专利名称：电子束辐照交联电线电缆束下传动装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种辐照交联电线电缆加工装置，尤其是一种电子束辐照交联电线电缆生产线束下传动装置。
电子束辐照交联电线电缆由于高能电子的照射，使绝缘层材料发生交联反应而改性，从而提高电线电缆的耐温等级。在相同使用条件下可减少电线电缆1－2个芯线截面档次，即以16平方毫米或25平方毫米代替32平方毫米的芯线截面等，从而大大节约原材料，因此推广辐照交联电线电缆具有重要意义。
目前国内用于电子束辐照交联电线电缆的束下传动装置，采用∞字型辐照方式，电线电缆在换向滚筒上翻转180°，由张紧滚筒(或)和抬平轮抬平，在辐照窗下往复一次使电线电缆上、下两面受到完全辐照；滚筒由轮片组组成，电线电缆由外牵引机被动牵引或两换向滚筒单主动传输，辐照效率低，只能适应于小规格圆形线的辐照，不能满足实际需要。
国外用于电子束辐照交联电线电缆的束下传动装置以美国RDI公司产品为代表，为适应全规格线缆(φ1－φ50)的生产，设置两套电子加速器及相应的束下传动装置。四只直径为φ600的全主动滚筒，配以导向抬平装置，采用∞字型辐照方式，适应于φ1－φ20线径的辐照；两只直径φ1500的滚筒，配以4组φ150的抬线、压线轮组及导向装置，也采用∞字型辐照，适应于φ20－φ50线径的辐照；在辐照窗下还设置有铝或不锈钢材料制成的可将线缆间隙漏下的束流反弹利用的束流反射板；由于采用两套辐照加工装置，投资相应增大，要求辐照室有足够的空间，φ20－φ50大规格线径线缆采用∞字型辐照方式辐照均匀性差，并且不能辐照加工在动力电缆中占很大比例的扇形线。
本实用新型的目的在于提供一套电子束辐照交联电线电缆生产线束下传动装置，在该套装置上利用一台电子加速器，生产包括扇形线在内的全规格电线电缆，并获得较好的辐照均匀性和较高的束流利用率。
本实用新型的目的可通过以下方式实现由安装在辐照窗两侧同一中心线上的换向滚筒及张紧滚筒，上、下导向梳，抬平轮以及动力传动机构，束流反射和偏转装置，进、出线轮等组成的电子束辐照交联电线电缆束下传动装置，电机通过联轴器将动力传递给变速箱，变速箱两端输出轴通过联轴器、传动轴将动力传递到两只换向滚筒轴，带动换向滚筒旋转，在一端换向滚筒外侧有进、出线轮，在另一端换向轮外侧中心线上安装有反向轮；位于辐照窗下的束流反射和偏转装置，由两个相同的电磁铁反向排列而成，电磁铁线圈缠绕在磁柱上，磁柱两端固定有磁轭，磁轭上端安装有磁极，通电后两只电磁铁极性相反。束流反射和偏转装置是根据带电粒子在磁场中受洛仑兹力影响而偏转的作用原理工作的。
本实用新型目的的实现是在上述电子束辐照交联电线电缆生产线束下传动装置中根据不同规格的线径采用不同的走线方式及相应的束流反射及偏转装置，以完成全规格电线电缆的辐照加工。
1、双向辐照(∞型辐照)如图4、图5所示，线缆经进、出线轮在两换向滚筒上缠绕，上排线缆由抬平轮调整高度，下排线缆由张紧滚筒抬起，排列在辐照窗下；线缆排列间隙由导向梳调节，线缆排列宽度应与束流扫描宽度相匹配，在一次往复运动中，线缆在换向滚筒上翻转180°，使上、下半面分别受到辐照，在多次往复运动中，线缆均匀吸收电子能量；束流反射和偏转装置，磁极为长方体型，磁极总长度为排线宽度的1－1.5倍，调整极性排列，使从线缆间隙漏下的电子束流在磁场洛仑兹力作用下反射，提高束流利用率。该辐照方式适用于φ1－φ20规格线缆的辐照加工。
2、双侧辐照(跑道式辐照)如图6所示，线缆经进、出线轮在两换向滚筒上缠绕，上排线缆由抬平轮调整高度，下排线缆不再经由张紧滚筒，从束流反射和偏转装置下通过，线缆在辐照窗下对称排列，由导向梳调节间隙排列，宽度约为束流扫描宽度的一半，束流反射和偏转装置配以长方体型的磁极，两磁铁磁极总长度为排线宽度的2－2.8倍，工作中电子束射出辐照窗后，线缆上半面直接受到辐照，线缆两侧的电子束受磁场洛仑兹力作用而偏转，辐照在线缆下半面，使线缆受到均匀辐照。该辐照工作方式适用于φ15－φ25规格线缆和扇形线的辐照加工。
3、环形辐照如图7所示，线缆由外牵引机牵引，从进线轮引入，通过定向轮引导经反向轮，在辐照窗下通过，再从出线轮引出；束流反射和偏转装置配以圆盘形磁极，磁极极面叠加有三角形状的极心，两磁轭相对倾斜，使两磁铁间磁极间距在20毫米－60毫米，极心相对面夹角在10°－30°之间调整使极心相对面形成如
图12所示的磁场等位线，这样的磁场使电子束在磁场洛仑兹力作用下而弯曲沿线缆径向辐照。使线缆一次通过即可完全辐照。该辐照方式适用于φ25以上大规格线缆和电缆护套或者不易弯曲的硬管的辐照加工。
本实用新型具有以下优点1、可在一套电子束辐照交联电线电缆生产线束下传动装置上利用一台电子加速器完成包括扇形线在内的全规格电线电缆的辐照加工；2、本实用新型中束流反射及偏转装置采用磁铁技术，提高了辐照均匀性和束流的利用率，并可依电子束能量的不同用调整磁铁工作电流的方法改变磁场强度，保持电子束的弯曲半径相同，使线缆根据耐压等级所要求的不同厚度绝缘层都能得到均匀辐照；
3、本实用新型在辐照室内除四只滚筒及其传动机构和进出线导轮外，只有一大直径的反向轮，设备结构相对简单，占用空间小，因此可降低工程造价。
本实用新型图面说明如下图1是本实用新型结构主视图1－反向轮 2、2’－换向滚筒 3、3’－上导向梳4、4’－下导向梳 5、5’－张紧滚筒 6－导向梳7、7’－抬平轮(定向轮) 8－辐照窗9－束流反射和偏转装置 10－V型压轮 11－出线轮12－进线轮 13－反向轮支架 14、21、24－机座15、15’－抬线轮 16、16’－换向滚筒支架17、17’－导向梳支架 18、18’－张紧滚筒支架19－电机支架 20、20’－抬平轮(定向轮)支架22－支架 23－V型压轮支架 25－组合导轮26－进、出线导轮支架 27－进线导轮28、28’－进、出线轮支架图2是图1的俯视图29、29’－轴承 30、30’－传动轴Ⅰ 31－测速电机32－电机 33、33’、34－联轴器 35－制动器36－变速箱 37、37’－传动轴Ⅱ 38、38’－换向滚筒轴39－出线导轮图3是本实用新型传动结构示意图图4、图5是本实用新型双向辐照示意图图6是本实用新型双侧辐照示意图图7是本实用新型环形辐照示意图图8是本实用新型中用于双向辐照及双侧辐照的束流反射和偏转装置结构图图9是图8中A－A剖视图40－垫板 41－磁极 42－冷却水套 43－线圈
44－磁柱 45－支承架 46－调节螺杆 47－磁极48－隔热板 49－调节螺母图10是本实用新型中用于环形辐照的束流反射和偏转装置结构图47’－磁极 50－极心图11是图10B－B剖视图图12是图10中束流反射和偏转装置形成的磁场等位线示意图
以下结合附图对本实用新型作进一步详述如图1、图2所示的电子束辐照交联电线电缆束下传动装置，换向滚筒(2、2’)，张紧滚筒(5、5’)，上、下导向梳(3、3，4、4’)，抬平轮(7、7’)对称安装在辐照窗(8)两侧同一中心线上，换向滚筒轴(38、38’)安装在换向滚筒支架(16、16’)上，使换向滚筒(2、2’)呈悬臂状，以便穿引线缆；张紧滚筒(5、5’)，上、下导向梳(3、3’，4、4’)、抬平轮(7、7’)分别安装在各自的支架(18、18’，17、17’、20、20’)上，安装高度可通过支架上的螺杆调节，束流反射和偏转装置(9)安装在支架(22)上，其两对称面与辐照窗(8)两对称面相吻合；进、出线轮(11、12)位于一端换向滚筒(5’)外侧，安装在支架(28、28’)上；安装在电机支架(19)上的电机(32)通过联轴器(34)将动力传递给变速箱(36)，变速箱(36)两端输出轴通过联轴器(33、33’)与传动轴Ⅰ(30、30’)及传动轴Ⅱ联结，传动轴Ⅱ(30、30’)安装在轴承(29、29’)上通过另一端的圆锥齿轮将动力传递给安装在换向滚筒支架(16、16’)上的换向滚筒轴(38、38’)，带动换向滚筒(2、2’)旋转；束下传动装置两端的换向滚筒支架(16、16’)及电机支架(19)、变速器(36)分别固定在各自的机座(14、24、21)上；在电机(32)上配有测速电机(31)用作控制系统的转速测量及速度反馈元件；在联轴器(34)上还配有制动器(35)，当辐照过程中发生故障时，制动束下传动装置；与进、出线轮(11、12)相对的另一端换向滚筒(5)外侧中心线上安装有反向轮(1)，反向轮直径在0.8米－2米之间，安装在反向轮支架(13)上；为使进、出线高度相同，在进、出线轮(11、12)与换向滚筒(5’)间安装有使线缆大曲率传输的圆弧型组合导轮(25)；束流反射和偏转装置(9)如图8、图9、图10、图11所示，由两个相同的电磁铁反向排列而成，安装在支撑架(45)上，通过固定在支架(22)上的四只调节螺杆(46)调节高度；电磁铁线圈(43)缠绕在磁柱(44)上，磁柱(44)两端固定有磁轭(41)，磁轭(41)上端安装有磁极(47、47’)，通电后两只电磁铁极性相反，判断、调整电磁铁极性，使电子束在磁场洛仑兹力作用下向内侧偏转；为防止磁铁受杂散高能电子轰击造成的过热，线圈(43)外包覆有不锈钢管制成的冷却水套(42)，在线圈(43)上端设置通有冷却水的隔热板(48)，并可在磁极(47)内加工环孔，通入冷却水；图4、图5所示为φ1－φ20小规格线径的双向辐照示意图，线缆经进、出线轮(11、12)在两换向滚筒(2、2’)上缠绕，上排线缆由抬平轮(7、7’)调整高度，下排线缆由张紧滚筒(5、5’)抬起排列在辐照窗(8)下；线缆排列间隙由上、下导向梳(3、3’，4、4’)调节，线缆排列宽度与束流扫描宽度相符；在一次往复运动中，线缆在换向滚筒(2、2’)上翻转180°，使线缆上半面、下半面分别受到辐照，在多次往复运动中，线缆均匀吸收电子能量；与双向辐照相应的束流反射和偏转装置(9)如图8、图9所示，磁极(47)为长方体型，两只电磁铁磁极总长度为排线宽度的1.5倍，磁极(47)与磁轭(41)间有垫板(40)，以调节磁极极面间隙；图6所示为φ15－φ25中规格线径及扇形线的双侧辐照示意图，线缆经进、出线轮(11、12)在两换向滚筒(2、2’)上缠绕，上排线缆由抬平轮(7、7’)调整高度，下排线缆不再经由张紧滚筒(5、5’)，从束流反射和偏转装置(9)下通过，线缆在辐照窗(8)下对称排列，由上、下导向梳(3、3’，4、4’)调节间隙，排列宽度约为束流扫描宽度的一半，与双侧辐照相应的束流反射和偏转装置配(9)如图8、图9所示，磁极(47)为长方体型，两只电磁铁磁极总长度为排线宽度的2.8倍，工作中电子束射出辐照窗(8)后，线缆上半面直接受到辐照，线缆两侧的电子束受磁场洛仑兹力作用面偏转，辐照在线缆下半面，使线缆受到均匀辐照；辐照加工扇形线时，扇形线的圆弧面紧贴换向滚筒(2、2’)表面，在辐照窗(8)一侧安装与扇形线两侧面形状基本相符的V型压轮(10)，并可在辐照窗另一侧附加导向梳(6)，保证扇形线排列间隙及平直运动而不扭曲，附加的导向梳(6)安装在张紧滚筒支架(18)上；工作中扇形线扇尖及两侧面直接受到电子束辐照，扇形线圆弧面受线缆两侧磁场偏转的电子束辐照；根据扇形线扇尖和两侧面及圆弧面面积的不同，调节线缆排列宽度，使扇形线受到均匀辐照。
图7所示为φ25以上规格线缆和电缆护套或者不易弯曲的硬管的环形辐照示意图；线缆由外牵引机牵引，从进线轮(12)引入，经组合导轮(25)，反向轮(1)通过定向轮(7)引导在辐照窗(8)下通过，再由定向轮(7’)从出线轮(11)引出；定向轮(7、7’)置换抬平轮安装在抬平轮支架(20、20’)上，保证线缆沿中心线在辐照窗(8)下平直通过；为使线缆平稳传输，在反向轮(1)和组合导轮(25)之间设置抬线导轮(15、15’)，进、出线轮(11、12)与组合导轮(25)之间设置进、出线导轮(27、39)，进、出线导轮(27、39)安装在进、出线导轮支架(26)上；与环形辐照相应的束流反射和偏转装置(9)如图10、图11所示，磁极(47’)为圆盘状，并且在磁极(47’)极面叠加有三角形状的极心(50)，两磁铁磁轭(41)相对倾斜，使两磁铁间磁极间距在20－60毫米，极心相对面夹角在10°－30°之间调整，使极心相对面形成如图12所示的磁场等位线，这样的磁场使电子束受磁场洛仑兹力作用而弯曲，沿径向辐照线缆，可使线缆一次通过完成辐照。
本实用新型电子束辐照交联电线电缆生产线束下传动装置中的传动机构，还可由电机通过联轴器将动力传递给减速机，减速机两端输出轴通过同步齿形带同时带动两端换向滚筒和张紧滚筒同步旋转的方式实现，以减少∞型双向辐照时线缆的张紧力，避免小截为电线辐照时断线；在进行双侧辐照时，张紧滚筒不旋转；在进行环形辐照时，线缆由外牵引机牵引，动力传动机构不工作。
权利要求1.一种电子束辐照交联电线电缆生产线束下传动装置，由对称安装在辐照窗(8)两侧同一中心线上的换向滚筒(2、2′)，张紧滚筒(5、5′)，上、下导向梳(3、3′，4、4′)，抬平轮(7、7′)以及动力传动机构，束流反射和偏转装置(9)，进、出线轮(11、12)等组成；进、出线轮安装在一端换向滚筒(2′)外侧；电机(32)通过联轴器(34)将动力传递给变速箱(36)，变速箱(36)两端输出轴通过联轴器(33、33′)、传动轴(30、30′，37、37′)将动力传递给两端换向滚筒轴(38、38′)，带动换向滚筒(2、2′)旋转；其特征在于-在另一端换向滚筒(5)外侧中心线上安装有反向轮(1)；-所述的束流反射和偏转装置(9)由两只相同的电磁铁反向排列而成，电磁铁线圈(43)缠绕在磁柱(44)上，磁柱(44)两端固定有磁轭(41)，磁轭(41)上端安装有磁极(47)，通电后，两只电磁铁极性相反。
2.根据权利要求1所述的电子束辐照交联电线电缆生产线束下传动装置，其特征在于所述的束流反射和偏转装置(9)中线圈(43)外包覆有冷却水套(42)；在线圈(43)上端设置有内通冷却水的隔热板(48)；磁极(47)内加工有冷却水通孔。
3.根据权利要求2所述的电子束辐照交联电线电缆生产线束下传动装置，其特征在于所述的束流反射和偏转装置(9)中，电磁铁固定在支撑架(45)上，并通过固定在支架(20)上的四只调节螺杆(46)及调节螺母(49)调节高度。
4.根据权利要求1、2或3所述的电子束辐照交联电线电缆生产线束下传动装置，其特征在于所述的束流反射和偏转装置(9)中，磁极(47)呈长方体形，磁极(47)与磁轭(41)间有垫板(40)以调节相对磁极(41)极面间隙。
5.根据权利要求4所述的电子束辐照交联电线电缆生产线束下传动装置，其特征在于所述的束流反射和偏转装置(9)中，两电磁铁磁极总长度为排线宽度的1－1.5倍。
6.根据权利要求4所述的电子束辐照交联电线电缆生产线束下传动装置，其特征在于所述的束流反射和偏转装置(9)中，两电磁铁磁极总长度为排线宽度的2－2.8倍。
7.根据权利要求1、2或3所述的电子束辐照交联电线电缆生产线束下传动装置，其特征在于所述的束流反射和偏转装置(9)中，磁极(47)呈圆盘形，磁极(47)与磁轭(41)间有垫板(40)，磁极(47)极面叠加有三角形状的极心(50)，两电磁铁磁轭(41)相对倾斜，使两电磁铁间磁极(47)间距在20－60毫米，极心(50)相对面夹角在10°－30°之间调整。
8.根据权利要求6所述的电子束辐照交联电线电缆生产线束下传动装置，其特征在于在辐照窗(8)两侧安装有V型压轮(10)。
9.根据权利要求7所述的电子束辐照交联电线电缆束下传动装置，其特征在于在辐照窗(8)两侧安装有定向轮(7、7’)。
专利摘要一种电子束辐照交联电线电缆生产线束下传动装置，由换向滚筒，张紧滚筒，导向梳，抬平轮及动力传动机构，束流反射和偏转装置，进、出线轮等组成，进、出线轮位于一端换向滚筒外侧，在另一端换向滚筒外侧有反向轮；束流反射和偏转装置由两只相同的电磁铁反向排列而成，产生的磁场使电子束流向内侧偏转；本实用新型根据不同规格的线径，可在一套装置上采用不同的走线方式并配以相应的电磁铁，完成全规格线缆包括扇形线的辐照加工。
文档编号H01B13/00GK2175457SQ93242370
公开日1994年8月24日 申请日期1993年10月20日 优先权日1993年10月20日
发明者刘振灏, 周知明, 葛宝全, 张应发, 张玉琴, 程运祯, 张百方, 周振安, 曹林峰 申请人:中国科学院近代物理研究所西北辐射技术公司