一種新型鋁包覆的高能效碳纖維導(dǎo)線的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種新型鋁包覆的高能效碳纖維導(dǎo)線，所述碳纖維導(dǎo)線包括內(nèi)層和外層，其中，內(nèi)層包括一根或多根碳纖維芯棒和包覆在所述碳纖維芯棒外側(cè)的鋁層，外層由多根截面為梯形的軟鋁型線環(huán)繞鉸合在內(nèi)層周圍而成。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：(1)本發(fā)明因有鋁包覆層對碳纖維芯棒的保護，可使用普通液壓型耐張線夾對包覆后的芯棒進行壓接；(2)本發(fā)明使用的碳纖維芯棒的抗拉強度≥2600MPa，較傳統(tǒng)碳纖維芯棒提高7％以上；(3)本發(fā)明使用鋁包覆層，使該層的填充率達到100％；(4)本發(fā)明在同外徑的前提下，較傳統(tǒng)碳纖維導(dǎo)線鋁的截面積7％以上，導(dǎo)線電阻降低6％以上，損耗相應(yīng)降低6％以上。
【專利說明】
一種新型鋁包覆的高能效碳纖維導(dǎo)線
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及導(dǎo)線技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種新型鋁包覆的高能效碳纖維導(dǎo)線。
【背景技術(shù)】
[0002]碳纖維導(dǎo)線是一種全新結(jié)構(gòu)的節(jié)能型增容導(dǎo)線，與常規(guī)導(dǎo)線相比，具有重量輕、抗拉強度大、耐熱性能好、熱膨脹系數(shù)小、高溫弧垂小、導(dǎo)電率高、線損低、載流量大、耐腐蝕性能好、不易覆冰等一系列優(yōu)點，綜合解決了架空輸電領(lǐng)域存在的各項技術(shù)瓶頸，代表了未來架空導(dǎo)線的技術(shù)發(fā)展趨勢，有助于構(gòu)造安全、環(huán)保、高效節(jié)約型輸電網(wǎng)絡(luò)，可廣泛用于老線路和電站母線增容改造、新線路建設(shè)，并可用于大跨越、大落差、重冰區(qū)、高污染等特殊氣候和地理場合的線路。應(yīng)用在新建線路中，可提高線路的單位輸送容量，確保電網(wǎng)的堅強性，長遠經(jīng)濟性更好。
[0003]隨著科技的發(fā)展和進步，人們對碳纖維導(dǎo)線的研究也在不斷進步。申請?zhí)枮?01210399732.3，發(fā)明名稱為《碳纖維復(fù)合芯增容導(dǎo)線》的專利公開了一種及一種碳纖維復(fù)合芯增容導(dǎo)線，包括碳纖維復(fù)合芯和包裹碳纖維復(fù)合芯的軟鋁線，碳纖維復(fù)合芯由碳纖維中心層和包覆碳纖維中心層的玻璃纖維層構(gòu)成，所述的軟鋁線由若干層軟鋁同心絞合形成，截面為梯形或圓形。該種結(jié)構(gòu)的碳纖維導(dǎo)線具有如下缺陷:傳統(tǒng)碳纖維導(dǎo)線缺點:1.碳纖維芯棒在安裝時容易折斷，因芯棒在絞線層內(nèi)，從外觀上很難看出，容易造成安全事故，且絞線層之間有縫隙，使得碳纖維芯棒相當(dāng)于暴露在空氣中，由于氧化、紫外線照射、雨水等對碳纖維芯棒的影響，降低了導(dǎo)線的使用壽命;2.需要使用專用金具連接，這種金具成本高，安裝復(fù)雜，且容易傷害到碳纖維芯棒，使得輸電線路存在安全隱患；3.碳纖維芯棒的抗拉強度最高達到2400MPa，最高允許運行溫度為160°C ;4.樹脂玻璃轉(zhuǎn)化溫度高，弧垂相對較大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004](— )技術(shù)問題
[0005]本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述碳纖維導(dǎo)線的易斷、需要專用金具連接、運行溫度受限以及弧垂相對較大的問題，而提供一種新型鋁包覆的高能效碳纖維導(dǎo)線。
[0006](二)技術(shù)方案
[0007]為實現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種新型鋁包覆的高能效碳纖維導(dǎo)線，所述碳纖維導(dǎo)線包括內(nèi)層和外層，其中，內(nèi)層包括一根或多根碳纖維芯棒和包覆在所述碳纖維芯棒外側(cè)的鋁層，外層由多根截面為梯形的軟鋁型線環(huán)繞鉸合在內(nèi)層周圍而成。
[0008]其中，所述鋁層的截面為圓環(huán)形，其厚度為2mm-6mm，所述碳纖維芯棒的截面為圓柱形，所述外層的厚度為
[0009]其中，所述軟鋁型線的導(dǎo)電率為63%IACS鋁桿通過擠鋁設(shè)備高溫擠壓而成，其最大截面積換算成圓面積時，圓的直徑< 6mm。
[0010]其中，所述碳纖維導(dǎo)線的加工工藝包括加工生產(chǎn)鋁層所用的鋁桿的工藝和將鋁桿和碳纖維芯棒復(fù)合在一起的工藝；
[0011]其中，加工生產(chǎn)鋁層所用的鋁桿的工藝，包括如下步驟:
[0012](I)將兩根代加工鋁桿盤放在鋁桿放線架上，鋁桿通過鋁桿導(dǎo)軌盒進行導(dǎo)向；
[0013](2)對鋁桿進行第一次校直；
[0014](3)對第一次校直后的鋁桿進行物理和化學(xué)清洗，去除鋁桿表面的雜質(zhì)；
[0015](4)對鋁桿進行第二次校直，保證鋁桿無纏繞、無彎曲；
[0016](5)將校直后的鋁桿通過鋁桿轉(zhuǎn)向裝置導(dǎo)向?qū)X桿和碳纖維芯棒復(fù)合在一起的工藝中；
[0017]其中，將鋁桿和碳纖維芯棒復(fù)合在一起的工藝，包括如下步驟:
[0018](6)將碳纖維芯棒放在放線架上，然后，將其拉出后穿過導(dǎo)向裝置；
[0019](7)對碳纖維芯棒進行第一次校直；
[0020](8)經(jīng)過步驟(5)的兩個鋁桿和校直后的碳纖維芯棒，同時進入擠壓機構(gòu)，在經(jīng)過高溫400 °C以上、壓力270MPa以上的密封模腔內(nèi)通過成型模具將鋁桿擠成鋁管;將碳纖維芯棒從成型模具進口處送入鋁管中，從而完成鋁管包覆碳纖維芯棒的初步工作，此處的鋁管為無縫管體；
[0021 ] (9)對包覆鋁管后的碳纖維芯棒進行冷卻；
[0022](10)對包覆鋁管后的碳纖維芯棒進行第一次干燥；
[0023](11)對包覆鋁管后的碳纖維芯棒的長度進行測量；
[0024](12)通過牽引設(shè)備和拉拔設(shè)備將擠出的包覆鋁管后的碳纖維芯棒拉拔為需要的外徑尺寸，去除鋁層和碳纖維芯棒之間的間隙，已達到鋁層碳纖維芯棒達到緊密結(jié)合；
[0025](13)進行第二次干燥，然后長度測量；
[0026](14)收入放線架。
[0027]其中，所述成型模具包括殼體、成型腔、第一堵塊、第一模具、進鋁桿孔、第二模具、第二堵塊，所述殼體內(nèi)設(shè)置有成型腔，所述成型腔為橫向設(shè)置的圓筒形結(jié)構(gòu)，殼體的上端面設(shè)置有兩個進鋁桿孔，兩根鋁桿分別從兩個進鋁桿孔內(nèi)進入到成型腔內(nèi)，碳纖維芯棒依次穿過成型腔內(nèi)設(shè)置的第一堵塊、第一模具、第二模具、第二堵塊，第一堵塊和第二堵塊與成型腔螺紋密封連接，第一模具包括大直徑端和錐形端，其中錐形端的孔的直徑與碳纖維芯棒的直徑一致，第二模具與第一模具之間設(shè)置有間隙，第二模具的孔的直徑大于錐形端孔的直徑，且第二模具與第一模具相對的端面上設(shè)置有與第二模具孔相連的弧形槽，高溫融化的鋁桿通過第一模具與第二模具之間的間隙進入第二模具內(nèi)，通過第二模具以及第二堵塊的產(chǎn)品為包覆鋁管后的碳纖維芯棒。
[0028]其中，所述牽引設(shè)備包括殼體以及固定在殼體上的上擠壓機構(gòu)和下擠壓機構(gòu)，包覆鋁管后的碳纖維芯棒通過上擠壓機構(gòu)以及下擠壓機構(gòu)的帶動下進行牽引移動，所述上擠壓機構(gòu)包括上驅(qū)動輪，上驅(qū)動輪包括左右兩側(cè)兩個上轉(zhuǎn)軸以及通過上轉(zhuǎn)軸傳動的上膠帶，上膠帶上設(shè)置有牽引槽，所述下擠壓機構(gòu)包括下驅(qū)動輪，下驅(qū)動輪包括左右兩側(cè)兩個下轉(zhuǎn)軸以及通過下轉(zhuǎn)軸傳動的下膠帶，上膠帶上設(shè)置有牽引槽，上下膠帶的牽引槽位置相對應(yīng)，上膠帶圍成的區(qū)域內(nèi)的殼體上并排間隔設(shè)置有多個用于擠壓上膠帶的上擠壓塊，下膠帶圍成的區(qū)域內(nèi)的殼體上并排間隔設(shè)置有多個用于擠壓下膠帶的下擠壓塊，所述上所述上擠壓塊和下擠壓塊的結(jié)構(gòu)對稱，均包括固定塊、氣缸、支撐架、固定軸、轉(zhuǎn)動輥，固定塊與氣缸連接，氣缸與支撐架連接，支撐架上設(shè)置有多個水平間隔排列的、可以轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動輥，轉(zhuǎn)動輥通過固定軸與支撐架相連接。
[0029](三)技術(shù)效果
[0030]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
[0031](I)本發(fā)明因有鋁包覆層對碳纖維芯棒的保護，可使用普通液壓型耐張線夾對包覆后的芯棒進行壓接，進而達到使用普通液壓型耐張線夾對該導(dǎo)線的壓接；
[0032](2)本發(fā)明使用的碳纖維芯棒的抗拉強度I 2600MPa，較傳統(tǒng)碳纖維芯棒提高7%以上；
[0033](3)本發(fā)明使用鋁包覆層，使該層的填充率達到100%，使用高抗拉強度的芯棒，導(dǎo)線相同額定拉力下可減小芯棒的使用直徑，提高鋁截面積；
[0034](4)本發(fā)明在同外徑的前提下，較傳統(tǒng)碳纖維導(dǎo)線鋁的截面積7%以上，導(dǎo)線電阻降低6%以上，損耗相應(yīng)降低6%以上；
【附圖說明】
[0035]圖1所示為本發(fā)明碳纖維導(dǎo)線生產(chǎn)線的第一示意圖；
[0036]圖2所示為本發(fā)明碳纖維導(dǎo)線生產(chǎn)線的第二示意圖；
[0037]圖3所示為本發(fā)明碳纖維導(dǎo)線一種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0038]圖4所示為本發(fā)明碳纖維導(dǎo)線另一種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0039]圖5所示為本發(fā)明擠壓機中成型模具的第一結(jié)構(gòu)示意圖；
[0040]圖6所示為本發(fā)明擠壓機中成型模具的第二結(jié)構(gòu)示意圖；
[0041 ]圖7所示為本發(fā)明牽引設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0042]圖8所示為本發(fā)明牽引設(shè)備中膠帶的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0043]圖9所示為本發(fā)明牽引設(shè)備中擠壓塊的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0044]圖中，1-鋁桿放線架，2-鋁桿導(dǎo)輥盒，3-第一鋁桿校直裝置，4-清洗箱，5-第二鋁桿校直裝置，6-鋁桿牽引裝置，7-第一鋁桿轉(zhuǎn)向設(shè)備、8-第二鋁桿轉(zhuǎn)向設(shè)備，9-第三鋁桿轉(zhuǎn)向設(shè)備，10-碳纖維芯棒放線架，11-放線對中移動裝置，12-碳纖維芯棒，13-第一托架，14-第一擺桿，15-碳纖維芯棒校直裝置，16-擠壓機，17-冷卻水箱，18-第一吹干裝置，19-第一測速裝置，20-鋁管夾頭裝置，21-拉拔模盒，22-第二擺桿，23-履帶牽引設(shè)備，24-第三托架，25-收線架，26-收線導(dǎo)向架，27-液壓站，29-操作臺，30-第二托架，31-第二吹干裝置，32-第二測速裝置，101-外層，202-鋁層，303-碳纖維芯棒，102-成型腔，103-第一堵塊，104-第一模具，105-進鋁桿孔，106-第二模具，107-第二堵塊，202-上轉(zhuǎn)軸，203-上膠帶，204-上擠壓塊，205-下轉(zhuǎn)軸，206-下膠帶，207-下擠壓塊，208-牽引槽，2001-固定軸，2002-轉(zhuǎn)動輥，2003-支撐架，2004-氣缸，2005-固定塊。
【具體實施方式】
[0045]以下結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0046]應(yīng)當(dāng)說明的是，本申請中所述的“連接”和用于表達“連接”的詞語，如“相連接”、“相連”等，其既可以指代某一部件與另一部件直接連接，也可以指代某一部件通過其他部件與另一部件相連接。
[0047]需要注意的是，這里所使用的術(shù)語僅是為了描述【具體實施方式】，而非意圖限制根據(jù)本申請的示例性實施方式。如在這里所使用的，除非上下文另外明確指出，否則單數(shù)形式也意圖包括復(fù)數(shù)形式，此外，還應(yīng)當(dāng)理解的是，當(dāng)在本說明書中使用屬于“包含”和/或“包括”時，其指明存在特征、步驟、操作、部件或者模塊、組件和/或它們的組合。
[0048]需要說明的是，本申請的說明書和權(quán)利要求書及上述附圖中的術(shù)語“第一”、“第二”等是用于區(qū)別類似的對象，而不必用于描述特定的順序或先后次序。應(yīng)該理解這樣使用的數(shù)據(jù)在適當(dāng)情況下可以互換，以便這里描述的本申請的實施方式例如能夠以除了在這里圖示或描述的那些以外的順序?qū)嵤?。此外，術(shù)語“包括”和“具有”以及他們的任何變形，意圖在于覆蓋不排他的包含，例如，包含了一系列步驟或單元的過程、方法、系統(tǒng)、產(chǎn)品或設(shè)備不必限于清楚地列出的那些步驟或單元，而是可包括沒有清楚地列出的或?qū)τ谶@些過程、方法、產(chǎn)品或設(shè)備固有的其它步驟或單元。
[0049]為了便于描述，在這里可以使用空間相對術(shù)語，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用來描述如在圖中所示的一個部件或者模塊或特征與其他部件或者模塊或特征的空間位置關(guān)系。應(yīng)當(dāng)理解的是，空間相對術(shù)語旨在包含除了部件或者模塊在圖中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附圖中的部件或者模塊被倒置，則描述為“在其他部件或者模塊或構(gòu)造上方”或“在其他部件或者模塊或構(gòu)造之上”的部件或者模塊之后將被定位為“在其他部件或者模塊或構(gòu)造下方”或“在其他部件或者模塊或構(gòu)造之下”。因而，示例性術(shù)語“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”兩種方位。該部件或者模塊也可以其他不同方式定位(旋轉(zhuǎn)90度或處于其他方位)，并且對這里所使用的空間相對描述作出相應(yīng)解釋。
[0050]需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。
[0051 ] 實施例1
[0052]如圖3、圖4所示，本實施例提供了一種新型鋁包覆的高能效碳纖維導(dǎo)線，所述碳纖維導(dǎo)線包括內(nèi)層和外層101，其中，內(nèi)層包括一根或多根碳纖維芯棒303和包覆在所述碳纖維芯棒外側(cè)的鋁層202，外層101由多根截面為梯形的軟鋁型線環(huán)繞鉸合在內(nèi)層周圍而成。
[0053]圖3中碳纖維芯棒為I根，圖4中碳纖維芯棒為4根。
[0054]在具體實施過程中，所述鋁層的截面為圓環(huán)形，其厚度為2mm-6mm，所述碳纖維芯棒的截面為圓柱形，所述外層的厚度為lmm-5mm。
[0055]在具體實施過程中，所述軟鋁型線的導(dǎo)電率為63%IACS鋁桿通過擠鋁設(shè)備高溫擠壓而成，其最大截面積換算成圓面積時，圓的直徑< 6_。
[0056]實施例2
[0057]所述碳纖維導(dǎo)線的加工工藝包括加工生產(chǎn)鋁層所用的鋁桿的工藝和將鋁桿和碳纖維芯棒復(fù)合在一起的工藝；
[0058]其中，加工生產(chǎn)鋁層所用的鋁桿的工藝，包括如下步驟:
[0059](I)將兩根代加工鋁桿盤放在鋁桿放線架上，鋁桿通過鋁桿導(dǎo)軌盒進行導(dǎo)向；
[0060](2)對鋁桿進行第一次校直；
[0061](3)對第一次校直后的鋁桿進行物理和化學(xué)清洗，去除鋁桿表面的雜質(zhì)；
[0062](4)對鋁桿進行第二次校直，保證鋁桿無纏繞、無彎曲；
[0063](5)將校直后的鋁桿通過鋁桿轉(zhuǎn)向裝置導(dǎo)向?qū)X桿和碳纖維芯棒復(fù)合在一起的工藝中；
[0064]其中，將鋁桿和碳纖維芯棒復(fù)合在一起的工藝，包括如下步驟:
[0065](6)將碳纖維芯棒放在放線架上，然后，將其拉出后穿過導(dǎo)向裝置；
[0066](7)對碳纖維芯棒進行第一次校直；
[0067](8)經(jīng)過步驟(5)的兩個鋁桿和校直后的碳纖維芯棒，同時進入擠壓機構(gòu)，在經(jīng)過高溫400 °C以上、壓力270MPa以上的密封模腔內(nèi)通過成型模具將鋁桿擠成鋁管;將碳纖維芯棒從成型模具進口處送入鋁管中，從而完成鋁管包覆碳纖維芯棒的初步工作，此處的鋁管為無縫管體；
[0068](9)對包覆鋁管后的碳纖維芯棒進行冷卻；
[0069 ] (10)對包覆鋁管后的碳纖維芯棒進行第一次干燥；
[0070](11)對包覆鋁管后的碳纖維芯棒的長度進行測量；
[0071](12)通過牽引設(shè)備和拉拔設(shè)備將擠出的包覆鋁管后的碳纖維芯棒拉拔為需要的外徑尺寸，去除鋁層和碳纖維芯棒之間的間隙，已達到鋁層碳纖維芯棒達到緊密結(jié)合；
[0072](13)進行第二次干燥，然后長度測量;進行兩次測量可以計算長度變化率。
[0073](14)收入放線架。
[0074]如圖1、圖2所示，上述工藝可通過下述生產(chǎn)線加工而成，碳纖維導(dǎo)線生產(chǎn)線包括:用于加工生產(chǎn)鋁層所用的鋁桿的設(shè)備和用于將鋁桿和碳纖維芯棒復(fù)合在一起的設(shè)備；
[0075]所述用于加工生產(chǎn)鋁層所用的鋁桿的設(shè)備，包括:鋁桿放線架1、鋁桿導(dǎo)軌盒2、第一鋁桿校直裝置3、清洗箱4、第二鋁桿校直裝置5、鋁桿牽引裝置6、第一鋁桿轉(zhuǎn)向裝置7，鋁桿依次經(jīng)過鋁桿放線架1、鋁桿導(dǎo)軌盒2、第一鋁桿校直裝置3、清洗箱4、第二鋁桿校直裝置
5、鋁桿牽引裝置6、第一鋁桿轉(zhuǎn)向裝置7，然后進入用于將鋁桿和碳纖維芯棒復(fù)合在一起的設(shè)備進行加工，加工的時候，將2根Φ 9.5mm的鋁桿通過第一鋁桿校直裝置3、第二鋁桿校直裝置5校直裝置進行校直，保證鋁桿無纏繞、無彎曲，所述清洗箱4為高壓渦流清洗設(shè)備，通過清洗箱4鋁桿進行物理和化學(xué)清洗，去除鋁桿表面的雜質(zhì)；
[0076]所述用于將鋁桿和碳纖維芯棒復(fù)合在一起的設(shè)備，包括:第二鋁桿轉(zhuǎn)向設(shè)備8、第三鋁桿轉(zhuǎn)向設(shè)備9、碳纖維芯棒放線架10、放線對中移動裝置11、第一托架13，第一擺桿14、碳纖維芯棒校直裝置15、擠壓機16、冷卻水箱17、第一吹干裝置18、第一測速裝置19、鋁管夾頭裝置20、拉拔模盒21、第二擺桿22、履帶牽引設(shè)備23、第三托架24、收線架25、收線導(dǎo)向架26、第二托架30、第二吹干裝置31、第二測速裝置32。
[0077]在本領(lǐng)域中，上述的設(shè)備均可以采用本領(lǐng)域中常見的設(shè)備進行工作，因此，其結(jié)構(gòu)不再詳述。當(dāng)然，本申請中為了實現(xiàn)想要達到目的，對其中的主要設(shè)備的結(jié)構(gòu)進行了改進。
[0078]實施例3
[0079]本申請對擠壓機的成型模具結(jié)構(gòu)進行了改進。
[0080]如圖5、圖6所示，所述成型模具包括殼體、成型腔102、第一堵塊103、第一模具104、進鋁桿孔105、第二模具106、第二堵塊107，所述殼體內(nèi)設(shè)置有成型腔102，所述成型腔102為橫向設(shè)置的圓筒形結(jié)構(gòu)，殼體的上端面設(shè)置有兩個進鋁桿孔105，兩根鋁桿分別從兩個進鋁桿孔105內(nèi)進入到成型腔102內(nèi)，碳纖維芯棒依次穿過成型腔102內(nèi)設(shè)置的第一堵塊103、第一模具104、第二模具106、第二堵塊107，第一堵塊103和第二堵塊107與成型腔102螺紋密封連接，第一模具104包括大直徑端和錐形端，其中錐形端的孔的直徑與碳纖維芯棒12的直徑一致，第二模具106與第一模具104之間設(shè)置有間隙，第二模具106的孔的直徑大于錐形端孔的直徑，且第二模具106與第一模具104相對的端面上設(shè)置有與第二模具106孔相連的弧形槽，高溫融化的鋁桿通過第一模具104與第二模具106之間的間隙進入第二模具106內(nèi)，通過第二模具106以及第二堵塊107的產(chǎn)品為包覆鋁管后的碳纖維芯棒12。，202_上轉(zhuǎn)軸，203-上膠帶，204-上擠壓塊，205-下轉(zhuǎn)軸，206-下膠帶，207-下擠壓塊，208-牽引槽，2001-固定軸，2002-轉(zhuǎn)動輥，2003-支撐架，2004-氣缸，2005-固定塊。
[0081 ] 實施例4
[0082 ]本申請還對牽引設(shè)備進行了全新設(shè)計，如圖7、圖8、圖9所示，
[0083]所述牽引設(shè)備包括殼體以及固定在殼體上的上擠壓機構(gòu)和下擠壓機構(gòu)，包覆鋁管后的碳纖維芯棒通過上擠壓機構(gòu)以及下擠壓機構(gòu)的帶動下進行牽引移動，所述上擠壓機構(gòu)包括上驅(qū)動輪，上驅(qū)動輪包括左右兩側(cè)兩個上轉(zhuǎn)軸202以及通過上轉(zhuǎn)軸傳動的上膠帶203，上膠帶203上設(shè)置有牽引槽208，所述下擠壓機構(gòu)包括下驅(qū)動輪，下驅(qū)動輪包括左右兩側(cè)兩個下轉(zhuǎn)軸205以及通過下轉(zhuǎn)軸205傳動的下膠帶206，上膠帶203上設(shè)置有牽引槽208，上下膠帶的牽引槽208位置相對應(yīng)，上膠帶203圍成的區(qū)域內(nèi)的殼體上并排間隔設(shè)置有多個用于擠壓上膠帶203的上擠壓塊204，下膠帶206圍成的區(qū)域內(nèi)的殼體上并排間隔設(shè)置有多個用于擠壓下膠帶的下擠壓塊207，所述上所述上擠壓塊和下擠壓塊的結(jié)構(gòu)對稱，均包括固定塊2005、氣缸2004、支撐架2003、固定軸2001、轉(zhuǎn)動輥2002，固定塊與氣缸連接，氣缸與支撐架連接，支撐架上設(shè)置有多個水平間隔排列的、可以轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動輥，轉(zhuǎn)動輥通過固定軸與支撐架相連接。其中，上下驅(qū)動輪還包括驅(qū)動電機(圖中未示出)，通過驅(qū)動電機驅(qū)動牽引設(shè)備轉(zhuǎn)動。
[0084]本申請中的鋁層主要作用為導(dǎo)電，也提供部分額定拉斷力，同時保護碳纖維芯棒；
[0085]本申請中通過框絞機將外層和內(nèi)層絞合成碳纖維導(dǎo)線，其中內(nèi)層節(jié)距高于外層節(jié)距，節(jié)距范圍為11?16。
[0086]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種新型鋁包覆的高能效碳纖維導(dǎo)線，其特征在于，所述碳纖維導(dǎo)線包括內(nèi)層和外層，其中，內(nèi)層包括一根或多根碳纖維芯棒和包覆在所述碳纖維芯棒外側(cè)的鋁層，外層由多根截面為梯形的軟鋁型線環(huán)繞鉸合在內(nèi)層周圍而成。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型鋁包覆的高能效碳纖維導(dǎo)線，其特征在于，所述鋁層的截面為圓環(huán)形，其厚度為2mm-6mm，所述碳纖維芯棒的截面為圓柱形，所述外層的厚度為Imm-5mm ο3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的新型鋁包覆的高能效碳纖維導(dǎo)線，其特征在于，所述軟鋁型線的導(dǎo)電率為63% IACS鋁桿通過擠鋁設(shè)備高溫擠壓而成，其最大截面積換算成圓面積時，圓的直徑< 6mm。4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項所述的新型鋁包覆的高能效碳纖維導(dǎo)線，其特征在于，所述碳纖維導(dǎo)線的加工工藝包括加工生產(chǎn)鋁層所用的鋁桿的工藝和將鋁桿和碳纖維芯棒復(fù)合在一起的工藝； 其中，加工生產(chǎn)鋁層所用的鋁桿的工藝，包括如下步驟: (1)將兩根代加工鋁桿盤放在鋁桿放線架上，鋁桿通過鋁桿導(dǎo)軌盒進行導(dǎo)向； (2)對鋁桿進行第一次校直； (3)對第一次校直后的鋁桿進行物理和化學(xué)清洗，去除鋁桿表面的雜質(zhì)； (4)對鋁桿進行第二次校直，保證鋁桿無纏繞、無彎曲； (5)將校直后的鋁桿通過鋁桿轉(zhuǎn)向裝置導(dǎo)向?qū)X桿和碳纖維芯棒復(fù)合在一起的工藝中； 其中，將鋁桿和碳纖維芯棒復(fù)合在一起的工藝，包括如下步驟: (6)將碳纖維芯棒放在放線架上，然后，將其拉出后穿過導(dǎo)向裝置； (7)對碳纖維芯棒進行第一次校直； (8)經(jīng)過步驟(5)的兩個鋁桿和校直后的碳纖維芯棒，同時進入擠壓機構(gòu)，在經(jīng)過高溫400 °C以上、壓力270MPa以上的密封模腔內(nèi)通過成型模具將鋁桿擠成鋁管;將碳纖維芯棒從成型模具進口處送入鋁管中，從而完成鋁管包覆碳纖維芯棒的初步工作，此處的鋁管為無縫管體； (9)對包覆鋁管后的碳纖維芯棒進行冷卻； (10)對包覆鋁管后的碳纖維芯棒進行第一次干燥； (11)對包覆鋁管后的碳纖維芯棒的長度進行測量； (12)通過牽引設(shè)備和拉拔設(shè)備將擠出的包覆鋁管后的碳纖維芯棒拉拔為需要的外徑尺寸，去除鋁層和碳纖維芯棒之間的間隙，已達到鋁層碳纖維芯棒達到緊密結(jié)合； (13)進行第二次干燥，然后長度測量； (14)收入放線架。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的新型鋁包覆的高能效碳纖維導(dǎo)線，其特征在于，所述成型模具包括殼體、成型腔、第一堵塊、第一模具、進鋁桿孔、第二模具、第二堵塊，所述殼體內(nèi)設(shè)置有成型腔，所述成型腔為橫向設(shè)置的圓筒形結(jié)構(gòu)，殼體的上端面設(shè)置有兩個進鋁桿孔，兩根鋁桿分別從兩個進鋁桿孔內(nèi)進入到成型腔內(nèi)，碳纖維芯棒依次穿過成型腔內(nèi)設(shè)置的第一堵塊、第一模具、第二模具、第二堵塊，第一堵塊和第二堵塊與成型腔螺紋密封連接，第一模具包括大直徑端和錐形端，其中錐形端的孔的直徑與碳纖維芯棒的直徑一致，第二模具與第一模具之間設(shè)置有間隙，第二模具的孔的直徑大于錐形端孔的直徑，且第二模具與第一模具相對的端面上設(shè)置有與第二模具孔相連的弧形槽，高溫融化的鋁桿通過第一模具與第二模具之間的間隙進入第二模具內(nèi)，通過第二模具以及第二堵塊的產(chǎn)品為包覆鋁管后的碳纖維芯棒。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的新型鋁包覆的高能效碳纖維導(dǎo)線，其特征在于，所述牽引設(shè)備包括殼體以及固定在殼體上的上擠壓機構(gòu)和下擠壓機構(gòu)，包覆鋁管后的碳纖維芯棒通過上擠壓機構(gòu)以及下擠壓機構(gòu)的帶動下進行牽引移動，所述上擠壓機構(gòu)包括上驅(qū)動輪，上驅(qū)動輪包括左右兩側(cè)兩個上轉(zhuǎn)軸以及通過上轉(zhuǎn)軸傳動的上膠帶，上膠帶上設(shè)置有牽引槽，所述下擠壓機構(gòu)包括下驅(qū)動輪，下驅(qū)動輪包括左右兩側(cè)兩個下轉(zhuǎn)軸以及通過下轉(zhuǎn)軸傳動的下膠帶，上膠帶上設(shè)置有牽引槽，上下膠帶的牽引槽位置相對應(yīng)，上膠帶圍成的區(qū)域內(nèi)的殼體上并排間隔設(shè)置有多個用于擠壓上膠帶的上擠壓塊，下膠帶圍成的區(qū)域內(nèi)的殼體上并排間隔設(shè)置有多個用于擠壓下膠帶的下擠壓塊，所述上所述上擠壓塊和下擠壓塊的結(jié)構(gòu)對稱，均包括固定塊、氣缸、支撐架、固定軸、轉(zhuǎn)動輥，固定塊與氣缸連接，氣缸與支撐架連接，支撐架上設(shè)置有多個水平間隔排列的、可以轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動輥，轉(zhuǎn)動輥通過固定軸與支撐架相連接。
【文檔編號】H01B1/04GK105869718SQ201610347848
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年5月23日
【發(fā)明人】董罡, 夏杰, 昝立峰
【申請人】天津市新玻特種線纜制造有限公司