单绞装置及装配有该单绞装置的电线电缆生产设备

技术领域

本发明涉及电线电缆生产技术领域，尤其涉及一种电线电缆生产设备及其中的单绞装置。

背景技术

在电线电缆生产中，尤其是规格不超过6平方的电线电缆，材料成本在总成本中的占比较低，人工成本和水电成本在总成本中的占比较大。因此，本领域技术人员主要是从降低人工成本和水电（能耗）成本的角度来降低电线电缆的生产成本。

目前，电线电缆尤其是国家电网公司采购的电线电缆基本都是铜带屏蔽型电缆，该铜带屏蔽型电缆在生产过程中的瓶颈工序为成缆工序和铜带屏蔽工序。现有的成缆机中，悬臂式单绞机的成缆效率比其他成缆机快3-5倍，效率最高。在利用现有的悬臂式单绞机生产电线电缆时，为保证生产效率，即保证悬臂的转动速度，通常将悬臂式单绞机的悬臂的尺寸设计的较小。如图1所示，现有的电线电缆生产设备中，收线盘01设置在悬臂单绞机的旋转悬臂021和配重臂022之间，收线盘01的中心轴线与旋转悬臂021和配重臂022的旋转轴线重合，在悬臂单绞机输出的电线电缆03装盘时，收线盘01沿旋转轴线方向往复摆动。可见，现有的电线电缆生产设备中，电线电缆的装盘量有限，在用户需要单根电线电缆的长度较长时，无法满足用户需求；若为满足用户需求，增大悬臂式单绞机的规格，则悬臂转动速度降低，导致电线电缆的生产效率降低。比如，φ1250mm的悬臂式单绞机对应的收线盘的直径为1250mm，φ800mm的悬臂式单绞机对应的收线盘的直径800mm，φ1250mm的悬臂式单绞机的生产速度约为φ800mm的悬臂式单绞机的一半。

发明内容

为满足电线电缆用户的使用需求，并保证电线电缆的生产效率，本发明提出一种单绞装置，该单绞装置包括驱动机构、悬臂机构和同步传动件，所述悬臂机构通过所述同步转动件与所述驱动机构连接并在所述驱动机构的驱动下旋转；

所述悬臂机构包括进线悬臂、旋转悬臂、出线悬臂和配重悬臂，所述进线悬臂的中部与进线旋转轴连接，所述旋转悬臂和所述配重悬臂与所述进线悬臂连接并呈相对设置，所述出线悬臂与所述进线悬臂相对并与出线旋转轴连接；所述进线旋转轴上设置有进线轴孔，所述出线旋转轴上设置有出线轴孔，且所述进线轴孔的中心轴线和所述出线轴孔的中心轴线重合；

所述悬臂机构上设置有相对固定的进线导轮、出线导轮和两个中间导轮，所述进线导轮位于所述进线悬臂上的进线口处，所述出线导轮位于所述出线悬臂上的出线口处，且所述进线导轮和所述出线导轮位于所述进线轴孔的中心轴线的同一侧并与所述进线轴孔的中心轴线的间距相等，所述中间导轮位于所述旋转悬臂的两端；

所述悬臂机构的旋转轴线与所述进线轴孔的中心轴线重合，且所述悬臂机构的重心位于所述旋转轴线上。

在利用本发明单绞装置生产电线电缆时，成缆线芯从进线悬臂上的进线口进入到悬臂机构中，并经进线导轮、中间导轮和出线导轮导向后从出线悬臂上的出线口输出，在悬臂机构绕旋转轴线旋转的过程中，绝缘线芯成缆并由位于本发明单绞装置后端的收线装置装盘。由此可见，在生产电线电缆的过程中，本发明单绞装置对线芯进行成缆处理得到的成缆线芯从出线悬臂上的出线口输出盘绕到收线装置中的收线盘上，由于收线装置中的收线盘位于本发明单绞装置的后端，故收线盘的规格与本发明单绞装置中的悬臂机构的规格无关。因此，生产电线电缆时，生产方可根据电线电缆用的使用需求选用相应规格的收线装置将本发明单绞装置成缆处理得到的电线电缆装盘，同时可选用规格较小的悬臂机构以提高线芯成缆的效率，进而保证电线电缆的生产效率。

优选地，所述同步传动件包括同步传动轴、进线同步传动机构和出线同步传动机构，所述同步传动轴与所述驱动机构连接并在所述驱动机构的驱动下运动，所述进线同步传动机构连接所述进线旋转轴和所述同步传动轴并在所述同步传动轴的带动下驱动所述进线旋转轴旋转，所述出线同步传动机构连接所述出线旋转轴和所述同步传动轴并在所述同步传动轴的带动下驱动所述出线旋转轴旋转。这样，同步传动件通过进线同步传动机构与进线旋转轴连接，通过出线同步传动机构与出线旋转轴连接，并通过与进线同步传动机构和出线同步传动机构传动连接的同步传动轴与驱动机构连接，从而可在驱动机构的带动下驱动悬臂机构中的进线悬臂、旋转悬臂、出线悬臂和配重悬臂绕旋转轴线同步旋转，进而带动进线导轮、中间导轮和出线导轮绕旋转轴线同步旋转。进一步地，所述进线同步传动机构和所述出线同步传动机构在所述同步传动轴的两端与所述同步传动轴连接，且所述进线同步传动机构靠近所述驱动机构。这样，同步传动件中，进线同步传动机构和出线同步传动机构在同步传动轴的两端同步传动轴传动连接，结构简单，装配方便快捷。进一步优选地，所述出线悬臂包括第一悬板和第二悬板，所述第一悬板和所述第二悬板相对设置在所述出线旋转轴的两侧，所述第一悬板的厚度小于所述第二悬板的厚度，且所述出线导轮安装在所述第一悬板上。这样，利用相对设置在出线旋转轴两侧的第一悬板和第二悬板组合形成出线悬臂，方便在生产制造本发明单绞装置时保证悬臂机构的重心位于旋转轴线上。

优选地，所述悬臂机构中，所述进线悬臂、所述旋转悬臂、所述出线悬臂和所述配重悬臂依次首尾相连呈矩形结构。这样，本发明单绞装置的悬臂机构中，进线悬臂、旋转悬臂、出线悬臂和配重悬臂依次首尾相连呈矩形结构，结构简单，且安装在悬臂机构上的进线导轮、中间导轮和出线导轮定位简单方便。进一步地，所述同步传动件连接所述驱动机构和所述进线旋转轴并在所述驱动机构的带动下驱动进线旋转轴旋转。这样，同步传动件只需连接驱动机构和进线旋转轴即可在驱动机构的带动下驱动悬臂机构绕旋转轴线旋转，简化了同步传动件的结构及装配工序，降低了本发明单绞装置的生产成本。

优选地，所述进线悬臂中设置有进线穿孔，所述旋转悬臂上设置有旋转穿孔，所述出线悬臂上设置有出线穿孔；使用时，线芯经进线口进入所述悬臂机构，并依次穿过所述进线穿孔、所述旋转穿孔和所述出线穿孔后从所述出线口穿出。这样，在悬臂机构中，进线悬臂中设置有进线穿孔、旋转悬臂中设置有旋转穿孔和出线悬臂中设置有出线穿孔，线芯在成缆工序中穿设在进线穿孔、旋转穿孔和出线穿孔中，可降低旋转风阻，从而降低本发明单绞装置的旋转功耗，进而降低电线电缆的能耗成本。

另外，本发明还提出一种电线电缆生产设备，该电线电缆生产设备中装配有上述任意一种单绞装置。在电线电缆生产设备中装配上述单绞装置，在保证电线电缆的生产效率的前提下，可根据用户使用所需的电线电缆长度将生产得到的电线电缆装盘到相应规格的收线盘上，以满足用户需求。

优选地，该电线电缆生产设备包括收线装置，所述收线装置中的收线盘的中心轴线与所述悬臂机构中的出线旋转轴的中心轴线垂直。这样，收线装置中的收线盘的中心轴线与悬臂机构中的出线旋转轴的中心轴线垂直，即收线盘的中心轴线与悬臂机构输出的成缆线芯的输出方向垂直，方便悬臂机构输出的成缆线芯均匀装盘到收线盘上。进一步地，所述单绞装置和所述收线装置之间设置有牵引装置，该牵引装置中设置有牵引从动轮和牵引主动轮，且所述牵引从动轮靠近所述单绞装置，所述牵引主动轮靠近所述收线装置。这样，在单绞装置和收线装置之间设置牵引装置，可利用该牵引装置中的牵引主动轮和牵引从动轮对单绞装置输出的成缆线芯进行牵引，以避免成缆线芯因受重力作用下坠而影响装盘。

附图说明

图1为现有的电线电缆生产设备的结构原理示意图；

图2为装配有本发明单绞装置的第一实施例的电线电缆生产设备的结构原理图；

图3为图2中的分线板的结构示意图；

图4为装配有本发明单绞装置的第二实施例的电线电缆生产设备的结构原理图。

具体实施方式

下面，结合图2至4，对本发明单绞装置及装配有该单绞装置的电线电缆生产设备进行详细说明。

实施例1

如图2所示，本发明单绞装置包括驱动机构1、悬臂机构和同步传动件，且悬臂机构通过同步传动件与驱动机构连接并在驱动机构1的驱动下绕该悬臂机构的旋转轴线旋转。优选地，驱动机构1包括驱动电机（图中未示出）和传动齿轮（图中未示出），且传动齿轮在驱动电机的驱动下转动。这样的驱动机构1，选取简单方便。优选地，悬臂机构和同步传动件的外部罩设有防护外壳2，以避免悬臂机构和同步传动件在旋转过程中对生产人员造成损伤，提高本发明单绞装置的生产安全性。

如图2所示，该悬臂机构包括进线悬臂31、旋转悬臂32、出线悬臂33和配重悬臂34，其中，进线悬臂31的中部与进线旋转轴35连接，旋转悬臂32和配重悬臂34与进线悬臂31连接并呈相对设置，出线悬臂33与进线悬臂31相对并与出线旋转轴36连接。进线旋转轴35上设置有进线轴孔351，出线旋转轴36上设置有出线轴孔361，且进线轴孔351的中心轴线和出线轴孔361的中心轴线与悬臂机构的旋转轴线重合。进线悬臂31上进线口处设置有进线导轮311，出线悬臂33的出线口处设置有出线导轮331，且进线导轮311和出线导轮331位于进行轴孔的中心轴线的同一侧并与进线轴孔的中心轴线的间距相等，以使从进线口进入悬臂机构和悬臂机构从出线口输出的线缆的中心轴线均匀悬臂机构的旋转轴线重合。旋转悬臂32的两端设置有两个中间导轮321，该两个中间导轮321与进线导轮311和出线导轮331的位置相对固定，即中间导轮321、进线导轮311和出线导轮331在悬臂机构旋转过程中相对静止，不会发生相对位移或相对转动，且两个中间导轮321与进线导轮和出线导轮331配合调整进入悬臂机构的成缆线芯4的方向，并避免成缆线芯4在随悬臂机构绕旋转轴线旋转时缠绕到出线导轮331上，影响电线电缆的生产效率。优选地，为方便调整线芯在悬臂机构的运行方向，位于旋转悬臂32靠近进线悬臂31一端的中间轮321可安装在进线悬臂中。为避免悬臂机构因在旋转过程中产生过大的离心力而导致悬臂机构的使用寿命缩短或者产生安全问题，悬臂机构的重心位于该悬臂机构的旋转轴线上。优选地，旋转悬臂32和配重悬臂34在出线悬臂31的两端与出线悬臂33垂直连接，连接简单方便，可降低本发明单绞装置的生产成本。优选地，进线悬臂31上设置有进线穿孔（图中未示出），旋转悬臂32上设置有旋转穿孔（图中未示出），出线悬臂33上设置有出线穿孔332，且在本发明单绞装置完成成缆线芯4的成缆工序时，成缆线芯4经进线悬臂31上的进线口进入悬臂机构，并依次穿过进线穿孔、旋转穿孔和出线穿孔后从出线口穿出。这样，在悬臂机构中，进线悬臂31中设置有进线穿孔、旋转悬臂32中设置有旋转穿孔和出线悬臂33中设置有出线穿孔，成缆线芯4在成缆工序中穿设在进线穿孔、旋转穿孔和出线穿孔中，可降低旋转风阻，从而降低本发明单绞装置的旋转功耗，进而降低电线电缆的能耗成本。优选地，进线悬臂31可采用中空的长方体结构，既便于在进线悬臂31中安装进线导轮311和中间导轮321，又便于成缆线芯4穿过。优选地，旋转悬臂32和配重悬臂34采用中空的圆柱形铸件，加工生产简单方便，另外，在实施本发明单绞装置时，旋转悬臂32和配重悬臂34的长度可减少至现有的φ800mm的悬臂式单绞机对应悬臂的一半，进线悬臂31、旋转悬臂32和配重悬臂34的其他尺寸可与现有的φ800mm的悬臂式单绞机对应尺寸保持一致，有效减轻了旋转悬臂32和配重悬臂34的重量，从而可提高本发明单绞装置中的悬臂机构的转速，并降低本发明单绞装置旋转所需的能耗。优选地，出线悬臂33包括第一悬板333和第二悬板334，第一悬板333和第二悬板334相对设置在出线旋转轴36的两侧，第一悬板333的厚度小于第二悬板334的厚度，且出线导轮331安装在第一悬板333上。这样，利用相对设置在出线旋转轴36两侧的第一悬板333和第二悬板334组合形成出线悬臂33，方便在生产制造本发明单绞装置时保证悬臂机构的重心位于旋转轴线上。在具体实施时，出线悬臂33中的第一悬板333和第二悬板334为厚度不小于1cm、宽度不小于8cm的金属板（如铁板）。

如图2所示，同步传动件包括同步传动轴51、进线同步传动机构52和出线同步传动机构53，同步传动轴51与驱动机构1连接并在驱动机构1的驱动下运动，进线同步传动机构52连接进线旋转轴35和同步传动轴51并在同步传动轴51的带动下驱动进线旋转轴35旋转，出线同步传动机构53连接出线旋转轴36和同步传动轴51并在同步传动轴51的带动下驱动出线旋转轴36旋转。这样，同步传动件通过进线同步传动机构52与进线旋转轴35连接，通过出线同步传动机构5与出线旋转轴36连接，并通过与进线同步传动机构52和出线同步传动机构53连接的同步传动轴51与驱动机构1连接，从而可在驱动机构1的带动下驱动悬臂机构中的进线悬臂31、旋转悬臂32、出线悬臂33和配重悬臂34绕旋转轴线同步旋转，进而带动进线导轮311、中间导轮321和出线导轮331绕旋转轴线同步旋转。优选地，进线同步传动机构52和出线同步传动机构53在同步传动轴51的两端与同步传动轴51垂直传动连接，且进线同步传动机构52靠近驱动机构1。这样，同步传动件中，进线同步传动机构52和出线同步传动机构53在同步传动轴51的两端同步传动轴51垂直传动连接，结构简单，装配方便快捷。

如图2所示，在将本发明单绞装置装配到电线电缆生产设备中时，本发明单绞装置的前端依次设置有线芯放线架61、成缆件62和前置绕包装置63，且前置绕包装置63靠近本发明单绞装置的进线口；本发明单绞装置的后端依次设置有稳固架64、后置绕包装置65、计米装置66、牵引装置67和收线装置68，且稳固架65靠近本发明单绞装置的出线口。在使用装配有本发明单绞装置的电线电缆生产设备生产电线电缆时，线芯放线架61上可放置装盘有绝缘线芯的盘具（图中未示出），以提供生产所需的绝缘线芯；从成缆件62穿过的绝缘线芯在本发明单绞装置的带动下绞合成缆，形成成缆线芯4；前置绕包装置63在通过的成缆线芯4外部绕包如无纺布、聚酯带或阻燃带的包带形成包带线芯，以防止成缆线芯4松散，影响电线电缆的生产；稳固架64用于稳固包带线芯，减轻包带线芯的晃动程度，方便后续工序加工；后置绕包装置65对通过的包带线芯的外部绕包金属带形成屏蔽线芯，且金属带在包带线芯外部绕包形成具有屏蔽作用的屏蔽层；计米装置66用于计量盘绕到收线装置68中的收线盘（图中未示出）上屏蔽线芯的长度；牵引装置67用于牵引屏蔽线芯，以避免屏蔽线芯因受重力作用下坠而影响装盘。优选地，成缆件62包括分线板621、绞合支架622和绞合模座623，分线板621和绞合支架622安装固定在绞合模座623上，且分线板621位于线芯放线架61和绞合支架622之间。这样的成缆件62，结构简单，制造方便且成本低。优选地，如图3所示，分线板621上设置有中心孔6211和若干分线孔6222，且分线孔6222可分为多组并分别围设在中心孔6211的四周。这样，在生产电线电缆时，该分线板621可满足具有不同数量的绝缘线芯的电线电缆的分线需要。优选地，前置绕包装置63和后置绕包装置65均采用同心式绕包装置，以提高绕包形成的包带线芯和屏蔽线芯中的绝缘线芯的同心效果，从而提高生产得到的电线电缆的质量。优选地，采用井字架作为稳固架64，结构简单，且可根据需要调整稳固架64的支撑高度和穿线宽度，使用方便。优选地，计米装置66可根据需要选用机械计米器或电子计米器，选取简单方便。优选地，牵引装置67中设置有牵引从动轮671和牵引主动轮672，且牵引从动轮681靠近本发明单绞装置，牵引主动轮672靠近收线装置68。这样，该牵引装置67利用牵引主动轮672和牵引从动轮671配合对屏蔽线芯进行牵引，可避免屏蔽线芯在牵引过程中滑动，影响牵引稳定性，甚至影响屏蔽线芯装盘。优选地，牵引主动轮672和牵引从动轮671的直径均不小于800mm，避免屏蔽线芯上的屏蔽层因牵引主动轮672和牵引从动轮671的直径无法达到屏蔽层的弯曲要求而弯曲、挤压出线褶皱变形，甚至导致屏蔽线芯报废，提高电线电缆的生产效率。优选地，收线装置68中的收线盘的中心轴线与悬臂机构中的出线旋转轴36的中心轴线垂直。这样，收线装置68中的收线盘的中心轴线与悬臂机构中的出线旋转轴36的中心轴线垂直，即收线盘的中心轴线与悬臂机构输出的成缆线芯4的输出方向垂直，方便悬臂机构输出的成缆线芯4均匀装盘到收线盘上。

在利用装配有本发明单绞装置的电线电缆生产设备生产电线电缆时，成缆线芯从进线悬臂上的进线口进入到悬臂机构中，并经进线导轮、中间导轮和出线导轮导向后从出线悬臂上的出线口输出，在悬臂机构绕旋转轴线旋转的过程中，绝缘线芯成缆并由位于本发明单绞装置后端的收线装置装盘。由此可见，在生产电线电缆的过程中，本发明单绞装置对线芯进行成缆处理得到的成缆线芯从出线悬臂上的出线口输出盘绕到收线装置中的收线盘上，由于收线装置中的收线盘位于本发明单绞装置的后端，故收线盘的规格与本发明单绞装置中的悬臂机构的规格无关。因此，生产电线电缆时，生产方可根据电线电缆用的使用需求选用相应规格的收线装置将本发明单绞装置成缆处理得到的电线电缆装盘，同时可选用规格较小的悬臂机构以提高线芯成缆的效率，进而保证电线电缆的生产效率。

实施例2：

如图3所示，本发明单绞装置的第二实施例与第一实施例的区别如下：

悬臂机构中的进线悬臂31、旋转悬臂32、出线悬臂33和配重悬臂34依次首尾相连呈矩形结构。这样，本发明单绞装置的悬臂机构中，进线悬臂31、旋转悬臂32、出线悬臂33和配重悬臂34依次首尾相连呈矩形结构，结构简单，且安装在悬臂机构上的进线导轮331、中间导轮321和出线导轮331定位简单方便。优选地，同步传动件5连接驱动机构1和进线旋转轴35并在驱动机构1的带动下驱动进线旋转轴35旋转。这样，同步传动件5只需连接驱动机构1和进线旋转轴35即可在驱动机构1的带动下驱动悬臂机构绕旋转轴线旋转，简化了同步传动件5的结构及装配工序，降低了本发明单绞装置的生产成本。