機械式穩(wěn)線架設計

許 虎 白石磊

（安徽理工大學機械與工程學院，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、室內光纜等型號規(guī)格光纜的最外層保護層是由不同材料的護套擠制而成的，這些具有外護套保護層的光纜，為了方便用戶使用，往往會在外護套上噴出米標、公司名稱等字樣，噴字儀器一般采用不同點陣的噴碼機。

對于ADSS、阻燃纜等截面直徑較大的護套光纜而言，擠塑過程中，纜身的輕微抖動一般不會影響噴碼機正常噴字；而對于室內光纜而言，尤其是室內單芯光纜，截面外徑較小[1]，在擠塑過程中，纜身的輕微抖動就會導致噴碼機噴頭位置無法準確定位在纜身上，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品合格率，增加了生產成本。因此，類似于室內光纜這種需要在擠塑護套上進行精密噴字的產品，都需要在噴碼機噴頭前面的工藝流程上添加穩(wěn)線架，以起到穩(wěn)線功能。

本文設計了一種機械式穩(wěn)線架，可配合噴碼機使用，通過機械式架體構造，來提高光纜前進過程中的穩(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)，即運用簡單的機械原理解決了生產中遇到的實際問題。

1 機械式穩(wěn)線架的整體設計

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

（1）纜芯經過放線后進入擠塑機機頭，根據(jù)不同的工藝要求，設定不同的擠塑機機身和機頭溫度；

（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光纜的雛形，再經過一定溫度的水槽進行分級冷卻處理，最終將擠塑后形成的雛形室內光纜的外護套冷卻凝固；

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

（4）最后，將生產出來的室內光纜根據(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周數(shù)的，也就是說計米輪的主要功能是進行無打滑轉動計米，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節(jié)穩(wěn)線器。本文設計了一種機械式穩(wěn)線架，通過設置承載框架和穩(wěn)線輪等機械部件，運用機械原理來解決穩(wěn)線問題。其結構模型如圖1所示。

圖1 機械式穩(wěn)線架結構模型

由圖1可知，穩(wěn)線架的承載框架主體上設置有穩(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，水平拉線調節(jié)好位置后，用膨脹螺絲將承載框架固定于地面。

2 機械式穩(wěn)線架的具體實現(xiàn)

2.1 承載框架設計

承載框架采用“T”型結構設計，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)線板上設置有四條豎直條縫，主要用于安裝并調節(jié)穩(wěn)線輪的高度和左右位置，以便更好地達到穩(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)生產線上擠塑機、水槽、噴碼機等其余設備的高度，再結合實際布置環(huán)境來制定。這種穩(wěn)線架的設計，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)線輪側槽寬度要恰好能夠裝進纜身，不可出現(xiàn)寬松或裝不進去的情況，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)線輪的上側槽或者下側槽經過，要根據(jù)實際情況進行實驗，確定哪種穩(wěn)線效果更佳。

2.3 材料的選擇

本機械式穩(wěn)線架的設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，設計結構無需復雜多樣化，盡量以簡單的機械構件組裝而成即可，且設計體積應盡量小型化，整體重量保持最低，因此，材料的選擇對本穩(wěn)線架的合理設計具有重要意義。

承載框架因其在整體機械式穩(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；在室內光纜的正常生產過程中，雖然速度較快，但因纜身僅從本機械式穩(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的側向力和壓力也較小，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塑料板，由于本機械式穩(wěn)線架安裝在噴碼機的工藝前端位置上，而在停機清洗噴碼機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材料加工而成，在清洗噴碼機時，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)線板所選用的硬質塑料板必須具備抗腐蝕性能；在達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塑料，由于穩(wěn)線輪中間的軸承對穩(wěn)定纜身具有至關重要的作用，因此，在選擇軸承時務必要保證選擇旋轉阻力小、左右無晃動的高質量軸承。

3 結語

本文通過設置承載框架和穩(wěn)線輪等機械部件，來提高光纜前進過程中的穩(wěn)定性，防止噴碼時纜身抖動，運用簡單的機械原理來解決生產中遇到的實際問題。這種穩(wěn)線架的設計，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。