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            独特的光源调焦机构
            作者:admin 发布时间:2020-06-10 17:38

            技术领域:

            本实用新型涉及一种紫外光辐照交联设备的光源调焦机构。

            背景技术:

            我国自主发明了聚乙烯交联电缆的紫外光辐照交联生产新技术。相对于电缆的硅烷交联和电子束交联技术,紫外交联具有占地面积小,节能环保,交联时间短,容易与电缆生产线匹配等优点具有巨大的潜在应用前景。伴随着紫外光辐照交联电缆料的研制成功,以及相应的市场推广,对紫外光辐照交联设备的要求逐渐提高。但早期制造的紫外光辐照交联设备存在着生产效率不高,设备性能不稳定等问题,其对电缆的交联速度,远低于电缆生产线实际生产的速度,从而限制了该技术的推广应用。

            紫外交联辐照设备中,为提高紫外线的利用效率,利用椭圆弧形曲面具有两条焦线的特性,在紫外光源的背面安装了椭圆形弧面的反光罩,紫外光源位于其中一条焦线上,经过反光罩反射的紫外线聚焦于椭圆弧面的另一条焦线上,该焦线即是待交联电缆的位置线,这就要求设备安装调试后,对紫外光源系统中的反光罩有较高的位置精度要求。在紫外辐照交联设备中,紫外灯源组件是安装于交联辐照箱内壁上,交联辐照箱是钣金件,其制造和安装均有较大的误差,故在设备中,为使反射的紫外光能够准确的聚焦于电缆轴线上,对光源组件的要求是应具有端面和轴向的双向对焦功能。而早期的紫外光辐照设备,有的没有紫外调焦结构,有的调焦功能只是单向的,不能保证沿电缆轴线的对焦,由于反射光对焦的误差,造成交联过程中电缆包覆层辐照强度不足,辐照效率不高,不能充分发挥紫外光辐照交联生产方法的优势。

            实用新型内容:

            本实用新型的目的是针对上述存在的问题提供一种紫外光辐照交联设备的光源调焦机构,可以使紫外光源的椭圆弧形反光罩反射的紫外光准确聚焦于待交联电缆的轴线上,消除由于制造安装导致的误差,最大限度的提高电缆包覆层在生产过程中表面的聚焦准确度及辐照强度。

            上述的目的通过以下技术方案实现:

            紫外光辐照交联设备的光源调焦机构,其组成包括:辐照箱,所述的辐照箱里面沿周向均布一组紫外光源系统,每个所述的紫外光源系统包括壳体及安装在壳体里面的半椭圆弧形面反光罩,所述的半椭圆弧形面反光罩的焦线上安装紫外光源,所述的半椭圆弧形面反光罩的交线安装到待交联电缆处,所述的辐照箱与所述的壳体之间安装调整机构。

            所述的紫外光辐照交联设备的光源调焦机构,所述的调整机构包括安装在所述的辐照箱外侧的固定螺母和内侧的调整螺母,所述的调整螺母连接螺栓,所述的螺栓连接安装在所述的壳体底部的夹紧螺母,通过调整螺母在螺栓上的相对位置调整紫外光源系统与辐照箱的距离,以达到调整反光罩交线与待交联电缆的相对位置,通过固定螺母固定。

            所述的紫外光辐照交联设备的光源调焦机构,每个所述的紫外光源系统的壳体与所述的辐照箱壳体之间通过四组调整机构连接,分别位于所述的紫外光源系统的壳体的四角。

            有益效果:

            1.本实用新型通过四组调整机构,可以实现半椭圆弧形面反光罩相对于待交联电缆轴线位置的双向调整,使电缆轴线位于半椭圆弧形面反光罩的一条焦线上,完成位于半椭圆弧形面反光罩另一条焦线上紫外灯源所发的紫外线反射后聚焦于电缆轴线上,提高紫外线的利用效率。

            附图说明:

            图1:半椭圆弧形面反光罩的聚焦原理图。

            图2:本实用新型的结构示意图。

            图3:每个紫外光源系统立体图。

            图4:紫外光源系统主视图。

            图5:图2左视图。

            图6:本实用新型经过调整后反射光聚焦的效果图。

            图中1. 辐照箱,2. 壳体, 3. 半椭圆弧形面反光罩,4. 紫外光源,5. 待交联电缆,6. 固定螺母,7. 调整螺母,8. 螺栓,9. 夹紧螺母。

            具体实施方式:

            下面以一组三套紫外光源系统沿周向均布于六棱柱形交联辐照箱内壁上,三套灯源系统中反光罩反射的紫外光聚集于同一段待交联电缆的轴线上为例说明本实用新型的具体实施方式:

            实施例1:

            如图2所示,紫外光辐照交联设备的光源调焦机构,其组成包括:辐照箱1,所述的辐照箱里面沿周向均布一组紫外光源系统,每个所述的紫外光源系统包括壳体2及安装在壳体里面的半椭圆弧形面反光罩3,所述的半椭圆弧形面反光罩的焦线上安装紫外光源4,所述的半椭圆弧形面反光罩的交线安装到待交联电缆5处,所述的辐照箱与所述的壳体之间安装调整机构。

            实施例2:

            如图4、图5所示:所述的紫外光辐照交联设备的光源调焦机构,所述的调整机构包括安装在所述的辐照箱外侧的固定螺母6和内侧的调整螺母7,所述的调整螺母连接螺栓8,所述的螺栓连接安装在所述的壳体底部的夹紧螺母9,通过调整螺母在螺栓上的相对位置调整紫外光源系统与辐照箱的距离,以达到调整反光罩交线与待交联电缆的相对位置,通过固定螺母固定。

            实施例3:

            所述的紫外光辐照交联设备的光源调焦机构,每个所述的紫外光源系统的壳体与所述的辐照箱壳体之间通过四组调整机构连接,分别位于所述的紫外光源系统的壳体的四角。

            本实用新型的设计原理及具体调节过程:

            聚焦基本原理如图1所示,椭圆具有两个焦点,分别为焦点A与焦点B,任一平行于椭圆短轴的割线与椭圆的两个交点(图中点C与点D)到椭圆的焦点B距离CB=DB。反光罩的反光面做成椭圆面,则反光面存在两条焦线,分别为过焦点A的焦线和过焦点B的焦线,将紫外光源置于反光罩过焦点A的焦线上,则经过反射后的紫外线聚焦于过焦点B的另一条焦线上,如将待交联电缆的轴线与过焦点B的焦线重合,则经过发射后的紫外光较均匀的照射于电缆的表面。如电缆轴线与过焦点B的焦线重合度较差,经反射后的紫外线利用率较低,交联效果不好,故在该设备中,调整焦点B的焦线使其与电缆轴线重合直接决定了紫外交联的效果。为降低同一截面电缆表面辐照紫外光强度的差异,同时为提高电缆轴线上紫外线的密度,且缩短设备的轴向长度,采用如图2所示的三套紫外光源系统沿电缆周向均匀分布,同时对电缆表面辐照的布置方式。本实用新型也可以采用5套、6套等多套紫外光源系统沿电缆周向均匀分布。

            在安装调试过程中,对反光罩的调节过程为先调整光源系统中的一个端面,使端面上的两个标志点E和F与电缆轴线的距离相等,然后调整另一个端面相对应的两个标志点与电缆轴线的距离等于前一端面标志点与电缆轴线的距离。具体调节方法如下:

            1. 在设备中心,即实际生产过程中电缆经过的位置引一条线芯代表待交联电缆的轴线,将其用于紫外光源的调整基准。

             2.通过计算,可以得到反光罩焦点B与如图4所示反光罩上标志点E和F的距离,即BE=BF, E和F点为在端面内平行于反光罩短半轴的一条割线与反光罩的交点。

             3.如图4所示,调节螺钉-螺母组成的调整机构,使右端板上对应于标志点E和F点处与线芯的垂直距离分别等于BE。此时仅保证了线芯与反光罩一个端面焦点重合,即完成该端面的粗对焦,而不能保证整个线芯与过焦点B的焦线重合。

             4.图5所示,按相同的过程调整左端板上与标准点相对应的点与线芯的距离与BE相等,完成该端面上反光罩的粗对焦。

             5.再重复步骤3和4的过程,完成两个端面的精确对焦。

            经过上述操作后,即可完成光源系统与电缆轴线的对焦。经过对焦调整后,一组紫外光源系统中,紫外光经反射后辐照电缆的效果如图6所示。

             
             
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