CN103545049B - 高柔性高强度卷筒、拖链电缆的加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于电缆加工技术领域，具体涉及一种高柔性高强度卷筒、拖链电缆的加工方法。本发明的方法包括下述的步骤：导体绞制、绝缘挤制、绝缘缆芯绕包聚酯带、橡胶填充条制作、成缆、外护套挤制。本发明的有益效果在于，为国内外港口、码头、起重机、行走式机械等领域提了供高性能、长寿命的卷筒、拖链电缆。使用寿命达18-24个月。不仅降低了更换电缆的费用，而且还节省了大量的人力、物力和时间，具有非常可观的社会效益非常。
Description
技术领域
本发明属于电缆加工技术领域，具体涉及一种高柔性高强度卷筒、拖链电缆的加工方法。
背景技术
在港口、码头、起重机、行走式机械等领域，存在着大量反复卷绕、反复弯曲使用的电缆。这些电缆对柔软性和机械强度要求的非常高。目前市场上使用的这类电缆，使用寿命通常在3-6个月左右。在反复的卷绕、弯曲中电缆导体很快被折断，只能重新更换新电缆。不仅增加了成本费用，而且频繁更换还大大影响了工作进度和效率。
发明内容
为了解决上述的技术问题，本发明提供了一种高柔性高强度卷筒、拖链电缆的加工方法。
本发明的方法加工制得的电缆满足港口、码头、起重机、行走式机械等领域，对耐复绕、耐弯曲、耐老化、长寿命电缆的需求。
本发明是通过下述的技术方案来实现的：
高柔性高强度卷筒、拖链电缆的加工方法，该方法包括下述的步骤：
（1）导体绞制：各层全部顺绞，从内到外每个层都按同一个绞向绞制导体；普通的导体绞制，都是最外层绞向为左向，次外层为右向，再次外层为左向，再一个次外层为右向，依此类推。相邻两层的绞向必须相反，这是标准中的通常规定。为了提高卷筒、拖链电缆导体的耐弯曲性能，本发明人进行了大量试验，采用了各层全部顺绞的绞制工艺，即从内到外每个层都按同一个绞向绞制导体；
（2）绝缘挤制：将步骤（1）中制作好的导体通过带水汽平衡的连续硫化生产线挤制包覆上一层橡胶绝缘并硫化，经过分段后得到三根绝缘缆芯；
（3）绝缘缆芯绕包聚酯带：将绝缘缆芯外面再绕包上一层聚酯带；其目的是避免绝缘橡胶与外层的护套橡胶粘为一体；
（4）橡胶填充条制作：将细钢丝作为“导体”，通过挤橡机挤制包覆上一层橡胶，经过分段后得到三根圆整的橡胶填充条；
（5）成缆：将步骤（3）、（4）中得到的3根绝缘动力线与3根橡胶填充条交叉成缆，所述的橡胶填充条中心带细钢丝，所述的交叉成缆具体步骤为：在三根粗绝缘动力线芯绞合的缝隙之间放入三根步骤（4）中得到的橡胶填充条，缩小节距为20d，外面不包任何扎带；
目的是让钢丝橡胶填充条的橡胶与外护套橡胶在高温下粘连，形成一个整体，当电缆弯曲、拖动时由外护套与钢丝橡胶填充条承受主要的拉力；
（6）外护套挤制：将步骤（5）中成缆好的线芯在硫化生产线上挤制上一层外护套。
上述的步骤（2）中，绝缘缆芯包括下述重量份数的组分：
乙丙橡胶477010-25
乙丙橡胶46405-15
氧化锌1-6
硬脂酸0.1-0.6
防老剂MB0.1-1.0
四季戊四醇酯0.1-0.9
抗氧剂0.05-0.2
钛白粉0.5-2.5
石蜡0.5-2.5
硅烷偶联剂0.1-0.6
山西陶土10-40
滑石粉10-25
石蜡油300#1-8
过氧化二异丙苯0.5-2.0
三烯丙基异三聚氰酸酯0.1-0.6
优选的，上述的步骤（2）中，绝缘缆芯包括下述重量份数的组分：
乙丙橡胶477010-20
乙丙橡胶46405-15
氧化锌1-5
硬脂酸0.1-0.5
防老剂MB0.1-0.8
四季戊四醇酯0.1-0.8
抗氧剂0.05-0.15
钛白粉0.5-2.0
石蜡0.5-2.0
硅烷偶联剂0.1-0.5
山西陶土10-30
滑石粉12-20
石蜡油300#1-5
过氧化二异丙苯0.5-1.5
三烯丙基异三聚氰酸酯0.1-0.5。
更优选的，上述的步骤（2）中，绝缘缆芯包括下述重量份数的组分：
乙丙橡胶477015
乙丙橡胶464012
氧化锌2.2
硬脂酸0.2
防老剂MB0.4
四季戊四醇酯0.3
抗氧剂0.12
钛白粉1.2
石蜡1.2
硅烷偶联剂0.2
山西陶土25
滑石粉15
石蜡油300#2.5
过氧化二异丙苯1.0
三烯丙基异三聚氰酸酯0.25。
作为本发明的一种改进，上述的步骤（6）中，护套包括下述重量份数的组分：
氯化聚乙烯CPE300015-40
防老剂RD0.1-1.5
氧化镁1-9
三盐基硫酸铅0.5-2.0
钙锌稳定剂1-6
炭黑N3301-10
白炭黑1-10
氯化聚乙烯陶土5-20
滑石粉1-20
葵二酸二辛酯1-6
偏苯三酸三辛酯1-10
过氧化二异丙苯0.4-2.0
三烯丙基异三聚氰酸酯0.4-2.0
阻燃剂GK3011-6。
优选的，上述的步骤（6）中，护套包括下述重量份数的组分：
氯化聚乙烯CPE300020-35
防老剂RD0.1-1.0
氧化镁2-6
三盐基硫酸铅0.6-1.6
钙锌稳定剂2-5
炭黑N3302-6
白炭黑2-6
氯化聚乙烯陶土10-16
滑石粉10-17
葵二酸二辛酯1-4
偏苯三酸三辛酯2-6
过氧化二异丙苯0.5-1.6
三烯丙基异三聚氰酸酯0.5-1.6
阻燃剂GK3011-4。
更优选的，上述的步骤（6）中，护套包括下述重量份数的组分：
氯化聚乙烯CPE300025
防老剂RD0.4
氧化镁3.2
三盐基硫酸铅1.2
钙锌稳定剂3
炭黑N3304
白炭黑4
氯化聚乙烯陶土12
滑石粉13
葵二酸二辛酯3
偏苯三酸三辛酯4
过氧化二异丙苯1.0
三烯丙基异三聚氰酸酯1.0
阻燃剂GK3011.5。
上述的AT-10是指：四季戊四醇酯
A93是：抗氧剂
A-172是：硅烷偶联剂
CM777：滑石粉
DCP:过氧化二异丙苯
TAIC:三烯丙基异三聚氰酸酯
三盐：三盐基硫酸铅
DOS:葵二酸二辛酯
TOTM:偏苯三酸三辛酯
GK301:阻燃剂
本发明还研制了专用的电缆绝缘、护套橡胶配方：
本发明的护套橡胶抗张强度高，抗撕裂、抗开裂、耐磨、耐紫外线、耐老化、柔软性较好。
加强型结构力学设计说明：
（1）先将3根多股细钢丝绳挤上橡胶，作为填充胶条；然后分别填入3根动力线芯绞合的3个缝隙中一起成缆；
（2）在每根动力线芯外面绕包一层聚酯带。
（3）成缆后不再绕包扎带，直接挤橡胶护套，目的是让带钢丝的3根胶条与外护套在高温下粘在一起，与外护套成为一个整体。这样在卷绕、拖拽时，外护套与钢丝绳承受了主要拉力，降低了对动力线芯的拖拽力。同时由于每根动力线芯外面都绕包了一层聚酯带，没有与外护套和钢丝胶条粘在一起，在卷绕、拖拽时可以相对进行滑动，大大降低了对其的硬拉伤力，从而大大延长该类电缆的使用寿命。
本发明的有益效果在于，为国内外港口、码头、起重机、行走式机械等领域提了供高性能、长寿命的卷筒、拖链电缆。使用寿命达18-24个月。不仅降低了更换电缆的费用，而且还节省了大量的人力、物力和时间，具有非常可观的社会效益非常。
附图说明
图1为本发明中的电缆结构示意图；
图中：1-导体，2-聚酯带Ⅰ，3-橡胶绝缘，4-聚酯带Ⅱ，5-钢丝，6-橡胶，7-橡胶护套。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作更进一步的说明，以便本领域的技术人员更了解本发明，但并不因此限制本发明。
实施例1
本发明的电缆包括导体1，聚酯带Ⅰ2，橡胶绝缘3，聚酯带Ⅱ4，钢丝5，橡胶6，橡胶护套7，导体1外层为聚酯带Ⅰ2，聚酯带2外有橡胶绝缘3，橡胶绝缘3外层是聚酯带Ⅱ4，上述的导体1、聚酯带Ⅰ2、聚酯带Ⅱ4、橡胶绝缘3这些部件组成了结构单元结构Ⅰ，电缆包括三个上述的结构单元Ⅰ，相邻的结构单元Ⅰ之间有结构单元Ⅱ，结构单元Ⅱ由钢丝5和位于钢丝外层的橡胶6组成，橡胶护套将上述的结构单元Ⅰ和结构单元Ⅱ包覆起来，使护套与结构单元Ⅰ、结构单元Ⅱ的截面为圆形，整个电缆呈圆柱形。
本发明的电缆其绞制方法如下：
（1）导体1绞制：各层全部顺绞，从内到外每个层都按同一个绞向绞制导体1；普通的导体1绞制，都是最外层绞向为左向，次外层为右向，再次外层为左向，再一个次外层为右向，依此类推。相邻两层的绞向必须相反，这是标准中的通常规定。为了提高卷筒、拖链电缆导体的耐弯曲性能，本发明人进行了大量试验，采用了各层全部顺绞的绞制工艺，即从内到外每个层都按同一个绞向绞制导体；
（2）绝缘挤制：将步骤（1）中制作好的导体1通过带水汽平衡的连续硫化生产线挤制包覆上一层橡胶绝缘3并硫化，经过分段后得到三根绝缘缆芯；
（3）绝缘缆芯绕包聚酯带Ⅱ4：将绝缘缆芯外面再绕包上一层聚酯带Ⅱ4；其目的是避免绝缘橡胶与外层的护套橡胶粘为一体；
（4）橡胶填充条制作：将细钢丝作为“导体”1，通过挤橡机挤制包覆上一层橡胶，经过分段后得到三根圆整的橡胶填充条；
（5）成缆：将步骤（3）、（4）中得到的3根绝缘动力线与3根橡胶填充条交叉成缆，所述的橡胶填充条中心带细柔钢丝，所述的交叉成缆具体步骤为：在三根粗绝缘动力线芯绞合的缝隙之间放入三根步骤（4）中得到的橡胶填充条，缩小节距为20d，外面不包任何扎带；
目的是让钢丝橡胶填充条的橡胶与外护套橡胶在高温下粘连，形成一个整体，当电缆弯曲、拖动时由外护套与钢丝橡胶填充条承受主要的拉力；
（6）外护套挤制：将步骤（5）中成缆好的线芯在硫化生产线上挤制上一层外护套。以下的实施例中均采用上述的方法，如无特殊说明；
步骤（2）中的橡胶绝缘，其配方中的各组分的重量份数如下：
乙丙橡胶477015
乙丙橡胶464012
氧化锌2.2
硬脂酸0.2
防老剂MB0.4
四季戊四醇酯0.3
抗氧剂0.12
钛白粉1.2
石蜡1.2
硅烷偶联剂0.2
山西陶土25
滑石粉15
石蜡油300#2.5
过氧化二异丙苯1.0
三烯丙基异三聚氰酸酯0.25。
步骤（6）中的护套，其配方中的各组分的重量份数如下：
氯化聚乙烯CPE300025
防老剂RD0.4
氧化镁3.2
三盐基硫酸铅1.2
钙锌稳定剂3
炭黑N3304
白炭黑4
氯化聚乙烯陶土12
滑石粉13
葵二酸二辛酯3
偏苯三酸三辛酯4
过氧化二异丙苯1.0
三烯丙基异三聚氰酸酯1.0
阻燃剂GK3011.5。
本发明的护套橡胶抗张强度高，抗撕裂、抗开裂、耐磨、耐紫外线、耐老化、柔软性较好。
本发明中的所采用的护套，其各指标如下：
抗张强度：11.9
断裂伸长率：450
抗老化性：热老化变化率：≤25
对比实验数据如下：采用本发明的方法加工所得的电缆，与普通方法加工所制得的电缆（以下称对比例），两者的对比参数如下：
实施例2
步骤（2）中的绝缘缆芯，其配方中的各组分的重量份数如下：
乙丙橡胶477010
乙丙橡胶46405
氧化锌1
硬脂酸0.1
防老剂MB0.1
四季戊四醇酯0.1
抗氧剂0.05
钛白粉0.5
石蜡0.5
硅烷偶联剂0.1
山西陶土10
滑石粉10
石蜡油300#1
过氧化二异丙苯0.5
三烯丙基异三聚氰酸酯0.1。
步骤（6）中的护套，其配方中的各组分的重量份数如下：
氯化聚乙烯CPE300015
防老剂RD0.1
氧化镁1
三盐基硫酸铅0.5
钙锌稳定剂1
炭黑N3301
白炭黑1
氯化聚乙烯陶土5
滑石粉1
葵二酸二辛酯1
偏苯三酸三辛酯1
过氧化二异丙苯0.4
三烯丙基异三聚氰酸酯0.4
阻燃剂GK3011。
实施例3
步骤（2）中的绝缘缆芯，其配方中的各组分的重量份数如下：
乙丙橡胶477025
乙丙橡胶464015
氧化锌6
硬脂酸0.6
防老剂MB1.0
四季戊四醇酯0.9
抗氧剂0.2
钛白粉2.5
石蜡2.5
硅烷偶联剂0.6
山西陶土40
滑石粉25
石蜡油300#8
过氧化二异丙苯2.0
三烯丙基异三聚氰酸酯0.6。
步骤（6）中的护套，其配方中的各组分的重量份数如下：
氯化聚乙烯CPE300040
防老剂RD1.5
氧化镁9
三盐基硫酸铅2.0
钙锌稳定剂6
炭黑N33010
白炭黑10
氯化聚乙烯陶土20
滑石粉20
葵二酸二辛酯6
偏苯三酸三辛酯10
过氧化二异丙苯2.0
三烯丙基异三聚氰酸酯2.0
阻燃剂GK3016。
实施例4
步骤（2）中的绝缘缆芯，其配方中的各组分的重量份数如下：
乙丙橡胶477018
乙丙橡胶464012
氧化锌3
硬脂酸0.3
防老剂MB0.5
四季戊四醇酯0.5
抗氧剂0.1
钛白粉1.5
石蜡1.5
硅烷偶联剂0.3
山西陶土25
滑石粉15
石蜡油300#4
过氧化二异丙苯1.5
三烯丙基异三聚氰酸酯0.3。
步骤（6）中的护套，其配方中的各组分的重量份数如下：
氯化聚乙烯CPE300015
防老剂RD0.8
氧化镁6
三盐基硫酸铅1.5
钙锌稳定剂4
炭黑N3306
白炭黑6
氯化聚乙烯陶土15
滑石粉12
葵二酸二辛酯3
偏苯三酸三辛酯5
过氧化二异丙苯1.2
三烯丙基异三聚氰酸酯1.5
阻燃剂GK3014。
Claims (6)
1.高柔性高强度卷筒、拖链电缆的加工方法，其特征在于，该方法包括下述的步骤：
（1）导体绞制：各层全部顺绞，从内到外每个层都按同一个绞向绞制导体；
（2）绝缘挤制：将步骤（1）中制作好的导体通过带水汽平衡的连续硫化生产线挤制包覆上一层橡胶绝缘并硫化，经过分段后得到三根绝缘缆芯；
（3）绝缘缆芯绕包聚酯带：将绝缘缆芯外面再绕包上一层聚酯带；
（4）橡胶填充条制作：将细钢丝作为“导体”，通过挤橡机挤制包覆上一层橡胶，经过分段后得到三根圆整的橡胶填充条；
（5）成缆：将步骤（3）、（4）中得到的三根绝缘缆芯与三根橡胶填充条交叉成缆，所述的橡胶填充条中心带细钢丝，所述的交叉成缆具体步骤为：在三根绝缘缆芯绞合的缝隙之间放入三根步骤（4）中得到的橡胶填充条，缩小节距为20d，外面不包任何扎带；
（6）外护套挤制：将步骤（5）中成缆好的线芯在硫化生产线上挤制上一层外护套；
所述的步骤（2）中，绝缘缆芯橡胶绝缘包括下述重量份数的组分：
乙丙橡胶477010-25
乙丙橡胶46405-15
氧化锌1-6
硬脂酸0.1-0.6
防老剂MB0.1-1.0
四季戊四醇酯0.1-0.9
抗氧剂0.05-0.2
钛白粉0.5-2.5
石蜡0.5-2.5
硅烷偶联剂0.1-0.6
山西陶土10-40
滑石粉10-25
石蜡油300#1-8
过氧化二异丙苯0.5-2.0
三烯丙基异三聚氰酸酯0.1-0.6。
2.如权利要求1所述的高柔性高强度卷筒、拖链电缆的加工方法，其特征在于，所述的步骤（2）中，绝缘缆芯橡胶绝缘包括下述重量份数的组分：
乙丙橡胶477010-20
乙丙橡胶46405-15
氧化锌1-5
硬脂酸0.1-0.5
防老剂MB0.1-0.8
四季戊四醇酯0.1-0.8
抗氧剂0.05-0.15
钛白粉0.5-2.0
石蜡0.5-2.0
硅烷偶联剂0.1-0.5
山西陶土10-30
滑石粉12-20
石蜡油300#1-5
过氧化二异丙苯0.5-1.5
三烯丙基异三聚氰酸酯0.1-0.5。
3.如权利要求2所述的高柔性高强度卷筒、拖链电缆的加工方法，其特征在于，所述的步骤（2）中，绝缘缆芯橡胶绝缘包括下述重量份数的组分：
乙丙橡胶477015
乙丙橡胶464012
氧化锌2.2
硬脂酸0.2
防老剂MB0.4
四季戊四醇酯0.3
抗氧剂0.12
钛白粉1.2
石蜡1.2
硅烷偶联剂0.2
山西陶土25
滑石粉15
石蜡油300#2.5
过氧化二异丙苯1.0
三烯丙基异三聚氰酸酯0.25。
4.如权利要求1所述的高柔性高强度卷筒、拖链电缆的加工方法，其特征在于，所述的步骤（6）中，外护套包括下述重量份数的组分：
氯化聚乙烯CPE300015-40
防老剂RD0.1-1.5
氧化镁1-9
三盐基硫酸铅0.5-2.0
钙锌稳定剂1-6
炭黑N3301-10
白炭黑1-10
氯化聚乙烯陶土5-20
滑石粉1-20
葵二酸二辛酯1-6
偏苯三酸三辛酯1-10
过氧化二异丙苯0.4-2.0
三烯丙基异三聚氰酸酯0.4-2.0
阻燃剂GK3011-6。
5.如权利要求4所述的高柔性高强度卷筒、拖链电缆的加工方法，其特征在于，所述的步骤（6）中，外护套包括下述重量份数的组分：
氯化聚乙烯CPE300020-35
防老剂RD0.1-1.0
氧化镁2-6
三盐基硫酸铅0.6-1.6
钙锌稳定剂2-5
炭黑N3302-6
白炭黑2-6
氯化聚乙烯陶土10-16
滑石粉10-17
葵二酸二辛酯1-4
偏苯三酸三辛酯2-6
过氧化二异丙苯0.5-1.6
三烯丙基异三聚氰酸酯0.5-1.6
阻燃剂GK3011-4。
6.如权利要求5所述的高柔性高强度卷筒、拖链电缆的加工方法，其特征在于，所述的步骤（6）中，外护套包括下述重量份数的组分：
氯化聚乙烯CPE300025
防老剂RD0.4
氧化镁3.2
三盐基硫酸铅1.2
钙锌稳定剂3
炭黑N3304
白炭黑4
氯化聚乙烯陶土12
滑石粉13
葵二酸二辛酯3
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2013
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