专利名称：用紫外光固化技术同步生产多根纤维绝缘套管的设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及生产纤维绝缘套管装置技术领域，特别是涉及一种用紫外光固化技术同步生产多根纤维绝缘套管的设备。
背景技术：
现在国内玻璃纤维套管普遍采用溶剂型的绝缘漆经加热烘焙的方法生产，其缺点有“两高一低”，即高耗能、高污染、低效率。而采用紫外光固化技术及无溶剂光固化配方能很好的地解决上述问题，具有低耗能、低污染、高效率等“两低一高”的优点。专利CN101665656A公开了一种用于生产玻璃纤维绝缘套管的紫外光固化绝缘漆的配方及制备工艺，但要完成从管状玻纤的送入，光固化涂料的涂覆，辐射固化，到切断、装袋在线式的一体化生产，需要专门、高效的管状的光固化设备。关于管状材料表面涂料的固化，美国专利US20020155229 Al公开了一种适用于单根连续管状材料的紫外光固化设备，但主要针对的是单根管材(如光纤)及薄涂膜(< 50 μ m)的固化，不适用于多根管材的同时固化。应用于玻璃纤维绝缘软管因力学性能与绝缘性能的要求，对光固化主体树脂的的分子量、活性稀释剂的用量、涂膜的厚度(约100 μ m)等都有严格的要求，使用光纤光固化的设备不能满足玻璃纤维绝缘软管对漆膜厚度与力学性能的要求。另外，国外技术发达的国家有用于汽车、木器家具等复杂三维构型的光固化设备，但是将其应用于玻璃纤维套管、漆包线等管状材料的紫外光固化产品上，性价比不高，且不利于效率的提高。一种适用于连续生产光固化玻璃纤维软管绝缘套管，包括表面涂覆、固化多根管材的光固化的系统和办法的提出尚属首次，并且用于光固化技术生产纤维绝缘套管的设备也未见相关厂家生产和报道。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的需要而设计的一种用紫外光固化技术同步生产多根玻璃纤维绝缘套管的设备，这种设备通过树脂混合和预加热釜对涂覆装置连续供料，当玻璃纤维绝缘套管胚管在涂覆装置内经涂覆后，采用在位于中心的中心灯管周围均匀分布两个或以上半椭圆形截面的高反射铝反光板进行紫外线反射固化，从而同步生产多根玻璃纤维绝缘套管。本发明所要求解决的技术问题可以通过以下技术方案来实现
一种用紫外光固化技术同步生产多根玻璃纤维绝缘套管的设备，包括坯管引导装置、涂覆装置、光源系统、套管牵引装置、树脂混合和预加热釜，所述坯管引导装置位于最前端，所述涂覆装置位于坯管引导装置后方，所述光源系统位于涂覆装置上方，所述套管牵引装置位于位于最后端，所述树脂混合和预加热釜位于涂覆装置的斜上方，其通过进料管与涂覆装置连通，所述光源系统包括遮光罩、能产生紫外光的中心灯管、反光板，所述遮光罩形成一个封闭的箱状，所述中心灯管和反光板在遮光罩内，所述反光板为至少两个，在同一水平面内均匀分布，所述反光板横截面形状为半椭圆状，且所有反光板的其中一个焦点重合，所述中心灯管位于所述重合的焦点处。
所述光源系统还包括冷却系统，所述光源系统还包括冷却系统，所述冷却系统包括散热片、风机、送风管、风罩，所述散热片带有鳍，其两端固定在反光板后，所述反光板间有空隙，所述风机位于各反光板空隙处，风机前端连有送风管，送风管上罩有风罩，所述反光板为闻反射招反光板。所述涂覆装置有两层，内层为涂覆杯，外层为加热碗，所述加热碗底部的加热基座内镶嵌有加热垫圈，加热垫圈包括内、外加热环，所述加热碗和涂覆杯的底部开有孔，用于坯管通过，孔的数量与散热板的数量相同且孔的中心与散热板的另一个焦点位于同一竖直线上，所述孔的孔径大小能调节，所述加热垫圈的内、外加热环分别位于所述孔的两侧，所述涂覆杯和加热碗间有固体保温介质，所述涂覆杯上方设有刮漆板，所述刮漆板上开有与底部孔相对应的孔，所述刮漆板 上孔的孔径也能调节。所述光源系统的上下方均装有温度能够调节的加热套管。由于采用了如上技术方案，本发明具有如下特点
克服了传统的多光源-单管材的管状材料的光固化光源利用效率低的缺点，采用了单灯管-多根管材的方式提高了光源、能源的使用率。
图I为本发明主要结构连接示意图。图2为本发明光源系统的俯视结构示意图。图3为本发明涂覆装置俯视结构示意图。图4为本发明涂覆装置剖视图。
具体实施例方式为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。如图I所示，本发明包括坯管引导装置100，涂覆装置200，光源系统300，套管牵引装置400，树脂混合和预加热釜500。坯管引导装置100位于最前端，其后方设置有涂覆装置200，光源系统300位于涂覆装置200的正上方，套管牵引装置400位于涂覆装置200的后方，树脂混合和预加热釜500位于涂覆装置200的斜上方，通过进料管600与涂覆装置200连通，保证连续供应光固化涂料。如图2所示，本发明光源系统300包括遮光罩310，中心灯管320，高反射铝反光板330，散热片340，风机350，送风管360，风罩370。遮光罩310围成一个箱状，高反射铝反光板330有三块，形状为横截面为半椭圆形的柱面构成，椭圆形柱面的一条焦点线作为中心灯管320的中心线的位置，另外一条焦点线各呈120度排列，作为玻璃纤维管状基材的中心线位置。这种单根灯管-多根管材的反光板-中心灯管设计是根据椭圆的反射性质，是由能产生线性紫外光的中心灯管320 (即椭圆柱面的一个焦点)发出的光经高反射铝反光板330反射后，均匀聚焦至玻璃纤维管状基材表面(即另一焦点)，完成光固化涂料在基材表面的固化。使用高反射铝反光板330，其反光率可以达到90%以上，保证辐照至基材表面光强的均匀性。高反射铝反光板330数量可以为两块或三块以上，均布于中心灯管320周围。光源系统300还包含了用于中心灯管320冷却的风式冷却系统，包含作为铜基质的带鳍式的散热片340，固定在高反射铝反光板330的外侧，使用点焊的方式将两者密切结合。风机350位于各半椭圆状的反光板330的交线空隙处，风机前连有送风管360，送风管360前罩有风罩370，风机350鼓起的风通过送风管360吹到中心灯管320上360。风罩370以减少抽风冷却过程中，灰尘进入光源系统300对紫外光灯的损坏。风机350所处的位置离中心灯管320最近，有利于中心灯管320的冷却，同时对基材又无直接的风力作用。
光源系统300根据需要可分为多层，各层的排布如前所述，多层排布的方式提高了管状基材的辐照长度，延长了辐照时间，提高套管的辐射固化的效率。如图3、图4所示，为满足绝缘套管的柔韧性、强度等力学性能的要求，用于制备光固化玻璃纤维绝缘套管的主体树脂需要达到一定的高分子量，且配方中的小分子量的活性稀释剂的量不能过多，这往往伴随着粘度的上升，进而导致涂膜的厚度上升，不利于生产。温度的升高可以降低树脂的粘度，为减少树脂的粘度，采用对树脂加热的方式，加热式涂覆装置200位于光源系统300的正下方，
涂覆装置200有两层，内层为涂覆杯210，外层为加热碗220，加热碗220底部的加热基座221内镶嵌有加热垫圈222，加热垫圈222包括内、外加热环，加热碗220和涂覆杯210的底部开有孔230，用于坯管通过，孔230的孔径大小能调节，加热垫圈222的内、外加热环分别位于孔230的两侧，以减少加热梯度；涂覆杯210用于盛装光固化树脂，保温介质240位于涂覆杯210和加热碗220间，用于热传递与对光固化树脂的保温，因涂覆装置200是上下开口式的，保温介质240使用固体介质，体系的温度可以通过位于涂覆杯210中的温度探头监控与控制。涂覆杯210上方设有刮漆板250，所述刮漆板250上开有孔251，刮漆板250上孔251的孔径也能调节。绝缘套管涂膜的厚度通过位于涂覆杯210上方的刮漆板250的孔251来调节，刮漆板250上孔251的中心与底部孔230的中心及坯管中心在同一直线上。光源系统300的下方有温度可以调节的涂膜加热套管700，上方有温度可以调节的后处理加热套管800。涂膜加热套管700用于提高固化温度，进而提高固化膜的转化率及用于降低涂膜的厚度，温度探头置于套管内侧监控加热温度；光源系统的上方装有后处理加热套管800，用于光固化厚涂膜的后处理以减少厚涂膜的内应力及可用于光-热双重固化后期的热固化。生产流程玻璃纤维坯管经坯管引导装置100引导进入涂覆装置200，在涂覆装置200内上漆，经刮漆板250调节漆膜的厚度，后就如光源系统300，涂覆光固化树脂的坯管经过光源系统300固化成膜，最后经套管牵引装置400引导，被收集成卷，整个生产过程就结束了。以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
权利要求
1.一种用紫外光固化技术同步生产多根玻璃纤维绝缘套管的设备，其特征在于，包括坯管引导装置、涂覆装置、光源系统、套管牵引装置、树脂混合和预加热釜，所述坯管引导装置位于最前端，所述涂覆装置位于坯管引导装置后方，所述光源系统位于涂覆装置上方，所述套管牵引装置位于位于最后端，所述树脂混合和预加热釜位于涂覆装置的斜上方，其通过进料管与涂覆装置连通，所述光源系统包括遮光罩、能产生紫外光的中心灯管、反光板，所述遮光罩形成一个封闭的箱状，所述中心灯管和反光板在遮光罩内，所述反光板为至少两个，在同一水平面内均匀分布，所述反光板横截面形状为半椭圆状，且所有反光板的其中一个焦点重合，所述中心灯管位于所述重合的焦点处。
2.如权利要求I所述的用紫外光固化技术同步生产多根玻璃纤维绝缘套管的设备，其特征在于，所述光源系统还包括冷却系统，所述冷却系统包括散热片、风机、送风管、风罩，所述散热片带有鳍，其两端固定在反光板后，所述反光板间有空隙，所述风机位于各反光板空隙处，风机前端连有送风管，送风管上罩有风罩，所述反光板为高反射铝反光板。
3.如权利要求I所述的用紫外光固化技术同步生产多根玻璃纤维绝缘套管的设备，其特征在于，所述涂覆装置有两层，内层为涂覆杯，外层为加热碗，所述加热碗底部的加热基座内镶嵌有加热垫圈，加热垫圈包括内、外加热环，所述加热碗和涂覆杯的底部开有孔，用于坯管通过，孔的数量与散热板的数量相同且孔的中心与散热板的另一个焦点位于同一竖直线上，所述孔的孔径大小能调节，所述加热垫圈的内、外加热环分别位于所述孔的两侧，所述涂覆杯和加热碗间有固体保温介质，所述涂覆杯上方设有刮漆板，所述刮漆板上开有与底部孔相对应的孔，所述刮漆板上孔的孔径也能调节。
4.如权利要求I或2或3所述的用紫外光固化技术同步生产多根玻璃纤维绝缘套管的设备，其特征在于，所述光源系统的上下方均装有温度能够调节的加热套管。
全文摘要
本发明公开的一种用紫外光固化技术同步生产多根玻璃纤维绝缘套管的设备，包括坯管引导装置、涂覆装置、光源系统、套管牵引装置、树脂混合和预加热釜，坯管引导装置位于最前端，涂覆装置位于坯管引导装置后方，光源系统位于涂覆装置上方，套管牵引装置位于位于最后端，树脂混合和预加热釜位于涂覆装置的斜上方，其通过进料管与涂覆装置连通，光源系统包括遮光罩、能产生紫外光的中心灯管、反光板，遮光罩形成一个封闭的箱状，中心灯管和反光板在遮光罩内，反光板为至少两个，在同一水平面内均匀分布，所述反光板横截面形状为半椭圆状，且所有反光板的其中一个焦点重合，中心灯管位于所述重合的焦点处。本发明提高了光源、能源的使用率。
文档编号H01B19/00GK102623114SQ20121011343
公开日2012年8月1日 申请日期2012年4月17日 优先权日2012年4月17日
发明者朱柳腾, 章周武, 鲁钢 申请人:池州九华汉高电工材料有限公司