一种高速铁路专用内屏蔽数字信号电缆制备装置及制备方法

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一种高速铁路专用内屏蔽数字信号电缆制备装置及制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及铁路内屏蔽数字信号电缆的制备技术领域,尤其是高速铁路专用内屏 蔽数字信号电缆制备装置和制备方法。
【背景技术】
[0002] 高速铁路专用内屏蔽数字信号电缆的内屏蔽生产工序是电缆生产过程中关键工 序之一,分为铜带压纹、铜带变形纵包和定径成型、双层薄膜绕包、牵引、收线几个阶段,由 于铜带厚度仅有〇. 1mm,直接纵包无法保证结构均匀、圆整,屏蔽线组弯曲性能差,铜带必须 采用压乳菱形状凸点的方式,增加铜带的有效使用厚度,以提高铜带纵包后的机械性能。生 产过程中,乳纹铜带纵包方法、屏蔽外薄膜绕包方式、牵引与收排线速度的控制方法、整条 线的同步性和稳定性均制约了生产效率的提高和产品质量的稳定性,具体表现在以下几个 方面:
[0003] 1.铜带乳纹
[0004] 铜带乳纹是在压乳滚轴表面横向加工有齿高为0. 5_的锯齿状齿纹,通过调整两 轴之间的间隙调整其乳纹厚度,乳纹厚度偏小,机械性能达不到使用要求,乳纹厚度偏大, 会使铜带受伤,在铜带厚度不均匀时,还可能会使铜带直接乳断,同时会导致纵包变形阻力 大,易断带,无法正常生产。
[0005] 2.屏蔽铜带纵包
[0006] 由于乳纹后的铜带变硬、变厚,用普通纵包长模嘴模具变形纵包,无法保证屏蔽纵 包质量的稳定,一般纵包长模嘴模具是用〇. 8_厚的不锈钢板人工变形而成,加工精度低, 过渡段、变形段、出口成型段模具尺寸在铜带行进的过程中极易变化,在生产过程中调整好 后,有时使用不久就因为模具尺寸变化无法继续生产,表现为断带、变形阻力大等。
[0007] 3.薄膜绕包
[0008] 薄膜绕包是在屏蔽层圆整纵包成型后用两层0. 05mm的OPP带重叠绕包在外面,以 保持屏蔽纵包的稳定性和圆整性,提高屏蔽线组的弯曲性能。绕包方式采用双层半切线式 绕包,放带张力靠机械摩擦片控制,绕包转速靠地轴与牵引变速箱连接,由牵引主电机联动 控制,绕包转速的调节靠绕包头机械变速箱调节控制,调节反应不灵敏、迟缓,调节范围窄, 由于张力不稳定,速度调节受限,导致生产效率低,绕包质量不稳定。
[0009] 4.牵引
[0010] 牵引是采用两个1000 mm的牵引轮,一个主动轮,另一个被动轮,其中被动轮有分 线槽,速度控制是靠与绕包头联动的滑差调速电机控制,速度控制不准确,范围受限,速度 快时,绕包和牵引稳定性差,不能确保产品质量。
[0011] 5.收排线
[0012] 收线采用顶锥式收线架,收线电机采用力矩电机控制,排线采用光亮滑动排线杠 控制排线节距,收线张力大小不易调节,收线速度和收线张力很难控制,排线节距不稳定, 有时会产生压线、排线凹凸不平等现象。
[0013] 6.产品质量
[0014] 采用上述方法生产的内屏蔽线组,电气性能指标相对稳定,能够满足标准要求,但 外观质量有时不圆整,线径不均匀,有时还会出现短段,间接产生浪费现象。
[0015] 因此,采用目前的工艺方法无法满足铁路内屏蔽数字信号电缆高速、稳定可靠的 生产要求,对产品质量也带来了一定的影响。

【发明内容】

[0016] 为了克服上述现有技术存在的缺陷,本发明的目的在于提供一种高速铁路专用内 屏蔽数字信号电缆制备装置,还提供一种高速铁路专用数字信号电缆的制备方法,使高速 铁路专用数字信号电缆内屏蔽工序整条生产线控制灵敏、速度快、效率高,生产工艺参数的 设定方便、准确,产品质量可靠稳定。
[0017] 本发明提供的一种高速铁路专用内屏蔽数字信号电缆制备装置,其特征是,按照 电缆生产工序依次包括:
[0018] 铜带压纹装置,包括两个相向转动的压纹辊、速度补偿机构,压纹辊上均匀分布菱 形状凸点;压纹辊由独立的变频电机驱动;速度补偿机构包括绕一轴线进行被动摆动的摆 臂,该轴线与压纹辊的轴线平行;摆臂的端部设置有被压紧的铜带带动而自转的滚轮;滚 轮位于铜带压纹装置的输出端,滚轮的位置低于压纹辊的的位置;
[0019] 铜带纵包变形装置,包括稳带轮、变形喇叭模、成型模、定径模;稳带轮位于铜带绕 包变形装置的输入端;稳带轮后方设置变形喇叭模,变形喇叭模后方设置成型模,成型模后 方设置定径模;
[0020] 薄膜绕包装置,包括两台高速同心式绕包机;第一台绕包机设置在铜带纵包变形 装置后方;第二台绕包机设置在第一台绕包机后方;
[0021] 每台绕包机绕包机主体、驱动电机、绕包放带盘、绕包角度挡销、绕包角度调整器、 调整器紧固螺母、包带管、储带装置;
[0022] 绕包驱动电机为变频电机,由PLC控制单元控制,PLC控制单元连接有人机交互用 的触摸屏;绕包驱动电机设置在绕包机主体上;绕包驱动电机通过皮带传动驱动第一传动 轴;第一传动轴为空心轴,第一传动轴的空腔内穿过有第二传动轴,第二传动轴的两端伸出 于第一传动轴的两端;第二传动轴也为空心轴,第二传动轴的空腔内穿过有第三传动轴,第 三传动轴的动力输入端伸出于第二传动轴的端部,第三传动轴的另一端连接同轴线设置的 包带管,第三传动轴也为空心轴;第三传动轴的内径与包带管的内径相等;包带管的一侧 沿轴向设置有薄膜进入缝隙;
[0023] 第一传动轴上设置有第一传动轮,第一传动轮与第二传动轮连接,第二传动轮安 装在制动器的输入轴上,制动器的输出轴上设置第三传动轮,第三传动轮连接第四传动轮, 第四传动轮安装在第三传动轴的一端;
[0024] 第一传动轴上还设置有第五传动轮,第五传动轮与第六传动轮连接,第六传动轮 设置在磁粉离合器的输入轴,磁粉离合器的输出轴上设置有第七传动轮,第七传动轮与第 八传动轮连接,第八传动轮安装在第二传动轴的一端;
[0025] 所述制动器、磁粉离合器安装在绕包机主体上;
[0026] 所述绕包放带盘设置在第一传动轴上,绕包放带盘的端面上设置有绕包角度挡 销;
[0027] 所述第二传动轴上设置有薄膜盘安装位,在薄膜盘安装位的一侧第二传动轴上设 置有挡盘;
[0028] 所述绕包角度调整器位于薄膜盘安装位与包带管上的薄膜进入缝隙之间;绕包角 度调整器包括支架、调整辊子,支架可沿第三传动轴轴向移动并定位的安装在第三传动轴 上;调整辊子安装在支架顶端;
[0029] 牵引装置,包括牵引装置主体及安装在牵引装置主体上的一主动牵引轮和一被动 牵引轮,主动牵引轮由牵引电机驱动,牵引电机的给定电压由主控制单元控制,主控制单元 设置有可输入牵引预定速度的人机交互模块;
[0030] 牵引装置的输出端出设置有检测牵引速度的位移速度传感器;该速度位移传感器 将线缆的牵引速度信号传输至主控制单元;
[0031] 牵引装置的输出端设有绕一轴线摆动的摆臂及安装在摆臂端部的滚轮;摆臂与牵 引装置主体之间连接有位移传感器,所述主控制单元通过位移传感器检测的位移信号对牵 引电机输出控制信号;
[0032] 在摆臂的上下方各设置一个限位装置;
[0033] 收线排线装置,包括收线总成和排线总成两部分;
[0034] 收线总成包括收线盘、收线驱动电机,收线盘设置在收线驱动电机的输出端;
[0035] 排线总成包括排线驱动电机、丝杠机构,导轨及往复运行在导轨上的平移部件;所 述排线驱动电机的输出端驱动一丝母转动,丝母与排线驱动电机相对固定,与丝母配合的 丝杠通过一连接部件与所述平移部件固定连接;所述收线总成设置在所述平移部件上;
[0036] 收线驱动电机和排线驱动电机均为变频电机,均由收线排线PLC控制器控制,收 线排线PLC与控制牵引速度的主控制单元通讯连接;收线排线PLC控制器连接有可以预设 排线节距的人机相互界面。
[0037] 上述制备装置,进一步的:所述铜带压纹装置中,压纹辊上的菱形状凸点的边长为 0. 7mm相邻两个菱形的相邻的两个边相互平行且之间的距离为I. 5mm,两个边之间的间距 处深1mm、。
[0038] 上述制备装置,进一步
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