[發明專利]輸電線路碳纖維復合芯制作工藝及設備

有效

• 申請號: 200810024510.7
• 申請日: 2008-03-26
• 公開（公告）號: CN101246765A
• 公開（公告）日: 2008-08-20
• 發明（設計）人: 程逸建;程正琿
• 申請（專利權）人: 南京諾爾泰復合材料設備制造有限公司
• 主分類號: H01B13/00
• 分類號: H01B13/00
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司
• 代理人: 徐冬濤;瞿網蘭

技術領域

本發明涉及一種輸出線路中承擔兩個鐵塔之間電纜重量的芯線的制造方法及設備，尤其是一種復合材料芯線的制造方法設備，具體地說是一種輸電線路碳纖維復合芯制造工藝及設備。

背景技術

自從1800年開始，架空輸電用導線很少有大的革新，其中以鋼芯鋁導線使用量最大，作為承擔架空輸電電纜重量的鋼絞線，這種鋼絞線不僅本身重量大，而且易因磁損和熱效應造成輸出線路的線損，此外鋼絞線的抗拉強度不高，今年我國南方出現的大面積輸出鐵塔倒塌導致供電線路癱瘓就是因為鋼絞線不能承重冰雪的重量拉斷后造成鐵塔倒塌。為此有人根據復合材料的特性提出了利用碳纖維復合芯來代替鋼絞線，充分發揮其重量輕、強度高、無磁損、成本低的優點，但由于缺乏相應的制造方法及其設備而難以實現。

發明內容

本發明的目的是針對目前電力輸送線路急需碳纖維復合芯的問題，發明一種用于生產復合芯輸電線路的輸電線路碳纖維復合芯制造工藝，同時提供一種與該方法相配的設備以解決生產急需。

本發明的技術方案是：

一種輸電線路碳纖維復合芯制造方法，其特征是它包括以下步驟：

首先，將碳纖維和高強度玻璃纖維或玄武纖維從紗架上勻速牽出，使其經過集紗器進入去濕器中除去水分，控制含水率不大于3％；

其次，將去過濕的碳纖維和高強度玻璃纖維或玄武纖維分別送入相應的恒溫無損直線料槽中浸潤涂膠，控制浸潤涂膠的移動速度在400～600mm/min之間；

第三步，使經過浸潤涂有膠的碳纖維經過第一前模導紗器去除多余膠水后進入前模中進行預固化，控制前模的加熱溫度，形成兩段加熱，其中靠近導紗器的一段的加熱溫度為35℃-45℃，另一段的加熱溫度為70℃-90℃，同時使兩個加熱段之間保持20-40cm的間隔，得到預固化的碳纖維芯；

第四步，使經過預固化的碳纖維與經過恒溫無損直線料槽浸潤涂膠的高強度玻璃纖維或玄武纖維一起進入后模分紗器中，通過分紗器的作用使高強度玻璃纖維或玄武纖維周圍有規則包覆在預固化的碳纖維芯上；

第五步，使包覆有高強度玻璃纖維或玄武纖維的預固化的碳纖維芯進入第二后模導紗器中去除高強度玻璃纖維或玄武纖維上多余的膠水后送入后模中進行加熱固化，控制加熱溫度，使后模形成三個加熱區，三個加熱區的加熱的溫度依次為95℃～110℃、165℃～175℃和155℃～165℃，三個加熱區之間間隔20-40cm，得到固化復合芯，通過調整三個加熱區的溫度控制固化復合芯的出模硬度不小于設計硬度的85％；

第六步，將上述固化的復合芯送入后固化加熱器進行后固化處理，控制后固化溫度不小于180℃-190℃，后固化時間不小于3-4分鐘；

最后，將從后固化加熱器中牽引出的復合芯冷卻、檢驗即可收繞在雙盤收線裝置上。

一種輸電線路碳纖維復合芯制造設備，其特征是它主要由紗架1、集紗器2、去濕器3、碳纖維、高強玻璃纖維浸漬器4，4′、前模導紗器5、前模6、前模加熱器7、后模分紗器8、后模導紗器9、后模加熱器10、后模11、后固化加熱器12、風冷冷卻裝置13、牽引機15及雙盤收線裝置16組成，集紗器2安裝在紗架1的出紗端，去濕器3安裝在集紗器2和碳纖維、高強玻璃纖維浸漬器4，4′之間，前模導紗器5、前模6依次安裝在碳纖維浸漬器4和分紗器8之間，前模加熱器7套裝在前模6上，高強玻璃纖維浸漬器4′安裝在后模分紗器8和去濕器3之間，后模導紗器9與后模分紗器8相連，加熱器10的后模11安裝在導紗器9的出紗口一側，后模11的出口處安裝有后固化加熱器12，風冷冷卻裝置13安裝在后固化加熱器12的出口端，牽引機15則安裝在雙盤收線裝置16和風冷冷卻裝置13之間。

所述的紗架1為帶張力顯示紗架，所述的集紗器2為帶斷頭控制器的集紗器。

所述的前模加熱器7由兩段組成，兩段之間間隔距離為20～40厘米，兩段的加熱溫度分別為35℃～45℃及70℃～90℃。

所述的加熱器10由三段組成，段與段之間的間隔距離為20～40厘米，其中靠近導紗器9的一段的加熱溫度為95℃～110℃，中間段的加熱溫度為165℃～175℃，第三段的加熱溫度為155℃～165℃。

所述的后固化加熱器12的溫度約為180℃～190℃。

在牽引機15和風冷冷卻裝置13之間安裝有用于檢驗復合芯質量的直徑檢測器14。

本發明的有益效果：