機(jī)械式穩(wěn)線架設(shè)計

許 虎 白石磊

（安徽理工大學(xué)機(jī)械與工程學(xué)院，安徽淮南232001）

0 引言

在信息高速發(fā)展的今天，大數(shù)據(jù)時代翩然而至，5G時代也悄然來臨，通信光纜的需求量越來越大，在通信光纜中，ADSS、室內(nèi)光纜等型號規(guī)格光纜的最外層保護(hù)層是由不同材料的護(hù)套擠制而成的，這些具有外護(hù)套保護(hù)層的光纜，為了方便用戶使用，往往會在外護(hù)套上噴出米標(biāo)、公司名稱等字樣，噴字儀器一般采用不同點陣的噴碼機(jī)。

對于ADSS、阻燃纜等截面直徑較大的護(hù)套光纜而言，擠塑過程中，纜身的輕微抖動一般不會影響噴碼機(jī)正常噴字；而對于室內(nèi)光纜而言，尤其是室內(nèi)單芯光纜，截面外徑較小[1]，在擠塑過程中，纜身的輕微抖動就會導(dǎo)致噴碼機(jī)噴頭位置無法準(zhǔn)確定位在纜身上，從而造成噴字不清，這些噴字不清的光纜無法得到用戶的認(rèn)可，只能作為廢纜或者庫存纜來處理，在一定程度上降低了產(chǎn)品合格率，增加了生產(chǎn)成本。因此，類似于室內(nèi)光纜這種需要在擠塑護(hù)套上進(jìn)行精密噴字的產(chǎn)品，都需要在噴碼機(jī)噴頭前面的工藝流程上添加穩(wěn)線架，以起到穩(wěn)線功能。

本文設(shè)計了一種機(jī)械式穩(wěn)線架，可配合噴碼機(jī)使用，通過機(jī)械式架體構(gòu)造，來提高光纜前進(jìn)過程中的穩(wěn)定性，防止噴碼時纜身抖動，同時可避免因纜身抖動而引起擠塑外徑不穩(wěn)的問題出現(xiàn)，即運用簡單的機(jī)械原理解決了生產(chǎn)中遇到的實際問題。

1 機(jī)械式穩(wěn)線架的整體設(shè)計

穩(wěn)線架結(jié)構(gòu)簡單、功能單一，但在室內(nèi)光纜的整條生產(chǎn)線中具有十分重要的作用。一般工藝要求下，室內(nèi)光纜的生產(chǎn)流程為：

（1）纜芯經(jīng)過放線后進(jìn)入擠塑機(jī)機(jī)頭，根據(jù)不同的工藝要求，設(shè)定不同的擠塑機(jī)機(jī)身和機(jī)頭溫度；

（2）然后，通過擠壓式、半擠管式或擠管式的擠塑方式形成室內(nèi)光纜的雛形，再經(jīng)過一定溫度的水槽進(jìn)行分級冷卻處理，最終將擠塑后形成的雛形室內(nèi)光纜的外護(hù)套冷卻凝固；

（3）之后，將室內(nèi)光纜表面附帶的水珠通過吹氣方式進(jìn)行去除，再通過穩(wěn)線架的穩(wěn)線之后，進(jìn)行噴碼機(jī)噴字處理；

（4）最后，將生產(chǎn)出來的室內(nèi)光纜根據(jù)工藝要求，按照一定的收線張力收入光纜盤上。

噴碼機(jī)上自帶的計米輪雖然也具有一定的穩(wěn)線作用，但計米輪背后安裝的是編碼器，編碼器是用來計量計米輪旋轉(zhuǎn)周數(shù)的，也就是說計米輪的主要功能是進(jìn)行無打滑轉(zhuǎn)動計米，其穩(wěn)線效果相對較差，因此，仍舊需要安裝外置穩(wěn)線架作為主要的可調(diào)節(jié)穩(wěn)線器。本文設(shè)計了一種機(jī)械式穩(wěn)線架，通過設(shè)置承載框架和穩(wěn)線輪等機(jī)械部件，運用機(jī)械原理來解決穩(wěn)線問題。其結(jié)構(gòu)模型如圖1所示。

圖1 機(jī)械式穩(wěn)線架結(jié)構(gòu)模型

由圖1可知，穩(wěn)線架的承載框架主體上設(shè)置有穩(wěn)線板，穩(wěn)線板上均勻分布有四條豎直條縫，用于調(diào)節(jié)和固定穩(wěn)線輪，穩(wěn)線輪是由中心軸承和表面?zhèn)炔劢M合而成的。安裝時，水平拉線調(diào)節(jié)好位置后，用膨脹螺絲將承載框架固定于地面。

2 機(jī)械式穩(wěn)線架的具體實現(xiàn)

2.1 承載框架設(shè)計

承載框架采用“T”型結(jié)構(gòu)設(shè)計，最下端根據(jù)工藝流程拉出直線后，用膨脹螺絲固定于地面；中間是一根支撐柱，支撐柱采用空心鋼材設(shè)計，這樣可以減少承載框架的整體重量，也能夠節(jié)約鋼材，降低制作成本；最上端是一塊長方形豎直放置的穩(wěn)線板，穩(wěn)線板上設(shè)置有四條豎直條縫，主要用于安裝并調(diào)節(jié)穩(wěn)線輪的高度和左右位置，以便更好地達(dá)到穩(wěn)線效果。

在實際運用中，承載框架的高度、寬度等實際尺寸，需要根據(jù)生產(chǎn)線上擠塑機(jī)、水槽、噴碼機(jī)等其余設(shè)備的高度，再結(jié)合實際布置環(huán)境來制定。這種穩(wěn)線架的設(shè)計，需要本著小巧玲瓏的原則來規(guī)劃，在盡量減少鋼材使用量的同時最大程度地提高整體穩(wěn)定性和穩(wěn)線效果。

2.2 穩(wěn)線輪的選擇

穩(wěn)線輪的選擇要保證兩點：一是穩(wěn)線輪側(cè)槽寬度要恰好能夠裝進(jìn)纜身，不可出現(xiàn)寬松或裝不進(jìn)去的情況，以防止纜身晃動或損傷纜身的情況出現(xiàn)；二是穩(wěn)線輪上的軸承要保證具有較好的潤滑效果，穩(wěn)線輪轉(zhuǎn)動起來要絲滑，且不可出現(xiàn)輪身晃動現(xiàn)象，以防引起纜身不必要的抖動。

穩(wěn)線輪根據(jù)纜身的擺動情況來選擇安裝數(shù)量，一般選擇兩只或者四只，安裝在穩(wěn)線板的不同豎直條縫上，纜身從穩(wěn)線輪的上側(cè)槽或者下側(cè)槽經(jīng)過，要根據(jù)實際情況進(jìn)行實驗，確定哪種穩(wěn)線效果更佳。

2.3 材料的選擇

本機(jī)械式穩(wěn)線架的設(shè)計目的在于使纜身運行穩(wěn)定，便于高效噴字，同時防止擠塑時出現(xiàn)大外徑，功能很單一，目的很明確，設(shè)計結(jié)構(gòu)無需復(fù)雜多樣化，盡量以簡單的機(jī)械構(gòu)件組裝而成即可，且設(shè)計體積應(yīng)盡量小型化，整體重量保持最低，因此，材料的選擇對本穩(wěn)線架的合理設(shè)計具有重要意義。

承載框架因其在整體機(jī)械式穩(wěn)線架中起到支撐、固定的作用，底面固定板要采用平整的實心不銹鋼板材料，便于膨脹螺絲固定；在室內(nèi)光纜的正常生產(chǎn)過程中，雖然速度較快，但因纜身僅從本機(jī)械式穩(wěn)線架的穩(wěn)線輪上通過，滾動式摩擦所帶來的摩擦力較小，承載框架所需要承擔(dān)的側(cè)向力和壓力也較小，因此，承載框架只需要保證底座穩(wěn)定不晃動即可，豎直桿無需采用實心鋼制材料，一般采用長方體形空心鋼管或鋁-銅-鎂系的硬質(zhì)鋁合金屬，從而在減少資源浪費、降低整體重量的同時縮減成本投入；為進(jìn)一步減輕穩(wěn)線架重量，穩(wěn)線板采用耐腐蝕、不變形、不易斷裂的聚乙烯硬質(zhì)塑料板，由于本機(jī)械式穩(wěn)線架安裝在噴碼機(jī)的工藝前端位置上，而在停機(jī)清洗噴碼機(jī)時會往噴頭上不停地噴出清洗劑，這種清洗劑是由具有腐蝕作用的化學(xué)材料加工而成，在清洗噴碼機(jī)時，稍有不慎就會將清洗劑噴至穩(wěn)線板上，長期使用容易引起穩(wěn)線板腐蝕，因此，穩(wěn)線板所選用的硬質(zhì)塑料板必須具備抗腐蝕性能；在達(dá)到使用要求的同時又保證穩(wěn)線架重量，穩(wěn)線輪軸承上的支撐桿需要采用頂端帶有螺紋的實心不銹鋼質(zhì)材料，而穩(wěn)線輪的輪身只需采用耐腐蝕、不變形、不易斷裂的聚乙烯硬質(zhì)塑料，由于穩(wěn)線輪中間的軸承對穩(wěn)定纜身具有至關(guān)重要的作用，因此，在選擇軸承時務(wù)必要保證選擇旋轉(zhuǎn)阻力小、左右無晃動的高質(zhì)量軸承。

3 結(jié)語

本文通過設(shè)置承載框架和穩(wěn)線輪等機(jī)械部件，來提高光纜前進(jìn)過程中的穩(wěn)定性，防止噴碼時纜身抖動，運用簡單的機(jī)械原理來解決生產(chǎn)中遇到的實際問題。這種穩(wěn)線架的設(shè)計，需要本著小巧玲瓏的原則來規(guī)劃，在盡量減少鋼材使用量的同時最大程度地提高整體穩(wěn)定性和穩(wěn)線效果。