CN105225733A - 一种抗扭转卷筒电缆结构 - Google Patents

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Abstract

一种抗扭转卷筒电缆结构,包括护套层,还包括柔性芯条、绝缘线芯及隔离层;绝缘线芯不少于三根,环绕柔性芯条均布,绞合成一股而将柔性芯条包围在内,隔离层采用间隙绕包的方式将所有绝缘线芯包围在内,护套层挤包在隔离层外。本发明的优点在于,隔离层采用间隙绕包的方式,使绝缘线芯与护套层可以形成粘连状态,且柔性芯条与绝缘线芯相互粘连,使电缆形成一个整体式结构。电缆处于抗扭转应力高的频繁绕线和退绕,拖拽状态及拉力消除后,不会发生外观及内部结构变形和导体断裂现象。有效减少护套层在频繁弯曲并承受较大外力时所产生的应力。

Description

一种抗扭转卷筒电缆结构
技术领域
本发明涉及一种电缆结构,特别是一种抗扭转卷筒电缆结构。
背景技术
重型移动设备用的卷筒电缆常处于频繁往返运动的状态,因此对其抗拉伸、抗扭转及抗疲劳性能要求较高。现有的卷筒电缆是由通用橡套软电缆衍变而来,通常的改进方案就是采用更柔软的导体结构,将护套层或绝缘层的非电气性能提高,而整体的结构并无改进,忽视卷筒电缆整体结构的紧凑性和稳定性,而这两项特性对卷筒电缆的使用寿命起决定性作用。
现有的卷筒电缆的结构如图2所示,包括缆芯、重叠绕包在缆芯外的隔离层5及包裹在隔离层5外的护套层6。缆芯由多根绝缘线芯8绞合而成。在隔离层5与缆芯之间空隙中填充有填料7。绝缘线芯8包括导体81、包裹在导体81外的隔温层82及包裹在隔温层82外的绝缘层83。
但该结构的卷筒电缆存在以下不足之处:
1、从成本、效率及工艺性能考虑,填料通常采用电缆麻绳、棉绳及纱,在卷筒电缆挤包护套层时,填料不能与绝缘线芯的绝缘层形成紧密结合的整体。因此,卷筒电缆承受的外力不能均匀分散到每根绝缘线芯上,在承受同样大小的外力情况下,截面较小或稍有缺陷的绝缘线芯容易发生断芯、起鼓等不良现象。
2、隔离层采用重叠绕包的方式将所有绝缘线芯包围在内,则绝缘线芯与护套层是完全隔离的状态,在护套层受到外力时,不能将外力均分给绝缘线芯,护套层要单独承受。
综上所述,现有的卷筒电缆在承受外力拉伸、扭转及频繁移动弯曲时,绝缘线芯、隔离层及护套层都是单独承受外力,不能形成一个整体型的结构一起承受外来机械破坏,容易产生导体断裂,绝缘层及护套层“蛇皮”及破裂现象,不能满足其在恶劣环境下的使用需要。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足,而提供一种抗扭转卷筒电缆结构。它结构紧凑,整体稳定性好,解决了现有的卷筒电缆抗拉伸、扭转及抗疲劳性能不理想的问题。
本发明的技术方案是:
一种抗扭转卷筒电缆结构,包括护套层,还包括柔性芯条、绝缘线芯及隔离层;绝缘线芯不少于三根,环绕柔性芯条均布,绞合成一股而将柔性芯条包围在内,隔离层采用间隙绕包的方式将所有绝缘线芯包围在内,护套层挤包在隔离层外。
本发明进一步的技术方案是:所述柔性芯条由碳纤维绳和包裹在碳纤维绳外的柔性粘连层组成。
本发明再进一步的技术方案是:所述绝缘线芯包括导体、包裹在导体外的隔温层及包裹在隔温层外的绝缘层。
本发明更进一步的技术方案是:隔离层采用间隙绕包的间隙率为20%~50%。
本发明更进一步的技术方案是:绝缘线芯的数量为四根。
本发明更进一步的技术方案是:绝缘线芯的导体由复数根退火软铜丝绞合而成,每股退火软铜丝的节径比为13~16倍。
本发明与现有技术相比具有如下优点:
1、柔性芯条位于电缆的中心位置,并与绝缘线芯相互粘连,可使全部的绝缘线芯形成一个整体,保证了电缆的抗扭转、抗拉伸性能。可防止电缆在弯曲半径较小,收放线频率较低的情况下柔性芯条与绝缘线芯相对滑动。当电缆承受较大外力,收放线频繁的情况下,可保证绝缘线芯整体受力,避免因受力不均造成个别绝缘线芯断裂。
2、隔离层采用间隙绕包的方式,使绝缘线芯与护套层可以形成粘连状态,且柔性芯条与绝缘线芯相互粘连,使电缆形成一个整体式结构。电缆处于抗扭转应力高的频繁绕线和退绕,拖拽状态及拉力消除后,不会发生外观及内部结构变形和导体断裂现象。有效减少护套层在频繁弯曲并承受较大外力时所产生的应力。
3、隔离带采用间隙绕包的方式,使护套层与绝缘线芯部分粘连,粘连状态可有效防止护套层的“蛇皮”现象,且部分粘连便于两者相互剥离,防止护套层剥离时绝缘层损伤的问题。
以下结合图和实施例对本发明作进一步描述。
附图说明
图1为本发明的结构示意图;
图2为现有的卷筒电缆的结构示意图。
(注明:为了使结构显示更清晰,部分截面未加剖面线)。
具体实施方式
实施例1:
如图1所示,一种抗扭转卷筒电缆结构,包括柔性芯条1、绝缘线芯2、隔离层3及护套层4。绝缘线芯2有四根,环绕柔性芯条1均布,绞合成一股而将柔性芯条1包围在内,隔离层3采用间隙绕包的方式将所有绝缘线芯2包围在内,护套层4挤包在隔离层3外。
所述柔性芯条1由碳纤维绳11和包裹在碳纤维绳11外的柔性粘连层12组成。柔性粘连层72的材质为硅橡胶。
所述绝缘线芯2包括导体21、包裹在导体21外的隔温层22及包裹在隔温层22外的绝缘层23。所述导体21由复数根退火软铜丝绞合而成,每股退火软铜丝的节径比为13~16倍。
隔离层5由隔离带组成,其间隙绕包的间隙率为20%~50%。
实施例2:
本实施例与实施例1相比,区别在于,护套层4的材料配方如下:氯化聚乙烯橡胶100份,乙烯-丁烯共聚物15份,乙烯-醋酸乙烯脂橡胶EVA3份,氧化镁10份,钙锌稳定剂3份,防老剂2份,硬脂酸0.8份,三氧化二锑9份,半精炼石蜡2.5份,色素炭黑18份,沉淀法白炭黑30份,活性纳米高岭土50份,阻燃剂18份,滑石粉19份,癸二酸二辛酯DOS21份,助交联剂6份,过氧化物交联剂5份。
防老剂包括防老剂RD1.0份和防老剂MB1.0份。
该配方带来的有益效果如下:在炼制过程中,将氯化聚乙烯橡胶、乙烯-丁烯共聚物和乙烯-醋酸乙烯脂橡胶EVA一起加入密炼机混炼,使三者充分和混合。乙烯-丁烯共聚物分散到氯化聚乙烯橡胶里面,降低了氯化聚乙烯橡胶的玻璃化温度,改善了材料的低温性能。
配方中采用的乙烯-丁烯共聚物是作为氯化聚乙烯橡胶的低温改善材料,由于乙烯-丁烯共聚物分子量分布较宽,杂链较少,玻璃化温度为-70℃,其改善氯化聚乙烯橡胶的低温性能的效果更好,可有效提高成品电缆的低温拉伸性能和低温曲挠性能。
配方中采用的增塑剂是癸二酸二辛酯DOS,其熔点温度为-55℃,故在-50℃时仍具有良好的流动特性,低挥发的性能使氯化聚乙烯橡胶具有较低的硬度,成品电缆具有优良的低温柔韧性能和良好的物理机械性能。
本发明技术效果的说明:
本发明与现有卷筒电缆在同一规格的条件下,进行电缆拉伸试验及电缆曲挠拖曳试验对比,结果如表1、2所示。
成品电缆拉伸试验,按标准的要求是指电缆绝缘材料及护套材料的物理机械性能,而不是电缆结构上考核的拉伸试验,表1是根据本发明抗扭转卷筒电缆运行的特点,经客户使用后反复验证而制定。
表1:电缆拉伸试验
表2的试验是根据卷筒电缆的弯曲半径要求及承受外力负荷的条件,对其进行反复曲挠拖曳往返的过程。
表2:电缆曲挠拖曳试验
结合表1表2可以看出,本发明中的抗扭转卷筒电缆具有良好的抗拉伸、扭转及抗疲劳性能。

Claims (7)

1.一种抗扭转卷筒电缆结构,包括护套层,其特征是:还包括柔性芯条、绝缘线芯及隔离层;
绝缘线芯不少于三根,环绕柔性芯条均布,绞合成一股而将柔性芯条包围在内,隔离层采用间隙绕包的方式将所有绝缘线芯包围在内,护套层挤包在隔离层外。
2.如权利要求1所述的一种抗扭转卷筒电缆结构,其特征是:所述柔性芯条由碳纤维绳和包裹在碳纤维绳外的柔性粘连层组成。
3.如权利要求1所述的一种抗扭转卷筒电缆结构,其特征是:所述绝缘线芯包括导体、包裹在导线外的隔温层及包裹在隔温层外的绝缘层。
4.如权利要求2所述的一种抗扭转卷筒电缆结构,其特征是:所述绝缘线芯包括导体、包裹在导体外的隔温层及包裹在隔温层外的绝缘层。
5.如权利要求1~4中任一项所述的一种抗扭转卷筒电缆结构,其特征是:隔离层采用间隙绕包的间隙率为20%~50%。
6.如权利要求1~4中任一项所述的一种抗扭转卷筒电缆结构,其特征是:绝缘线芯的数量为四根。
7.如权利要求4所述的一种抗扭转卷筒电缆结构,其特征是:绝缘线芯的导体由复数根退火软铜丝绞合而成,每股退火软铜丝的节径比为13~16倍。
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DE102006015878A1 (de) * 2006-04-05 2007-10-11 Nexans Flexible elektrische Steuerleitung
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CN203536092U (zh) * 2013-10-19 2014-04-09 河南中录电缆有限公司 一种碳纤维增强型铝合金导体光电复合电缆

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