專利名稱：交聯(lián)電纜絕緣屏蔽層的加熱剝離裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是一種交聯(lián)聚乙烯電纜絕緣皮內(nèi)外半導(dǎo)體屏蔽層的加熱剝離裝置，屬于IPC分類中的H01B 15/00和H02G1/12技術(shù)領(lǐng)域。
交聯(lián)聚乙烯(XLPE)絕緣電纜是我國近幾年從國外引進(jìn)的新型電纜，它采用的絕緣材料是經(jīng)過架橋交聯(lián)的高壓聚乙烯(LDPE)，目前國內(nèi)已有二十幾個(gè)廠家的四十多條生產(chǎn)線生產(chǎn)此種電纜，每年全國因電纜報(bào)廢而下來的交聯(lián)聚乙烯電纜皮有五、六千噸之多，而且隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展，交聯(lián)聚乙烯材料使用的不斷擴(kuò)大(交聯(lián)聚乙烯管材、發(fā)泡交聯(lián)聚乙烯、電纜附件等)上述數(shù)字還會(huì)增大，因此回收利用如此大量的廢塑料資源具有巨大的技術(shù)經(jīng)濟(jì)意義。眾所周知的是交聯(lián)聚乙烯電纜皮是不溶不熔的熱固性材質(zhì)，不能用常規(guī)方法回收在國內(nèi)外已成定論。雖然通過本發(fā)明人的潛心研究(參見中國專利申請(qǐng)GN8810822.5號(hào))，突破了這一定論，使得在常規(guī)條件下百分之百地將交聯(lián)聚乙烯電纜皮回收利用成為現(xiàn)實(shí)，但若想組織工業(yè)化的生產(chǎn)規(guī)模，最大限度地提高經(jīng)濟(jì)效益，必須將電纜皮中的白色交聯(lián)聚乙烯絕緣層和黑色內(nèi)外半導(dǎo)體屏蔽層分開分別加以利用，因此，如何剝除交聯(lián)聚乙烯電纜皮上的內(nèi)外半導(dǎo)體屏蔽層，是大規(guī)?；厥绽么祟悘U品，開發(fā)這一寶貴的塑料資源所面臨的關(guān)鍵課題。按交聯(lián)電纜產(chǎn)品要求(IEC和國內(nèi)外相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn))，35KV及以上電壓級(jí)的交聯(lián)電纜絕緣層上的內(nèi)外屏蔽是不可剝離的(見《現(xiàn)代電纜工程》第141頁，遼寧科技出版社1989年9月版)。這是因?yàn)榻宦?lián)聚乙烯同由交聯(lián)與非交聯(lián)的聚乙烯或EVA制成的內(nèi)外半導(dǎo)體屏蔽在電纜交聯(lián)過程中已結(jié)成一體，在常態(tài)下無論是機(jī)械法或化學(xué)法，都不能使屏蔽層與絕緣體分離，所以至今國內(nèi)外尚無經(jīng)濟(jì)合理的方法解決這一難題。
本實(shí)用新型的目的在于解決上述難題，研究出一種在熱態(tài)下將絕緣層與屏蔽層順利剝離的裝置，從而加速了交聯(lián)聚乙烯電纜皮回收利用的工業(yè)化生產(chǎn)速度。
本實(shí)用新型給出的這種專用加熱剝離裝置包括有箱體、支架、電阻加熱器、感溫探頭與溫度控制箱等部件，主要由溫度控制箱和保溫箱兩部分組成，其中溫度控制箱中的控溫系統(tǒng)由差動(dòng)運(yùn)算放大器，開環(huán)比較器，控溫執(zhí)行接觸器，給定環(huán)節(jié)和電源五部分構(gòu)成。保溫箱底部平放均布有電阻加熱器，上部或側(cè)部開有供感溫探頭插入的小孔，保溫箱兩端設(shè)有可關(guān)開的、帶孔可供電纜皮插入或取出的門，箱內(nèi)還設(shè)有金屬托板以承放予熱的電纜皮，與門上園孔底部保持水平。
本實(shí)用新型的理論依據(jù)是，絕緣層與屏蔽層是兩種不同的材質(zhì)，它們的結(jié)晶溫度和熱膨脹系數(shù)不同，在熱態(tài)下，使得已經(jīng)結(jié)成一體的絕緣層與屏蔽層的分離成為可能。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)驗(yàn)，交聯(lián)聚乙烯絕緣的結(jié)晶溫度為195±1℃，在此結(jié)晶溫度下，電纜皮在加熱剝離裝置中停留30～120秒鐘即可發(fā)生膨脹，此時(shí)用尖咀鉗鑷住屏蔽的一角，稍稍用力一扯，黑色的屏蔽層便與白色絕緣層脫離。保溫箱的內(nèi)外殼體由冷軋鋼板制成，內(nèi)襯有巖棉或其它保溫材質(zhì)制成的厚度為50～100mm的保溫夾層，保溫箱的長度視待加熱的電纜皮的長度而定，一般1～2米，箱體兩端設(shè)門同時(shí)操作。保溫箱的加熱功率可視箱體大小采用3～6KW，控溫范圍0～200℃，允許溫差±1℃，常時(shí)工作溫度不超過200℃，采用的電阻加熱器分為主加熱器和付加熱器兩類。當(dāng)采用5只電加熱器時(shí)，主加熱器為R1、R3和R5，由開關(guān)K2手動(dòng)控溫，付加熱器為R2和R4，由溫控繼電器T自動(dòng)控溫，箱內(nèi)溫度測(cè)量選用感溫探頭，安插在箱體上部或側(cè)部的插孔中。該感溫探頭采用新型半導(dǎo)體溫敏元件(WM2K-02型)。這種溫敏元件不同于鉑、銅等金屬熱電阻、熱電偶，也不同于熱敏電阻，突出特點(diǎn)是線性好，互換性好，靈敏度高和長期段定可靠。
本實(shí)用新型給出的實(shí)例可參見附圖，其中

圖1為剝離機(jī)的外形示意圖，圖2為加熱箱體的斷面圖，圖3為控溫系統(tǒng)電氣原理圖，圖4為控溫箱的面板布置圖。圖中標(biāo)號(hào)為(1)箱門，(2)保溫箱，(3)感溫探頭，(4)溫度控制箱，(5)保溫箱內(nèi)外殼體，(6)巖棉，(7)電纜廢皮，(8)托板，(9)電阻加熱器，(10)支架。實(shí)施例的主要數(shù)據(jù)為1.外形尺寸，箱體2000×700×600支架高400mm2.加熱容量5只電阻加熱器，每只1000瓦，平放均布箱底，其中主加熱器為3KW，手動(dòng)控制，付加熱器2KW，自動(dòng)控制；3.箱內(nèi)測(cè)溫點(diǎn)1處，設(shè)在保溫箱上部，采用感溫探頭，控溫0～200℃，連續(xù)可調(diào)，溫差±1℃，常時(shí)工作溫度不超過200℃。
4.電源電壓220V，50HZ；5.雙面門，每扇門上設(shè)有6個(gè)孔，直徑50mm，對(duì)稱等距設(shè)置，也可穿插交錯(cuò)設(shè)置。
6.帶孔金屬托板，與門上園孔下部水平放置，2個(gè)，可固定安放，也可使能從箱中抽出安放。
現(xiàn)結(jié)合附圖簡(jiǎn)述本實(shí)用新型控溫系統(tǒng)工作原理及過程。
本實(shí)用新型中的控溫系統(tǒng)由差動(dòng)運(yùn)算放大器，開環(huán)比較器，控溫執(zhí)行接觸器，給定環(huán)節(jié)，電源五部分組成。半導(dǎo)體溫敏器件RT的阻值隨箱內(nèi)的溫度變化而變化，組成橋路輸出為測(cè)溫訊號(hào)，送入差動(dòng)運(yùn)算放大器的反相端，經(jīng)運(yùn)算放大后，由溫度表顯示即為箱內(nèi)的即時(shí)溫度。隨著箱內(nèi)溫度的不斷升高，測(cè)溫訊號(hào)電位也逐漸增大，放大后與給定訊號(hào)電位經(jīng)比較器進(jìn)行比較，當(dāng)測(cè)溫訊號(hào)小于比較器的給定訊號(hào)時(shí)，控溫繼電器T接通，接觸器J2也接通，付加熱器加熱，溫控指示燈XD3亮，當(dāng)測(cè)溫訊號(hào)大于比較器的給定訊號(hào)時(shí)，比較器快速翻轉(zhuǎn)，輸出低電位，斷開繼電器T和接觸器J2的電路，付加熱器停止加熱，溫控指示燈XD3滅，達(dá)到箱內(nèi)的溫度自動(dòng)控制。
在實(shí)際操作中，首先將電源開關(guān)K1撥到“開”的位置，接通電源，指示燈XD1亮。將加熱開關(guān)K2撥到“開”的位置，主加熱器加熱，指示燈XD2亮。將工作選擇開關(guān)K3撥到“給定”位置，轉(zhuǎn)動(dòng)給定調(diào)整電位器R16的旋鈕，觀察溫度表的顯示值(此時(shí)溫度表的指示為給定值)，當(dāng)顯示值達(dá)到設(shè)定值時(shí)，停止轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕，同時(shí)將開關(guān)K3撥到“測(cè)溫”位置上，溫度表的指示即為箱內(nèi)的即時(shí)溫度，當(dāng)箱內(nèi)溫度低于給定值時(shí)，付加熱器加熱，溫控指示燈XD3亮，若將箱內(nèi)溫度控制在電纜皮結(jié)晶溫度195±1℃時(shí)，可注意觀察溫度顯示值，當(dāng)顯示值達(dá)到190℃時(shí)，將加熱開關(guān)K2撥到“關(guān)”的位置，關(guān)掉主加熱器，XD2指示燈滅，此時(shí)只用付加熱器保持恒溫，進(jìn)入自動(dòng)控溫，此時(shí)，將電纜皮由門孔插入箱內(nèi)落在托板上，在結(jié)晶溫度下迅速軟化膨脹，加熱時(shí)間不超過120秒，從箱中將加熱電纜皮取出后，用尖咀鉗鉗住屏蔽層的一角，稍用力一扯，屏蔽層同絕緣體順利脫離。
本實(shí)用新型給出的這種剝離電纜皮絕緣屏蔽層專用剝離裝置與剝離程序，解決了半導(dǎo)體內(nèi)外屏蔽與絕緣體不可剝離的技術(shù)難題，從而為交聯(lián)電纜廢皮的大規(guī)模回收利用的工業(yè)化生產(chǎn)創(chuàng)造了條件，具有高效、簡(jiǎn)便、投資小、收益大、綜合利用率高等特點(diǎn)。
權(quán)利要求1.一種交聯(lián)聚乙烯電纜絕緣屏蔽層加熱剝離裝置，包括有保溫箱體、溫度控制箱、支架、感溫探頭、電阻加熱器等部件，其特征在于該剝離裝置由溫度控制箱和保溫箱兩部分組成，溫度控制箱中的控溫系統(tǒng)由差動(dòng)運(yùn)算放大器、開環(huán)比較器、控溫執(zhí)行接觸器、給定環(huán)節(jié)和電源五部分構(gòu)成；保溫箱的箱底平放均布有電阻加熱器，上部或側(cè)部開有供感溫探頭插入的小孔，保溫箱兩端各有開關(guān)的門一個(gè)，其上有供電纜皮插入的園孔，箱內(nèi)還設(shè)有與園孔底部水平放置的帶孔金屬托板以承托加熱的電纜皮。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所說的剝離裝置，其特征在于保溫箱底部平均分布的電阻加熱器分為，由開關(guān)K2手動(dòng)控制溫度主加熱器R1、R3、R5，由溫控繼電器T自動(dòng)控制付加熱器R2、R4。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所說的剝離裝置，其特征在于感溫探頭采用了半導(dǎo)體溫敏元件。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所說的剝離裝置，其特征在于保溫箱內(nèi)襯有巖棉或其它保溫材料制成的厚50～100mm的保溫夾層。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所說的剝離裝置，其特征在于箱體兩端各設(shè)有一可開關(guān)的門，其上有等距分布的30～50mm園孔，用來插入加熱的電纜皮，與園孔底部平行放置有帶孔的金屬托板用來承托放入的電纜皮。
專利摘要一種交聯(lián)電纜絕緣屏蔽層的加熱剝離裝置，主要由溫度控制箱和保溫箱兩部分組成。根據(jù)給定的剝離方法，利用本裝置可以很便當(dāng)?shù)貙⒔宦?lián)電纜廢皮上的內(nèi)外半導(dǎo)體屏蔽層剝離掉，解決了一向被國內(nèi)外認(rèn)為無法回收再生利用的熱固性材質(zhì)交聯(lián)聚乙烯電纜皮在工業(yè)化生產(chǎn)中遇到的最大難題，從而為交聯(lián)電纜廢料大規(guī)模再生回收利用創(chuàng)造了條件，具有高效、簡(jiǎn)便、投資小、收益大、綜合利用率高的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)H01B15/00GK2078921SQ9021958
公開日1991年6月12日 申請(qǐng)日期1990年10月30日 優(yōu)先權(quán)日1990年10月30日
發(fā)明者張景洋 申請(qǐng)人:張景洋