一种电磁线绝缘涂层的多级梯度塑形固化装置的制作方法

本发明涉及电缆制造，特别涉及一种电磁线绝缘涂层的多级梯度塑形固化装置。

背景技术：

1、绝缘涂层作为电缆的核心防护屏障，其固化成型质量直接决定了电缆的电气绝缘性能与使用寿命，绝缘涂层一般通过挤出机头将熔融状态的绝缘涂料涂覆在电缆外壁，低压电缆的绝缘涂层厚度0.7mm～2mm，中压电缆的绝缘涂层厚度为3.4mm～9mm，而高压和超高压电缆的绝缘涂层厚度分别为18.5mm和24mm～27mm，若绝缘涂层存在气泡、针孔、内应力集中、周向厚度不均等缺陷，会直接导致绝缘层局部电场畸变、击穿电压大幅下降，在长期运行中易出现涂层开裂、脱落、老化加速等问题，甚至引发短路、停电、火灾等重大安全事故，造成不可估量的经济损失与安全隐患。因此，在电缆外壁包覆绝缘涂层之后需要进行相应的固化塑形，从而提升良品率。

2、在现有技术中，相关领域的技术人员也提供了关于电缆的绝缘涂层塑形固化的技术方案，例如如公开号为cn120148969a的中国专利公开了一种电缆生产用辊压生产线，包括多个辊压台，以及辊压台一侧上下两个用于辊压电缆的压辊，压辊内侧固定安装有用于使绝缘层加热的电热丝，压辊的内部中间固定安装有压辊筒，压辊筒内部中间固定安装有传动轴，传动轴的一端固定安装有用于产生震动的震动器；该现有技术在使用时，通过上下两组压辊对电缆辊压，期间震动器产生的震动沿传动轴传递至压辊筒上，使绝缘层材料在震动的压辊下进一步的与电芯贴合度，同时，电热丝为压辊提供热量，防止电缆绝缘套冷却而不便于辊压加工。

3、然而，上述现有技术对电磁线绝缘涂层进行塑形固化的过程中还有一些不足之处：

4、1、仅通过上下两组压辊对电缆辊压，所以只能对与其适配直径的电缆进行辊压，无法对不同直径的电缆进行辊压加工，若需要对不同直径的电缆辊压，容易出现压辊无法与电缆外壁充分接触的问题，导致电缆外壁的绝缘层难以得到全覆盖无死角的多方位辊压，影响辊压效果，且绝缘层周向厚度不均，容易影响其后续的绝缘性能。

5、2、仅采用单组内置电热丝的压辊对电缆绝缘层进行单温区辊压处理，导致绝缘层材料在水平方向相邻的两组压辊之间时受到室温冷却，与下一组压辊接触时需要重新加热，导致冷却后的绝缘层不便于辊压塑形，绝缘层内部的气泡和针孔无法有效排出，且绝缘层在频繁加热冷却时会在收缩膨胀作用下产生内应力，导致绝缘层无法有效贴合在电缆上，从而影响辊压效果和绝缘层质量，

6、因此，在上述陈述的观点之下，现有的电磁线绝缘涂层的塑形固化手段还有可提高的空间。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本发明提供了一种电磁线绝缘涂层的多级梯度塑形固化装置，包括固化箱，固化箱内部安装有两个隔板，用于将固化箱内部沿电缆的运动方向依次分隔为低温凝固区、中温塑形区和高温固化区，分别用于对涂覆在电缆外壁的绝缘涂层进行凝固排气、加热塑形和高温固化处理，低温凝固区、中温塑形区和高温固化区侧壁均开设有操作口，操作口处设置有开合门，用于对电缆穿线。

2、还包括加热单元，安装在固化箱上端，加热单元包括多个分别安装在低温凝固区、中温塑形区和高温固化区内部的电加热棒，固化箱外壁设置有多个与电加热棒电性连接的温控器，温控器采用现有技术，主要用于向电加热棒；穿线孔，固化箱和隔板上共同开设有同轴线的穿线孔，穿线孔侧壁安装有用于防止不同温度气流相互串扰的封闭单元；辊压单元，设置在低温凝固区和高温固化区内，用于对电缆外壁的绝缘涂层进行低温辊压排气和高温辊压释放内应力；塑形单元，安装在中温塑形区内，用于对电缆外壁的绝缘涂层进行中温辊压塑形处理；控制箱，设置在固化箱外侧，加热单元、封闭单元、辊压单元和塑形单元均与控制箱电性连接；

3、涂覆绝缘涂层后的电缆穿过穿线孔、辊压单元和塑形单元时，通过加热单元使低温凝固区、中温塑形区和高温固化区中分别加热至不同温度，期间通过辊压单元和塑形单元对电缆外壁的绝缘涂层进行周向多方位辊压，依次使绝缘涂层由液态受热形成易变形的凝固态、消除绝缘涂层中的气泡、辊压塑形、消除绝缘涂层收缩产生的内应力、保证绝缘涂层周向厚度一致。

4、优选的，所述加热单元还包括多个开设在固化箱上端的贯穿孔，多个贯穿孔与电加热棒位置相对应，固化箱上端还安装有多个与电加热棒位置相对应的密封罩，密封罩罩设于电加热棒上方的多个贯穿孔外部，密封罩上端安装有送气泵，送气泵与控制箱电性连接，送气泵的输出端安装有输送管，输送管的输出端延伸至密封罩内部。

5、优选的，所述封闭单元包括安装在低温凝固区、中温塑形区和高温固化区内壁两个穿线孔外侧的环形筒，环形筒上端设置有定位气泵，定位气泵的输入端延伸在固化箱内部，定位气泵的输出端延伸至环形筒内部，环形筒内侧壁均匀设置有多个与其相连通的排气管。

6、优选的，所述排气管靠近穿线孔轴线的一端安装有散气板，散气板指向穿线孔的一侧开设有多个等间距分布的出气口。

7、优选的，隔板内部开设有与穿线孔相连通的集气腔，集气腔外壁周向均匀开设有多个与外部相连通的排气孔。

8、优选的，所述辊压单元包括安装在低温凝固区和高温固化区内的多个第一u型架，第一u型架通过承托架固定安装在固化箱内底壁，第一u型架的开口处转动设置有两个挤压辊，用于对电缆外壁的绝缘涂层进行辊压；

9、多个第一u型架以穿线孔的轴线为圆心顺时针交错布置，当电缆穿过挤压辊时，多个第一u型架上的挤压辊能够对电缆外壁的绝缘涂层进行周向多角度辊压，用于对绝缘涂层进行全覆盖无死角辊压。

10、优选的，所述挤压辊外壁固定套设有橡胶筒，橡胶筒外壁的直径由两端至中部逐渐减小，用于增大和绝缘涂层的接触面积，且橡胶筒易于发生弹性形变，保证与绝缘涂层紧密贴合。

11、优选的，所述第一u型架两个平行段的相对侧均对称开设有两个滑移槽，挤压辊两端均通过轴承转动设置有调节块，调节块滑动安装在滑移槽内，第一u型架的两个平行段均转动设置有双头螺杆，双头螺杆通过螺纹连接的方式穿过调节块；

12、第一u型架上的两个双头螺杆之间通过带传动相连接，双头螺杆远离第一u型架的一端设置有定位轴，定位轴通过轴架安装在固化箱内侧壁，低温凝固区和高温固化区内壁均通过电机座设置有驱动电机，驱动电机与控制箱电性连接，驱动电机与低温凝固区和高温固化区中的任意一个定位轴端部相连接，相邻两个第一u型架之间的双头螺杆之间通过带传动相连接，顺时针偏移的第一u型架上的双头螺杆与定位轴之间安装有万向联轴器，便于定位轴通过万向联轴器带动双头螺杆转动。

13、优选的，所述塑形单元包括安装在中温塑形区内底壁的支撑座，支撑座上端沿固化箱宽度方向对称设置有两个导轨，两个导轨上端共同滑动设置有往复板，往复板上端通过固定座安装有多个第二u型架，多个第二u型架以穿线孔的轴线为圆心顺时针交错布置，第二u型架的两个平行段相对侧开设有限位滑槽，限位滑槽内部滑动安装有联动块，位置相对应的两个联动块之间通过轴承转动设置有塑形辊，塑形辊的直径由两端至中部逐渐减小，塑形辊能够在外力作用下发生联动块和限位滑槽内壁之间安装有支撑弹簧杆。

14、优选的，所述塑形单元还包括转动安装在支撑座上的往复丝杆，支撑座上端通过电机罩安装有与往复丝杆相连接的定位电机，往复板两端均安装有套设于往复丝杆外部的往复滑座，用于配合往复丝杆带动往复板进行往复移动。

15、综上所述，本技术包括以下有益技术效果：

16、一、本发明通过低温凝固区、中温塑形区、高温固化区的三级梯度升温结构，配合辊压单元和塑形单元对绝缘涂层进行多级周向辊压，实现绝缘涂层从液态凝固排气、塑性塑形到固化的全流程连续处理，不仅提高绝缘涂层的固化效率，还能够保证绝缘涂层的塑形效果。

17、二、本发明通过在穿线孔处排出热空气形成环形气幕，能够对穿线孔进行封闭，避免外部的空气或相邻温区之间的空气相互串扰，从而为绝缘涂层提供塑形固化稳定的温度环境，进而提高绝缘涂层的塑形固化效果。

18、三、本发明通过多个顺时针交错布置的挤压辊能够对电缆外壁的绝缘涂层进行周向多角度辊压，用于对绝缘涂层进行全覆盖无死角辊压，且可以根据电缆的直径调节第一u型架上的两个挤压辊间距，能够适应不同直径电磁线绝缘涂层的辊压，可以提高本发明的适应范围。

19、四、本发明通过多个往复移动的塑形辊与电缆滚动抵接，使得塑形辊自适应转动，且多个塑形辊能够对电缆外壁的绝缘涂层进行多角度全面辊压塑形，精准控制绝缘涂层的周向厚度，消除涂覆工艺产生的厚度偏差，还能够挤压消除涂层内部的微小凹陷、流痕，大幅提升涂层的致密性与圆度，从而增强绝缘涂层的塑形效果。