[发明专利]一种二芯三层自限温伴热带的制造装置及方法

说明书

技术领域：

本发明属于电线电缆制造技术领域，主要涉及一种自限温伴热带制造方法及工艺设备，尤其是涉及一种二芯三层自限温伴热带的制造方法及其工艺设备。

背景技术：

双芯双层结构的带状电缆在通信、石油化工和家用电器等领域中都有应用。目前在电线电缆制造领域中，单导体同时包覆两层复合物的工艺方法是成熟的，而二芯结构先分别包覆上一层复合物再包覆二层以上复合物的生产工艺目前都是分层多次挤出包覆物。如先在导体上包覆出一层包覆物，然后再将已包覆完第一层包覆物的两根线芯放出再包覆第二层包覆物，然后再逐层包覆。这种工艺的缺点是，在包覆第二层和第三层包覆物时如采用紧压模，内模很容易划伤第一层包覆物，且因为多次包覆每层包覆物容易被污染，且定位不准易偏心；如果采用挤管模，内外层包覆物接触不紧密影响产品性能。现有工艺采用的设备都是由被动放线架，放线盘，单台塑料挤出机，冷却水槽，牵引轮和收线装置组成的生产机组。

自限温伴热带的发热元件是一种带状的并联电阻发热体，是在两根平行的电极（导体）上均匀包覆上一层PTC（正温度系数）材料制成的芯带，再包覆一层改性聚烯烃材料的绝缘层，经辐照交联成为基本型。当自限温伴热带，一端的两根导线与电源接通，电流从一根导线横向流过PTC材料到达另一根导线，使自限温伴热带发热，PTC层就是连续并联在两根导体（电极）之间的电阻发热体。

这种工艺生产的产品有两大问题，一是金属导体（电极）与塑料发热体的接触面接触不良，自限温伴热带通电后随着工作时间的延长，界面电阻不断变大，接触不良的现象更加恶化，出现打火，直到烧毁伴热带；二是在辐照交联过程中会产生气体，使绝缘层和PTC发热体之间产生气胀，冷却后及在伴热带通电后的工作过程中会使绝缘层产生热收缩，使PTC发热芯暴露，因为辐照交联后的聚烯烃材料具有记忆性，即交联后由于气胀会使绝缘有一定程度的拉长，在这个绝缘被拉长的过程中，自限温伴热带是一根几千米长的产品，而自限温伴热带作为产品被使用时已被分割为几十米长的短段，当自限温伴热带通电发热后会使绝缘回缩到原来的尺寸，由于绝缘回缩使PTC发热芯暴露，会造成漏电或火灾。

为了解决第一个问题，有方案提出，在金属导体（电极）上包覆一层树脂低电阻层，该低电阻层的电阻低于PTC电阻发热体，为其1％，这种低电阻层称过渡层为电极的一部分，因为与PTC发热体同材质，可以与PTC发热体接触良好，不会在工作的热历过程中造成界面电阻变大，产生打火，这样就大幅度提高了自限温伴热带的工作稳定性。但是在现行工艺状态下，以上构想的发明无法实现。按照现行工艺的单层挤出方法增加低电阻过渡层必须增加工序，即两次挤出，就是先在金属导体上挤包一层低电阻过渡层，然后再把包完低电阻过渡层的两根线芯平行放出，通过挤出机，机头再挤包一层PTC 发热体。由于第二次挤包PTC发热体必须是紧压挤出，所以第一次包覆在导体上的低电阻过渡层很容易被刮伤，且不易被发现，造成重大隐患。而第二个问题更是无法解决，如不辐照芯带寿命太短；如只辐照芯带，芯带的表层和深层会交联不均造成质量问题；芯带和绝缘同时辐照又有气胀回缩问题。

发明内容：

1、发明目的：

为了解决上述问题，本发明提供了一种二芯三层自限温伴热带的制造装置及用该装置制造二芯三层自限温伴热带的方法，使具有二芯三层结构的自限温伴热带一次挤出成形，就是三层不同的高分子材料溶为一体，使PTC层与导体层接触界面不打火，PTC层与绝缘层溶为一体，使绝缘层不气胀不收缩。

2、技术方案：

本发明是通过以下技术方案来实现的：

一种二芯三层自限温伴热带的制造装置，包括加热器、恒温水槽、牵引装置和收线盘，其特征在于：生产线前端设有两台主动放线机、两个导体放线盘和控制导体张力的两套舞蹈轮，导体放线盘分别通过舞蹈轮与加热器相连，加热器后面为二芯三层自定心共挤机头，二芯三层自定心共挤机头沿导体两侧相对布置三台塑料挤出机，二芯三层自定心共挤机头后面设有恒温水槽、恒温水槽连接牵引装置一端，牵引装置另一端与收线盘相连；所述二芯三层自定心共挤机头主要包括壳体、模芯支撑套、双芯模具、压盖和联接套，壳体中装有模芯支撑套，模芯支撑套内开有方型孔道，进线定位模、内导体层模、PTC层模和绝缘层模依次装在方型孔道内，模芯支撑套两端分别用前压盖和后压盖定位固定，模芯支撑套外缘有三条环形进料通道分别与模芯支撑套内的内导体层模、PTC层模和绝缘层模相通，壳体上的进料通道分别与安装在壳体上的联接套相通。