CN102360603B - 特种抗拉拖拽控制电缆及制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种特种抗拉拖拽控制电缆,由多股复绞镀锌软钢丝、镀锡无氧铜丝和绝缘挤包层构成绝缘线芯,多根所述绝缘线芯绞合成缆芯,在缆芯间隙填充由麻绳构成的填充层,缆芯为重叠绕包有抗撕裂聚丙烯带、挤包有抗拉耐磨聚氨酯弹性体外护套,电缆的最外层为编织镀锌钢丝外护层;所述绝缘线芯由多股复绞镀锌软钢丝作为加强芯和镀锡无氧铜丝作为铜导体组成,所述绝缘挤包层采用三元乙丙复合橡胶构成。其具有高抗拉强度、高柔软度、高耐磨、耐油、耐老化、耐外界环境气候等特性,同时还具有高弯曲卷绕、抗拖拽、环保等许多优异的功能,适于卷筒、港机、采掘机等设备或场所使用,大大提高拖拽电缆的使用寿命。
Description
技术领域:
本发明涉及一种特种抗拉拖拽控制电缆及制造方法。
背景技术:
国内用于卷筒、港机、采掘机等设备和高弯曲卷绕、拖拽场所的电缆主要使用的还是普通的橡套软电缆和普通拖拽电缆,导体采用普通的束丝和绞合结构,或者改进了电缆的绝缘和护套特性,但电缆在运行过程中,由于受力不均,拉力过大或高弯曲、高卷绕等原因,普通的橡套电缆和普通拖拽电缆在运行中极易受到外力损伤,出现导体断芯是一种常见的故障,电缆的使用寿命一般在3个月左右,给工作带来很大的不便,特别影响到生产效率的提高,不利于产业扩大再生产,大大困扰着用户。
发明内容:
为克服现有技术的缺陷,本发明的目的在于提供一种特种抗拉拖拽控制电缆及制造方法,其具有高抗拉强度、高柔软度、高耐磨、耐油、耐老化、耐外界环境气候等特性,同时还具有高弯曲卷绕、抗拖拽、环保等许多优异的功能,适于卷筒、港机、采掘机等设备或场所使用,大大提高拖拽电缆的使用寿命。
本发明解决技术问题采用如下技术方案:
特种抗拉拖拽控制电缆,由多股复绞镀锌软钢丝、镀锡无氧铜丝和绝缘挤包层构成绝缘线芯,多根所述绝缘线芯绞合成缆芯,在缆芯间隙填充由麻绳构成的填充层,缆芯为重叠绕包有抗撕裂聚丙烯带、挤包有抗拉耐磨聚氨酯弹性体外护套,电缆的最外层为编织镀锌钢丝外护层;
所述绝缘线芯由多股复绞镀锌软钢丝作为加强芯和镀锡无氧铜丝作为铜导体组成,所述绝缘挤包层采用三元乙丙复合橡胶构成。
本发明特种抗拉拖拽控制电缆的制造方法,按如下步骤进行:
A、根据电缆的截面,在导体中心选用适合外径的多股复绞镀锌软钢丝加强,钢丝中间不允许有接头;
B、根据导体的截面选用16锭高速编织机,对钢丝及铜导体进行并丝,并丝张力要均匀,接头要焊接,并丝完成后,把线轴安装在编织机上,更换齿轮,调整编织机的节距和张力进行编织,当编织单线直径为0.2mm以下时,编织机开机速度控制在最大工作速度的70%~80%,当编织单线直径为0.2mm及以上时,编织机开机速度控制在最大工作速度的55%~65%;计算编织节距时编织角控制在45°~60°之间,编织密度不低于80%;
C、挤包三元乙丙复合橡胶绝缘层,绝缘标称厚度参考GB/T12706.1-2008国家标准的相关规定,最薄点不小于标称值的90%-0.1mm,平均厚度不小于标称值,绝缘挤出模具采用挤压式,模具选配时模芯及模套尺寸分别按以下规定执行:
模芯尺寸:D芯=D0+ε
其中:D0为挤出前线芯外径,ε为过线余量;
过线余量ε的选用,符合下表的规定:
模套尺寸:D套=D0+2δ-(0.1~0.4)mm;
其中:D0为挤出前线芯外径,δ为绝缘厚度;
挤包绝缘时温度控制参数如下:
绝缘挤出时硫化管内蒸汽压力和硫化线速控制如下表,生产速度允许适当调整以实际硫化效果最佳为准;
标称截面mm2 | 蒸汽压力Mpa | 硫化线速m/min |
1.0 | 1.0~1.2 | 30~35 |
1.5 | 1.0~1.2 | 25~30 |
2.5 | 1.0~1.2 | 20~25 |
4 | 1.0~1.2 | 15~20 |
D、各绝缘线芯,进行右向成缆,成缆时,各线芯张力控制均匀,绝缘线芯按照由内到外自然数序排列,成缆节径比控制在12~14之间,缆芯间隙采用麻绳填充圆整,并线模具依据成缆外径来选取,过线余量控制在0.5~1.0mm之间,缆芯外重叠绕包抗撕裂聚丙烯带,重叠绕包搭盖率在25%~30%之间,绕包时采用左向绕包;
E、缆芯聚丙烯带外层采用挤压式模具挤包抗拉耐磨聚氨酯弹性体外护套,护套料在挤出前进行干燥,干燥温度控制在100~115℃之间,时间为1~2小时,护套挤出温度控制在90~120℃之间;
护套标称厚度按照GB/T12706.1-2008国家标准的计算方法进行计算,最薄点不小于标称值的85%-0.1mm,平均厚度不小于标称值,出线速度控制在10~15m/min;
F、外护套外层编织镀锌钢丝,依据IEC60092-376:2003国际标准,选择每股的根数和单丝直径要求进行并丝,并丝张力均匀,钢丝接头焊接,并丝完成后,把线轴安装在编织机上,更换齿轮,调整编织机的节距和张力进行编织,当编织单线直径为0.2mm以下时,编织机开机速度控制在最大工作速度的60%~70%,当编织单线直径为0.2mm及以上时,编织机开机速度控制在最大工作速度的50%~60%;计算编织节距时编织角控制在45°~60°之间,编织密度不低于85%。
与已有技术相比,本发明的有益效果体现在:
1、本发明导体采用多股复绞镀锌软钢丝作为加强芯和镀锡铜丝编织层作为铜导体组合结构,大大提高了电缆的抗拉强度,同时确保电缆在运行过程中保持优异的电气性能,并且易弯曲卷绕、拖拽,使用寿命长。
2、本发明中特种抗拉三元乙丙橡胶绝缘EPR4045在经硫化后,机械性能大大提高,同时富有极好的弹性,确保电缆具有优异的电气性能、机械性能和柔软性能。电缆的长期运行温度在90℃,与普通橡皮电缆相比,电缆的载流量提高,使用寿命明显增长。
3、本发明中挤包抗拉耐磨聚氨酯弹性体外护套是市场上出现的新材料,不但具有优异的弹性、韧性、强度,同时具有良好的耐环境耐腐蚀等许多其他材料无法比拟的优点。这一新材料的采用确保了电缆具有高抗拉强度、高柔软度、高卷绕、高耐磨、耐油、耐老化、耐外界环境气候、环保等特性,完全满足频繁移动和弯曲拉伸的使用要求。
4、本发明采用编织镀锌钢丝作为外护层,大大提高了电缆的弯曲性能和抗拉强度,同时有效的保护了护套的损伤,提高电缆的使用寿命。
5、本发明的制造方法,是经过长期实践、探索出来的一种行之有效的新型制造工艺及方法,特别是导体的编织工艺制造技术,突破了长期以来导体绞合或束合的观念,采用一种中间加强,其外编织的复合导体结构,不仅提高了导体的抗拉性能,而且提高了电缆的柔软性、弯曲性能,电缆经过长期频繁移动、完全不会出现断芯、断路现象,大大提高了电缆的使用寿命,产生良好的经济和社会效益,带动企业在科技创新方面获得更快的发展。
附图说明:
图1为本发明电缆的结构示意图。
图中标号:1镀锌软钢丝,2镀锡无氧铜丝,3绝缘挤包层,4填充层,5聚丙烯带,6外护套,7外护层。
以下通过具体实施方式,并结合附图对本发明作进一步说明。
具体实施方式:
实施例:参见图1,本实施例的特种抗拉拖拽控制电缆,由多股复绞镀锌软钢丝1、镀锡无氧铜丝2和绝缘挤包层3构成绝缘线芯,多根所述绝缘线芯绞合成缆芯,在缆芯间隙填充由麻绳构成的填充层4,缆芯为重叠绕包有抗撕裂聚丙烯带5、挤包有抗拉耐磨聚氨酯弹性体外护套6,电缆的最外层为编织镀锌钢丝外护层7;
所述绝缘线芯由多股复绞镀锌软钢丝1作为加强芯和镀锡无氧铜丝2作为铜导体组成,所述绝缘挤包层3采用三元乙丙复合橡胶构成。
本发明电缆的制造方法,按如下步骤进行:
A、根据电缆的截面,导体中心采用适合外径的多股复绞镀锌软钢丝加强,钢丝中间不允许有接头。电缆标称截面分别为:1.0mm2、1.5mm2、2.5mm2和4mm2,其中1.0mm2导体中心加强芯采用直径为1.2mm(钢丝截面为:1.0mm2,股数及单丝直径为:32/0.20mm)的多股复绞镀锌软钢丝,1.5mm2和2.5mm2导体中心加强芯采用直径为1.5mm(钢丝截面为:1.5mm2,股数及单丝直径为:48/0.20mm)的多股复绞镀锌软钢丝,4mm2导体中心加强芯采用直径为2.0mm(钢丝截面为:2.5mm2,股数及单丝直径为:80/0.20mm)的多股复绞镀锌软钢丝,镀锌软钢丝各项性能符合GB/T343-1994国家标准的要求。
B、根据导体的截面选用16锭高速编织机,编织用编织丝每股的根数和单丝直径如下要求:铜导体标称截面为1.0mm2时,每股的根数和单丝直径为5/0.13mm;铜导体标称截面为1.5mm2时,每股的根数和单丝直径为6/0.14mm;铜导体标称截面为2.5mm2时,每股的根数和单丝直径为5/0.20mm;铜导体标称截面为4mm2时,每股的根数和单丝直径为5/0.25mm。
然后根据以上每股的根数和单丝直径要求进行并丝,并丝张力要均匀,接头要焊接,并丝完成后,按照要求把线轴安装在编织机上,更换齿轮,调整编织机的节距(计算编织节距时编织角控制在45°~60°之间,编织密度不低于80%)和张力(张力应松紧适当,以实际编织效果为准)进行编织,当编织单线直径为0.2mm以下时,编织机开机速度控制在最大工作速度的70%~80%,当编织单线直径为0.2mm及以上时,编织机开机速度控制在最大工作速度的55%~65%。
C、挤包三元乙丙复合橡胶(EPR4045)绝缘层,其材料成分主要有25%的三元乙丙ERP4045,15%的CPE 140B,40%活性碳酸钙,16%的超细滑石粉,以及4%的石蜡、DCP及其他助剂组成,绝缘挤出设备推荐采用德国TROESTER生产的1~35kV橡胶电缆CCV生产线,确保绝缘挤出效果,绝缘标称厚度参考GB/T12706.1-2008国家标准的相关规定,最薄点不小于标称值的90%-0.1mm,平均厚度不小于标称值,绝缘挤出模具采用挤压式,模具选配时模芯及模套尺寸分别按以下规定执行:
模芯尺寸:D芯=D0+ε
其中:D0为挤出前线芯外径,ε为过线余量;
过线余量ε的选用,符合下表的规定:
模套尺寸:D套=D0+2δ-(0.1~0.4)mm;
其中:D0为挤出前线芯外径,δ为绝缘厚度;
挤包绝缘时温度控制参数如下:
绝缘挤出时硫化管内蒸汽压力和硫化线速控制如下表,生产速度允许适当调整以实际硫化效果最佳为准;
标称截面mm2 | 蒸汽压力Mpa | 硫化线速m/min |
1.0 | 1.0~1.2 | 30~35 |
1.5 | 1.0~1.2 | 25~30 |
2.5 | 1.0~1.2 | 20~25 |
4 | 1.0~1.2 | 15~20 |
D、各绝缘线芯,进行右向成缆,成缆时,各线芯张力控制均匀,绝缘线芯按照由内到外自然数序排列,成缆节径比控制在12~14之间,缆芯间隙采用麻绳填充圆整,并线模具依据成缆外径来选取,过线余量控制在0.5~1.0mm之间,缆芯外重叠绕包抗撕裂聚丙烯带,重叠绕包搭盖率在25%~30%之间,绕包时采用左向绕包;
E、缆芯聚丙烯带外层采用挤压式模具挤包抗拉耐磨聚氨酯弹性体外护套,护套料在挤出前进行干燥,干燥温度控制在100~115℃之间,时间为1~2小时,护套挤出温度控制在90~120℃之间;
护套标称厚度按照GB/T12706.1-2008国家标准的计算方法进行计算,最薄点不小于标称值的85%-0.1mm,平均厚度不小于标称值,出线速度控制在10~15m/min;
F、外护套外层编织镀锌钢丝,根据电缆外径选用合适的编织机,推荐选用24锭高速钢丝编织机,依据IEC60092-376:2003国际标准,选择每股的根数和单丝直径要求进行并丝,并丝张力要均匀,钢丝接头要焊接,并丝完成后,按照要求把线轴安装在编织机上,更换齿轮,调整编织机的节距(计算编织节距时编织角控制在45°~60°之间,编织密度不低于85%)和张力(张力应松紧适当,以实际编织效果为准)进行编织,当编织单线直径为0.2mm以下时,编织机开机速度控制在最大工作速度的60%~70%,当编织单线直径为0.2mm及以上时,编织机开机速度控制在最大工作速度的50%~60%。
本发明制造方法实施过程中,应注意以下几点:
1、导体中心的加强镀锌软钢丝必须采用复绞结构,且保证中间不能存在接头,以确保电缆的抗拉性能和弯曲、柔软性能。
2、导体编织层中,每股并线张力必须保持一致,编织时,张力控制均匀,收放线保持一致,换线时,接头要处理平整,严禁编织层出现毛头、洞眼等不良现象,以保证电缆的导电性能和电气性能。
3、绝缘线芯挤包时,绝缘材料必须保证清洁,并采用挤压式生产,生产过程中控制好硫化蒸汽压力、硫化速度,并调整好模具,禁止出现偏心、硫化不均、破洞等不良现象。
4、成缆绕包时,缆芯中间的麻绳必须填充密实,圆整,线芯张力控制均匀,成缆节径比控制在12-14之间,避免电缆在弯曲移动过程中线芯的频繁移动而导致线芯的挤压、拉伸等现象而破坏了线芯的绝缘性能;缆芯外应重叠绕包合适的抗撕裂聚丙烯带,不允许出现漏包、绕包松散现象。
5、外护套挤出弹性体抗拉耐磨聚氨酯复合物时,应注意护套料的产品质量,禁止出现返潮等现象,并在挤出前进行一定的烘干处理,挤出温度要控制到合适的范围,以保证良好的塑化和完美的技术工艺。
6、编织镀锌钢丝铠装层作为电缆的外保护层,必须保证其外观的平服、无毛刺、无漏洞等现象,要求编织时,编织丝张力要一致,节距要控制好,接头处应处理平整。
Claims (1)
1.一种特种抗拉拖拽控制电缆的制造方法,所述电缆由多股复绞镀锌软钢丝(1)、镀锡无氧铜丝(2)和绝缘挤包层(3)构成绝缘线芯,多根所述绝缘线芯绞合成缆芯,在缆芯间隙填充由麻绳构成的填充层(4),缆芯为重叠绕包有抗撕裂聚丙烯带(5)、挤包有抗拉耐磨聚氨酯弹性体外护套(6),电缆的最外层为编织镀锌钢丝外护层(7);
所述绝缘线芯由多股复绞镀锌软钢丝(1)作为加强芯和镀锡无氧铜丝(2)作为铜导体组成,所述绝缘挤包层(3)采用三元乙丙复合橡胶构成;
其特征在于,按如下步骤进行:
A、根据电缆的截面,在导体中心选用适合外径的多股复绞镀锌软钢丝加强,钢丝中间不允许有接头;
B、根据导体的截面选用16锭高速编织机,对钢丝及铜导体进行并丝,并丝张力要均匀,接头要焊接,并丝完成后,把线轴安装在编织机上,更换齿轮,调整编织机的节距和张力进行编织,当编织单线直径为0.2mm以下时,编织机开机速度控制在最大工作速度的70%~80%,当编织单线直径为0.2mm及以上时,编织机开机速度控制在最大工作速度的55%~65%;计算编织节距时编织角控制在45°~60°之间,编织密度不低于80%;
C、挤包三元乙丙复合橡胶绝缘层,绝缘标称厚度参考GB/T12706.1-2008国家标准的相关规定,最薄点不小于标称值的90%-0.1mm,平均厚度不小于标称值,绝缘挤出模具采用挤压式,模具选配时模芯及模套尺寸分别按以下规定执行:
模芯尺寸:D芯= D0+ε
其中:D0为挤出前线芯外径,ε为过线余量;
过线余量ε的选用,符合下表的规定:
模套尺寸:D套= D0+2δ-(0.1~0.4)mm;
其中:D0为挤出前线芯外径,δ为绝缘厚度;
挤包绝缘时温度控制参数如下:
绝缘挤出时硫化管内蒸汽压力和硫化线速控制如下表,生产速度允许适当调整以实际硫化效果最佳为准;
D、各绝缘线芯,进行右向成缆,成缆时,各线芯张力控制均匀,绝缘线芯按照由内到外自然数序排列,成缆节径比控制在12~14之间,缆芯间隙采用麻绳填充圆整,并线模具依据成缆外径来选取,过线余量控制在0.5~1.0mm之间,缆芯外重叠绕包抗撕裂聚丙烯带,重叠绕包搭盖率在25%~30%之间,绕包时采用左向绕包;
E、缆芯聚丙烯带外层采用挤压式模具挤包抗拉耐磨聚氨酯弹性体外护套,护套料在挤出前进行干燥,干燥温度控制在100~115℃之间,时间为1~2小时,护套挤出温度控制在90~120℃之间;
护套标称厚度按照GB/T12706.1-2008国家标准的计算方法进行计算,最薄点不小于标称值的85%-0.1mm,平均厚度不小于标称值,出线速度控制在10~15m/min;
F、外护套外层编织镀锌钢丝,依据IEC60092-376:2003国际标准,选择每股的根数和单丝直径要求进行并丝,并丝张力均匀,钢丝接头焊接,并丝完成后,把线轴安装在编织机上,更换齿轮,调整编织机的节距和张力进行编织,当编织单线直径为0.2mm以下时,编织机开机速度控制在最大工作速度的60%~70%,当编织单线直径为0.2mm及以上时,编织机开机速度控制在最大工作速度的50%~60%;计算编织节距时编织角控制在45°~60°之间,编织密度不低于85%。
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Denomination of invention: Special tensile dragging control cable and method for manufacturing same Effective date of registration: 20200702 Granted publication date: 20130327 Pledgee: Huizhou Commercial Bank Co.,Ltd. Wuhu Zhongshan South Road Branch Pledgor: ANHUI SIAIT CABLE GROUP Co.,Ltd. Registration number: Y2020980003735 |
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