一种海底光缆阻水材料喷涂装置及喷涂方法与流程

【技术领域】

本发明涉及海底光缆技术领域，具体的，涉及一种海底光缆阻水材料喷涂装置以及应用于该喷涂装置的喷涂方法。

背景技术：

随着社会经济、科学技术的发展、国家海洋战略的发展以及对海洋权益维护日益紧迫，越来越大的海底光缆需求应用于大陆和岛屿以及海洋之间的通信。其中，内层钢丝铠装电缆在包裹铜管之前需要对钢丝与光单元之间、钢丝与钢丝之间添加阻水材料做防渗水处理，以提高光纤的抗氢损性能。

目前，现有的加工方式为阻水材料直接滴在缆芯上面，对钢丝进行涂覆，现有的阻水材料涂覆装置易出现阻水材料四溅的现象发生，导致空气中散发阻水材料，同时不利于不同直径的缆芯使用。

然而，市面上还有一种阻水材料喷涂机，其采用泵的压力来进行喷涂施工，存在雾化不均匀、喷嘴易堵塞、无法长时间工作等问题，而且阻水材料在阻水材料缸内流动性不佳，而且阻水材料极易结块，容易堵塞管道，引起生产不良；另一方面阻水材料涂覆的量不均匀，容易产生较薄或者较厚的情况，过铜管焊接时容易挤爆铜管。如果采用流动性好的胶水类的产品来代替阻水材料喷涂，不仅毒性更大，而且使用成本也比阻水材料贵很多。

综上所述，为了解决上述中存在的阻水材料涂覆均匀性较差、阻水材料流动性差等问题，因此，提出一种新的海底光缆内层钢丝铠装层阻水材料喷淋装置是目前首要解决的问题。

技术实现要素：

本发明的主要目的是提供一种工作效率高、加热时间短、喷涂量合适、可以调节喷涂的长度、雾化均匀、喷嘴不易堵塞、阻水材料与钢丝结合紧密、可吸收阻水材料加热过程中产生烟雾的海底光缆阻水材料喷涂装置。

本发明的另一目的是提供一种工作效率高、加热时间短、喷涂量合适、可以调节喷涂的长度、雾化均匀、喷嘴不易堵塞、阻水材料与钢丝结合紧密、可吸收阻水材料加热过程中产生烟雾的海底光缆阻水材料喷涂装置的喷涂方法。

为了实现上述的主要目的，本发明提供的一种海底光缆阻水材料喷涂装置，其包括箱体、喷淋泵、输料管、喷淋罩、回流管、回料槽，所述喷淋泵固定在所述箱体上，所述箱体内具有用于盛放阻水材料的容纳室，所述喷淋泵的第一端与所述容纳室内的阻水材料接触，所述喷淋泵的第二端与所述输料管的第一端连通，所述输料管的第二端与所述喷淋罩连通，所述输料管的第三端与所述回流管的第一端连通，所述回流管的第二端伸入所述容纳室内，所述喷淋罩、所述回料槽均通过导流管与所述箱体连接；所述容纳室底部设置有加热装置，所述输料管上设有多个间隔设置的加热块。

进一步的方案是，所述容纳室内设有搅拌桨和搅拌电机，所述搅拌电机的输出轴与所述搅拌桨的连接端连接，由所述搅拌电机驱动所述搅拌桨的转动。

更进一步的方案是，所述喷淋罩包括防护罩以及安装在所述防护罩上的雾化喷淋头，在所述防护罩上还设置有压缩空气管，所述防护罩为横截面呈圆弧状的槽状结构，所述雾化喷淋头轴线与水平面呈0°-90°的夹角。

更进一步的方案是，在所述输料管与所述雾化喷淋头连通的管路上设置有用于调节阻水材料喷淋量的流量调节阀。

更进一步的方案是，在所述流量调节阀前还设置有第一气动角座阀；所述回流管上靠近于所述输料管的第三端处设置有第二气动角座阀。

更进一步的方案是，所述箱体外包覆有石棉保温隔热层，所述加热装置采用多根电阻加热管均匀排布在所述箱体底部。

更进一步的方案是，所述喷淋罩的底部还设置有将所述喷淋罩固定的固定支座，所述固定支座上分别开设有用于绞合的钢丝、光单元穿过的入口以及绞合成型的缆芯出口。

更进一步的方案是，所述阻水材料喷涂装置还包括刮阻水材料装置，所述刮阻水材料装置包括固定支架，所述固定支架上连接有弹性材料圈，所述弹性材料圈的内径小于绞合成型的缆芯外径。

更进一步的方案是，所述阻水材料喷涂装置还包括排烟管路，所述排烟管路的一端与所述箱体顶端连通，所述排烟管路的另一端设置有抽烟电机。

由此可见，本发明提供的一种海底光缆阻水材料喷涂装置主要包括盛放熔融阻水材料的箱体、搅拌电机、喷淋泵、加热装置、输料管、空气阀、喷淋罩等动力部分和阻水材料回流循环喷涂部分，在生产喷涂过程中，将凝固的阻水材料倒入箱体内，阻水材料在箱体内加热融化成液态后经喷淋泵抽到输料管中，一部分阻水材料被输送到阻水材料雾化喷淋头处，一部分阻水材料沿着输料管回流到箱体内。其中，连接雾化喷淋头的输料管上设置有多个加热块对管道进行加热，防止阻水材料运输过程中受冷凝固，另外，回流管道和雾化喷淋头均由电磁阀控制压缩空气的启停，在压缩空气的作用下阻水材料不会在管道内堆积。

此外，在压缩空气的作用下，液态阻水材料被雾化，从雾化喷淋头处雾化的阻水材料对海缆内部的光单元和钢丝进行喷涂，在喷涂处添加防护罩，防止阻水材料溅出烫伤人。并且可以通过调节流量阀和电机转速来控制阻水材料的长度和流量，进而有效提高了阻水材料涂覆的均匀性。所以，本发明及阻水材料融化、喷涂功能于一体，具有减少阻水材料浪费、提高阻水材料有效使用率等特点，较为实用，适合广泛推广和使用。

为了实现上述的另一目的，本发明还提供的一种海底光缆阻水材料喷涂装置的喷涂方法，应用于一种海底光缆阻水材料喷涂装置，该方法包括将固态/液态的阻水材料从箱体的上部输料口加入，由加热装置对固态/液态的阻水材料进行加热，并促使融化至熔融的流动状态的固态阻水材料或液态阻水材料进入箱体内；开启搅拌桨，使成液态的阻水材料持续保持流动状态；开启喷淋泵将液态的阻水材料抽到输料管中，一部分阻水材料通过回流管回流到箱体内，在压缩空气的作用下保持管道畅通，另一部分阻水材料输送到雾化喷淋头，在电磁阀的作用下，雾化喷淋头将阻水材料雾化喷出，均匀涂覆在钢丝和光单元上。

由此可见，本发明及阻水材料融化、喷涂功能于一体，具有减少阻水材料浪费、提高阻水材料有效使用率等特点，较为实用，适合广泛推广和使用。

【附图说明】

图1是本发明一种海底光缆阻水材料喷涂装置实施例的主视图。

图2是本发明一种海底光缆阻水材料喷涂装置实施例的左视图。

图3是本发明一种海底光缆阻水材料喷涂装置实施例中雾化喷淋头的局部放大图。

【具体实施方式】

为了使发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不限用于本发明。

一种海底光缆阻水材料喷涂装置实施例：

参见图1至图3，本发明的一种海底光缆阻水材料喷涂装置,包括箱体1、喷淋泵3、输料管4、喷淋罩、回流管6、回料槽12，喷淋泵3固定在箱体1上，箱体1内具有用于盛放阻水材料的容纳室100，喷淋泵3的第一端与容纳室100内的阻水材料接触，喷淋泵3的第二端与输料管4的第一端连通，输料管4的第二端与喷淋罩连通，输料管4的第三端与回流管6的第一端连通，回流管6的第二端伸入容纳室100内，喷淋罩、回料槽12均通过导流管14与箱体1连接；容纳室100底部设置有加热装置(未示出)，输料管4上设有多个间隔设置的加热块7。本实施例中的阻水材料可以是阻水胶、桶装或者块状的半固态沥青、块状的固态石蜡中的任意一种。

其中，喷淋罩包括防护罩15以及安装在防护罩15上的雾化喷淋头11，在防护罩15上还设置有压缩空气管10，防护罩15为横截面呈圆弧状的槽状结构，雾化喷淋头11轴线与水平面呈0°-90°的夹角。

其中，箱体1外包覆有石棉保温隔热层(未示出)，加热装置采用多根电阻加热管均匀排布在箱体1底部。可见，箱体1外包覆有石棉保温隔热层，且箱体1底部设置有用于对箱体1内的阻水材料加热的装置，加热装置为8根电阻加热管，8根电阻加热管均匀排布在箱体1的底部，加热管表面被密封的不锈钢管覆盖保护，便于更换维修。

在本实施例中，喷淋泵3固定在保温箱体1上，8根加热管在箱体1底部加热阻水材料，输料管4经过喷淋泵3后分岔，一端连接雾化喷淋头11喷涂阻水材料到钢丝上，一端经由回流管6回流到箱体内，喷淋泵3的工作和阻水材料的喷淋均由电磁阀控制，并且设置其工作时间和间歇时间。雾化喷淋头11位于钢丝绞合点的正上方，喷淋罩、回料槽12是个整体与箱体通过导流管连通，雾化喷淋头11为2圈小孔13在一个平面上均匀分布，雾化喷淋头11轴线与水平面呈0°-90°的夹角，便于控制喷淋的角度。

其中，容纳室100内设有搅拌桨21和搅拌电机2，搅拌电机2的输出轴与搅拌桨21的连接端连接，由搅拌电机2驱动搅拌桨21的转动。可见，箱体1内设置有一个由搅拌电机2控制的搅拌桨21，调节搅拌桨21的转速控制搅拌速率，可以加快阻水材料融化速度，并防止阻水材料结块。

在生产的过程中，将凝固的阻水材料倒入箱体1内，由多根电阻加热管将固态阻水材料融化至熔融的流动状态，开启搅拌桨21，使融化的阻水材料均匀流动，无结块现象。另外，融化后的阻水材料被喷淋泵3抽到输料管4中，一部分阻水材料被回流到箱体1内，在压缩空气的作用下保持管道畅通；一部分阻水材料流到阻水材料雾化喷淋头11，在压缩空气的作用下，阻水材料雾化喷出，均匀涂覆在钢丝和光单元上。

进一步的，在输料管4与雾化喷淋头11连通的管路上设置有用于调节阻水材料喷淋量的流量调节阀9。

进一步的，在流量调节阀9前还设置有第一气动角座阀8。

进一步的，回流管上靠近于输料管的第三端处设置有第二气动角座阀9。其中，第一气动角座阀8和第二气动角座阀9均为y型气动角座阀。

进一步的，喷淋罩的底部还设置有将喷淋罩固定的固定支座(未示出)，固定支座上分别开设有用于绞合的钢丝、光单元穿过的入口以及绞合成型的缆芯出口。

进一步的，阻水材料喷涂装置还包括排烟管路(未示出)，排烟管路的一端与箱体1顶端连通，排烟管路的另一端设置有抽烟电机。可见，通过设置排烟管路将箱体1内的烟等气体抽出。排烟管路的另一端可以设置于厂房外，进而避免了烟气对厂房内的操作人员的不利影响。当然，根据需要可以在排烟管路的另一端设置烟气收集装置及烟气处理装置，以将其净化后排出，防止对空气的污染。

其中，搅拌电机2和喷淋泵3均通过螺杆固定在箱体1上，三根输料管分别和喷淋泵3连接，抽上来的阻水材料过了喷淋泵3后分岔为输料管4送料至雾化喷淋头11和回流管6，回流管6将多余的阻水材料回料到箱体1内。

作为优选，回流管6上设置有一个第二气动角座阀5，在电磁阀的控制下喷淋泵3工作时，第二气动角座阀5同时工作，压缩空气进入回流管6，将管中的阻水材料及时回流箱体1。

作为优选，为防止输料管4中的阻水材料在运输途中会被冷却堵塞管道或者喷淋不畅，在输料管4和雾化喷淋头11上都设置了加热块7，使阻水材料保持一定温度熔融喷出；在雾化喷淋头11前设置有一个流量控制阀9，控制阻水材料的喷涂量；在流量调节阀9前设置有一个第一气动角座阀8，电磁阀控制喷淋泵3工作时，第一气动角座阀8也开始工作，压缩空气吹入输料管4中将阻水材料推输送至雾化喷淋头11。其中，雾化喷淋头11上有很多小孔13，在电磁阀的控制下压缩空气经压缩空气管10将熔融的阻水材料雾化喷出，均匀涂覆在钢丝和光单元表面，多余的阻水材料留在回料槽12中，重新回流到箱体1中。当然，为保证阻水材料雾化喷淋的角度，雾化喷淋头11轴线与水平面呈0°-90°的夹角，方便调节，保证阻水材料涂覆质量。

进一步的，在绞合成型模后，阻水材料喷涂装置还设置有刮阻水材料装置(未示出)，刮阻水材料装置包括固定支架，固定支架上连接有弹性材料圈，弹性材料圈的直径略小于缆芯直径，其内径小于绞合成型的缆芯外径。其中，刮挂阻水材料装置一般设置于海底光缆出口处，由于海缆经阻水材料雾化喷淋头涂覆后，其表面粘附的阻水材料可能较多，尤其是喷淋液态阻水胶或者半固态的沥青时，会出现滴流现象，为防止此种情况的发生，将涂覆有沥青的缆芯穿过刮阻水材料装置，由于弹性材料圈的内径小于缆型的外径，故弹性材料圈将多于的阻水刮除，消除滴流现象，阻水材料均匀的附着于缆芯上。应用本发明提供的阻水材料喷涂装置避免了光缆涂覆阻水材料过多进而引起铜管漏焊的问题。弹性材料圈即由弹性材料制成的环状结构，例如橡胶圈等，其良好的弹性可保证缆芯顺利通过，又能够有效保证阻水材料的涂覆厚度及均匀性。

由此可见，本发明提供的一种海底光缆阻水材料喷涂装置主要包括盛放熔融阻水材料的箱体1、搅拌电机2、喷淋泵3、加热装置、输料管4、空气阀、喷淋罩等动力部分和阻水材料回流循环喷涂部分，在生产喷涂过程中，将凝固的阻水材料倒入箱体1内，阻水材料在箱体1内加热融化成液态后经喷淋泵3抽到输料管4中，一部分阻水材料被输送到雾化喷淋头11处，一部分阻水材料沿着输料管4回流到箱体1内。其中，连接雾化喷淋头11的输料管4上设置有多个加热块7对管道进行加热，防止阻水材料运输过程中受冷凝固，另外，回流管道和雾化喷淋头11均由电磁阀控制压缩空气的启停，在压缩空气的作用下阻水材料不会在管道内堆积。

此外，在压缩空气的作用下，液态阻水材料被雾化，从雾化喷淋头11处雾化的阻水材料对海缆内部的光单元和钢丝进行喷涂，在喷涂处添加防护罩15，防止阻水材料溅出烫伤人。并且可以通过调节流量阀和电机转速来控制阻水材料的流量，进而有效提高了阻水材料涂覆的均匀性。所以，本发明及阻水材料融化、喷涂功能于一体，可以减少阻水材料浪费，提高阻水材料有效使用率等优势，较为实用，适合广泛推广和使用。

一种海底光缆阻水材料喷涂装置的喷涂方法实施例：

本实施例提供一种海底光缆阻水材料喷涂装置的喷涂方法，应用于上述如图1至图3的一种海底光缆阻水材料喷涂装置。该方法包括将固态/液态的阻水材料从箱体1的上部输料口加入，由加热装置对固态/液态的阻水材料进行加热，并促使融化至熔融的流动状态的固态阻水材料或液态阻水材料进入箱体1内；开启搅拌桨21，使成液态的阻水材料持续保持流动状态；开启喷淋泵3将液态的阻水材料抽到输料管4中，一部分阻水材料通过回流管回流到箱体1内，在压缩空气的作用下保持管道畅通，另一部分阻水材料输送到雾化喷淋头11，在电磁阀的作用下，雾化喷淋头11将阻水材料雾化喷出，均匀涂覆在钢丝和光单元上。

本实施例中的阻水材料可以是阻水胶、桶装或者块状的半固态沥青、块状的固态石蜡中的任意一种，下面结合本实施例的喷涂方法以及图1至图3的喷涂装置对上述几种阻水材料的应用进行进一步地说明：

本实施例中的阻水材料可以是阻水胶，搅拌电机2和喷淋泵3均通过螺杆固定在箱体1上，三根输料管4分别和喷淋泵3连接，将液态的阻水胶倒入箱体1内，阻水胶在常温下具有良好的流动性，无需启动加热装置，阻水胶就可以被喷淋泵3抽上来，抽上来的阻水胶过了喷淋泵3后分岔为输料管4送料至雾化喷淋头11和回流管6将多余的阻水胶回料到箱体1内，回流管6上设置有一个第二气动角座阀5，在电磁阀的控制下喷淋泵3工作时，第二气动角座阀5同时工作，压缩空气进入回流管6，将管中的阻水胶及时回流箱体1。

阻水胶在泵的压力下被输送到了雾化喷淋头11处，在雾化喷淋头11前设置有一个流量控制阀9，控制阻水胶的喷涂量；在流量调节阀9前设置有一个y型气动角座阀，电磁阀控制喷淋泵3工作时，y型气动角座阀也开始工作，压缩空气吹入输料管4中将阻水胶推输送至雾化喷淋头11。雾化喷淋头11上有很多小孔13，在电磁阀的控制下压缩空气经压缩空气管10将液态的阻水胶喷出，均匀涂覆在钢丝和光单元表面，多余的阻水胶留在回流槽12中，重新回流到箱体1中。为保证阻水胶雾化喷淋的角度，雾化喷淋头11轴线与水平面呈0°-90°的夹角，方便调节，保证阻水胶涂覆质量。

可见，本发明适用于对各种直径的缆芯进行阻水喷涂，不同的直径以及不同阻水要求的缆芯所需达到的阻水效果可以通过调整阻水材料的喷涂量来进行调节。

本实施例中的阻水材料还可以是桶装或者块状的半固态沥青，将凝固的沥青从箱体1的上部输料口加入，由于箱体1下方的加热装置的加热作用，半固态的沥青吸收下方的传递热量后自由下落，进入箱体1内的加热空间，进一步进行加热直至全部熔融，使固态的沥青物料变成液态状。为防止沥青被冷却结块，电机驱动搅拌桨21持续使沥青保持流动状态，融化的沥青被喷淋泵3抽上来，抽上来的熔融状沥青过了喷淋泵3后分岔为输料管4送料至雾化喷淋头11和回流管6将多余的沥青回料到箱体1内。回流管6上设置有一个第二气动角座阀5，在电磁阀的控制下喷淋泵3工作时，第二气动角座阀5同时工作，压缩空气进入回流管6，将管中液态沥青及时流下去

为防止沥青在输料过程中会被冷却堵塞管道或者喷淋不畅，在输料管4以及雾化喷淋头11处均设置有加热块7，并靠热电偶感应温度，使管道持续保持在沥青的融化温度以上，使沥青保持一定温度熔融喷出。在雾化喷淋头11前设置有一个流量控制阀9，以控制石蜡的喷涂量。在流量控制阀前设置有一个y型气动角座阀，电磁阀控制喷淋泵3工作时，y型气动角座阀也开始工作，压缩空气吹入输料管4中将液态石蜡推输送至雾化喷淋头11。雾化喷淋头11上有很多小孔13，在电磁阀的控制下压缩空气经压缩空气管10将熔融的石蜡雾化喷出，均匀涂覆在钢丝和光单元表面，多余的沥青留在回流槽12中，重新回流到箱体1中。本实施例中，通过调节电磁阀的工作时间和间歇时间控制沥青喷涂的长度和流量。

本实施例的阻水材料还可以是块状的固态石蜡，将块状的固态石蜡倒入箱体1内，石蜡在箱体1底部的加热装置的作用下进一步进行加热直至全部熔融。石蜡被加热成熔融状后具有良好的流动性，在搅拌桨21的作用下，液态的石蜡始终呈流动状不会凝固，抽上来的熔融状石蜡输送至喷淋泵3后分岔为输料管4送料至雾化喷淋头11和回流管6将多余的石蜡回料到箱体1内。回流管6上设置有一个第二气动角座阀5，在电磁阀的控制下喷淋泵3工作时，第二气动角座阀5同时工作，压缩空气进入回流管6，将管中液态石蜡及时流下去。

为防止输料管4中的石蜡在运输途中会被冷却堵塞管道或者喷淋不畅，在回流管6、喷淋泵3、输料管4、流量控制阀9和雾化喷淋头11上都设置了多个加热块7，给熔融的液态石蜡进行保温，使其一直保持在液态并能熔融喷出，在雾化喷淋头11前设置有一个流量控制阀9，以控制石蜡的喷涂量。在流量控制阀前设置有一个y型气动角座阀，电磁阀控制喷淋泵3工作时，y型气动角座阀也开始工作，压缩空气吹入输料管4中将液态石蜡推输送至雾化喷淋头11。雾化喷淋头11上有很多小孔13，在电磁阀的控制下压缩空气经压缩空气管10将熔融的石蜡雾化喷出，均匀涂覆在钢丝和光单元表面，多余的石蜡留在回流槽12中，重新回流到箱体1中，由于石蜡的凝固点比较低，所以增大压缩空气的压力，并适当增加雾化喷淋头11的温度，使石蜡喷涂到缆芯上时仍然为液态。为保证石蜡的雾化喷淋，雾化喷淋头11轴线与水平面呈0°-90°的夹角，方便调节，保证石蜡涂覆质量。

由此可见，本发明及阻水材料融化、喷涂功能于一体，具有减少阻水材料浪费、提高阻水材料有效使用率等特点，较为实用，适合广泛推广和使用。

需要说明的是，以上仅为本发明的优选实施例，但发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明做出的非实质性修改，也均落入本发明的保护范围之内。