一种生产电线电缆用紫外光交联设备制造技术

本实用新型专利技术生产电线电缆用紫外光交联设备，特征在于其紫外光照箱由若干个无极灯模块单元沿待交联电缆中心轴线方向依次排列并在距中心轴线一定距离的空间圆周上均匀分布组合组成；每个模块单元是一个独立的光照系统，装有微波激发的无极紫外灯管，灯管后侧装有反光罩，顶部开有冷却介质入口并与送风机活动相连；本实用新型专利技术中紫外光照箱采用的无极灯模块单元的功率密度是传统高压汞灯的２－３倍，极大地提高了光交联电缆的生产速率和电缆绝缘层的均匀交联厚度，不仅能生产低压交联电线电缆，而且能适用于生产厚绝缘层的中、高压交联电线电缆。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于交联电线电缆用生产设备，特别是涉及生产电线电缆用的紫外光交联设备的紫外光照箱。
技术介绍
目前电线电缆的聚合物绝缘层或护套层的交联方法主要有过氧化物法、高能辐射法、硅烷法和紫外光交联法。过氧化物法一般需要在高温高压、体积庞大的连续硫化管及其配套厂房和设备中进行，能耗高，生产效率低；高能辐射法的设备复杂，造价高，一次性投资大，需要专用厂房和配套设施以及严格的防护措施；而硅烷法存在交联时间长，工艺操作较为复杂，产品耐温、耐压等级不高等缺陷。相比较前三种方法，紫外光交联法具有设备简单，投资少，易于维护操作，效率高，产品成本低、质量好等独特优点。在实际使用过程中发现，中国专利号91208158.9提出的《生产电线电缆用紫外光交联设备》和中国专利号98250180.3提出的《生产电缆用紫外光交联设备》，使用的高压汞灯光源的结构配置不太合理，由于将全部灯管安装在同一个光照箱内并共用一套冷却系统，每只灯管表面的冷却不充分，影响了灯管的使用寿命；同时，灯管长度过长导致功率密度低(80w/cm)和设备相对庞大。因此，原有设备不仅生产速率较低，而且一次性均匀交联的绝缘材料厚度很难超过3毫米，仅适用于1千伏以下的低压交联电线电缆的生产，不能满足绝缘层较厚的中、高压交联电缆的生产需求。
技术实现思路
本技术对原中国专利号91208158.9提出的《生产电线电缆用紫外光交联设备》和中国专利号98250180.3提出的《生产电缆用紫外光交联设备》作进一步的改进，采用由若干个具有160w/cm-240w/cm高功率密度的微波激发的无极灯模块单元组合而成的紫外光照箱，以提供一种光强更高、能生产厚绝缘层的中、高压电缆的紫外光交联设备。本技术生产电线电缆用紫外光交联设备，包括电源系统1、风机系统2、控制器3和紫外光照箱4；所述电源系统1包括无极灯模块单元电源和风机电源；所述风机系统2包括送风机和排风机；所述控制器3包括风机电流显示、风机转速调节以及各测温点的温度显示；所述紫外光照箱4的两个端面上分别开有供待交联电缆进出的孔5和6；其特征在于所述紫外光照箱4由若干个无极灯模块单元7沿待交联电缆中心轴线8方向依次排列并在距中心轴线8一定距离的360°空间圆周上均匀分布组合而成；每个无极灯模块单元7是装有微波激发的无极紫外灯管10的独立的光照系统；无极灯管10的后侧装有反光罩11，其横截面是抛物线形，无极灯管10安装在该抛物线的焦点上；反光罩11的顶部开有孔或槽；无极灯模块单元7的顶部开有冷却介质入口12并与送风机活动连接；紫外光照箱的冷却介质出口13处装有用于控制冷却介质流量的活动挡板14，并与排风机活动相连。为提高紫外光的利用率和光照均匀性，可在无极灯模块单元7的对面也安装反光罩16，其横截面为抛物线形，焦距可在6-10cm范围内选择，焦点正好落在待交联电缆中心轴线8上。所述反光罩11和16的横截面也可以是椭圆形，其中反光罩11的横截面是半个或大半个椭圆形，反光罩16的横截面是该椭圆的一小部分，其间留有方便通风和操作用的缝隙；该椭圆的焦距一般可在3-30cm范围内选择，长半轴一般在10-40cm范围选择；无极灯管安装在该椭圆的一个焦点处，而使另一个焦点正好落在待交联电缆中心轴线8上。本技术生产电线电缆用紫外光交联设备的紫外光照箱一般采用卧式放置；但当待交联电缆的线径超粗、线体很重时，则整个箱体采用垂直立式设置更为有利，此时将其冷却介质出口13设置在箱体上部靠近上端面的箱壁或上端面；紫外光照箱的箱体可采用圆柱体或其它形状，竖直立放于生产线中。由于本技术生产电缆用紫外光交联设备之紫外光照箱采用的紫外光源为微波激发的无极灯模块单元及其组合配置；每个无极灯模块单元均与一台独立的送风机相连，可以向无极灯管表面提供充足的冷却介质，灯管寿命延长到8000小时以上，是传统高压汞灯寿命的8倍。本技术采用的无极灯管的长度仅为传统高压汞灯的三分之一左右，而总功率基本保持不变，功率密度可达160w/cm-240w/cm，比以前提高了1-2倍，紫外光强度大大提高，不仅可使光交联电缆的生产速率大大提高，而且使聚合物均匀交联的厚度也提高了一倍以上，使本交联设备可适用于生产厚绝缘层的中、高压交联电线电缆。经过重新改造后的本技术紫外光交联设备不仅保持了原先设备的结构简单、能耗省、效率高、机动性好、不需专用厂房、投资少、易操作实施等特点，而且体积更小，其光照箱的长度仅为原先的三分之一左右；无极灯的高功率密度，可使光交联电缆生产速度提高1-2倍；聚合物均匀交联的厚度也提高1倍以上。经过重新改造的本技术紫外光交联设备不仅可适用于生产各种薄绝缘层的低压光交联电线电缆，而且还适用于原来不能生产的厚绝缘层的中、高压光交联电线电缆新线种。附图说明图1是本技术生产电线电缆用紫外光交联设备原理方框图。图2是本技术紫外光交联设备之紫外光照箱的原理示意图；图3是其A-A剖面侧视图。图4是另一种立式紫外光照箱的实施方式示意图；图5是其A-A剖面俯视图。具体实施方式以下结合附图说明本技术的实施例。实施例1本技术生产电线电缆用紫外光交联设备，其原理方框图如图1所示它包括电源系统1、风机系统2、控制器3和紫外光照箱4。所述电源系统1包括无极灯模块单元电源和风机电源；所述风机系统2包括送风机和排风机；所述控制器3包括风机电流显示、风机转速调节以及各测温点的温度显示；所述紫外光照箱4的两个端面上分别开有供待交联电缆进出的孔5和6。本实施例中的紫外光照箱4采用三组无极灯模块单元7组合而成，三组无极灯模块单元沿待交联电缆中心轴线8方向依次排列、并与中心轴线相互平行，以支架9固定，安置在距待交联电缆中心轴线7cm的空间圆周上，如图2所示。每组模块单元由两个在空间圆周上相互错开180°的模块单元组成，三组模块单元又在空间圆周上相互错开60°。从侧面看，如图3 A-A剖面侧视图所示，六个无极灯模块单元均匀分布在360°空间圆周上。每个无极灯模块单元7中装有一只微波激发的无极紫外灯管10，其长度仅为传统高压汞灯的三分之一，而总功率基本保持不变，功率密度可达160w/cm-240w/cm，比以前提高了1-2倍；无极灯管后侧装有反光罩11，其横截面为抛物线形，焦距为5cm，无极灯管10安装在该抛物线的焦点位置，这样可以保证紫外光均匀辐照在待交联电缆表面。反光罩11的顶部开有用于通风散热的孔或槽，这样既不影响紫外光的利用率，又可以通风除去无极灯与反光罩之间的热量。无极灯模块单元7顶部开有冷却介质入口12，并与送风机活动连接以尽量减少风机震动对光照区的影响。本实施例中的紫外光照箱4，其冷却介质出口13开在紫外光照箱的上盖，并与排风机活动连接，在连接前装有活动挡板14，用于调节出风量的大小。活动挡板14采用插入风道内的金属板，通过改变金属板插入的深度来改变冷却介质的流量。测控温探头15安置在接近待交联电线电缆而又不妨碍其运动的位置上，其测得的温度信号传给控制器并显示。根据所显示的温度由控制器调节送风机和排风机的转速以及冷却介质出口处活动挡板14的位置，以保持通过光照区冷却介质适当流量，从而使光照区稳定在合适的光交联温度范围内。可直接利用空气作冷却介质。当送风本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于生产交联电线电缆的紫外光交联设备，包括电源系统（１）、风机系统（２）、控制器（３）和紫外光照箱（４）；所述电源系统１包括无极灯模块单元电源和风机电源；所述风机系统２包括送风机和排风机；所述控制器３包括风机电流显示、风机转速调节以及各测温点的温度显示；所述紫外光照箱４的两个端面上分别开有供待交联电缆进出的孔５和６；其特征在于：所述紫外光照箱（４）由若干个无极灯模块单元（７）沿待交联电缆中心轴线（８）方向依次排列并在距中心轴线（８）一定距离的３６０°空间圆周上均匀分布组合而成；每个无极灯模块单元（７）是装有微波激发的无极紫外灯管（１０）的独立的光照系统；无极灯管（１０）的后侧装有反光罩（１１），其横截面是抛物线形，无极灯管（１０）安装在该抛物线的焦点上；反光罩（１１）的顶部开有孔或槽；无极灯模块单元（７）的顶部开有冷却介质入口（１２）并与送风机活动连接；紫外光照箱的冷却介质出口（１３）处装有用于控制冷却介质流量的活动挡板（１４），并与排风机活动相连。

【技术特征摘要】
1.一种用于生产交联电线电缆的紫外光交联设备，包括电源系统(1)、风机系统(2)、控制器(3)和紫外光照箱(4)；所述电源系统1包括无极灯模块单元电源和风机电源；所述风机系统2包括送风机和排风机；所述控制器3包括风机电流显示、风机转速调节以及各测温点的温度显示；所述紫外光照箱4的两个端面上分别开有供待交联电缆进出的孔5和6；其特征在于所述紫外光照箱(4)由若干个无极灯模块单元(7)沿待交联电缆中心轴线(8)方向依次排列并在距中心轴线(8)一定距离的360°空间圆周上均匀分布组合而成；每个无极灯模块单元(7)是装有微波激发的无极紫外灯管(10)的独立的光照系统；无极灯管(10)的后侧装有反光罩(11)，其横截面是抛物线形，无极灯管(10)安装在该抛物线的焦点上；反光罩(11)的顶部开有孔或槽；无极灯模块单元(7)的顶部开有冷却介质入口(12)并与送风机活动连接；紫外光照箱的冷却介质出口(13)处装有...

【专利技术属性】
技术研发人员：瞿保钧，吴强华，梁任又，施文芳，唐龙祥，
申请(专利权)人：中国科学技术大学，
类型：实用新型
国别省市：34[中国|安徽]