专利名称：交联电缆绝缘屏蔽层的加热剥离装置的制作方法
技术领域：
本实用新型是一种交联聚乙烯电缆绝缘皮内外半导体屏蔽层的加热剥离装置，属于IPC分类中的H01B 15/00和H02G1/12技术领域。
交联聚乙烯(XLPE)绝缘电缆是我国近几年从国外引进的新型电缆，它采用的绝缘材料是经过架桥交联的高压聚乙烯(LDPE)，目前国内已有二十几个厂家的四十多条生产线生产此种电缆，每年全国因电缆报废而下来的交联聚乙烯电缆皮有五、六千吨之多，而且随着经济建设的发展，交联聚乙烯材料使用的不断扩大(交联聚乙烯管材、发泡交联聚乙烯、电缆附件等)上述数字还会增大，因此回收利用如此大量的废塑料资源具有巨大的技术经济意义。众所周知的是交联聚乙烯电缆皮是不溶不熔的热固性材质，不能用常规方法回收在国内外已成定论。虽然通过本发明人的潜心研究(参见中国专利申请GN8810822.5号)，突破了这一定论，使得在常规条件下百分之百地将交联聚乙烯电缆皮回收利用成为现实，但若想组织工业化的生产规模，最大限度地提高经济效益，必须将电缆皮中的白色交联聚乙烯绝缘层和黑色内外半导体屏蔽层分开分别加以利用，因此，如何剥除交联聚乙烯电缆皮上的内外半导体屏蔽层，是大规模回收利用此类废品，开发这一宝贵的塑料资源所面临的关键课题。按交联电缆产品要求(IEC和国内外相应标准)，35KV及以上电压级的交联电缆绝缘层上的内外屏蔽是不可剥离的(见《现代电缆工程》第141页，辽宁科技出版社1989年9月版)。这是因为交联聚乙烯同由交联与非交联的聚乙烯或EVA制成的内外半导体屏蔽在电缆交联过程中已结成一体，在常态下无论是机械法或化学法，都不能使屏蔽层与绝缘体分离，所以至今国内外尚无经济合理的方法解决这一难题。
本实用新型的目的在于解决上述难题，研究出一种在热态下将绝缘层与屏蔽层顺利剥离的装置，从而加速了交联聚乙烯电缆皮回收利用的工业化生产速度。
本实用新型给出的这种专用加热剥离装置包括有箱体、支架、电阻加热器、感温探头与温度控制箱等部件，主要由温度控制箱和保温箱两部分组成，其中温度控制箱中的控温系统由差动运算放大器，开环比较器，控温执行接触器，给定环节和电源五部分构成。保温箱底部平放均布有电阻加热器，上部或侧部开有供感温探头插入的小孔，保温箱两端设有可关开的、带孔可供电缆皮插入或取出的门，箱内还设有金属托板以承放予热的电缆皮，与门上园孔底部保持水平。
本实用新型的理论依据是，绝缘层与屏蔽层是两种不同的材质，它们的结晶温度和热膨胀系数不同，在热态下，使得已经结成一体的绝缘层与屏蔽层的分离成为可能。根据本实用新型的实验，交联聚乙烯绝缘的结晶温度为195±1℃，在此结晶温度下，电缆皮在加热剥离装置中停留30～120秒钟即可发生膨胀，此时用尖咀钳镊住屏蔽的一角，稍稍用力一扯，黑色的屏蔽层便与白色绝缘层脱离。保温箱的内外壳体由冷轧钢板制成，内衬有岩棉或其它保温材质制成的厚度为50～100mm的保温夹层，保温箱的长度视待加热的电缆皮的长度而定，一般1～2米，箱体两端设门同时操作。保温箱的加热功率可视箱体大小采用3～6KW，控温范围0～200℃，允许温差±1℃，常时工作温度不超过200℃，采用的电阻加热器分为主加热器和付加热器两类。当采用5只电加热器时，主加热器为R1、R3和R5，由开关K2手动控温，付加热器为R2和R4，由温控继电器T自动控温，箱内温度测量选用感温探头，安插在箱体上部或侧部的插孔中。该感温探头采用新型半导体温敏元件(WM2K-02型)。这种温敏元件不同于铂、铜等金属热电阻、热电偶，也不同于热敏电阻，突出特点是线性好，互换性好，灵敏度高和长期段定可靠。
本实用新型给出的实例可参见附图，其中
图1为剥离机的外形示意图，图2为加热箱体的断面图，图3为控温系统电气原理图，图4为控温箱的面板布置图。图中标号为(1)箱门，(2)保温箱，(3)感温探头，(4)温度控制箱，(5)保温箱内外壳体，(6)岩棉，(7)电缆废皮，(8)托板，(9)电阻加热器，(10)支架。实施例的主要数据为1.外形尺寸，箱体2000×700×600支架高400mm2.加热容量5只电阻加热器，每只1000瓦，平放均布箱底，其中主加热器为3KW，手动控制，付加热器2KW，自动控制；3.箱内测温点1处，设在保温箱上部，采用感温探头，控温0～200℃，连续可调，温差±1℃，常时工作温度不超过200℃。
4.电源电压220V，50HZ；5.双面门，每扇门上设有6个孔，直径50mm，对称等距设置，也可穿插交错设置。
6.带孔金属托板，与门上园孔下部水平放置，2个，可固定安放，也可使能从箱中抽出安放。
现结合附图简述本实用新型控温系统工作原理及过程。
本实用新型中的控温系统由差动运算放大器，开环比较器，控温执行接触器，给定环节，电源五部分组成。半导体温敏器件RT的阻值随箱内的温度变化而变化，组成桥路输出为测温讯号，送入差动运算放大器的反相端，经运算放大后，由温度表显示即为箱内的即时温度。随着箱内温度的不断升高，测温讯号电位也逐渐增大，放大后与给定讯号电位经比较器进行比较，当测温讯号小于比较器的给定讯号时，控温继电器T接通，接触器J2也接通，付加热器加热，温控指示灯XD3亮，当测温讯号大于比较器的给定讯号时，比较器快速翻转，输出低电位，断开继电器T和接触器J2的电路，付加热器停止加热，温控指示灯XD3灭，达到箱内的温度自动控制。
在实际操作中，首先将电源开关K1拨到“开”的位置，接通电源，指示灯XD1亮。将加热开关K2拨到“开”的位置，主加热器加热，指示灯XD2亮。将工作选择开关K3拨到“给定”位置，转动给定调整电位器R16的旋钮，观察温度表的显示值(此时温度表的指示为给定值)，当显示值达到设定值时，停止转动旋钮，同时将开关K3拨到“测温”位置上，温度表的指示即为箱内的即时温度，当箱内温度低于给定值时，付加热器加热，温控指示灯XD3亮，若将箱内温度控制在电缆皮结晶温度195±1℃时，可注意观察温度显示值，当显示值达到190℃时，将加热开关K2拨到“关”的位置，关掉主加热器，XD2指示灯灭，此时只用付加热器保持恒温，进入自动控温，此时，将电缆皮由门孔插入箱内落在托板上，在结晶温度下迅速软化膨胀，加热时间不超过120秒，从箱中将加热电缆皮取出后，用尖咀钳钳住屏蔽层的一角，稍用力一扯，屏蔽层同绝缘体顺利脱离。
本实用新型给出的这种剥离电缆皮绝缘屏蔽层专用剥离装置与剥离程序，解决了半导体内外屏蔽与绝缘体不可剥离的技术难题，从而为交联电缆废皮的大规模回收利用的工业化生产创造了条件，具有高效、简便、投资小、收益大、综合利用率高等特点。
权利要求1.一种交联聚乙烯电缆绝缘屏蔽层加热剥离装置，包括有保温箱体、温度控制箱、支架、感温探头、电阻加热器等部件，其特征在于该剥离装置由温度控制箱和保温箱两部分组成，温度控制箱中的控温系统由差动运算放大器、开环比较器、控温执行接触器、给定环节和电源五部分构成；保温箱的箱底平放均布有电阻加热器，上部或侧部开有供感温探头插入的小孔，保温箱两端各有开关的门一个，其上有供电缆皮插入的园孔，箱内还设有与园孔底部水平放置的带孔金属托板以承托加热的电缆皮。
2.根据权利要求1所说的剥离装置，其特征在于保温箱底部平均分布的电阻加热器分为，由开关K2手动控制温度主加热器R1、R3、R5，由温控继电器T自动控制付加热器R2、R4。
3.根据权利要求1所说的剥离装置，其特征在于感温探头采用了半导体温敏元件。
4.根据权利要求1所说的剥离装置，其特征在于保温箱内衬有岩棉或其它保温材料制成的厚50～100mm的保温夹层。
5.根据权利要求1所说的剥离装置，其特征在于箱体两端各设有一可开关的门，其上有等距分布的30～50mm园孔，用来插入加热的电缆皮，与园孔底部平行放置有带孔的金属托板用来承托放入的电缆皮。
专利摘要一种交联电缆绝缘屏蔽层的加热剥离装置，主要由温度控制箱和保温箱两部分组成。根据给定的剥离方法，利用本装置可以很便当地将交联电缆废皮上的内外半导体屏蔽层剥离掉，解决了一向被国内外认为无法回收再生利用的热固性材质交联聚乙烯电缆皮在工业化生产中遇到的最大难题，从而为交联电缆废料大规模再生回收利用创造了条件，具有高效、简便、投资小、收益大、综合利用率高的特点。
文档编号H01B15/00GK2078921SQ9021958
公开日1991年6月12日 申请日期1990年10月30日 优先权日1990年10月30日
发明者张景洋 申请人:张景洋