[发明专利]电缆应力锥制造设备以及应用其制造应力锥的方法

说明书

一种电缆应力锥制造设备以及应用其制造应力锥的方法，设备包括纸带切割装置、纸带绕包装置以及纸带盒，其中，纸带切割装置包括激光发射单元和激光控制模块，激光控制模块控制激光发射单元将制作应力锥的纸带切割成宽度逐渐变窄的形式缠绕在纸带盒中，纸带绕包装置包括环形轨道、驱动电机以及绕制单元，电缆终端的端头同心地固定在环形轨道内，驱动电机通过绕制单元驱动纸带盒在环形轨道内圆周上移动，将纸带盒中纸带绕制在电缆外圆周上，形成应力锥。本发明采用随长度数据变换位置的激光对纸带进行切割，获得应力锥绕制用纸带。采用纸带盒收集切割的纸带，纸带不松卷。采用环形轨道辅助绕制单元围绕电缆的圆形轨迹，保证绕包角度和绕包松紧度。

技术领域

本发明涉及线缆技术领域，具体地说，涉及一种电缆应力锥制造设备以及应用其制造应力锥的方法。

背景技术

冷绝缘高温超导电缆的电缆本体和绝缘层工作在液氮环境下，电缆终端和接头处所需应力锥也必须工作在液氮环境下。因液氮低温环境因素，应力锥选择高弹牛皮纸进行绕包制作，这种材料和绕包方式可以保证应力锥在制作完成后由常温变为液氮温度时不影响其电气性能。

现有应力锥纸带切割方法和绕包方法为：

1)用手将需要切割的纸带筒旋转为锥体形状。

2)在切割点用胶带进行固定。

3)用电锯将纸筒从切割点进行切割，去除锥体部分，剩下的外部宽，内部窄的内锥型纸筒为绕制应力锥所用纸带筒。

4)用手拿着纸带筒进行手工绕包。

在纸带切割和应力锥的绕制过程中会出现以下问题，例如：

1)因应力锥是锥体结构，绕包所用的高弹纸很难用手工方法切割为标准形状。

2)切割后牛皮纸必须卷为筒状，且纸筒纸带内窄外宽，绕包时容易错位。

3)必须手工进行绕制，绕制时绕包角度和绕包力度不容易把握，容易造成锥面不均匀和纸带绕包力度不均匀，导致应力锥不合格。

4)绕包时必须手动不断调整纸带角度，达到所需应力锥锥体形状，调整角度会使纸带受到变向应力，使应力锥内部出现缝隙，影响应力锥的电气性能。

5)纸带切割边缘不平整，影响电气性能。

针对以上缺陷，暂未提出有效的解决方案。

发明内容

一种电缆应力锥制造设备，包括纸带切割装置、纸带绕包装置以及纸带盒，其中，纸带切割装置包括激光发射单元和激光控制模块，激光控制模块控制激光发射单元将制作应力锥的纸带切割成宽度逐渐变窄的形式并缠绕在纸带盒中，并且纸带绕包装置包括环形轨道、驱动电机以及绕制单元，电缆终端的端头同心地固定在环形轨道内，驱动电机通过绕制单元驱动纸带盒在环形轨道内圆周上移动，以将纸带盒中的纸带绕制在电缆外圆周上，从而缠绕形成应力锥。

优选地，纸带切割装置还包括：放带机构，所述放带机构包括放带转动轴和放带转动轴夹紧单元，缠绕有纸带的纸筒安装在放带转动轴上，并由放带转动轴夹紧单元夹紧；收带机构，包括收带转动轴，所述纸带盒为柱状空腔的圆筒，纸带盒具有进出口以供纸带穿入，纸带盒转动轴同心地穿透纸带盒的两侧，所述纸带盒转动轴与收带转动轴可拆卸地同轴连接，由收带转动轴带动纸带盒转动轴转动，其中，收带转动轴与放带转动轴的轴线平行，安装在放带转动轴上的纸筒的纸带的端头经所述进出口固定在纸带盒转动轴上；长度测量单元，激光发射单元分别位于放带机构与收带结构之间的纸带两侧，激光控制模块根据长度测量单元测量的纸带长度和与纸带长度对应的纸带宽度，控制激光发射单元沿垂直于纸带移动方向变换位置，并发射激光切割纸带，在放带转动轴、收带转动轴共同进行收放纸带的过程中，激光发射单元完成切割作业。