CN104851525B - 一种轨道交通车辆用电缆及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种轨道交通车辆用电缆的制造方法，包括如下步骤：导体束绞，绝缘层挤包，微波连续硫化，护套层挤包，微波连续硫化；所述制作方法不仅可以克服传统的高温高压水蒸汽连续硫化工艺的缺陷，最终制备的轨道交通车辆用电缆，其绝缘和护套机械性能、热延伸试验以及耐矿物油与耐燃料油试验也均符合GB/T12528‑2008标准要求，而且性能更稳定，表面质量更好，成本低，性价比高。
Description
技术领域
本发明涉及电缆技术领域，尤其涉及一种轨道交通车辆用电缆的制造方法。
背景技术
根据国务院《“十二五”综合交通运输体系规划》，在“十二五”期间，铁路营业里程将由2010年的9.1万公里提高到2015年的12万公里，电气化率需达到60％；城市轨道交通营运里程将由2010年的1400公里提高到2015年的3000公里，建设北京、上海、广州、深圳等城市轨道交通网络化系统，建成天津、重庆、成都、沈阳、长春、武汉、西安、南京、杭州、福州、南昌、昆明、大连、青岛、宁波、哈尔滨、苏州、无锡、长沙、郑州、东莞、南宁等城市轨道交通主骨架，规划建设合肥、贵阳、石家庄、太原、厦门、兰州、济南、乌鲁木齐、佛山、常州、温州等城市轨道交通骨干线路。
预计到2040年，我国铁路营业里程将在20万公里以上，城市轨道交通营运里程将在4万公里以上，无疑这将给轨道交通车辆用电缆带来无限商机，不少电缆企业将会挤身于这场盛宴，以期能分享一片满意的蛋糕。
根据GB/T12528-2008标准，型号DCEH/3-100的轨道交通车辆用电缆是以第5类或第6类铜芯作为导体，乙丙橡胶作为绝缘，氯磺化聚乙烯橡胶作为护套的。这种型号的轨道交通车辆用电缆的绝缘和护套的硫化工艺均是采用高温高压水蒸汽在管道中进行连续硫化生产的，虽然这种硫化方法生产的电缆也能满足绝缘和护套材料机械性能、热延伸试验以及耐矿物油与耐燃料油试验要求，但是却生产效率较低，劳动强度较大，需要上蒸汽锅炉来供应管道高温高压水蒸汽以实现连续硫化，能耗大，污染环境，需要的人员多，控制难度也较大， 生产成本高，产品质量稳定性差，尤其是外观易受蒸汽管道污垢影响而欠佳。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种轨道交通车辆用电缆及其制造方法，所述制作方法不仅可以克服传统的高温高压水蒸汽连续硫化工艺的缺陷，最终制备的轨道交通车辆用电缆，其绝缘和护套机械性能、热延伸试验以及耐矿物油与耐燃料油试验也均符合GB/T12528-2008标准要求，而且性能更稳定，表面质量更好，成本低，性价比高。
本发明提出的一种轨道交通车辆用电缆的制造方法，包括如下步骤：
S1、导体束绞：将铜丝绞合后得到芯线铜导体；
S2、绝缘层挤包：在S1得到的芯线铜导体外挤包绝缘层，得到绝缘线芯初品；
S3、微波连续硫化：将S2得到的绝缘线芯初品进行微波连续硫化处理，得到绝缘线芯成品；
S4、护套层挤包：在S3得到的绝缘线芯成品外挤包护套层，得到电缆初品；
S5、微波连续硫化：将S4得到的电缆初品进行微波连续硫化处理，得到轨道交通车辆用电缆。
优选地，在S1中，先将铜导体进行拉丝、单线退火处理得到铜丝，接着将铜丝束绞成束绞股线，优选地，束绞节径比小于或者等于20；再将束绞股线分层排列进行复绞得到芯线铜导体，优选地，最外层复绞节径比小于或者等于14。
优选地，在S1中，还包括在芯线铜导体外绕包聚酯带隔离层，绕包重叠率大于或者等于25％。
优选地，在S2中，通过挤橡机在S1得到的芯线铜导体外挤包乙丙橡胶绝缘层，挤橡机的机头温度为70-80℃，机身温度温度分为三个区：第一区温度为 38-43℃，第二区温度为60-65℃，第三区温度为70-75℃；其中乙丙橡胶绝缘层的平均厚度不小于标称值，最薄点厚度不小于标称值的90％-0.1mm。
优选地，在S3中，将S2得到的绝缘线芯初品利用微波加热到150-300℃进行硫化，微波频率为2400-2500MHz，然后电加热保持150-300℃对绝缘线芯初品继续进行硫化得到绝缘线芯成品，整个硫化的时间为1-3min。
优选地，在S3中，还包括将绝缘线芯成品按GB/T3048.9-2007标准规定进行电火花试验，试验电压为6-25kV。
优选地，在S4中，通过挤橡机在S3得到的绝缘线芯成品外挤包氯磺化聚乙烯橡胶护套层，挤橡机的机头温度为65-75℃，机机身温度分为三个区：第一区温度为42-47℃，第二区温度为50-55℃，第三区温度为65-70℃；其中氯磺化聚乙烯橡胶护套层平均厚度不小于标称值，最薄点厚度不小于标称值的85％-0.1mm。
优选地，在S5中，将S4得到的电缆初品利用微波加热到150-300℃进行硫化，微波频率为2400-2500MHz，然后电加热保持150-300℃对电缆初品继续进行硫化得到轨道交通车辆用电缆，整个硫化的时间为1-3min。
优选地，在S3和S5中的微波硫化完成后，进行常温水冷却。
优选地，在S5之后，还包括将S5得到的轨道交通车辆用电缆印字标志并依据GB/T12528-2008项目规定进行检测，对检测合格的电缆成品包装入库/出厂。
一种轨道交通车辆用电缆，由上述的轨道交通车辆用电缆的制造方法制成。
在本发明中，通过采用微波连续硫化工艺技术生产的轨道交通车辆用电缆较传统的高温高压水蒸汽连续硫化工艺技术生产的轨道交通车辆用电缆有着明显的不同：传统的高温高压水蒸汽连续硫化工艺技术生产轨道交通车辆用电缆 需要有蒸汽锅炉、专门的锅炉房、2～6名司炉人员、较长的蒸汽输送管道等，而且为了保证绝缘与护套硫化，高温高压水蒸汽连续硫化管道也很长(一般在50米以上)，这种传统硫化工艺占地面积大、投资大、能耗大、劳动强度大，生产效率低，还严重污染环境(因为烧锅炉所使用的燃煤、燃油或燃气都不可避免地排出含碳、含硫等的废气物)，产品质量稳定性差，因管道中污垢影响，产品外观也不佳。
而本发明采用的微波连续硫化工艺技术，只需将约8米长的微波硫化装置和20～30米长加热装保温装置取代传统的高温高压水蒸汽连续硫化管道即可，不需要蒸汽锅炉、锅炉房、司炉员等辅助设施和人员，减少了占地面积，节省了投资。更重要的是，微波连续硫化工艺，利用微波为能量来源，利用介电体的加热进行硫化，因物质的热量是来自于本身，不需要导热所需的时间，从而可实现高速加热，生产效率高，也不污染环境，能耗低。
本发明提出的一种轨道交通车辆用电缆的制造方法，按所述制造方法得到的轨道交通车辆用电缆，其绝缘和护套机械性能、热延伸试验以及耐矿物油与耐燃料油试验均符合GB/T12528-2008的标准要求，同时性能更稳定，表面质量更好，成本低，性价比高。
附图说明
图1为本发明提出的一种轨道交通车辆用电缆的制造方法的工艺流程图。
图2为本发明提出的一种轨道交通车辆用电缆的微波硫化工艺的生产线示意图。
具体实施方式
如图1所示，图1为发明提出的一种轨道交通车辆用电缆的制造方法的工艺流程图。
如图2所示，图2为本发明提出的一种轨道交通车辆用电缆的微波硫化工艺的生产线示意图。
参照图1，本发明提出的一种轨道交通车辆用电缆的制造方法，包括如下步骤：
S1、导体绞合：将铜丝绞合后得到芯线铜导体；
S2、绝缘层挤包：在S1得到的芯线铜导体外挤包绝缘层，得到绝缘线芯初品；
S3、微波连续硫化：将S2得到的绝缘线芯初品进行微波连续硫化处理，得到绝缘线芯成品；
S4、护套层挤包：在S3得到的绝缘线芯成品外挤包护套层，得到电缆初品；
S5、微波连续硫化：将S4得到的电缆初品进行微波连续硫化处理，得到轨道交通车辆用电缆。
具体地，在S3、S5的微波硫化工艺中，所用微波硫化装置采用7-9米长的微波硫化装置和20～30米长的电加热保温装置用以取代传统的高温高压水蒸汽连续硫化管道，实际使用中所用微波硫化装置中还包括冷却装置。
参照图2，本发明在对轨道交通车辆用电缆的绝缘层和护套层进行微波连续硫化工艺中，首先将导体通过放线装置均匀平稳放出，再通过挤橡机挤出乙丙橡胶绝缘层或者氯磺化聚乙烯橡胶护套层，将包覆好绝缘层或者护套层的初品通过微波硫化装置，利用微波硫化装置发出2400-2500MHz微波加热到150-300℃进行硫化，再利用电加热保温装置保持150-300℃对所述初品继续进行硫化，整个硫化过程持续1-3min，硫化完成后，将所述初品于水槽中常温水冷却至常温，再经牵引装置过收线装置成盘得到成品。
实施例1:
一种DCEH/3-100型轨道交通车辆用电缆的制造方法，包括如下步骤：
S1、拉丝、单线退火：将铜导体进行拉丝、单线退火处理得到符合要求直径的铜丝；
S2、导体束绞：将S1得到的符合要求直径的铜丝束绞成束绞股线，束绞节径比为20；再将束绞股线分层排列进行复绞得到芯线铜导体，最外层复绞节径比为14；
S3、隔离层绕包：在S2得到的芯线铜导体外绕包一层隔离层，包重叠率为25％；
S4、绝缘层挤包：通过挤橡机在S3处理后的芯线铜导体外继续挤包乙丙橡胶作为绝缘层得到绝缘线芯初品，挤橡机的机头温度为70℃，机身温度分为三个区：第一区温度为43℃，第二区温度为60℃，第三区温度为75℃；
S5、微波连续硫化：将S4得到的绝缘线芯初品利用2400MHz的微波加热到300℃进行硫化，并在加热保温装置中保持300℃对绝缘线芯初品继续进行硫化，硫化时间为1min，硫化完成后常温冷却得到绝缘线芯成品；
S6、电火花实验：将S5得到的绝缘线芯成品按GB/T3048.9-2007规定进行电火花试验，试验电压为6-25kV；
S7、护套层挤包：通过挤橡机在经过S6处理后的绝缘线芯成品外挤包一层氯磺化聚乙烯橡胶作为护套层得到电缆初品，其中挤橡机机头温度为65℃，机身温度分为三个区：第一区温度为47℃，第二区温度为50℃，第三区温度为70℃；
S8、微波连续硫化：将S7得到的电缆初品利用2400MHz的微波加热到300℃进行硫化，并在加热保温装置中保持300℃对电缆初品继续进行硫化，硫化时间为1min，硫化完成后常温水冷却得到DCEH/3-100型轨道交通车辆用电缆；
S9、印字标志、成品检验和包装入库/出厂：将S8得到的DCEH/3-100型轨 道交通车辆用电缆印字标志并依据GB/T12528-2008项目规定检测，对检测合格的电缆成品包装入库/出厂。
实施例2
一种DCEH/3-100型轨道交通车辆用电缆的制造方法，包括如下步骤：
S1、拉丝、单线退火：将铜导体进行拉丝、单线退火处理得到符合要求直径的铜丝；
S2、导体束绞：将S1得到的符合要求直径的铜丝束绞成束绞股线，束绞节径比为18；再将束绞股线分层排列进行复绞得到芯线铜导体，最外层复绞节径比为12；
S3、隔离层绕包：在S2得到的芯线铜导体外绕包一层隔离层，包重叠率为27％；
S4、绝缘层挤包：通过挤橡机在S3处理后的芯线铜导体外继续挤包一层乙丙橡胶作为绝缘层得到绝缘线芯初品，挤橡机的机头温度为80℃，机身温度分为三个区：第一区温度为38℃，第二区温度为65℃，第三区温度为70℃；
S5、微波连续硫化：将S4得到的绝缘线芯初品利用2500MHz的微波加热到150℃进行硫化，并在加热保温装置中保持150℃对绝缘线芯初品继续进行硫化，硫化时间为3min，硫化完成后常温水冷却得到绝缘线芯成品；
S6、电火花实验：将S5得到的绝缘线芯成品按GB/T3048.9-2007规定进行电火花试验，试验电压为6-25kV；
S7、护套层挤包：通过挤橡机在经过S6处理后的绝缘线芯成品外挤包一层氯磺化聚乙烯橡胶作为护套层得到电缆初品，其中挤橡机机头温度为75℃，机身温度分为三个区：第一区温度为42℃，第二区温度为55℃，第三区温度为65℃；
S8、微波连续硫化：将S7得到的电缆初品利用2500MHz的微波加热到150℃ 进行硫化，并在加热保温装置中保持150℃对电缆初品继续进行硫化，硫化时间为3min，硫化完成后常温水冷却得到DCEH/3-100型轨道交通车辆用电缆；
S9、印字标志、成品检验和包装入库/出厂：将S8得到的DCEH/3-100型轨道交通车辆用电缆印字标志并依据GB/T12528-2008项目规定检测，对检测合格的电缆成品包装入库/出厂。
实施例3
一种DCEH/3-100型轨道交通车辆用电缆的制造方法，包括如下步骤：
S1、拉丝、单线退火：将铜导体进行拉丝、单线退火处理得到符合要求直径的铜丝；
S2、导体束绞：将S1得到的符合要求直径的铜丝束绞成束绞股线，束绞节径比为16；再将束绞股线分层排列进行复绞得到芯线铜导体，最外层复绞节径比为10；
S3、隔离层绕包：在S2得到的芯线铜导体外绕包一层隔离层，包重叠率为29％；
S4、绝缘层挤包：通过挤橡机在S3处理后的芯线铜导体外继续挤包一层乙丙橡胶作为绝缘层得到绝缘线芯初品，挤橡机的机头温度为75℃，机身温度分为三个区：第一区温度为40℃，第二区温度为62℃，第三区温度为73℃；
S5、微波连续硫化：将S4得到的绝缘线芯初品利用2450MHz的微波加热到250℃进行硫化，并在加热保温装置中保持250℃对绝缘线芯初品继续进行硫化，硫化时间为2min，硫化完成后常温水冷却得到绝缘线芯成品；
S6、电火花实验：将S5得到的绝缘线芯成品按GB/T3048.9-2007规定进行电火花试验，试验电压为6-25kV；
S7、护套层挤包：通过挤橡机在经过S6处理后的绝缘线芯成品外挤包一层 氯磺化聚乙烯橡胶作为护套层得到电缆初品，其中挤橡机机头温度为65-75℃，机身温度分为三个区：第一区温度为45℃，第二区温度为52℃，第三区温度为68℃；
S8、微波连续硫化：将S7得到的电缆初品利用2450MHz的微波加热到250℃进行硫化，并在加热保温装置中保持250℃对电缆初品继续进行硫化，硫化时间为2min，硫化完成后常温水冷却得到DCEH/3-100型轨道交通车辆用电缆；
S9、印字标志、成品检验和包装入库/出厂：将S8得到的DCEH/3-100型轨道交通车辆用电缆印字标志并依据GB/T12528-2008项目规定检测，对检测合格的电缆成品包装入库/出厂。
其中，本发明提出的一种轨道交通车辆用电缆的制造方法不局限于DCEH/3-100型轨道交通车辆用电缆的制造，也可用于生产制造其他型号的高档橡皮绝缘及护套的电缆。
运用本发明微波连续硫化工艺技术制造的DCEH/3-100型轨道交通车辆用电缆，其绝缘和护套机械性能、热延伸试验以及耐矿物油与耐燃料油试验均符合GB/T12528-2008标准要求，而且性能更稳定，表面质量更好，成本低，性价比高。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (11)
1.一种轨道交通车辆用电缆的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、导体绞合：将铜丝绞合后得到芯线铜导体；
S2、绝缘层挤包：在S1得到的芯线铜导体外挤包绝缘层，得到绝缘线芯初品；
S3、微波连续硫化：将S2得到的绝缘线芯初品利用微波加热到150-300℃进行硫化，微波频率为2400-2500MHz，然后电加热保持150-300℃对绝缘线芯初品继续进行硫化得到绝缘线芯成品，整个硫化的时间为1-3min；
S4、护套层挤包：在S3得到的绝缘线芯成品外挤包护套层，得到电缆初品；
S5、微波连续硫化：将S4得到的电缆初品进行微波连续硫化处理，得到轨道交通车辆用电缆。
2.根据权利要求1所述的轨道交通车辆用电缆的制造方法，其特征在于，在S1中，先将铜导体进行拉丝、单线退火处理得到铜丝，接着将铜丝束绞成束绞股线。
3.根据权利要求2所述的轨道交通车辆用电缆的制造方法，其特征在于，束绞节径比小于或者等于20；再将束绞股线分层排列进行复绞得到芯线铜导体。
4.根据权利要求3所述的轨道交通车辆用电缆的制造方法，其特征在于，最外层复绞节径比小于或者等于14。
5.根据权利要求1-4任一项所述的轨道交通车辆用电缆的制造方法，其特征在于，在S1中，还包括在芯线铜导体外绕包聚酯带隔离层，绕包重叠率大于或者等于25％。
6.根据权利要求1-4任一项所述的轨道交通车辆用电缆的制造方法，其特征在于，在S2中，通过挤橡机在S1得到的芯线铜导体外挤包乙丙橡胶绝缘层，挤橡机的机头温度为70-80℃，机身温度分为三个区：第一区温度为38-43℃，第二区温度为60-65℃，第三区温度为70-75℃。
7.根据权利要求1-4任一项所述的轨道交通车辆用电缆的制造方法，其特征在于，在S3中，还包括将绝缘线芯成品按GB/T3048.9-2007标准规定进行电火花试验，试验电压为6-25kV。
8.根据权利要求1-4任一项所述的轨道交通车辆用电缆的制造方法，其特征在于，在S4中，通过挤橡机在S3得到的绝缘线芯成品外挤包氯磺化聚乙烯橡胶护套层，挤橡机的机头温度为65-75℃，机身温度分为三个区：第一区温度为42-47℃，第二区温度为50-55℃，第三区温度为65-70℃。
9.根据权利要求1-4任一项所述的轨道交通车辆用电缆的制造方法，其特征在于，在S5中，将S4得到的电缆初品利用微波加热到150-300℃进行硫化，微波频率为2400-2500MHz，然后电加热保持150-300℃对电缆初品继续进行硫化得到轨道交通车辆用电缆，整个硫化的时间为1-3min。
10.根据权利要求1-4任一项所述的轨道交通车辆用电缆的制造方法，在S3和S5中的微波连续硫化完成后，进行常温水冷却。
11.一种轨道交通车辆用电缆，其特征在于，由权利要求1-10任一项所述的轨道交通车辆用电缆的制造方法制成。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: A kind of cable for rail transit vehicle and its manufacturing method Effective date of registration: 20220919 Granted publication date: 20170125 Pledgee: Gaogou Branch of Anhui Wuwei Rural Commercial Bank Co.,Ltd. Pledgor: ANHUI HUANENG CABLE GROUP Co.,Ltd. Registration number: Y2022980015663 |