电缆应力锥制造设备以及应用其制造应力锥的方法技术

一种电缆应力锥制造设备以及应用其制造应力锥的方法，设备包括纸带切割装置、纸带绕包装置以及纸带盒，其中，纸带切割装置包括激光发射单元和激光控制模块，激光控制模块控制激光发射单元将制作应力锥的纸带切割成宽度逐渐变窄的形式缠绕在纸带盒中，纸带绕包装置包括环形轨道、驱动电机以及绕制单元，电缆终端的端头同心地固定在环形轨道内，驱动电机通过绕制单元驱动纸带盒在环形轨道内圆周上移动，将纸带盒中纸带绕制在电缆外圆周上，形成应力锥。本发明专利技术采用随长度数据变换位置的激光对纸带进行切割，获得应力锥绕制用纸带。采用纸带盒收集切割的纸带，纸带不松卷。采用环形轨道辅助绕制单元围绕电缆的圆形轨迹，保证绕包角度和绕包松紧度。

【技术实现步骤摘要】
电缆应力锥制造设备以及应用其制造应力锥的方法
本专利技术涉及线缆
，具体地说，涉及一种电缆应力锥制造设备以及应用其制造应力锥的方法。
技术介绍
冷绝缘高温超导电缆的电缆本体和绝缘层工作在液氮环境下，电缆终端和接头处所需应力锥也必须工作在液氮环境下。因液氮低温环境因素，应力锥选择高弹牛皮纸进行绕包制作，这种材料和绕包方式可以保证应力锥在制作完成后由常温变为液氮温度时不影响其电气性能。现有应力锥纸带切割方法和绕包方法为：1)用手将需要切割的纸带筒旋转为锥体形状。2)在切割点用胶带进行固定。3)用电锯将纸筒从切割点进行切割，去除锥体部分，剩下的外部宽，内部窄的内锥型纸筒为绕制应力锥所用纸带筒。4)用手拿着纸带筒进行手工绕包。在纸带切割和应力锥的绕制过程中会出现以下问题，例如：1)因应力锥是锥体结构，绕包所用的高弹纸很难用手工方法切割为标准形状。2)切割后牛皮纸必须卷为筒状，且纸筒纸带内窄外宽，绕包时容易错位。3)必须手工进行绕制，绕制时绕包角度和绕包力度不容易把握，容易造成锥面不均匀和纸带绕包力度不均匀，导致应力锥不合格。4)绕包时必须手动不断调整纸带角度，达到所需应力锥锥体形状，调整角度会使纸带受到变向应力，使应力锥内部出现缝隙，影响应力锥的电气性能。5)纸带切割边缘不平整，影响电气性能。针对以上缺陷，暂未提出有效的解决方案。
技术实现思路
一种电缆应力锥制造设备，包括纸带切割装置、纸带绕包装置以及纸带盒，其中，纸带切割装置包括激光发射单元和激光控制模块，激光控制模块控制激光发射单元将制作应力锥的纸带切割成宽度逐渐变窄的形式并缠绕在纸带盒中，并且纸带绕包装置包括环形轨道、驱动电机以及绕制单元，电缆终端的端头同心地固定在环形轨道内，驱动电机通过绕制单元驱动纸带盒在环形轨道内圆周上移动，以将纸带盒中的纸带绕制在电缆外圆周上，从而缠绕形成应力锥。优选地，纸带切割装置还包括：放带机构，所述放带机构包括放带转动轴和放带转动轴夹紧单元，缠绕有纸带的纸筒安装在放带转动轴上，并由放带转动轴夹紧单元夹紧；收带机构，包括收带转动轴，所述纸带盒为柱状空腔的圆筒，纸带盒具有进出口以供纸带穿入，纸带盒转动轴同心地穿透纸带盒的两侧，所述纸带盒转动轴与收带转动轴可拆卸地同轴连接，由收带转动轴带动纸带盒转动轴转动，其中，收带转动轴与放带转动轴的轴线平行，安装在放带转动轴上的纸筒的纸带的端头经所述进出口固定在纸带盒转动轴上；长度测量单元，激光发射单元分别位于放带机构与收带结构之间的纸带两侧，激光控制模块根据长度测量单元测量的纸带长度和与纸带长度对应的纸带宽度，控制激光发射单元沿垂直于纸带移动方向变换位置，并发射激光切割纸带，在放带转动轴、收带转动轴共同进行收放纸带的过程中，激光发射单元完成切割作业。优选地，在纸带绕包装置中，纸带盒内的纸带的端头经所述进出口固定在电缆外周上，绕制单元驱动纸带盒依靠在环形轨道内侧并围绕电缆做圆形轨迹运动，从而在电缆的外圆周上形成应力锥，并且，所述驱动电机的输出轴的轴线与电缆的轴线在一条直线上，所述绕制单元包括摇杆，摇杆的一端与驱动电机的输出轴连接，另一端与纸带盒转动轴连接。优选地，所述摇杆包括动力杆、传送杆和驱动杆，所述动力杆与驱动电机的输出轴连接，传送杆沿垂直于电缆轴线方向延伸，且传送杆的长度为环形轨道轴线到纸带盒轴线的距离，驱动杆从传送杆的末端开始沿轴线方向延伸，驱动杆的端头与纸带盒连接。优选地，所述绕制单元包括同心地设置在环形轨道内的环形内轨道，环形内轨道的轴向的一端与环形轨道可转动地连接，驱动电机的输出轴与环形内轨道的轴向的另一端外圆周通过相互啮合的齿传递旋转运动，纸带盒可拆卸地安装在环形内轨道内侧，从而随环形内轨道在环形轨道内旋转。优选地，在放带转动轴上设置有放线张力控制器，在纸带盒转动轴上设置有收带张力控制器，放带机构还包括放带限位导辊，收带机构还包括收带限位导辊，放带限位导辊与收带限位导辊平行且等高，纸带依次从放带限位导辊、收带限位导辊的下方穿过。优选地，纸带盒转动轴与收带转动轴连接的一端具有拨动槽，收带转动轴具有与拨动槽相配合的突起，突起插入到拨动槽内，从而带动纸带盒转动轴转动。优选地，在放带转动轴上具有限制纸筒一端的第一纸筒固定挡板，放带转动轴夹紧单元包括可伸缩的纸筒固定轴，以及设置在纸筒固定轴上的第二纸筒固定挡板，其中，纸筒固定轴伸入纸筒的中空区域使得第二纸筒固定挡板低靠在纸筒的另一端，第二纸筒固定挡板、第一纸筒固定挡板将纸筒夹持固定在放线机构上。优选地，纸带切割装置还设置有移动轨道，且移动轨道在垂直于纸带行走方向的平面内，各激光发射单元根据长度测量单元测量的纸带的长度数据沿移动轨道移动。一种应用以上所述的电缆应力锥制造设备制造应力锥的方法，包括如下步骤：S1，将纸筒安装在放带转动轴上，控制放带转动轴夹紧单元将纸筒夹持在放带转动轴上；S2，拉拽纸筒上的纸带的端头，并将该端头经所述进出口固定在纸带盒转动轴上；S3，启动纸带切割装置，在纸带行走的过程中，激光发射单元根据长度测量单元检测的长度数据实时变更位置，将纸带切割成预设的形状，并缠绕在纸带盒内；S4，将纸带盒取下，并安装在绕制单元上，将电缆的端头与环形轨道轴线同轴地设置在环形轨道中心；S5，将纸带的端头经所述进出口拉拽出来并固定在电缆外周上；S6，启动纸带绕包装置，纸带盒依靠在环形轨道内侧围绕电缆完成绕制应力锥。附图说明通过结合下面附图对其实施例进行描述，本专利技术的上述特征和技术优点将会变得更加清楚和容易理解。图1是表示本专利技术实施例的纸带切割装置的立体示意图；图2是表示本专利技术实施例的放带机构的俯视图；图3是表示本专利技术实施例的收带机构的俯视图；图4是表示本专利技术实施例的纸带盒的立体示意图；图5是表示本专利技术实施例的切割装置的侧视图；图6是表示本专利技术实施例的纸带绕包装置的立体示意图一；图7是表示图6中的摇杆的放大图；图8是表示本专利技术实施例的纸带绕包装置的立体示意图二；图9是图8中的环形轨道与环形内轨道的立体剖视图；图10是表示本专利技术实施例涉及的切割后的纸带的展开示意图；图11是表示本专利技术实施例涉及的应力锥绕制后的平面示意图。具体实施方式下面将参考附图来描述本专利技术所述的电缆应力锥制造设备以及应用其制造应力锥的方法的实施例。本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本专利技术的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式或其组合对所描述的实施例进行修正。因此，附图和描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。此外，在本说明书中，附图未按比例画出，并且相同的附图标记表示相同的部分。本专利技术的电缆应力锥制造设备是用于将制作应力锥的纸带切割成宽度逐渐变窄的形式，并通过绕包机构绕制在电缆外圆周上，形成应力锥，其包括纸带切割装置、纸带绕包装置以及纸带盒，其中，纸带切割装置包括激光发射单元和激光控制模块，激光控制模块控制激光发射单元将制作应力锥的纸带切割成宽度逐渐变窄的形式并缠绕在纸带盒中。并且，纸带绕包装置包括环形轨道、驱动电机以及绕制单元，电缆终端的端头同心地固定在环形轨道内，驱动电机通过绕制单元驱动纸带盒在环形轨道内圆周上移动，以将纸带盒中的纸带绕制在电缆外圆周上，从而缠绕形成应力锥。下文结合图1至图5来说明纸带切割装置，结合图6至图9来说明纸本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电缆应力锥制造设备，其特征在于，包括纸带切割装置、纸带绕包装置以及纸带盒，其中，纸带切割装置包括激光发射单元和激光控制模块，激光控制模块控制激光发射单元将制作应力锥的纸带切割成宽度逐渐变窄的形式并缠绕在纸带盒中，并且纸带绕包装置包括环形轨道、驱动电机以及绕制单元，电缆终端的端头同心地固定在环形轨道内，驱动电机通过绕制单元驱动纸带盒在环形轨道内圆周上移动，以将纸带盒中的纸带绕制在电缆外圆周上，从而缠绕形成应力锥。

【技术特征摘要】
1.一种电缆应力锥制造设备，其特征在于，包括纸带切割装置、纸带绕包装置以及纸带盒，其中，纸带切割装置包括激光发射单元和激光控制模块，激光控制模块控制激光发射单元将制作应力锥的纸带切割成宽度逐渐变窄的形式并缠绕在纸带盒中，并且纸带绕包装置包括环形轨道、驱动电机以及绕制单元，电缆终端的端头同心地固定在环形轨道内，驱动电机通过绕制单元驱动纸带盒在环形轨道内圆周上移动，以将纸带盒中的纸带绕制在电缆外圆周上，从而缠绕形成应力锥。2.根据权利要求1所述的电缆应力锥制造设备，其特征在于，纸带切割装置还包括：放带机构，所述放带机构包括放带转动轴和放带转动轴夹紧单元，缠绕有纸带的纸筒安装在放带转动轴上，并由放带转动轴夹紧单元夹紧；收带机构，包括收带转动轴，所述纸带盒为柱状空腔的圆筒，纸带盒具有进出口以供纸带穿入，纸带盒转动轴同心地穿透纸带盒的两侧，所述纸带盒转动轴与收带转动轴可拆卸地同轴连接，由收带转动轴带动纸带盒转动轴转动，其中，收带转动轴与放带转动轴的轴线平行，安装在放带转动轴上的纸筒的纸带的端头经所述进出口固定在纸带盒转动轴上；长度测量单元，激光发射单元分别位于放带机构与收带结构之间的纸带两侧，激光控制模块根据长度测量单元测量的纸带长度和与纸带长度对应的纸带宽度，控制激光发射单元沿垂直于纸带移动方向变换位置，并发射激光切割纸带，在放带转动轴、收带转动轴共同进行收放纸带的过程中，激光发射单元完成切割作业。3.根据权利要求1所述的电缆应力锥制造设备，其特征在于，在纸带绕包装置中，纸带盒内的纸带的端头经所述进出口固定在电缆外周上，绕制单元驱动纸带盒依靠在环形轨道内侧并围绕电缆做圆形轨迹运动，从而在电缆的外圆周上形成应力锥，并且，所述驱动电机的输出轴的轴线与电缆的轴线在一条直线上，所述绕制单元包括摇杆，摇杆的一端与驱动电机的输出轴连接，另一端与纸带盒转动轴连接。4.根据权利要求3所述的电缆应力锥制造设备，其特征在于，所述摇杆包括动力杆、传送杆和驱动杆，所述动力杆与驱动电机的输出轴连接，传送杆沿垂直于电缆轴线方向延伸，且传送杆的长度为环形轨道轴线到纸带盒轴线的距离，驱动杆从传送杆的末端开始沿轴线方向延伸，驱动杆的端头与纸带盒连接。5.根据权利要求3所述的电缆应...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏芳敏，王鹏荣，张恩，
申请(专利权)人：富通集团天津超导技术应用有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12