CN106997790A - 一种抗拉柔性水密型电缆及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种抗拉柔性水密型电缆，包括缆芯、内被、外被，其特征在于：所述缆芯外部包裹内被，内被外部包裹外被，缆芯包括若干股导体和抗拉筋，导体对称分布，抗拉筋在导体周围均匀分布；所述导体外部包裹有绝缘层，绝缘层和导体之间通过导体密封胶紧密连接；所述内被内部设有缆芯密封胶，缆芯密封胶填充于绝缘层和抗拉筋周围。制备方法：包括导体绞合、绝缘层挤出、缆芯绞合、内被挤出、金属编织、外被挤出。本发明提供了改进结构的水密型电缆和简单可行的加工方法，充分利用电缆生产时各种工艺条件达到水密的目的，着重利用了挤橡时的挤出压力使电缆各结构密实紧凑。整根电缆高分子材料均柔软易于弯曲，又有较强的抗拉能力。

Description

一种抗拉柔性水密型电缆及制备方法
【技术领域】
本发明涉及水密型电缆的技术领域，特别是一种抗拉柔性水密型电缆及制备方法的技术领域。
【背景技术】
海洋电缆是一种集电力传输数字型号和视频信号传输以及气体或液态输送等多功能一体的高技术综合电缆。由于海洋航行及勘探的发展，对船舶及水下设备中使用的电缆提出更高的要求，其中最为重要的就是电缆的水密性。水密型电缆适用于各类船舶及水下设备场合，敷设于船舶水密舱、耐压舱、破损线下船舱等舱壁之间，也可用于水下探测器、水下机器人、声纳探测器与母船链接用。上述场合部件之间有密封要求，水密型电缆可以阻止水通过电缆中间的空隙流通，起到阻水作用。
目前的水密型海洋电缆在水下的抗拉能力柔韧程度都不佳，而且因为海水的浸泡和腐蚀性，耐用性不强，使用寿命不长。
【发明内容】
本发明的目的就是解决现有技术中的问题，提出一种抗拉柔性水密型电缆及制备方法，水密性、抗拉性、柔软性良好，电缆各结构密实紧凑，加工方法简单稳定。
为实现上述目的，本发明提出了一种抗拉柔性水密型电缆，包括缆芯、内被、外被，其特征在于：所述缆芯外部包裹内被，内被外部包裹外被，缆芯包括若干股导体和抗拉筋，导体对称分布，抗拉筋在导体周围均匀分布；所述导体外部包裹有绝缘层，绝缘层和导体之间通过导体密封胶紧密连接；所述内被内部设有缆芯密封胶，缆芯密封胶填充于绝缘层和抗拉筋周围。
作为优选，所述内被与外被之间还设有编织层。
作为优选，所述导体的数量为2～6根。
作为优选，所述导体1由若干根镀锡退火软铜线组成，导体密封胶2、缆芯密封胶5是一种可硫化的乙丙橡胶，绝缘层3是一种满足IEC60092-360的乙丙橡胶，抗拉筋4是由聚丙烯加工而成圆形胶条，内被6是一种满足IEC60092-360的氯丁橡胶，编织层7采用镀锡铜丝材料，外被8是一种满足IEC60092-360的氯磺化聚乙烯橡胶。
一种抗拉柔性水密型电缆的制备方法，包括具体步骤如下：
a)导体1绞合：使用笼绞机或管绞机设备，将若干根镀锡退火铜丝绞合成整根导体1；导体1绞合时单支铜线张力均匀，保证绞合紧密和外观良好；
b)绝缘层3挤出：使用对置双机头挤橡机，内层喂乙丙橡胶密封胶料，外层喂乙丙橡胶绝缘料，采用双层共挤的方式将导体密封胶2和绝缘层3同时挤压在导体1上，挤出后经过蒸汽管道硫化；
c)缆芯绞合：将挤出好的绝缘线芯同特定规格的聚丙烯填充条使用笼绞机绞合成缆芯，绞合的节径为绞合外径的10-15倍，绞合后不施加任何性质的带子，绞合构件时应施加一定的张力，保证绞合缆芯圆整紧凑；
d)内被6挤出：使用对置双机头挤橡机，内层机头喂乙丙橡胶密封胶料，外层机头喂氯丁橡胶护套料，采用双层共挤的方式将缆芯密封胶5和内被层6同时挤压在缆芯上，挤出后经过蒸汽管道硫化；
e)金属编织：使用多锭编织机，每锭若干根镀锡铜丝，采用一上一下的方式编织出编织层7；
f)外被8挤出：使用单机头挤橡机，喂氯磺化聚乙烯护套料，将外被8料挤出在编织层7上，挤出后过蒸汽硫化管道。
作为优选，所述步骤a)中，铜丝的根数为7根或者19根，绞合的节距为绞合外径的10-13倍。
作为优选，所述步骤e)中，编织层7的编织密度应不小于80％不大于85％，编织层7的编织角应在30°～60°之间。
本发明的有益效果：
本发明提供了改进结构的水密型电缆和简单可行的水密型电缆的加工方法，充分利用电缆生产时各种工艺条件达到水密的目的，着重利用了挤橡时的挤出压力使电缆各结构密实紧凑。采用可硫化乙丙橡胶材质的密封胶，既可以从导体和缆芯上容易剥离而不损伤密封胶下的部件，又与绝缘层有良好的相容性，保证电缆的运行温度。内层护套采用高性价比的氯丁橡胶，外层护套采用氯磺化聚乙烯增加电缆的机械防护性能，适应使用环境。整根电缆高分子材料均柔软易于弯曲，又有较强的抗拉能力。
本发明的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。
【附图说明】
图1是本发明一种抗拉柔性水密型电缆的截面图。
图中：1-导体、2-导体密封胶、3-绝缘层、4-抗拉筋、5-缆芯密封胶、6-内被、7-编织层、8-外被。
【具体实施方式】
导体1：导体1由若干根镀锡退火软铜线组成。导体1绞合时施加一定的张力，保证绞合紧密。
导体密封胶2：是一种可硫化的乙丙橡胶，该橡胶采用多份填充剂，柔软易于加工，附着力适中。采用双层共挤方式和绝缘3挤压在导体1上，本身的柔软性加上挤橡工艺的压力，可以保证填满导体1的缝隙。
绝缘层3：是一种满足IEC60092-360的乙丙橡胶，采用双层共挤的方式和导体密封胶2一起挤压在导体1上，经过连续硫化管道硫化。乙丙橡胶具有优异的电性能，不因组份差异而过大的改变性能，通过配方改良使其在潮湿环境中亦不损失电性能。
抗拉筋4：是由聚丙烯加工而成圆形胶条。聚丙烯又称百折胶，具有良好的抗弯折性能，机械性能优异，密度低。该抗拉筋4既起到填充缆芯空隙的作用，又赋予电缆良好的耐弯曲和抗拉能力。
缆芯密封胶5：是一种可硫化的乙丙橡胶。和内被6采用双层共挤方式挤压在缆芯上，充满缆芯的缝隙。
内被6：是一种满足IEC60092-360的氯丁橡胶。采用挤橡工艺和缆芯密封胶5采用双层共挤方式挤压在缆芯上，连续硫化。氯丁橡胶具有良好的机械性能，起到防护作用。
编织层7：采用镀锡铜丝材料，使用编织机编织成为交叉网状结构。编织层7能起到电屏蔽作用，也能起到良好的机械防护作用。
外被8：是一种满足IEC60092-360的氯磺化聚乙烯橡胶。采用挤橡工艺挤压在编制层7上，因挤橡时的压力，可以充满编织层7的缝隙。氯磺化聚乙烯橡胶具有优异的耐化学介质腐蚀、抗臭氧氧化及耐油侵蚀、阻燃等性能突出，还具有抗候变、耐热、抗离子辐射、耐低温、抗磨蚀和电绝缘性能及优异的机械性能。做为外被8可以满足在海水恶劣的环境中工作，亦可抵御机械损伤。
参阅图1，本发明一种抗拉柔性水密型电缆及制备方法，包括缆芯、内被6、外被8，其特征在于：所述缆芯外部包裹内被6，内被6外部包裹外被8，缆芯包括若干股导体1和抗拉筋4，导体1对称分布，抗拉筋4在导体1周围均匀分布；所述导体1外部包裹有绝缘层3，绝缘层3和导体1之间通过导体密封胶2紧密连接；所述内被6内部设有缆芯密封胶5，缆芯密封胶5填充于绝缘层3和抗拉筋4周围。所述内被6与外被8之间还设有编织层7。所述导体1的数量为2～6根。
加工具体步骤如下：
a)导体1绞合：使用笼绞机或管绞机设备，将若干根镀锡退火铜丝绞合成整根导体1；导体1绞合时单支铜线张力均匀，保证绞合紧密和外观良好；
b)绝缘层3挤出：使用对置双机头挤橡机，内层喂乙丙橡胶密封胶料，外层喂乙丙橡胶绝缘料，采用双层共挤的方式将导体密封胶2和绝缘层3同时挤压在导体1上，挤出后经过蒸汽管道硫化。挤橡机的压力和蒸汽硫化管道的压力可以将流动性良好的导体密封胶充实于导体各处，保证填满导体缝隙，从而使导体具有密封性。
c)缆芯绞合：将挤出好的绝缘线芯同特定规格的聚丙烯填充条使用笼绞机绞合成缆芯，绞合的节径为绞合外径的10-15倍，绞合后不施加任何性质的带子，绞合构件时应施加一定的张力，保证绞合缆芯圆整紧凑。
d)内被6挤出：使用对置双机头挤橡机，内层机头喂乙丙橡胶密封胶料，外层机头喂氯丁橡胶护套料，采用双层共挤的方式将缆芯密封胶5和内被层6同时挤压在缆芯上，挤出后经过蒸汽管道硫化。挤橡机的压力和蒸汽硫化管道的压力可以将流动性良好的缆芯密封胶充实于缆芯各处，保证填满缆芯缝隙，从而使缆芯具有密封性。
e)金属编织：使用多锭编织机，每锭若干根镀锡铜丝，采用一上一下的方式编织出编织层7。编织层的编织密度过小会使电屏蔽性能下降，编织层密度过大会使电缆的柔软性受到影响。
f)外被8挤出：使用单机头挤橡机，喂氯磺化聚乙烯护套料，将外被8料挤出在编织层7上，挤出后过蒸汽硫化管道。挤橡机的压力和蒸汽硫化管道的压力可以使氯磺化聚乙烯护套料充满编织层的缝隙，从而达到密封编织层缝隙的目的。
所述步骤a)中，铜丝的根数为7根或者19根，绞合的节距为绞合外径的10-13倍。所述步骤e)中，编织层7的编织密度应不小于80％不大于85％，编织层7的编织角应在30°～60°之间。
聚丙烯填充条的规格与绝缘线芯外径d关系如下：
经过试验证实，3*1.5mm2的本产品可以承受1200N的拉力不断裂。按照美军标水密性试验要求，可以通过8.0Mpa的水密性试验，还兼具气密性。
本发明，提供了一种简单可行的水密型电缆的加工方法，充分利用电缆生产时各种工艺条件达到水密的目的，着重利用了挤橡时的挤出压力使电缆各结构密实紧凑。采用可硫化乙丙橡胶材质的密封胶，既可以从导体和缆芯上容易剥离而不损伤密封胶下的部件，又与绝缘层有良好的相容性，保证电缆的运行温度。内层护套采用高性价比的氯丁橡胶，外层护套采用氯磺化聚乙烯增加电缆的机械防护性能，适应使用环境。整根电缆高分子材料均柔软易于弯曲，又有较强的抗拉能力。
上述实施例是对本发明的说明，不是对本发明的限定，任何对本发明简单变换后的方案均属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种抗拉柔性水密型电缆，包括缆芯、内被(6)、外被(8)，其特征在于：所述缆芯外部包裹内被(6)，内被(6)外部包裹外被(8)，缆芯包括若干股导体(1)和抗拉筋(4)，导体(1)对称分布，抗拉筋(4)在导体(1)周围均匀分布；所述导体(1)外部包裹有绝缘层(3)，绝缘层(3)和导体(1)之间通过导体密封胶(2)紧密连接；所述内被(6)内部设有缆芯密封胶(5)，缆芯密封胶(5)填充于绝缘层(3)和抗拉筋(4)周围。
2.如权利要求1所述的一种抗拉柔性水密型电缆，其特征在于：所述内被(6)与外被(8)之间还设有编织层(7)。
3.如权利要求1所述的一种抗拉柔性水密型电缆，其特征在于：所述导体(1)的数量为2～6根。
4.如权利要求1所述的一种抗拉柔性水密型电缆，其特征在于：所述导体(1)由若干根镀锡退火软铜线组成，导体密封胶(2)、缆芯密封胶(5)是一种可硫化的乙丙橡胶，绝缘层(3)是一种满足IEC60092-360的乙丙橡胶，抗拉筋(4)是由聚丙烯加工而成圆形胶条，内被(6)是一种满足IEC60092-360的氯丁橡胶，编织层(7)采用镀锡铜丝材料，外被(8)是一种满足IEC60092-360的氯磺化聚乙烯橡胶。
5.一种抗拉柔性水密型电缆的制备方法，包括具体步骤如下：
a)导体(1)绞合：使用笼绞机或管绞机设备，将若干根镀锡退火铜丝绞合成整根导体(1)；导体(1)绞合时单支铜线张力均匀，保证绞合紧密和外观良好；
b)绝缘层(3)挤出：使用对置双机头挤橡机，内层喂乙丙橡胶密封胶料，外层喂乙丙橡胶绝缘料，采用双层共挤的方式将导体密封胶(2)和绝缘层(3)同时挤压在导体(1)上，挤出后经过蒸汽管道硫化；
c)缆芯绞合：将挤出好的绝缘线芯同特定规格的聚丙烯填充条使用笼绞机绞合成缆芯，绞合的节径为绞合外径的10-15倍，绞合后不施加任何性质的带子，绞合构件时应施加一定的张力，保证绞合缆芯圆整紧凑；
d)内被(6)挤出：使用对置双机头挤橡机，内层机头喂乙丙橡胶密封胶料，外层机头喂氯丁橡胶护套料，采用双层共挤的方式将缆芯密封胶(5)和内被层(6)同时挤压在缆芯上，挤出后经过蒸汽管道硫化；
e)金属编织：使用多锭编织机，每锭若干根镀锡铜丝，采用一上一下的方式编织出编织层(7)；
f)外被(8)挤出：使用单机头挤橡机，喂氯磺化聚乙烯护套料，将外被(8)料挤出在编织层(7)上，挤出后过蒸汽硫化管道。
6.如权利要求5所述的一种抗拉柔性水密型电缆的制备方法，其特征在于：所述步骤a)中，铜丝的根数为7根或者19根，绞合的节距为绞合外径的10-13倍。
7.如权利要求5所述的一种抗拉柔性水密型电缆的制备方法，其特征在于：所述步骤e)中，编织层(7)的编织密度应不小于80％不大于85％，编织层(7)的编织角应在30°～60°之间。
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