜，它是由多根直徑比較小的復(fù)合芯纏繞組成，將其所承載的力分散在每一根小復(fù)合芯上，大大提高了導(dǎo)線的安全性能。但卻缺乏相應(yīng)的制造設(shè)備而難以實現(xiàn)。
[0003]實用新型的內(nèi)容
[0004]由于現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，本實用新型的目的是提出一種輸電架空導(dǎo)線用纖維復(fù)合繩芯的制造設(shè)備，以解決生產(chǎn)需要。
[0005]本實用新型的技術(shù)方案是:
[0006]一種輸電架空導(dǎo)線用纖維復(fù)合繩芯的制造設(shè)備，其特征是它主要由兩部分組成，第一部分包括依次連接的纖維紗架、纖維預(yù)熱/除濕裝置、樹脂浸潰槽(帶預(yù)熱功能)、擠膠模具、成型模具、后固化裝置、牽引裝置和卷繞裝置，第二部分包括依次連接的纖維棒用旋轉(zhuǎn)盤、絕緣層纖維用旋轉(zhuǎn)盤、固化裝置及繩芯卷繞裝置。
[0007]所述的纖維紗架為不帶張力顯示的紗架，纖維處于自由松弛狀態(tài)，紗架最右端中部設(shè)有開口的導(dǎo)紗孔；所述的纖維預(yù)熱/除濕裝置使用紅外線，樹脂浸潰槽為可水浴的浸潰槽，溫度設(shè)置范圍為30-50°C;所述的擠膠模具的直徑比成型模具的直徑大1mm，成型模具采用兩段加熱，其直徑為l_3mm ;所述的后固化裝置為調(diào)節(jié)纖維棒的固化度，使得纖維棒卷繞后截面不變，但同時固化度不宜過大，保證在第二部分加捻固化后形狀保持不變；所述的牽引裝置為氣壓控制裝置；所述的卷繞裝置的直徑至少為單根纖維棒直徑的50倍，繩芯卷繞裝置的直徑至少為繩芯直徑的50倍；所述的纖維棒用旋轉(zhuǎn)盤為圓形轉(zhuǎn)盤，中心放置一卷纖維棒，周圍對稱放置6卷纖維棒；所述的絕緣層纖維用旋轉(zhuǎn)盤帶有能夠給纖維浸潰樹脂并擠膠的結(jié)構(gòu)；所述的固化裝置的長度為2-5m長，設(shè)置溫度為150-200°C，以保證復(fù)合芯的進一步充分固化。
[0008]本實用新型的有益效果:
[0009]本實用新型經(jīng)過多次實驗，對纖維樹脂基復(fù)合材料拉擠工藝的生產(chǎn)特點進行了合理的線路設(shè)計，既保證了產(chǎn)品的質(zhì)量，又能夠使生產(chǎn)過程順暢，防止了在一次成型過程中因其中一根纖維棒堵模而造成整個生產(chǎn)過程中斷、終止的情況。用這種方式生產(chǎn)的產(chǎn)品性能滿足服役的電纜芯的性能要求，而且比現(xiàn)有的復(fù)合芯電纜力學(xué)性能更優(yōu)良，安全系數(shù)更高。【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]附圖1為本實用新型第一部分制造設(shè)備組成結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]附圖2為本實用新型第二部分制造設(shè)備組成結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]1、纖維紗架2、纖維預(yù)熱/除濕裝置3、樹脂浸潰槽(帶預(yù)熱功能)4、擠膠模具
5、成型模具6、后固化裝置7、牽引裝置8、卷繞裝置9、纖維棒用旋轉(zhuǎn)盤10、絕緣層纖維用旋轉(zhuǎn)盤11、固化裝置12、繩芯卷繞裝置
【具體實施方式】
[0013]下面參照附圖和實施例對本實用新型作進一步的補充說明。
[0014]如圖1、2所示。
[0015]一種輸電架空導(dǎo)線用纖維復(fù)合繩芯的制造設(shè)備，其特征是它主要由兩部分組成，第一部分包括依次連接的纖維紗架1、纖維預(yù)熱/除濕裝置2、樹脂浸潰槽(帶預(yù)熱功能)3、擠膠模具4、成型模具5、后固化裝置6、牽引裝置7和卷繞裝置8，第二部分包括依次連接的碳纖維復(fù)合芯用旋轉(zhuǎn)盤9、絕緣層纖維用旋轉(zhuǎn)盤10、固化裝置11及繩芯卷繞裝置12。
[0016]具體實施時纖維紗架I為不帶張力顯示的紗架，纖維處于自由松弛狀態(tài)，4束東麗生產(chǎn)的12k T700碳纖維(纖維體積含量約60%)從紗架最右端中部開口的導(dǎo)紗孔穿出進入纖維預(yù)熱/除濕裝置2，接著穿過樹脂浸潰槽3，浸潰槽采用水浴加熱，溫度設(shè)置為30°C，擠膠模具4的直徑為3mm，長為10cm，入口為圓臺形，以減少摩擦阻力，然后進入直徑為2mm的成型模具5固化，成型模具5入口為圓臺形，長為50cm，固化時設(shè)置兩段加熱，凝膠區(qū)130-150°C，固化區(qū)165-185°C，固化結(jié)束后進入后固化裝置6，長度為100cm，該段溫度設(shè)置為150-200°C,保證纖維棒經(jīng)過后固化之后固化度為0.6-0.75,牽引裝置7控制速度為
0.3-lm/min，最后通過卷繞裝置8進行收集。將收集好的7盤纖維棒安裝在纖維棒用旋轉(zhuǎn)盤9上，控制旋轉(zhuǎn)速度使得纏繞的每股纖維棒與軸線的夾角為5-15度)，經(jīng)過絕緣層纖維用旋轉(zhuǎn)盤10在7根纖維棒上纏繞至少0.1mm厚的玻璃纖維/熱固性樹脂復(fù)合層，并經(jīng)過固化裝置11進一步固化成型得到最終產(chǎn)品，固化裝置11的長度為4m，設(shè)置溫度為180°C，由卷繞裝置12收卷最終產(chǎn)品。
[0017]對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實用新型不受上述例子的限制，可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)隨意改動，如果在本實用新型專利的啟發(fā)下直接導(dǎo)出的一些變形，而并非實質(zhì)性的改動，都屬于本實用新型專利的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種輸電架空導(dǎo)線用纖維復(fù)合繩芯的制造設(shè)備，其特征在于:所述的制造設(shè)備包括兩大部分，其中第一部分包括依次連接的纖維紗架(I)、纖維預(yù)熱/除濕裝置(2)、樹脂浸潰槽(3)、擠膠模具(4)、成型模具(5)、后固化裝置(6)、牽引裝置(7)和卷繞裝置(8)，第二部分包括依次連接的纖維棒用旋轉(zhuǎn)盤(9)、絕緣層纖維用旋轉(zhuǎn)盤(10)、固化裝置(11)及繩芯卷繞裝置(12)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輸電架空導(dǎo)線用纖維復(fù)合繩芯的制造設(shè)備，其特征在于:所述的纖維紗架(I)為不帶張力顯示的紗架，纖維處于自由松弛狀態(tài)，紗架最右端中部設(shè)有開口的導(dǎo)紗孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的輸電架空導(dǎo)線用纖維復(fù)合繩芯的制造設(shè)備，其特征在于:所述的纖維預(yù)熱/除濕裝置(2)使用紅外線，樹脂浸潰槽(3)為可水浴的浸潰槽，溫度設(shè)置范圍為30-50°C。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的輸電架空導(dǎo)線用纖維復(fù)合繩芯的制造設(shè)備，其特征在于:所述的擠膠模具(4)的直徑比成型模具(5)直徑大1mm，成型模具(5)采用兩段加熱，直徑為l-3mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的輸電架空導(dǎo)線用纖維復(fù)合繩芯的制造設(shè)備，其特征在于:所述的牽引裝置(7)為氣壓控制裝置，能自動調(diào)節(jié)履帶牽引力大小。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的輸電架空導(dǎo)線用纖維復(fù)合繩芯的制造設(shè)備，其特征在于:所述的卷繞裝置(8)的直徑至少為單根纖維棒直徑的50倍，繩芯卷繞裝置(12)的直徑至少為繩芯直徑的50倍。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的輸電架空導(dǎo)線用纖維復(fù)合繩芯的制造設(shè)備，其特征在于:所述的纖維棒用旋轉(zhuǎn)盤(9)為圓形轉(zhuǎn)盤，中心放置一卷纖維棒，周圍對稱放置6卷纖維棒。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的輸電架空導(dǎo)線用纖維復(fù)合繩芯的制造設(shè)備，其特征在于:所述的絕緣層纖維用旋轉(zhuǎn)盤(10)帶有能夠給纖維浸潰樹脂并擠膠的結(jié)構(gòu)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的輸電架空導(dǎo)線用纖維復(fù)合繩芯的制造設(shè)備，其特征在于:所述的固化裝置(11)的長度為2-5m長，設(shè)置溫度為150-200°C。
【文檔編號】H01B9/00GK203536058SQ201320643335
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年10月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月18日
【發(fā)明者】李愛軍, 周正偉, 白瑞成, 孫晉良, 戚景贊 申請人:上海大學(xué), 李愛軍