專利名稱：交聯電纜絕緣屏蔽層的加熱剝離裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型是一種交聯聚乙烯電纜絕緣皮內外半導體屏蔽層的加熱剝離裝置，屬于IPC分類中的H01B 15/00和H02G1/12技術領域。
交聯聚乙烯(XLPE)絕緣電纜是我國近幾年從國外引進的新型電纜，它采用的絕緣材料是經過架橋交聯的高壓聚乙烯(LDPE)，目前國內已有二十幾個廠家的四十多條生產線生產此種電纜，每年全國因電纜報廢而下來的交聯聚乙烯電纜皮有五、六千噸之多，而且隨著經濟建設的發展，交聯聚乙烯材料使用的不斷擴大(交聯聚乙烯管材、發泡交聯聚乙烯、電纜附件等)上述數字還會增大，因此回收利用如此大量的廢塑料資源具有巨大的技術經濟意義。眾所周知的是交聯聚乙烯電纜皮是不溶不熔的熱固性材質，不能用常規方法回收在國內外已成定論。雖然通過本發明人的潛心研究(參見中國專利申請GN8810822.5號)，突破了這一定論，使得在常規條件下百分之百地將交聯聚乙烯電纜皮回收利用成為現實，但若想組織工業化的生產規模，最大限度地提高經濟效益，必須將電纜皮中的白色交聯聚乙烯絕緣層和黑色內外半導體屏蔽層分開分別加以利用，因此，如何剝除交聯聚乙烯電纜皮上的內外半導體屏蔽層，是大規模回收利用此類廢品，開發這一寶貴的塑料資源所面臨的關鍵課題。按交聯電纜產品要求(IEC和國內外相應標準)，35KV及以上電壓級的交聯電纜絕緣層上的內外屏蔽是不可剝離的(見《現代電纜工程》第141頁，遼寧科技出版社1989年9月版)。這是因為交聯聚乙烯同由交聯與非交聯的聚乙烯或EVA制成的內外半導體屏蔽在電纜交聯過程中已結成一體，在常態下無論是機械法或化學法，都不能使屏蔽層與絕緣體分離，所以至今國內外尚無經濟合理的方法解決這一難題。
本實用新型的目的在于解決上述難題，研究出一種在熱態下將絕緣層與屏蔽層順利剝離的裝置，從而加速了交聯聚乙烯電纜皮回收利用的工業化生產速度。
本實用新型給出的這種專用加熱剝離裝置包括有箱體、支架、電阻加熱器、感溫探頭與溫度控制箱等部件，主要由溫度控制箱和保溫箱兩部分組成，其中溫度控制箱中的控溫系統由差動運算放大器，開環比較器，控溫執行接觸器，給定環節和電源五部分構成。保溫箱底部平放均布有電阻加熱器，上部或側部開有供感溫探頭插入的小孔，保溫箱兩端設有可關開的、帶孔可供電纜皮插入或取出的門，箱內還設有金屬托板以承放予熱的電纜皮，與門上園孔底部保持水平。
本實用新型的理論依據是，絕緣層與屏蔽層是兩種不同的材質，它們的結晶溫度和熱膨脹系數不同，在熱態下，使得已經結成一體的絕緣層與屏蔽層的分離成為可能。根據本實用新型的實驗，交聯聚乙烯絕緣的結晶溫度為195±1℃，在此結晶溫度下，電纜皮在加熱剝離裝置中停留30～120秒鐘即可發生膨脹，此時用尖咀鉗鑷住屏蔽的一角，稍稍用力一扯，黑色的屏蔽層便與白色絕緣層脫離。保溫箱的內外殼體由冷軋鋼板制成，內襯有巖棉或其它保溫材質制成的厚度為50～100mm的保溫夾層，保溫箱的長度視待加熱的電纜皮的長度而定，一般1～2米，箱體兩端設門同時操作。保溫箱的加熱功率可視箱體大小采用3～6KW，控溫范圍0～200℃，允許溫差±1℃，常時工作溫度不超過200℃，采用的電阻加熱器分為主加熱器和付加熱器兩類。當采用5只電加熱器時，主加熱器為R1、R3和R5，由開關K2手動控溫，付加熱器為R2和R4，由溫控繼電器T自動控溫，箱內溫度測量選用感溫探頭，安插在箱體上部或側部的插孔中。該感溫探頭采用新型半導體溫敏元件(WM2K-02型)。這種溫敏元件不同于鉑、銅等金屬熱電阻、熱電偶，也不同于熱敏電阻，突出特點是線性好，互換性好，靈敏度高和長期段定可靠。
本實用新型給出的實例可參見附圖，其中

圖1為剝離機的外形示意圖，圖2為加熱箱體的斷面圖，圖3為控溫系統電氣原理圖，圖4為控溫箱的面板布置圖。圖中標號為(1)箱門，(2)保溫箱，(3)感溫探頭，(4)溫度控制箱，(5)保溫箱內外殼體，(6)巖棉，(7)電纜廢皮，(8)托板，(9)電阻加熱器，(10)支架。實施例的主要數據為1.外形尺寸，箱體2000×700×600支架高400mm2.加熱容量5只電阻加熱器，每只1000瓦，平放均布箱底，其中主加熱器為3KW，手動控制，付加熱器2KW，自動控制；3.箱內測溫點1處，設在保溫箱上部，采用感溫探頭，控溫0～200℃，連續可調，溫差±1℃，常時工作溫度不超過200℃。
4.電源電壓220V，50HZ；5.雙面門，每扇門上設有6個孔，直徑50mm，對稱等距設置，也可穿插交錯設置。
6.帶孔金屬托板，與門上園孔下部水平放置，2個，可固定安放，也可使能從箱中抽出安放。
現結合附圖簡述本實用新型控溫系統工作原理及過程。
本實用新型中的控溫系統由差動運算放大器，開環比較器，控溫執行接觸器，給定環節，電源五部分組成。半導體溫敏器件RT的阻值隨箱內的溫度變化而變化，組成橋路輸出為測溫訊號，送入差動運算放大器的反相端，經運算放大后，由溫度表顯示即為箱內的即時溫度。隨著箱內溫度的不斷升高，測溫訊號電位也逐漸增大，放大后與給定訊號電位經比較器進行比較，當測溫訊號小于比較器的給定訊號時，控溫繼電器T接通，接觸器J2也接通，付加熱器加熱，溫控指示燈XD3亮，當測溫訊號大于比較器的給定訊號時，比較器快速翻轉，輸出低電位，斷開繼電器T和接觸器J2的電路，付加熱器停止加熱，溫控指示燈XD3滅，達到箱內的溫度自動控制。
在實際操作中，首先將電源開關K1撥到“開”的位置，接通電源，指示燈XD1亮。將加熱開關K2撥到“開”的位置，主加熱器加熱，指示燈XD2亮。將工作選擇開關K3撥到“給定”位置，轉動給定調整電位器R16的旋鈕，觀察溫度表的顯示值(此時溫度表的指示為給定值)，當顯示值達到設定值時，停止轉動旋鈕，同時將開關K3撥到“測溫”位置上，溫度表的指示即為箱內的即時溫度，當箱內溫度低于給定值時，付加熱器加熱，溫控指示燈XD3亮，若將箱內溫度控制在電纜皮結晶溫度195±1℃時，可注意觀察溫度顯示值，當顯示值達到190℃時，將加熱開關K2撥到“關”的位置，關掉主加熱器，XD2指示燈滅，此時只用付加熱器保持恒溫，進入自動控溫，此時，將電纜皮由門孔插入箱內落在托板上，在結晶溫度下迅速軟化膨脹，加熱時間不超過120秒，從箱中將加熱電纜皮取出后，用尖咀鉗鉗住屏蔽層的一角，稍用力一扯，屏蔽層同絕緣體順利脫離。
本實用新型給出的這種剝離電纜皮絕緣屏蔽層專用剝離裝置與剝離程序，解決了半導體內外屏蔽與絕緣體不可剝離的技術難題，從而為交聯電纜廢皮的大規模回收利用的工業化生產創造了條件，具有高效、簡便、投資小、收益大、綜合利用率高等特點。
權利要求1.一種交聯聚乙烯電纜絕緣屏蔽層加熱剝離裝置，包括有保溫箱體、溫度控制箱、支架、感溫探頭、電阻加熱器等部件，其特征在于該剝離裝置由溫度控制箱和保溫箱兩部分組成，溫度控制箱中的控溫系統由差動運算放大器、開環比較器、控溫執行接觸器、給定環節和電源五部分構成；保溫箱的箱底平放均布有電阻加熱器，上部或側部開有供感溫探頭插入的小孔，保溫箱兩端各有開關的門一個，其上有供電纜皮插入的園孔，箱內還設有與園孔底部水平放置的帶孔金屬托板以承托加熱的電纜皮。
2.根據權利要求1所說的剝離裝置，其特征在于保溫箱底部平均分布的電阻加熱器分為，由開關K2手動控制溫度主加熱器R1、R3、R5，由溫控繼電器T自動控制付加熱器R2、R4。
3.根據權利要求1所說的剝離裝置，其特征在于感溫探頭采用了半導體溫敏元件。
4.根據權利要求1所說的剝離裝置，其特征在于保溫箱內襯有巖棉或其它保溫材料制成的厚50～100mm的保溫夾層。
5.根據權利要求1所說的剝離裝置，其特征在于箱體兩端各設有一可開關的門，其上有等距分布的30～50mm園孔，用來插入加熱的電纜皮，與園孔底部平行放置有帶孔的金屬托板用來承托放入的電纜皮。
專利摘要一種交聯電纜絕緣屏蔽層的加熱剝離裝置，主要由溫度控制箱和保溫箱兩部分組成。根據給定的剝離方法，利用本裝置可以很便當地將交聯電纜廢皮上的內外半導體屏蔽層剝離掉，解決了一向被國內外認為無法回收再生利用的熱固性材質交聯聚乙烯電纜皮在工業化生產中遇到的最大難題，從而為交聯電纜廢料大規模再生回收利用創造了條件，具有高效、簡便、投資小、收益大、綜合利用率高的特點。
文檔編號H01B15/00GK2078921SQ9021958
公開日1991年6月12日 申請日期1990年10月30日 優先權日1990年10月30日
發明者張景洋 申請人:張景洋