способ скрутки проводов водоохлаждаемого кабеля и устройство для его осуществления

Формула изобретения

1. Способ скрутки проводов водоохлаждаемого кабеля, включающий крепление концов проводов кабеля и последующую их протяжку через отверстия дисков с одновременным вращением скручивающего диска вокруг оси сердечника кабеля, отличающийся тем, что крепление концов проводов кабеля к приемному устройству осуществляют с помощью наконечника, в который запрессовывают их вместе с сердечником кабеля, а вращение скручивающего диска проводят с угловой скоростью, определяемой по формуле

n_э=h·V·k ₁·k₂·k₃ ·k₄·k₅·k ₆,

где n_э - эмпирическая угловая скорость вращения, об/мин;

h - шаг скрутки проводов, см;

V - линейная скорость перемещения сердечника, см/мин;

k₁ - коэффициент, характеризующий диаметр провода;

k₂ - коэффициент, характеризующий количество проводов;

k₃ - коэффициент, характеризующий диаметр сердечника;

k₄ - коэффициент, учитывающий гибкость провода;

k ₅ - коэффициент, учитывающий способ дистанцирования проводов друг от друга;

k₆ - коэффициент, учитывающий расстояние между внутренней стенкой полого сердечника и диаметром провода.

2. Устройство для скрутки проводов водоохлаждаемого кабеля, включающее приемное устройство, направляющий и скручивающий диски, установленные на опорной трубе и имеющие периферийные отверстия, причем скручивающий диск установлен с возможностью вращения, отличающееся тем, что в состав устройства входит стол и пресс для обжатия наконечников кабеля.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что в отверстиях дисков установлены трубки.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к электротехнике, в частности к кабельному производству.

Известен способ и устройство для скрутки длинномерных изделий, по которому скручиваемые элементы кабеля входят в скручивающее устройство с постоянной заданной линейной скоростью, скручиваясь между собой за счет вращения рамки, поступают в виде кабеля на приемное устройство (см., например, Бабицкий О.Ш., Лехтман Л.Я. Технология скрутки кабелей. М., «Энергия», 1978, с.81). Такой способ и осуществляющее его устройство не позволяют регулировать угловую скорость вращения скручивающего устройства, не учитывают размеры скручиваемых проводов и заданные параметры кабеля, что существенно снижает функциональные возможности (например, не позволяют изготавливать кабели с сердечником, водоохлаждаемые кабели и т.п.).

Наиболее близким по технической сущности, принятым за прототип, является Способ и устройство для изготовления состоящего из элементов кабеля (патент DE 631929, H01R 43/06, 1936.06.29), с помощью которых производят крепление конца готового кабеля к приемному устройству, протяжку с постоянной линейной скоростью составляющих кабель элементов (проводов ¹) (¹ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРОВОД (Провод) - кабельное изделие, содержащее одну или несколько скрученных проволок или одну или более изолированных жил, поверх которых в зависимости от условий прокладки и эксплуатации может иметься легкая неметаллическая оболочка, обмотка и(или) оплетка из волокнистых материалов или проволоки, и не предназначенное, как правило, для прокладки в земле (ГОСТ 15845-80 "Изделия кабельные (термины и определения)")) с одновременным скручиванием с помощью скручивающего устройства в виде вращающегося и направляющего дисков, надетых на трубу с проходящим внутри сердечником кабеля. Труба, соединяющая диски скручивающего устройства, установлена на опоре, а диски имеют по периферии отверстия, сквозь которые проходят провода кабеля от устройства подачи. Таким способом посредством известного устройства невозможно получить ряд кабелей конечной длины, отличающихся размерами проводов и заданными параметрами удовлетворительного качества, так как не учитывается потребное изменение технологических параметров (шага скрутки, линейной и угловой скорости скрутки) при изменении параметров изготавливаемого кабеля.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является расширение арсенала технических средств способа и устройства для изготовления кабелей конечной длины с учетом потребных параметров и с повышением качества.

Для достижения указанного технического результата в известном способе, включающем крепление концов проводов кабеля к приемному устройству, последующую их протяжку через отверстия дисков с одновременным вращением скручивающего диска вокруг сердечника, новым является то, что крепление концов проводов кабеля к приемному устройству осуществляют с помощью наконечника, в который запрессовывают их вместе с сердечником кабеля, а скручивание проводов вокруг сердечника производят вращением диска с угловой скоростью, определяемой из формулы:

n_э=h*V*k ₁*k₂*k₃*k ₄*k₅*k₆,

где

n_э - эмпирическая угловая скорость вращения, об/мин;

h - шаг скрутки проводов, см;

V - линейная скорость перемещения сердечника, см/мин;

k₁ - коэффициент, характеризующий диаметр провода;

k₂ - коэффициент, характеризующий количество проводов;

k₃ - коэффициент, характеризующий диаметр сердечника;

k₄ - коэффициент, учитывающий гибкость провода;

k ₅ - коэффициент, учитывающий способ дистанцирования проводов друг от друга;

k₆ - коэффициент, учитывающий расстояние между внутренней стенкой полого сердечника и диаметром провода.

После скрутки кабеля заданной длины сердечник и провода обрезают на столе, вставляют сердечник и провода во второй наконечник и производят обжатие второго наконечника с помощью пресса.

Предлагаемый способ позволяет производить качественную скрутку кабеля конечной длины с учетом всех параметров потребного кабеля.

Для реализации заявляемого способа скрутки проводов водоохлаждаемого кабеля предлагается устройство, которое в отличие от известного устройства для изготовления состоящего из элементов кабеля (патент DE 631929, H01R 43/06, 1936.06.29 - прототип), содержащего тяговое приемное устройство, направляющий и скручивающий диски, установленные на опорной трубе и имеющие периферийные отверстия, причем скручивающий диск установлен с возможностью вращения, оно дополнительно содержит стол и пресс для обжатия наконечников кабеля. В периферийные отверстия дисков целесообразно вставить короткие трубки.

Предлагаемое устройство позволяет изготавливать кабели конечной длины с заделкой проводов в наконечники, при этом производят эффективную скрутку проводов с учетом различных параметров кабеля. Трубки, установленные в дисках, предохраняют провода от повреждений во время протяжки.

На фиг.1 схематически изображено устройство для скрутки проводов водоохлаждаемого кабеля, вид сбоку, на фиг.2 - вид на скручивающий диск и разрез стола, на фиг.3 - пример таблицы для определения угловой скорости.

Заявляемое устройство включает в себя тяговое устройство 1, состоящее из двигателя 2 и лебедки 3 с тросом 4. В состав устройства входит пресс 5, который служит для обжима наконечников. Между тяговым устройством 1 и прессом 5 установлен стол 6, столешница 7 которого имеет в сечении форму швеллера, полки которого расположены вертикально. За прессом на подставке 8 установлен скручивающий диск 9 и, по меньшей мере, один направляющий диск (не показан). Через центр дисков проходит опорная труба 10, которая жестко соединена с направляющим диском и на которой вращается скручивающий диск 9. Скручивающий диск 9 опирается на ролики 11, установленные на подставке 8, поэтому он может вращаться вокруг своей оси. Диски имеют отверстия 12, в которые вставлены трубки 13, параллельные друг другу. Трубки 13 служат для исключения задиров проводов 16 при скрутке кабеля.

Такое устройство позволяет провести эффективную и качественную скрутку кабеля с учетом различных параметров изготавливаемого кабеля.

Пример осуществления способа приводится одновременно с описанием работы устройства.

Сквозь опорную трубу 10 пропускают сердечник кабеля 14 и закрепляют его на наконечнике 15 кабеля. Сквозь трубки 13, установленные в отверстиях 12, пропускают провода 16, концы которых вставляют в соответствующие отверстия наконечника 15 и обжимают наконечник 15 с помощью пресса 5. К наконечнику 15 прикрепляют трос 4 тягового устройства 1. С помощью тягового устройства 1 начинают протяжку сердечника кабеля 14 и проводов 16 с постоянной линейной скоростью V. Одновременно производят вращение скручивающего диска 9 с эмпирической угловой скоростью n_э=h*V*k₁ *k₂*k₃*k ₄*k₅*k₆ с помощью специального привода (не показан), что приводит к скрутке проводов 16 вокруг сердечника кабеля 14 с заданным шагом h. После скрутки кабеля заданной длины L, провода и сердечник кабеля обрезают на столе 6, хвостовой конец сердечника кабеля 14 закрепляют на втором наконечнике, вставляют концы проводов 16 в отверстия второго наконечника (не показан) и обжимают наконечник с помощью пресса 5.

В зависимости от длины кабеля L устройство для скрутки может иметь один или несколько направляющих дисков с отверстиями, установленных на опорной трубе 10. Диаметр трубок 13 и опорной трубы 10 выбирают в зависимости от диаметра скручиваемых проводов 16 и диаметра сердечника кабеля 14.

Определение поправочных коэффициентов k_i для установления эмпирической угловой скорости n_э производят следующим образом. Для определения коэффициента k_i , характеризующего диаметр провода 16, в процессе скрутки опытного образца кабеля длиной L считают число оборотов N провода 16 вокруг сердечника 14, обеспечивающего заданный шаг намотки h. Затем определяют эмпирическую угловую скорость n_э , выражая ее через коэффицент k₁ по отношению к теоретически рассчитанной угловой скорости n:

n _э=h*N/L=k₁*n

Изготовив несколько кабелей одного диаметра и усреднив коэффициент k ₁ для кабелей с проводами этого диаметра, переходят к определению коэффициента k₁ для кабелей с другими значениями диаметра проводов. Полученные усредненные значения сводят в таблицу 1. Аналогичные таблицы составляют для кабелей с разным количеством проводов 16 (коэффициент k₂), с разным диаметром сердечника 14 (коэффициент k₃ ), с проводами 16 разной степени гибкости (коэффициент k ₄), для кабелей с разными способами дистанцирования проводов друг от друга (коэффициент k₅), для кабелей с разными расстояниями от внутренней стенки полого сердечника 14 до провода 16 (коэффициент k₆).