一种表面涂胶磷化钢丝的生产装置及生产方法与流程

本发明属于光纤光缆技术领域，涉及一种表面涂胶磷化钢丝的生产装置及其生产方法。

背景技术：

钢丝作为光缆生产中缆芯的加强构件，用来增强光缆的机械性能。通常按照钢丝表面状态可分为多种类型，磷化钢丝就是其中的一种，它是将制绳钢丝磷化处理，优先采用锰系或锌锰系磷化，钢丝磷化后不进行任何拉拔加工，直接使用磷化钢丝捻制钢丝绳，具有防锈功能强、钢丝间的摩擦系数小、硬度高、承载能力强和耐磨性能好等诸多优点，进一步延长了钢丝的使用寿命。

虽然，磷化钢丝优点显著，但是在一些特殊结构的光缆中，为了保证光缆结构的完整，需要在磷化钢丝外部挤制一层pe(聚乙烯)垫层，使中心加强件外径满足设计要求，最终保证光缆的结构圆整。由于pe垫层材料和磷化钢丝之间粘结性差，在光缆渗水测试时，两者间经常出现渗水状况，影响光缆的性能和质量。为了改善上述问题，我们发现在钢丝表面涂胶后再进行pe垫层的挤制可以解决垫层的渗水问题，但目前的生产方法中生产步骤复杂，生产成本高，生产效率低。

技术实现要素：

为解决现有技术中存在的上述缺陷，本发明的目的在于提供一种表面涂胶磷化钢丝的生产装置并给出了相应的制作方法。通过合理的控制出胶速度，实现钢丝涂胶均匀光滑和pe护层的一次性生产，减少了生产工序，提高了生产效率，降低了生产成本。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种表面涂胶磷化钢丝的生产装置，包括水平运动平台，和设在水平运动平台上的裹胶钢丝模具固定调节装置和设在其上的磷化钢丝裹胶模具，在加热装置上设有磷化钢丝裹胶模具；还包括设在水平运动平台侧的挤胶装置，挤胶装置中的eva胶输送管道自eva胶加热储胶罐中伸出并延伸至磷化钢丝裹胶模具的eva胶入口；自磷化钢丝放线装置引出的未裹胶的磷化钢丝经磷化钢丝裹胶模具的注胶通道被裹胶后，至钢丝聚乙烯垫层挤出机头，通过调整水平移动平台上的磷化钢丝裹胶模具与钢丝聚乙烯垫层挤塑机头之间的距离，使得已裹胶的磷化钢丝达到均匀光滑。

进一步，所述磷化钢丝裹胶模具包括具有开口角度为60°喇叭型的钢丝穿入口的圆柱体，在钢丝穿入口根部连通有钢丝穿出孔，在模具上方设有与圆柱形穿出孔相连通的eva胶入口；在模具外部安装有云母加热圈和云母加热圈插座。

进一步，所述裹胶钢丝模具固定调节装置包括一个设置固定底座上的水平运动平台，在水平运动平台上设有对称的两根水平移动导轨，裹胶模具固定支架垂直设在水平运动平台上，且与两根水平移动导轨相配合，在裹胶模具固定支架上设有用于固定磷化钢丝裹胶模具的裹胶模具固定孔。

进一步，在两根水平移动导轨两端分别设有水平移动的限位挡板。

进一步，所述挤胶装置中的eva胶输送管道设eva胶挤出口，eva胶挤出口的孔径与磷化钢丝裹胶模具中的eva胶入口的孔径中心处于同一直线上。

相应地，本发明还给出了一种表面涂胶磷化钢丝的生产方法，包括以下步骤：

1)将磷化钢丝裹胶模具安装在裹胶模具固定支架上，随后通过四个调节螺钉对整个水平运动平台进行调整，并利用水平仪进行校准；

2)将挤胶装置安装在水平运动平台侧，并使该装置中的eva胶挤出口与eva胶入口处于同一竖直平面上；通过eva挤胶速度和温度控制调节箱对eva胶进行加热至eva胶处于流动状态；

3)将未被涂胶的磷化钢丝及盘具放置在钢丝放线装置上，引出未裹胶的磷化钢丝通过磷化钢丝裹胶模具，从磷化钢丝裹胶模具的钢丝出口通道拉出裹胶钢丝，随后再穿过钢丝聚乙烯垫层挤出机头；

4)接通云母加热圈插头与云母加热圈插座，对磷化钢丝裹胶模具进行加热，保证eva胶进入模具后继续保持流动态；

5)打开eva胶挤出开关，调到适当的挤出速度，随后打开垫层挤塑机头，将初始速度设置为5m/min,随后将垫层钢丝通过生产线，最终牵引已裹胶的磷化钢丝到收线盘附近，观察外观是否均匀和光滑，如果表面均匀且光滑，则引到收线盘上进行收线；如果表面不均匀光滑，则通过水平移动导轨增大磷化钢丝裹胶模具与钢丝聚乙烯垫层挤塑机头之间的距离；逐步提高生产速度，同时提交eva胶的挤出速度，直至已裹胶的磷化钢丝达到均匀光滑。

进一步，所述步骤6)中，提高垫层挤出的生产速度，同时观察eva胶挤出模具，如果胶量不够，则加大出胶量，如果胶量过多出现溢出，则减小出胶量。

进一步，所述步骤6)中，在提高速度的同时提高eva胶挤出量，垫层挤出的生产速度和eva胶的挤出速度成正比。

本发明一种表面涂胶磷化钢丝生产装置可以实现在同一生产线中一次性完成磷化钢丝表面的涂胶和pe垫层的挤制步骤，两个步骤先后进行，首先进行磷化钢丝表面涂胶，随后进行涂胶钢丝表面的垫层挤制。

本发明裹胶钢丝模具固定调节装置可进行水平和竖直方向的调节。模具内注胶通道为纵向设计，钢丝穿入通道为横向设计，横向纵向通道相互连通。挤胶装置可以通过压力挤胶方式进行出胶速度的调节，根据生产的速度提高或降低出胶速度。钢丝裹胶模具放置于pe挤制机头前端，两者之间需要保持适当的距离。

本发明的有益效果：

1.该磷化钢丝生产模具可以实现钢丝涂胶和pe护层的一次性生产，减少了生产工序，提高了生产效率，降低了生产成本。

2.裹胶钢丝模具固定调节装置可以进行微型调节，用来保证钢丝在模具中涂胶的均匀性。涂胶模具加热器可以保证eva胶在挤出后继续保持熔融状态，确保在磷化钢丝表面涂胶。

3.裹胶钢丝模具内部设计有纵向的注胶通道，便于胶的流入，钢丝穿入通道采用横向设计，且横纵向通道相通，这样在交汇点处，可以使钢丝完全浸入在胶中，保证钢丝每个部位充分裹胶。

4.裹胶钢丝模具外部安装有云母加热圈，使挤入模具内部热熔胶继续保持熔融状态，避免热熔胶还未与钢丝接触就出现固化的现象。

5.挤胶装置采用压力挤胶方式控制挤胶速度，在生产速度增加时，增加挤压频率增大出胶量，在生产速度降低时，降低挤压频率，减少出胶量。该类方法控制简洁方便，可以合理的控制出胶速度，保证胶不会溢出模具造成不必要的浪费。

6.钢丝裹胶模具与pe挤制模具中设置有合适的间距，目的在于使磷化钢丝表面eva胶固化及定型。

附图说明

图1为磷化钢丝裹胶生产装置总结构示意图；

图2(a)、2(b)和2(c)分别为磷化钢丝裹胶模具结构图及剖面视图；

图3为裹胶钢丝模具固定调节装置；

图4为加热装置结构示意图；

图5为挤胶装置结构示意图；

图6为磷化钢丝裹胶的生产过程示意图。

图中：1为磷化钢丝裹胶模具，2为裹胶钢丝模具固定调节装置，3为加热装置，4为挤胶装置，11为钢丝穿入口，12为云母加热圈，13为云母加热圈插座，14为eva胶入口，15为裹胶模具限位部分，16为喇叭口，17为钢丝穿出孔，21为调节螺钉，22固定底座，23限位挡板，24水平移动导轨，25为裹胶模具固定孔，26为裹胶模具固定支架，31为电源线，32为云母加热圈插头，41为eva胶挤出口，42为eva胶输送管道，43为eva胶加热储胶罐，44为eva挤胶速度和温度控制调节箱，51为未裹胶的磷化钢丝，52为已裹胶的磷化钢丝。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对背本发明作进一步的详细说明，但并不作为对本发明做任何限制的依据。

如图1所示，为表面涂胶磷化钢丝的生产装置总结构示意图，该生产装置包括裹胶钢丝模具固定调节装置2和设在其上的磷化钢丝裹胶模具1和挤胶装置4，在加热装置3上设有磷化钢丝裹胶模具1。其中磷化钢丝裹胶模具1安装在裹胶钢丝模具固定调节装置2上，通过挤胶装置4将eva胶挤入到钢丝裹胶模具1中，随后利用加热装置3对磷化钢丝裹胶模具1进行加热，以保证胶体在模具中的流动性。

如图2(a)、2(b)和2(c)所示分别为磷化钢丝裹胶模具结构图及剖面视图，该磷化钢丝裹胶模具1设计有喇叭型的钢丝穿入口11，喇叭口16开口的角度为60°，以保证钢丝的顺利进入，来降低钢丝和模具之间可能产生的摩擦，设计了钢丝的圆柱形穿出孔17，钢丝的穿入和穿出孔径大小为φ2.0mm(钢丝裹胶前直径为φ1.8mm，裹胶后为φ2.0mm)，在模具上方设计了与圆柱形穿出孔17相连通的eva胶入口14，该入口设计为圆柱孔，且与钢丝穿过通道相连接，保证钢丝表面的裹胶。在钢丝裹胶模具2外部，安装有云母加热圈12，云母加热环12通过云母加热圈插座13配合云母加热环插头进行工作。整个磷化钢丝裹胶模具1安装在裹胶钢丝模具固定调节装置2上，以裹胶模具限位部分15接触到固定调节装置为安装完成。

如图3所示为裹胶钢丝模具固定调节装置结构示意图，该装置包括一个水平运动平台，整个水平运动平台通过四个调节螺钉21与固定底座22相连接，可以在竖直方向调节运动平台。裹胶模具固定支架26垂直设在水平运动平台底座上，为了便于磷化钢丝裹胶模具在水平方向的调节，在水平运动平台上分别设有对称的两根水平移动导轨24；在其中心部位有裹胶模具固定孔25，用于固定磷化钢丝裹胶模具1；为了保证裹胶模具固定支架26在运动过程中不滑出导轨，设计了水平移动的限位挡板23，该限位挡板数量为四个，分别分布在两根导轨的两端。

如图4所示为加热装置结构示意图，该加热装置由电源线31和云母加热圈插头32共同组成，该装置设计时与云母加热圈12分开，将云母加热圈通过加热圈插头32与云母加热圈上的云母加热圈插座13相连接，可以持续的对磷化钢丝裹胶模具1进行加热。

如图5所示为挤胶装置结构示意图，挤胶装置包括有eva挤胶速度和温度控制调节箱44，设在eva挤胶速度和温度控制调节箱44上方的eva胶加热储胶罐43，eva胶输送管道42自eva胶加热储胶罐43中伸出并延伸至磷化钢丝裹胶模具1的eva胶入口14。其中eva胶挤出口41设计为锥形口，保证出胶量的稳定，且该eva胶挤出口41的孔径与磷化钢丝裹胶模具1中的eva胶入口14的孔径中心处于同一直线上，eva胶挤出口41处于eva胶入口14的正上方。通过eva挤胶速度和温度控制调节箱44可以对出胶速度和加热温度进行调节。

方案一：单一控制挤胶速度的快慢，通过控制压力泵的挤压频率快慢来控制出胶的速度。

方案二：通过光缆生产速度快慢进行联动调节挤胶速度的快慢，当生产速度较快时，增加挤胶速度以增大出胶量；当生产速度变慢时，减小挤胶速度以减小出胶量。

图6为磷化钢丝裹胶的生产示意图，磷化钢丝经过钢丝放线盘后通过裹胶生产装置生成磷化钢丝，最后通过聚乙烯挤出机头完成整个生产过程。

生产方法有以下步骤：

1)将磷化钢丝裹胶模具1安装在裹胶模具固定支架26上，随后通过四个调节螺钉21对整个平台进行调整，并利用水平仪进行校准，直到校准到水平为止。

2)将挤胶装置4安装好，并使该装置中的eva胶挤出口41与eva胶入口14处于同一竖直平面上。通过eva挤胶速度和温度控制调节箱44，对eva胶进行加热，直到加热到设定的温度100℃为止，以此保证eva胶处于流动状态。

3)将未被涂胶的磷化钢丝及盘具放置在钢丝放线装置上，引出未裹胶的磷化钢丝51通过磷化钢丝裹胶模具1，从磷化钢丝裹胶模具1的钢丝出口通道17拉出裹胶钢丝，随后在穿过钢丝聚乙烯垫层挤出机头。

4)将加热装置3中的云母加热圈插头31与磷化钢丝裹胶模具1中的云母加热圈插座13进行连接通电，对磷化钢丝裹胶模具1进行加热，保证eva胶进入模具后继续保持流动态。

5)打开eva胶挤出开关，调到适当的挤出速度，随后打开垫层挤塑机头，将初始速度设置为5m/min,随后将垫层钢丝通过生产线，最终牵引已裹胶的磷化钢丝52到收线盘附近，观察外观是否均匀和光滑，如果表面均匀且光滑，则引到收线盘上进行收线。

6)观察钢丝出口通道17与挤垫层机头中间部分的钢丝表面热熔胶固化情况，若固化效果不好，则通过水平移动导轨24适当增大磷化钢丝裹胶模具1与垫层挤塑机头之间的距离。

7)逐步提高生产速度，同时提交eva胶的挤出速度。方案一：提高垫层挤出的生产速度，同时观察eva胶挤出模具，如果胶量不够，则加大出胶量，如果胶量过多出现溢出，则减小出胶量。方案二：相比于方案一，方案二则是在提高速度的同时提高eva胶挤出量，垫层挤出的生产速度和eva胶的挤出速度成正比。

本发明并不局限于上述实施例，在本发明公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形，这些替换和变形均在本发明的保护范围内。