一种在线式空心电缆及其加工用扩径机构的制作方法

本发明涉及电缆制备领域，具体为一种在线式空心电缆及其加工用扩径机构。

背景技术：

随着科学技术的不断发展，电缆的使用量逐渐增多，为了使电缆在使用中更加环保，常使用多种材质和多种结构的电缆，使其使用的效果更好。

现有的在线式空心电缆的加工用扩径机构在使用中仍存在一定的不足。现有的空心电缆内部内部采用实心结构，用料较多。加工中使用的铜材料较多，成本较高，且使用的寿命短，母线供电可靠性不高，使用中线损较大、使用的能源较多，温升得不到降低。且加工中采用空心的设置，电缆内部的直径不方便扩大，工作效率低，不能根据不同尺寸的电缆进行调整，使用中局限性较大，容易损伤电缆。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种在线式空心电缆及其加工用扩径机构，可以解决现有的空心电缆内部内部采用实心结构，用料较多。加工中使用的铜材料较多，成本较高，且使用的寿命短，母线供电可靠性不高，使用中线损较大、使用的能源较多，温升得不到降低。且加工中采用空心的设置，电缆内部的直径不方便扩大，工作效率低，不能根据不同尺寸的电缆进行调整，使用中局限性较大，容易损伤电缆的技术问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种在线式空心电缆，包括铝管、铜管和绝缘护套层，所述铜管的内部套装有铝管，所述铜管的外部套装连接有主绝缘层，所述主绝缘层的外部套装连接有半导电层，所述半导电层的外部套装连接有屏蔽护层，所述屏蔽护层外部连接有绝缘护套层。

该空心电缆的加工步骤如下：

步骤一：铝管安装：将铝管作为内径套装在导体铜管的内部，铝管穿插在铜管的内部作为电缆内壁；

步骤二：铝管扩径：使用扩径机构对铝管的内部直径进行扩大，铝管的外臂与铜管的内壁紧密的接触；

步骤三：绝缘注塑：将铜管放在注塑机的内部，在铜管的外部注入主绝缘层；

步骤四：半导电层组装：在主绝缘层的外部固定套装一层半导电层，半导电层与主绝缘层固定连接；

步骤五：屏蔽护层和护套层注塑：将步骤四中加工完成的电缆放在注塑机的内部，在电缆的外部注入屏蔽护层和绝缘护套层。

一种在线式空心电缆的加工用扩径机构，包括底座和挤压辊，底座的顶部中端两侧沿宽度方向均安装有电机箱，电机箱远离底座的一端安装有滚轮，底座的底部四周均安装有导向轮，电机箱的另一端安装有第一电池箱，第一电池箱与电机箱呈电性连接，电机箱的内部安装有驱动电机，驱动电机的一端转动连接滚轮，两个电机箱相对立的一端上部安装有定位框，定位框的底部两端均固定连接底座的上部，定位框的底部中端连接有若干个减震弹簧，减震弹簧的下方连接底座的上部。

优选的，所述底座的顶部四拐角均连接有竖直设置的固定柱，底座的上部依次连接有水平设置的第一顶板和第二顶板，且第一顶板和第二顶板的内部四拐角均设置有穿孔，第一顶板和第二顶板通过穿孔卡接固定柱，固定柱的外部在与第一顶板和第二顶板的连接处上下两端均螺纹连接有螺母，第二顶板的中部沿长度方向设置有安装孔，安装孔的内部中端沿宽度方向安装有顶轮，顶轮两端均通过转动轴连接安装孔的内部两侧，安装孔的内部两侧中端沿高度方向均设置有移动槽，移动槽的内部连接有横板，横板的底部与移动槽的底部之间竖直连接有若干个挤压弹簧，挤压弹簧的两端分别垂直于横板和移动槽的底端，转动轴焊接在横板的顶部中端，且转动轴与横板的连接处安装有轴承；

其中，第二顶板和第一顶板的四周拐角均呈圆弧形设置，第二顶板的两侧均活动连接有水平设置的边缘轮，且边缘轮的一侧从第二顶板的侧面凸出。

优选的，所述底座的顶部两端中部均螺栓连接有限位架，底座的一端通过限位架固定安装有装载箱，装载箱远离限位架的一端中部水平安装有电动机，电动机远离装载箱的一端连接有水平设置的转轴，转轴的一端固定连接有挤压辊，挤压辊的外部连接有两组对称设置的圆弧形固定壳，固定壳的内壁与挤压辊的外臂紧密的接触，固定壳的两端均通过螺钉杆固定连接挤压辊，固定壳的外部连接有充气囊，充气囊的外部连接有两组对称设置的耐磨层，挤压辊的直径与底座和固定柱以及滚轮的总高度相等；

其中，挤压辊的内部呈中空设置，且挤压辊的内部中端焊接有装配板，装配板的顶部安装有气泵，气泵通过一端的气管连接充气囊，且气管与充气囊的连接处安装有单向阀，单向阀的流通方向朝向充气囊的内部，充气囊的一侧设置有排气孔，装配板的底部一侧安装有拉环，另一侧安装有第二电池箱，且第二电池箱与气泵呈电性连接。

优选的，所述底座顶部另一端通过限位架固定安装有储物箱，储物箱远离限位架的一端中部水平连接有安装管，安装管的外部均匀连接有若干个吸尘管，安装管的内部呈中空设置，且两个端部贯穿设置，储物箱的内部安装有吸尘器，吸尘器的一端连接安装管。

本发明的有益效果：

在该发明中，通过设置空心的电缆，以及在电缆的内部连接铝管和外部连接主绝缘层、半导电层、屏蔽护层和绝缘护套层有以下好处：

在铜管中先内置铝管，再将铝管扩径，使铝管外壁与铜管内壁紧压在一起，铜管与铝管是两个相对独立的、分层的两层导电体。铜包铝管由t2导(银铜合金)与6063铝合金组成，无电腐蚀现象。

铜的电流密度不均匀系数是8.6，铝的电流密度不均匀系数是4.82，铜铝管结构使铜管与铝管的集肤效应，内外呼应，增大了整体通流的有效截面，从而降低了交流电阻。同时，此结构改善了导体的电流密度均匀性，抵消了单一管导体的较大的集肤效应，增大了整体的集肤深度，增加了导体载流量，提高了材料的利用效率，降低温升。

温升降低可以提高载流量，保证母线供电可靠性，并达到降低线损、节约能源的目的。温升降低，使绝缘不碳化，铜与铝电流密度不均匀系数。铜铝双管是一种以铝为内芯、外层为铜的双金属导体材料，它是将铝的高导电性能、低成本资源和铜的高化学稳定性、较低的接触电阻集于一体，达到“以铝节铜”，实现低成本节能。根据电流的特性，改变传统母线的结构特点，采用圆管状结构及屏蔽绝缘技术，减轻自重，安全可靠，节能节材。节能节材，以铝节铜，大幅降低成本，利国利民。

绝缘及屏蔽材料可以在各种恶劣自然条件下使用，有优良的电气性能和化学稳定性，介质损耗小、阻燃、耐老化、使用寿命大于40年。屏蔽材料为铜膜、铝膜。屏蔽磁场，分布均匀，提高局放电位，降低电能损耗。

在该发明中，扩径机构有以下好处：

扩径机构放入到铝管的内部，气泵通过气管向充气囊的内部充入气体。充气囊膨胀体积变大，带动上部的耐磨层与铝管的内壁紧密的接触，使用充气囊能改变耐磨层的位置，使得扩径机构能适应不同尺寸的铝管，加工中使用更加方便快捷，使用范围更加广泛。电动机带动转轴和挤压辊转动，驱动电机带动端部的滚轮转动，进而使得底座能在铝管的内部移动。在驱动电机的带动下扩径机构在铝管内部向另一端移动，移动过程中底部的导向轮增加底座的稳定性，移动的方向不易改变，能使得扩径机构顺畅的在铝管内部移动。

移动过程中，安装管的一端和其外部的若干个吸尘管朝向铝管的内部多个方向，吸尘器通过安装管和吸尘管将铝管内部的杂质和灰尘吸入到安装管的内部，内部的杂质和灰尘得到去除，铝管内部洁净，加工出来的空心电缆的品质更好，使用中不易损坏。且吸收的灰尘和杂质能储存在储物箱的内部，不会向外泄漏，环境和电缆的内部均得到保护。铝管内部清理结束后将限位架从底座的上部拆除，从而将储物箱取出。方便储物箱内部的杂质得到统一的清理，操作简单，使用方便快捷。

底座在铝管内部移动中，第二顶板顶部的顶轮与铝管的内部顶端接触后，受到挤压力，进而向下对挤压弹簧产生压力，挤压弹簧受到压力收缩，带动横板在移动槽的内部移动，顶轮在竖直方向上移动不影响顶板在铝管内部的运动。同时顶轮与铝管内壁产生滚动摩擦力，减小了阻力，扩径机构在运动中的阻力减小，移动更加方便快捷，不会对铝管的内壁产生损伤。

扩径机构在铝管内部移动中，耐磨层与铝管的内壁紧密的接触，电动机带动转轴和耐磨层在铝管的内部转动，使得耐磨层能对铝管的内部均匀的产生挤压，铝管的外壁与铜管的内壁紧密的接触，铝管不易从铜管的内部脱落。且接触均匀，导电性能好，传送能力强。移动中减震弹簧起到减震缓冲的作用，使得滚轮在移动中不易震动，稳定性能好，保护扩径机构的使用安全。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明空心电缆的结构示意图。

图2为本发明扩径机构的结构图。

图3为本发明第二顶板结构图。

图4为本发明图2的立体结构分解示意图。

图5为本发明底座结构图。

图6为本发明图5中的a处细节放大结构示意图。

图7为本发明移动槽内部结构示意图。

图8为本发明挤压辊结构示意图。

图中：1、铝管；2、铜管；3、主绝缘层；4、半导电层；5、屏蔽护层；6、绝缘护套层；7、底座；8、安装管；9、吸尘管；10、第一顶板；11、安装孔；12、第二顶板；13、转轴；14、挤压辊；15、边缘轮；16、穿孔；17、顶轮；18、电动机；19、装载箱；20、滚轮；21、导向轮；22、储物箱；23、电机箱；24、第一电池箱；25、限位架；26、固定柱；27、减震弹簧；28、定位框；29、移动槽；30、转动轴；31、挤压弹簧；32、横板；33、充气囊；34、气泵；35、拉环；36、固定壳；37、螺钉杆；38、耐磨层；39、第二电池箱。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-8所示，一种在线式空心电缆，包括铝管1、铜管2和绝缘护套层6，铜管2的内部套装有铝管1，铜管2的外部套装连接有主绝缘层3，主绝缘层3的外部套装连接有半导电层4，半导电层4的外部套装连接有屏蔽护层5，屏蔽护层5外部连接有绝缘护套层6。

该空心电缆的加工步骤如下：

步骤一：铝管安装：将铝管1作为内径套装在导体铜管2的内部，铝管1穿插在铜管2的内部作为电缆内壁；

步骤二：铝管扩径：使用扩径机构对铝管1的内部直径进行扩大，铝管1的外臂与铜管2的内壁紧密的接触；

步骤三：绝缘注塑：将铜管2放在注塑机的内部，在铜管2的外部注入主绝缘层3；

步骤四：半导电层组装：在主绝缘层3的外部固定套装一层半导电层4，半导电层4与主绝缘层3固定连接；

步骤五：屏蔽护层和护套层注塑：将步骤四中加工完成的电缆放在注塑机的内部，在电缆的外部注入屏蔽护层5和绝缘护套层6。

一种在线式空心电缆的加工用扩径机构，包括底座7和挤压辊14，底座7的顶部中端两侧沿宽度方向均安装有电机箱23，电机箱23远离底座7的一端安装有滚轮20，底座7的底部四周均安装有导向轮21，电机箱23的另一端安装有第一电池箱24，第一电池箱24与电机箱23呈电性连接，电机箱23的内部安装有驱动电机，驱动电机的一端转动连接滚轮20，两个电机箱23相对立的一端上部安装有定位框28，定位框28的底部两端均固定连接底座7的上部，定位框28的底部中端连接有若干个减震弹簧27，减震弹簧27的下方连接底座7的上部，第一电池箱24为驱动电机供电，驱动电机带动端部的滚轮20转动，进而使得底座7能在铝管1的内部移动。在驱动电机的带动下扩径机构在铝管1内部向另一端移动，移动过程中底部的导向轮21增加底座7的稳定性，移动的方向不易改变，能使得扩径机构顺畅的在铝管1内部移动。

作为本发明的一种技术优化方案，底座7的顶部四拐角均连接有竖直设置的固定柱26，底座7的上部依次连接有水平设置的第一顶板10和第二顶板12，且第一顶板10和第二顶板12的内部四拐角均设置有穿孔16，第一顶板10和第二顶板12通过穿孔16卡接固定柱26，固定柱26的外部在与第一顶板10和第二顶板12的连接处上下两端均螺纹连接有螺母，第二顶板12的中部沿长度方向设置有安装孔11，安装孔11的内部中端沿宽度方向安装有顶轮17，顶轮17两端均通过转动轴30连接安装孔11的内部两侧，安装孔11的内部两侧中端沿高度方向均设置有移动槽29，移动槽29的内部连接有横板32，横板32的底部与移动槽29的底部之间竖直连接有若干个挤压弹簧31，挤压弹簧31的两端分别垂直于横板32和移动槽29的底端，转动轴30焊接在横板32的顶部中端，且转动轴30与横板32的连接处安装有轴承；

其中，第二顶板12和第一顶板10的四周拐角均呈圆弧形设置，第二顶板12的两侧均活动连接有水平设置的边缘轮15，且边缘轮15的一侧从第二顶板12的侧面凸出，两个顶板能从上部限制第一电池箱24的位置，同时第二顶板12上部的顶轮17和边缘轮15与铝管1的内壁接触，既保证了顶板的稳定移动，又能减小摩擦力，扩径机构在铝管1内部移动方便快捷。

作为本发明的一种技术优化方案，底座7的顶部两端中部均螺栓连接有限位架25，底座7的一端通过限位架25固定安装有装载箱19，装载箱19远离限位架25的一端中部水平安装有电动机18，电动机18远离装载箱19的一端连接有水平设置的转轴13，转轴13的一端固定连接有挤压辊14，挤压辊14的外部连接有两组对称设置的圆弧形固定壳36，固定壳36的内壁与挤压辊14的外臂紧密的接触，固定壳36的两端均通过螺钉杆37固定连接挤压辊14，固定壳36的外部连接有充气囊33，充气囊33的外部连接有两组对称设置的耐磨层38，挤压辊14的直径与底座7和固定柱26以及滚轮20的总高度相等，耐磨层38与铝管1的内壁紧密的接触，电动机18带动转轴13和耐磨层38在铝管1的内部转动，使得耐磨层38能对铝管1的内部均匀的产生挤压，铝管1的外壁与铜管2的内壁紧密的接触，铝管1不易从铜管2的内部脱落；

其中，挤压辊14的内部呈中空设置，且挤压辊14的内部中端焊接有装配板，装配板的顶部安装有气泵34，气泵34通过一端的气管连接充气囊33，且气管与充气囊33的连接处安装有单向阀，单向阀的流通方向朝向充气囊33的内部，充气囊33的一侧设置有排气孔，装配板的底部一侧安装有拉环35，另一侧安装有第二电池箱39，且第二电池箱39与气泵34呈电性连接，吸尘器通过安装管8和吸尘管9将铝管1内部的杂质和灰尘吸入到安装管8的内部，进而通过安装管8进入到储物箱22的内部。铝管1内部得到清洁，内部的杂质和灰尘得到去除，铝管1内部洁净，加工出来的空心电缆的品质更好，使用中不易损坏。

作为本发明的一种技术优化方案，底座7顶部另一端通过限位架25固定安装有储物箱22，储物箱22远离限位架25的一端中部水平连接有安装管8，安装管8的外部均匀连接有若干个吸尘管9，安装管8的内部呈中空设置，且两个端部贯穿设置，储物箱22的内部安装有吸尘器，吸尘器的一端连接安装管8。

本发明的工作原理，根据所需电缆的尺寸选用合适的铜管2作为导体，再选用合适尺寸的铝管1作为内壁，将铝管1套装穿插在铜管2的内部。将扩径机构放入到铝管1的内部，挤压辊14朝向外部，启动气泵34通过气管向充气囊33的内部充入气体。充气囊33膨胀体积变大，带动上部的耐磨层38与铝管1的内壁紧密的接触，同时启动电动机18带动转轴13和挤压辊14转动。第一电池箱24为驱动电机供电，驱动电机带动端部的滚轮20转动，进而使得底座7能在铝管1的内部移动。在驱动电机的带动下扩径机构在铝管1内部向另一端移动，移动过程中底部的导向轮21增加底座7的稳定性，移动的方向不易改变，能使得扩径机构顺畅的在铝管1内部移动。

移动过程中，储物箱22内部型号为yd5305的吸尘器启动工作，安装管8的一端和其外部的若干个吸尘管9朝向铝管1的内部多个方向，吸尘器通过安装管8和吸尘管9将铝管1内部的杂质和灰尘吸入到安装管8的内部，进而通过安装管8进入到储物箱22的内部。铝管1内部得到清洁，内部的杂质和灰尘得到去除，铝管1内部洁净，加工出来的空心电缆的品质更好，使用中不易损坏。且吸收的灰尘和杂质能储存在储物箱22的内部，不会向外泄漏，环境和电缆的内部均得到保护。铝管1内部清理结束后将限位架25从底座7的上部拆除，从而将储物箱22取出。方便储物箱22内部的杂质得到统一的清理，操作简单，使用方便快捷。

底座7在铝管1内部移动中，第二顶板12顶部的顶轮17与铝管1的内部顶端接触后，受到挤压力，两端的转动轴30向下移动对横板32产生压力，进而向下对挤压弹簧31产生压力，挤压弹簧31受到压力收缩，带动横板32在移动槽29的内部移动，顶轮17在竖直方向上移动不影响顶板在铝管1内部的运动。同时顶轮17与铝管1内壁产生滚动摩擦力，减小了阻力，扩径机构在运动中的阻力减小，移动更加方便快捷，不会对铝管1的内壁产生损伤。同时挤压弹簧31能在工作中起到减震缓冲的作用，扩径机构在移动中不易晃动，稳定性能好。在使用中，可以根据铝管1的内部尺寸，选择合适长度的固定柱26，固定柱26的高度小于铝管1内部直径，使得扩径机构能进入到铝管1的内部。且第二顶板12的两侧与铝管1的内壁接触后，两侧的边缘轮15与铝管1内壁产生滚动摩擦，既保证了顶板的稳定移动，又能减小摩擦力，第一顶板10在上部限制第一电池箱24和电机箱23的位置，使其在使用中不会晃动脱落。

扩径机构在铝管1内部移动中，耐磨层38与铝管1的内壁紧密的接触，电动机18带动转轴13和耐磨层38在铝管1的内部转动，使得耐磨层38能对铝管1的内部均匀的产生挤压，铝管1的外壁与铜管2的内壁紧密的接触，铝管1不易从铜管2的内部脱落。且接触均匀，导电性能好，传送能力强。移动中减震弹簧27起到减震缓冲的作用，使得滚轮20在移动中不易震动，稳定性能好，保护扩径机构的使用安全。

使用充气囊33能改变耐磨层38的位置，使得扩径机构能适应不同尺寸的铝管1，加工中使用更加方便快捷，使用范围更加广泛。使用前在拉环35的一端绑定大于铝管1长度的绳索，如果扩径机构在使用中卡接在铝管1的内部，通过绳索向外拉动扩径机构。为了保护铝管1不易损坏，拉动前使用外部器械对充气囊33进行施加压力，将充气囊33压动毁坏，内部气体排出，充气囊33的体积缩小，与铝管1的内壁脱离，方便绳索对扩径机构的拉动。且拉出后拧动螺钉杆37将固定壳36从挤压辊14的外部拆除，可以重新更换充气囊33，挤压辊14和扩径机构可以继续的使用，节省成本，无需破坏电缆，且后续维修方便。

铝管1与铜管2连接完毕后，在铜管2的外部依次加工安装主绝缘层3、半导电层4、屏蔽护层5和绝缘护套层6。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。