CN106057301B - 电梯用电缆 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电缆，特别涉及一种电梯用电缆，包含多根导电体、对多根导电体进行包覆的绝缘体，该绝缘体为碳纤维绝缘体，且绝缘体内形成多个用于容纳各导电体的容置腔，且各容置腔之间相互隔开互不连通均为独立的腔体，且各容置腔的腔体的截面形状与各自所对应的导电体的截面形状相同，且各容置腔的内表面与各自所对应的导电体的外表面紧密贴合。同现有技术相比，由于碳纤维材料相比传统的PVC材料而言具有更高的强度和更好的柔韧性，所以可以有效防止绝缘体在电缆弯曲时出现磨损、开裂和老化的现象，在安全有效的提高了整根电缆使用寿命的同时还可省去包覆在各导电体表面的绝缘层。
Description
技术领域
本发明涉及一种电缆，特别涉及一种电梯用电缆。
背景技术
电梯电缆，作为一种用于在电梯的轿厢进行上下运动时，对电梯进行供电和信号传输的电缆，需要其具备较好的可靠性和稳定。
而目前电梯电缆的结构一般都是由包覆有绝缘层的若干根导电体和包覆在每各导电体外表面的绝缘体构成。并且随着电梯电气控制技术的发展，用于传输电能和信号的线芯的芯数越来越少，从而使得电梯电缆绝缘线芯具有更多的排列方式进行组合，以减少材料消耗。但随着轿厢的上下运动，电梯电缆会随着轿厢进行弯曲运动，而为了确保电缆能够有效的进行弯曲，就需要绝缘体和包覆在导电体外的绝缘层的材质具有较软的特性，而目前的电梯电缆绝缘体和绝缘层的材质一般采用的是PVC塑料的材质，并在加工过程中绝缘体和绝缘层一般都是采用挤包成型的方式，以对电缆中的各导电体之间进行绝缘，同时为了使得电缆在弯曲过程中具有一定的刚性不易产生断裂，还需要在绝缘体的两侧穿设钢丝绳，以保证电缆在经反复弯曲后不会产生断裂的现象，并在回复原始状态时不会产生局部变形。但由于电缆中的PVC绝缘材料在经反复弯曲后会出现开裂、老化和磨损现象，这就会导致电缆内部的导电体会暴露出来引发安全隐患，并且相邻两个导电体之间也会因绝缘材料的磨损而发生碰线的现象，进而引发电梯在运行过程中出现短路。因此维护人员需要定点定时对电缆进行检查、维护和更换，因此就提高了电梯的使用成本。
因此，如何能够更加安全有效的提高电梯电缆的使用寿命，降低电梯的使用和维护成本是目前所要解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电梯用电缆，可安全有效的提高电梯电缆的使用寿命，降低电梯的使用和维护成本。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种电梯用电缆，包含N根导电体、对N根导电体进行包覆的绝缘体，所述绝缘体为碳纤维绝缘体，且所述绝缘体内形成M个用于容纳各导电体的容置腔；
其中，所述M等于所述N为自然数，并一一对应，且各容置腔之间相互隔开互不连通均为独立的腔体，且各容置腔的腔体的截面形状与各自所对应的导电体的截面形状相同，且各容置腔的内表面与各自所对应的导电体的外表面紧密贴合。
本发明相对于现有技术而言，由于本发明的电缆所采用的绝缘体为碳纤维绝缘体，且碳纤维绝缘体的内部形成有多个用于容纳导电体的容置腔，并且每个腔体是相互独立的，通过碳纤维绝缘体自身直接对各导电体进行相互隔离，而由于碳纤维材料相比传统的PVC材料而言具有更高的强度和更好的柔韧性，所以可以有效防止绝缘体在电缆弯曲时出现磨损、开裂和老化的现象，在安全有效的提高了整根电缆使用寿命的同时还可省去包覆在各导电体表面的绝缘层。同时由于碳纤维材料相比传统的PVC材料具有重量轻和更好的弹性回复能力，所以还能够省去穿设在绝缘体内部的钢丝绳，在节约生产成本的同时还能够大大降低整根电缆的重量，使得电梯在运行时的功耗得以大大减小，从而进一步降低了整台电梯的使用和维护成本。
进一步的，各导电体包含K束线芯、包覆在各束线芯外表面的绝缘层；其中，所述K为自然数。由此可知，由于各导电体是由多束线芯构成，并且每束线芯的外表面包覆有绝缘层，从而单根导电体可传输不同的电信号，以保证电梯的正常运行。
进一步的，所述绝缘层为聚氯乙烯PVC绝缘层或碳纤维绝缘层。而当所述绝缘层为碳纤维绝缘层时，在所述绝缘体的各容置腔内，包覆在各束线芯外表面的碳纤维绝缘层相互连接成为一整体并与所述绝缘体一体成型，且各碳纤维绝缘层在所述绝缘体的容置腔内对各线芯进行环绕形成用于被各束线芯穿设的通道。由于绝缘层采用的是碳纤维绝缘层，并且层与碳纤维绝缘体是一体成型的，从而进一步提高了导电体中各束线芯之间的隔绝能力，以保证信号的稳定传输，避免绝缘层因电缆反复弯曲而出现开裂、磨损和老化现象。
进一步的，每根导电体中的各束线芯在所述容置腔内任意排列组合。其中，在每根导电体中，至少有一束线芯为主线芯并位于该线芯所对应的容置腔的中心位置，而该导电体中的其余线芯为副线芯且等距环绕在所述主线芯的四周，或者，在每根导电体中，各线芯按可按矩形阵列的方式排列在各自所对应的容置腔内。通过不同导电体线芯的排列组合方式，可满足不同端子排的连接需求。
进一步的，每束线芯为由铜导线和钢导线相互绞合而成。通过铜导线和钢导线相互绞合构成的线芯，可在不影响每束线芯导电性能的前提下还可提高每束线芯的强度，避免电缆在反复弯曲时出现断裂现象，以保证电梯在运行时信号和供电的稳定传输。
进一步的，所述钢导线的数量少于所述铜导线的数量，并且，为了满足不同工况，所述线芯在完成绞合后，各钢导线被各铜导线所包围并处于所述线芯的中心位置；或者，所述线芯在完成绞合后，各钢导线绞合在所述线芯的外表面，且以所述线芯的中心为基点等距环绕设置。
进一步的，所述碳纤维绝缘层为采用若干根碳纤维丝线按照预定的缠绕顺序编制而成。通过碳纤维丝线编制而成的碳纤维绝缘体可进一步提高碳纤维绝缘体的强度，避免电缆在弯曲时出现断裂现象。
附图说明
图1为本发明第一实施方式的电梯用电缆的结构示意图；
图2为本发明第一实施方式中单根导体内的各线芯采用环绕设置的结构示意图；
图3为本发明第一实施方式中单根导体内的各线芯采用矩形阵列时的结构示意图；
图4为本发明第二实施方式的电梯用电缆的结构示意图；
图5为本发明第二实施方式中各线芯的铜导线对钢导线进行包围的结构示意图；
图6为本发明第二实施方式中各线芯的钢导线在线芯四周等距环绕时的结构示意图；
图7为本发明第二实施方式中各线芯采用多根铜钢绞合体进行绞合时的结构示意图；
图8为本发明第三实施方式的电梯用电缆的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。
本发明的第一实施方式涉及一种电梯用电缆，如图1所示，包含多根导电体1、对多根导电体1进行包覆的绝缘体2。并且，本实施方式中所采用的绝缘体为碳纤维绝缘体，同时绝缘体2内形成多个用于容纳各导电体1的容置腔2-1。
其中，导电体1内的容置腔2-1的数量与导电体1的数量相同，且一一对应。并且，各容置腔2-1之间相互隔开互不连通均为独立的腔体，且各容置腔2-1的腔体的截面形状与各自所对应的导电体1的截面形状相同，当各导电体1在被绝缘体2包覆后，绝缘体2各容置腔2-1的内表面与各自所对应的导电体1的外表面紧密贴合。
通过上述内容不难发现，由于本实施方式的电缆所采用的绝缘体2为碳纤维绝缘体，且碳纤维绝缘体的内部形成有多个用于容纳导电体1的容置腔2-1，并且每个容置腔2-1的腔体是相互独立的，通过碳纤维绝缘体自身直接对各导电体1进行相互隔离，而由于碳纤维材料相比传统的PVC材料而言具有更高的强度和更好的柔韧性，所以可以有效防止绝缘体在电缆弯曲时出现磨损、开裂和老化的现象，在安全有效的提高了整根电缆使用寿命的同时还可省去包覆在各导电体1表面的绝缘层。同时由于碳纤维材料相比传统的PVC材料具有更轻的重量和更好的弹性回复能力，所以还能够省去穿设在绝缘体内部的钢丝绳，在节约生产成本的同时还能够大大降低整根电缆的重量，使得电梯在运行时的功耗得以大大减小，从而进一步降低了整台电梯的使用和维护成本。
另外，值得一提的是，在本实施方式中，如图2所示，各导电体1主要由多束线芯1-1和包覆在各束线芯1-1外表面的绝缘层1-2构成，通过包覆在各线芯1-1外表面的绝缘层1-2可将单根导电体1中的各线芯1-1完全隔开，从而使得单根导电体1可同时传输不同的电信号，以保证电梯的正常运行。
并且，该绝缘层1-2可采用聚氯乙烯PVC绝缘层或碳纤维绝缘层。而在本实施方式中，绝缘层1-2采用的是碳纤维绝缘层，同时在绝缘体2的各容置腔2-1内，包覆在各束线芯1-1外表面的碳纤维绝缘层相互连接成为一整体并与绝缘体2一体成型，且各碳纤维绝缘层在绝缘体2的容置腔2-1内对各线芯1-1进行环绕形成用于被各束线芯1-1穿设的通道(图中未标示)。
由此不难发现，由于绝缘层1-2采用的是碳纤维绝缘层，并且与碳纤维绝缘体是一体成型的，从而进一步提高了导电体中各束线芯之间的隔绝能力，以保证信号的稳定传输，避免绝缘层因电缆反复弯曲而出现开裂、磨损和老化现象。
具体的说，如图2所示，每根导电体1为由多根铜导线1-1-1相互绞合而成，同时本实施方式的每根导电体1中用于对各线芯1-1进行包覆的碳纤维绝缘层1-2在绝缘体2的容置腔2-1内均连为一体，形成一个截面形状为网状结构的碳纤维网管，并且该碳纤维网管还与碳纤维绝缘体连为一体，从而使得带有容置腔2-1的绝缘体2与设置在容置腔2-1内的碳纤维网管可成为一个整体，因此在加工过程中，只需在整个绝缘体2上加工出用于容纳各束线芯的网孔即可实现导电体1与绝缘体2的配合，从而简化了整根电缆的加工难度和复杂程度。另外，需要说明是，由于绝缘层1-2和绝缘体2为一个整体，从而可进一步提高绝缘体2的强度，使得电缆在弯曲时，绝缘体2更不易发生开裂或磨损现象。
并且，在本实施方式中，导电体1中的各束线芯1-1在容置腔2-1内可以任意的方式进行排列组合。例如，如图1和2所示，在每根导电体1中，可以至少有一束线芯1-1为主线芯并位于该线芯所对应的容置腔2-1的中心位置，而该导电体中的其余线芯1-1为副线芯且等距环绕在主线芯的四周。或者，如图3所示，在每根导电体1中，各线芯1-1可按矩形阵列的方式排列在各自所对应的容置腔2-1内，通过不同导电体线芯1-1的排列组合方式，可满足不同端子排的连接需求。
需要说明的是，在本实施方式中，各线芯1-1的排列方式仅以上述两种为例进行说明，而在实际的应用过程中，线芯1-1的排列方式还可采用其他的排列方式，在此不再进行详细阐述。
另外，值得一提的是，为了进一步提高电缆在弯曲时，绝缘体2和绝缘层1-2的强度，在本实施方式中，绝缘体2和绝缘层1-2可采用若干根碳纤维丝线，并按照预定的缠绕顺序编制而成，从而使得电缆在弯曲时，可由多根碳纤维细线同时承受电缆在弯曲时所产生的应力，从而可进一步提高碳纤维绝缘体的强度，避免电缆在弯曲时出现断裂现象。
本发明的第二实施方式涉及一种电梯用电缆，第二实施方式是在第一实施方式的基础上作了进一步改进，其主要改进在于：在本实施方式中，如图4所示，每束线芯1-1为由铜导线1-1-1和钢导线1-1-2相互绞合构成。通过在线芯中增加钢导线1-1-2可在不影响每束线芯1-1导电性能的前提下，还可提高每束线芯1-1的强度，避免电缆在反复弯曲时线芯1-1出现断裂现象，以保证电梯在运行时信号和供电的稳定传输。
具体的说，在本实施方式中，如图5和图6所示，钢导线1-1-2的数量少于铜导线1-1-1的数量。其中，钢导线1-1-2的数量为四根，而铜导线1-1-1的数量为十根，并且，为了满足不同工况，如图5所示，当线芯1-1在完成绞合后，四根钢导线1-1-2被各铜导线1-1-1所包围并处于线芯1-1的中心位置。或者，如图6所示，钢导线1-1-2的数量为五根，而铜导线1-1-1的数量为九根，当线芯1-1在完成绞合后，各钢导线1-1-2绞合在线芯1-1的外表面，且以线芯1-1的中心为基点等距环绕设置。
而作为优选的，如图7所示，铜导线1-1-1和钢导线1-1-2的数量可以是相同的均为十四根，并且一一对应，相互绞合。具体如图7所示，在实际加工是可将每根铜导线1-1-1和每根钢导线1-1-2相互绞合，并在完成绞合后构成铜钢绞合体，而当所有的铜导线1-1-1与与之对应的钢导线1-1-2在完成绞合后，可将完成的绞合后的十四根铜钢绞合体1-1-3再次进行绞合，从而完成单束线芯1-1的制作。通过此种方式制作的线芯具有更高的强度，使其在弯曲过程中更不易产生断裂现象，以保证信号和电力的稳定传输。
本发明的第三实施方式涉及一种电梯用电缆，第三实施方式是在第一实施方式的基础上作了进一步改进，其主要改进在于：由于电梯电缆在经反复弯曲后会使绝缘体2和内部的导电体1发生一定的形变，由此就会引发导电体1和绝缘体2出现断裂和磨损的现象。
因此，在本实施方式中，如图8所示，为了克服此种现象，可在包覆有绝缘体2的电缆的外表面包覆一层记忆金属层3，整个记忆金属层可通过编制构成，由于记忆金属具有被加热后恢复原始的形态的能力，从当电缆经长时间使用过后，可将整根电缆拆下并对其进行加热，通过记忆金属层3预热后恢复形态的能力，带动整根电缆恢复原始形态，以此释放掉电缆中绝缘体2和导电体1在变形后所产生的应力，使其恢复到出厂形态，从而在提高电缆强度的同时，还可延长电缆的使用寿命。
本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。
Claims (5)
1.一种电梯用电缆，包含N根导电体、对N根导电体进行包覆的绝缘体，其特征在于：所述绝缘体为碳纤维绝缘体，且所述绝缘体内形成M个用于容纳各导电体的容置腔；
其中，所述M等于所述N为自然数，并一一对应，且各容置腔之间相互隔开互不连通均为独立的腔体，且各容置腔的腔体的截面形状与各自所对应的导电体的截面形状相同，且各容置腔的内表面与各自所对应的导电体的外表面紧密贴合；
各导电体包含K束线芯、包覆在各束线芯外表面的绝缘层；其中，所述K为自然数；
每束线芯为由铜导线和钢导线相互绞合而成；
且铜导线和钢导线均为十四根，并且一一对应，相互绞合，且将每根铜导线和每根钢导线相互绞合，并在完成绞合后构成铜钢绞合体，且当所有铜导线与与之对应的钢导线在完成绞合后，可将完成绞合后的十四根铜钢绞合体再次进行绞合；
所述绝缘层为碳纤维绝缘层，且包覆在各束线芯外表面的碳纤维绝缘层相互连接成为一整体并与所述绝缘体一体成型，且各碳纤维绝缘层在所述绝缘体的容置腔内对各线芯进行环绕构成用于被各束线芯穿设的通道。
2.根据权利要求1所述的电梯用电缆，其特征在于：每根导电体中的各束线芯在所述容置腔内任意排列组合。
3.根据权利要求2所述的电梯用电缆，其特征在于：在每根导电体中，至少有一束线芯为主线芯并位于该线芯所对应的容置腔的中心位置，而该导电体中的其余线芯为副线芯且等距环绕在所述主线芯的四周。
4.根据权利要求2所述的电梯用电缆，其特征在于：在每根导电体中，各线芯按以矩形阵列的方式排列在各自所对应的容置腔内。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的电梯用电缆，其特征在于：所述碳纤维绝缘体为采用若干根碳纤维丝线按照预定的缠绕顺序编制而成。
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