CN102760517A - 船舶用耐热仪表电缆及其制造工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种船舶用耐热仪表电缆及其制造工艺,其特征是电缆导体采用多根由铜杆拉制、经退火和镀锡的镀锡铜丝绞合而成,在导体上挤包绝缘层构成绝缘线芯,由两根绝缘线芯构成对绞单元,由多个对绞单元绞合构成缆芯;并在缆芯的外表面依次设置纵向添加引流线、镀锡铜丝编织屏蔽层和挤包护套层;绝缘层和外护套层均采用氟树脂挤包材料。本发明适于在柴油发动机附近及控制室等苛刻的高温环境下作为电气仪表连接线,其结构尺寸小,耐高温、耐水蒸汽、阻燃、耐酸、碱化学试剂、防火,具有优良电气性能和机械性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种电气装备控制电缆及其制造工艺,尤其涉及一种船舶用耐热仪表电缆及其制造工艺,属于电线电缆技术领域。
背景技术
近年来,在船舶用发动机的设计中,自动化、高科技化正在急速推进,因此所使用的电缆数也有增加的趋势。同时船体也要求轻量化、紧凑化,因此对电缆提出了除了满足电气、机械性能要求外,还要满足轻量和细径的要求。
已有技术中船舶使用的电缆,以舾装进的机械保护等目的,施加钢丝的铠装,必须引入电线管中敷设,所以舾装作业很花时间,需要提高舾装的作业效率。但是,已有的电缆产品不能很好地满足这一要求。
发明内容
本发明是为避免上述现有技术所存在的不足之处,提供一种船舶用耐热仪表电缆及其制造工艺,使其适于作为柴油发动机附近及控制室等苛刻的高温环境下电气仪表连接线,并且结构尺寸小、能耐高温、耐水蒸汽、阻燃、耐酸,耐酸、碱化学试剂、防火,以及具有优良的电气性能和机械性能。
本发明为解决技术问题采用如下技术方案:
本发明船舶用耐热仪表电缆的结构特点是电缆导体采用多根由铜杆拉制、经退火和镀锡的镀锡铜丝绞合而成,在所述导体上挤包绝缘层构成绝缘线芯,由两根绝缘线芯构成对绞单元,由多个对绞单元绞合构成缆芯;并在缆芯的外表面依次设置纵向添加引流线、镀锡铜丝编织屏蔽层和挤包护套层;所述绝缘层和外护套层均采用氟树脂挤包材料。
本发明船舶用耐热仪表电缆的结构特点也在于:
所述导体的截面为0.5 mm2,0.75 mm2或1.5mm2;所述导体为七根或十九根镀锡铜丝经正规绞合而成。
所述绝缘层和外护套层均采用可融性聚四氟乙烯树脂PFA。
所述绝缘层的厚度为0.3~0.4mm;所述外护套层的厚度为0.45~0.55mm。
本发明船舶用耐热仪表电缆的制造工艺的特点是按如下步骤进行:
步骤1:采用型号为TU1、直径为8.0-9.0mm铜杆,经过铜拉丝机拉制成直径为0.2mm-0.7mm的铜丝,经380℃-550℃隔氧退火,再经热镀锡工艺制成镀锡铜丝;
步骤2:取镀锡铜丝七根或十九根,按照“1+6”或“1+6+12”的排列方式进行绞合,绞合中最外层为左向,相邻层绞合方向相反;所述“1+6”的排列方式是指:中间一根周边六根同心正规绞合;所述“1+6+12”的排列方式是指:中间一根、次外层六根和最外层十二根同心正规绞合;
步骤3:将氟树脂料在70-90℃下烘烤2小时后注入塑料单螺杆挤出机完成绝缘层的挤包,制得绝缘线芯;在所述塑料单螺杆挤出机中采用拉管式模具,所述模具中模芯内孔径设置为:导体外径另加0.5~1.2mm间隙;模套内孔径设置为:导体外径另加2.0~3.5mm;挤出机进料口温度设置为280℃,挤出机机头温度设置为410℃,在挤出机进料口与挤出机机头之间的螺杆加热区,温度设置为阶梯式升高;针对绝缘线芯自冷却槽中的出线,设置4kV的试验电压对所述绝缘线芯上的绝缘层进行在线火花试验;
步骤4:将步骤3制得的绝缘线芯以两根对绞构成对绞单元,对绞单元的节径比为8~10,同一缆芯中不同的对绞单元的节径比数值不相同;
步骤5:将各对绞单元经绞合构成缆芯,缆芯的节径比为11-13;将所述缆芯与引流线平行设置,并在外层采用镀锡铜丝编织形成屏蔽层,编织密度不小于85%;
步骤6:将氟树脂料在70-90℃下烘烤2小时后注入塑料单螺杆挤出机完成护套层的挤包,在所述塑料单螺杆挤出机中采用拉管式模具,所述模具中模芯内孔径设置为:屏蔽层的外径另加1.5~2.5 mm的间隙;模套内孔径设置为:屏蔽层的外径另加3.0~6.5 mm;挤出机进料口温度设置为280℃,挤出机机头温度设置为410℃,在挤出机进料口与挤出机机头之间的螺杆加热区,温度设置为阶梯式升高。
所述步骤3和步骤6中的温度设置为阶梯式升高是指:在挤出机进料口与挤出机机头之间的螺杆加热区均匀分段,在自挤出机进料口至挤出机机头的各段位上,依次设置加热温度为:280-285℃、320-325℃、340-345℃、360-370℃、380-390℃、400-410℃。
与已有技术相比,本发明有益效果体现在:
1、本发明船舶用耐热仪表电缆结构尺寸小、耐高温、耐水蒸汽、阻燃、耐酸、碱化学试剂、防火,具有优良的电气性能和机械性能,适于作为柴油发动机附近及控制室等苛刻的高温环境下电气仪表连接线。
2、本发明中的电缆绝缘层和外护套采用可融性聚四氟乙烯树脂PFA,材料选择科学、合理,一方面该类材料具有优良的电气性能和机械性能,又具有耐高温、腐蚀、阻燃、防火性能,满足电线电缆绝缘和护套材料的要求,另一方面该类材料比较符合制成薄绝缘和护套,能满足本发明的技术要求,制成的产品能满足相关技术要求,而其它类材料难以实现。
3、本实发明中的对绞单元节径比控制在8~10,缆芯节径比为11-13,有利于电缆成缆结构的稳定,可以省去包扎带和填充层,大大减小了电缆的结构尺寸和重量,有利于电缆的轻型化。
附图说明
图1为本发明七对绞组船舶用耐热仪表电缆结构示意图。
图中标号:1导体,2绝缘层,3对绞单元,4缆芯,5引流线,6编织屏蔽层,7外护套。
具体实施方式
参见图1,本实施例中船舶用耐热仪表电缆的结构设置为:
电缆导体1采用多根由铜杆拉制、经退火和镀锡的镀锡铜丝绞合而成,在导体1上挤包绝缘层2构成绝缘线芯,由两根绝缘线芯构成对绞单元3,由多个对绞单元3绞合构成缆芯4;并在缆芯4的外表面依次设置纵向添加引流线5、镀锡铜丝编织屏蔽层6和挤包护套层7;绝缘层2和外护套层7均采用氟树脂挤包材料。
具体实施中,导体1的截面为0.5 mm2,0.75 mm2或1.5mm2;导体1为七根或十九根镀锡铜丝经正规绞合而成;绝缘层2和外护套层7均采用可融性聚四氟乙烯树脂PFA;绝缘层2的厚度为0.3~0.4mm;外护套层7的厚度为0.45~0.55mm。
本实施例中船舶用耐热仪表电缆的制造工艺按如下步骤进行:
步骤1:采用型号为TU1、直径为8.0-9.0mm铜杆,经过铜拉丝机拉制成直径为0.2mm-0.7mm的铜丝,经380℃-550℃隔氧退火,再经热镀锡工艺制成镀锡铜丝;
步骤2:取镀锡铜丝七根或十九根,按照“1+6”或“1+6+12”的排列方式进行绞合,绞合中最外层为左向,相邻层绞合方向相反;“1+6”的排列方式是指:中间一根周边六根同心正规绞合;“1+6+12”的排列方式是指:中间一根、次外层六根和最外层十二根同心正规绞合;
步骤3:将氟树脂料在70-90℃下烘烤2小时后注入塑料单螺杆挤出机完成绝缘层2的挤包,制得绝缘线芯;在塑料单螺杆挤出机中采用拉管式模具,模具中模芯内孔径设置为:导体外径另加0.5~1.2 mm间隙;模套内孔径设置为:导体外径另加2.0~3.5mm;挤出机进料口温度设置为280℃,挤出机机头温度设置为410℃,在挤出机进料口与挤出机机头之间的螺杆加热区,温度设置为阶梯式升高;针对绝缘线芯自冷却槽中的出线,设置4kV的试验电压对绝缘线芯上的绝缘层进行在线火花试验;
步骤4:将步骤3制得的绝缘线芯以两根对绞构成对绞单元3,对绞单元的节径比为8~10,同一缆芯中不同的对绞单元的节径比数值不相同;
步骤5:将各对绞单元3经绞合构成缆芯4,缆芯4的节径比为11-13,成缆过程中不填充,不绕包带层;将缆芯4与引流线5平行设置,并在外层采用镀锡铜丝编织形成屏蔽层6,编织密度不小于85%;编织机的张力控制要适中,编织铜丝断线、换锭引起的铜丝余长要修剪,并把余长留在编织层的外层,避免刺穿绝缘层。
步骤6:将氟树脂料在70-90℃下烘烤2小时后注入塑料单螺杆挤出机完成护套层7的挤包,在塑料单螺杆挤出机中采用拉管式模具,模具中模芯内孔径设置为:屏蔽层6的外径另加1.5~2.5 mm的间隙;模套内孔径设置为:屏蔽层6的外径另加3.0~6.5 mm;挤出机进料口温度设置为280℃,挤出机机头温度设置为410℃,在挤出机进料口与挤出机机头之间的螺杆加热区,温度设置为阶梯式升高。
上述步骤3和步骤6中的温度设置为阶梯式升高是指:在挤出机进料口与挤出机机头之间的螺杆加热区均匀分段,在自挤出机进料口至挤出机机头的各段位上,依次设置加热温度为:280-285℃、320-325℃、340-345℃、360-370℃、380-390℃、400-410℃。
此外,塑料单螺杆挤出机的型号为SJ25/25,或为35/25;
本发明电缆结构及性能指标如表1所列
表1
本发明船舶用耐热仪表电缆,从上表的结构尺寸、单位重量等数值可以看出,与同类型电缆相比,其具有较小的结构尺寸和重量,因而大大减小了电缆的敷设空间和减轻设备的重量;特别是电缆的绝缘厚度和护套厚度与同类型电缆相比减少了一半的情况下,仍然能耐电压试验2000V,绝缘电阻值达到2000 MΩ·km及以上,其表现出了极为优良的电气性能。
Claims (6)
1.一种船舶用耐热仪表电缆,其特征是电缆导体(1)采用多根由铜杆拉制、经退火和镀锡的镀锡铜丝绞合而成,在所述导体(1)上挤包绝缘层(2)构成绝缘线芯,由两根绝缘线芯构成对绞单元(3),由多个对绞单元(3)绞合构成缆芯(4);并在缆芯(4)的外表面依次设置纵向添加引流线(5)、镀锡铜丝编织屏蔽层(6)和挤包护套层(7);所述绝缘层(2)和外护套层(7)均采用氟树脂挤包材料。
2.根据权利要求1所述的船舶用耐热仪表电缆,其特征是所述导体(1)的截面为0.5 mm2,0.75 mm2或1.5mm2;所述导体(1)为七根或十九根镀锡铜丝经正规绞合而成。
3.根据权利要求1所述的船舶用耐热仪表电缆,其特征是所述绝缘层(2)和外护套层(7)均采用可融性聚四氟乙烯树脂PFA。
4.根据权利要求1或3所述的船舶用耐热仪表电缆,其特征是所述绝缘层(2)的厚度为0.3~0.4mm;所述外护套层(7)的厚度为0.45~0.55mm。
5.一种权利要求1所述的船舶用耐热仪表电缆的制造工艺,其特征是按如下步骤进行:
步骤1:采用型号为TU1、直径为8.0-9.0mm铜杆,经过铜拉丝机拉制成直径为0.2mm-0.7mm的铜丝,经380℃-550℃隔氧退火,再经热镀锡工艺制成镀锡铜丝;
步骤2:取镀锡铜丝七根或十九根,按照“1+6”或“1+6+12”的排列方式进行绞合,绞合中最外层为左向,相邻层绞合方向相反;所述“1+6”的排列方式是指:中间一根周边六根同心正规绞合;所述“1+6+12”的排列方式是指:中间一根、次外层六根和最外层十二根同心正规绞合;
步骤3:将氟树脂料在70-90℃下烘烤2小时后注入塑料单螺杆挤出机完成绝缘层(2)的挤包,制得绝缘线芯;在所述塑料单螺杆挤出机中采用拉管式模具,所述模具中模芯内孔径设置为:导体外径另加0.5~1.2mm间隙;模套内孔径设置为:导体外径另加2.0~3.5mm;挤出机进料口温度设置为280℃,挤出机机头温度设置为410℃,在挤出机进料口与挤出机机头之间的螺杆加热区,温度设置为阶梯式升高;针对绝缘线芯自冷却槽中的出线,设置4kV的试验电压对所述绝缘线芯上的绝缘层进行在线火花试验;
步骤4:将步骤3制得的绝缘线芯以两根对绞构成对绞单元(3),对绞单元的节径比为8~10,同一缆芯中不同的对绞单元的节径比数值不相同;
步骤5:将各对绞单元(3)经绞合构成缆芯(4),缆芯(4)的节径比为11-13;将所述缆芯(4)与引流线(5)平行设置,并在外层采用镀锡铜丝编织形成屏蔽层(6),编织密度不小于85%;
步骤6:将氟树脂料在70-90℃下烘烤2小时后注入塑料单螺杆挤出机完成护套层(7)的挤包,在所述塑料单螺杆挤出机中采用拉管式模具,所述模具中模芯内孔径设置为:屏蔽层(6)的外径另加1.5~2.5 mm的间隙;模套内孔径设置为:屏蔽层(6)的外径另加3.0~6.5 mm;挤出机进料口温度设置为280℃,挤出机机头温度设置为410℃,在挤出机进料口与挤出机机头之间的螺杆加热区,温度设置为阶梯式升高。
6.根据权利要求5所述的船舶用耐热仪表电缆的制造工艺,其特征是所述步骤3和步骤6中的温度设置为阶梯式升高是指:在挤出机进料口与挤出机机头之间的螺杆加热区均匀分段,在自挤出机进料口至挤出机机头的各段位上,依次设置加热温度为:280-285℃、320-325℃、340-345℃、360-370℃、380-390℃、400-410℃。
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