CN1083274A - 采用至少一个热塑塑料电缆管的电缆管道组件 - Google Patents

Abstract

采用至少一个热塑塑料电缆管的电缆管道组件， 包括一个内部横截面为环形的电缆管，管道内径为 r，热塑塑料滑动螺纹分布于管道内壁，并且以旋转角 度α沿管道内表面延伸。

Description

本发明涉及采用至少一个热塑塑料电缆管的电缆管组件，它包括一个管内壁横截面为环形的电缆管，其管道内径为r，由热塑塑料模制而成的滑动罗纹分布于管道内壁，并且以一个固定的旋转角度a沿内部圆周延伸，从而在电缆管道与被送入电缆的线性设置中，在滑动罗纹与电缆套之间的接触点处形成接触面k和接触宽度b。这种电缆管道组件典型用于地下电缆管道的装配。电缆稍后分别装入各个电缆管道。本发明中的“电缆”是指专门用于邮政、供电及其它类似情况的标准电信电缆。单根（束）或几根（束）电缆（电缆束）可装入这种电缆管道组件的电缆管中。单个电缆是指单心线或多心线束并带有橡胶或塑料电缆套的电缆。滑动罗纹的罗纹高度应大于0.1毫米，最好在0.3到3mm之间。上面提到的“旋转角度”，可参考《螺旋线理论》（参见Hiitte所著“工程师手册”I，理论基础第28版，Ernst和Sohn出版社，柏林，第157页）。根据这套理论，螺旋线定义为：一条直线这样运动，它保持与一个固定轴垂直相交，直线上与固定轴的交点离开轴线的距离与直线旋转角度成正比，所有这些点连接起来，成为一条螺旋线，上面所指的角度是指与直线的初始方向相反的旋转角度，其大小与轴的直线延长度有关。滑动罗纹相对管道内壁以一个特定的螺旋升角延伸。滑动罗纹上一点的螺旋角的切线是滑动螺纹上一点处的螺旋线数学方程式的一级导数。标准电缆直径在10-90mm范围内，比如10，28，35或90mm，该项发明中的电缆管道的内径在26-200mm范围内。

“电缆管道组件”不仅用于单个电缆管道（参见DE3529541A1）也可用于多个电缆管道（参看DE3217401A1），单个或多个电缆管道安装必须采用推或拉方式装入单个电缆或电缆束。在一种已知的电缆管道组件中（DE3529541A1），滑动罗纹走向与电缆管道的轴向一致，如其走向呈螺旋状延伸，并且分布于电缆管道的全长。其左旋或右旋的旋转角度相等，这些滑动螺纹将大大减少在电缆或电缆束装入电缆管道时所产生的摩擦阻力，这一特性便于电缆或电缆束的推拉安装。在该项发明范围内，“拉”将用于拉、推两种操作。根据电缆或电缆束的设计，电缆或电缆束与滑动罗纹相互作用会产生不良影响，即扭力传到各个电缆或电缆束，并且因其扭转作用会严重制动电缆成电缆束，从而使电缆或电缆束缠到滑动罗纹上。这一影响可以通过将滑动罗纹相对电缆管道轴向交错设置而降低（DE4031783A1）。交错方向是指滑动罗纹的旋转变化方向，比如一会儿从左向右，一会儿从右向左，换句话说，就是旋转角度开始是正的，然后是负的等，从而滑动罗纹的螺旋升角在电缆管道轴线方向上不同截面而变化。按照这种电缆管道装配的设计方式，再没有任何扭力作用到推入或拉入的电缆或电缆束上，并且使电缆或电缆束与滑动罗纹产生的摩擦阻力与电缆或电缆束上的扭力相抵消，将电缆或电缆束拉入电缆管道中，需要很大的直线拉力用以克服电缆管道纵向上的直线摩擦力。因此需要采取一个解决的办法。所有这些也适用于特殊情况下，滑动罗纹呈蛇形延伸而没有任何专门的引导装置及设计（DE4031783A1），图1，4和5）。

该项发明目的是为了在安装具有上述结构的电缆管道组件中，即使在安装弯曲电缆管道情况下，使上述电缆管道安装装配中所需拉力显著降低。

为了达到这一目的，本发明具有以下特点：

1）滑动罗纹的走向为波形，并且在旋转角恒定区之间形成有反转区。

2）罗纹接触宽度为b，数量为2的滑动罗纹等距离地分布于管道内壁，管道内径为r，在反转区之间罗纹接触部分的长度L_k满足方程：

Ar＝0.16b²ZL_k，

其中A是指在相交点处的电缆套与在罗纹接触部分的滑动罗纹的接触面积，其数值范围在4.5-32mm²之间。

3）角度g以弧度为单位，是滑动罗纹引导部分的角度，可由管道内壁侧量出，其满足方程：

g＝ra/L_k，取值范围在0.001-1.2弧度之间，

其中r在12-100mm，L_k是在500-10，000mm之间，所要装入电缆的外径在5-45mm之间。因此，旋转角度的大小与反转区之间的管道轴的纵向部分有关。

在将管道内壁展开成平面而沿其以正弦曲线延伸的滑动罗纹的反转区分别为正弦曲线的波峰的最高点和波谷的最低点，然后反转区变成一个反转点。特点1）中反转区缩小为反转点在现有技术已描述过。然而，沿管道内壁表面线方向延伸且限定出相对长的反转区的滑动罗纹部分也可分别插入波峰和波谷部分。电缆套与单个滑动罗纹的接触面的平面视图为近似的菱形，其几何形状取决于罗纹接触宽度，亦即电缆套上接触点处滑动罗纹的宽度。上述技术方案中的技术术语可参见图1及对其的描述来进一步解释。

本发明依据于上述定义尺寸的电缆和电缆管道可大大降低拉力，只要这种测量是在用近似润滑摩擦代替干摩擦时进行的，众所周知，润滑摩擦具有比干摩擦小得多的摩擦系数，在干摩擦下需要相当大的拉力。为了达到这一点，本发明不需使用专门的润滑剂。根据本发明的方法，装入电缆管道中的电缆或电缆束的推或拉的速度选择应保证接触面温度升高从而大大降低摩擦阻力，最好是接触面被摩擦热融化，从而由融化物产生润滑摩擦。至此，其可能性还未得到证实，因此，滑动罗纹横截面在上述界限之内可在一较大范围内选择，在本发明中，所选用的参数值应保证能很容易地实现长期的润滑摩擦，只要电缆管道组件由通常的热塑塑料制成并且电缆和标准电缆套具有通常的单位长度的重量。尽管本发明提供了这样的可能性，它仍然允许在滑动罗纹之间的沟槽形凹面内放置润滑剂，然而，这是不需要的，电缆套也可带有用作滑动装置的涂层。应理解，与绝对尺寸有关的拉力与根据本发明的电缆管道组件的长度成比例增加。它也可用于因滑动罗纹融化或者更准确地说，是因滑动罗纹凸棱部分融化而形成润滑摩擦，此外，本发明也允许以较小的力较缓慢地拉电缆，从而不必产生也不会产生润滑摩擦。

尽管滑动罗纹的横截面可在较大范围内选择，但在一个实施例中相邻的滑动罗纹之间的电缆管道内壁形成一个沟槽形凹面，并同时从两侧进入滑动罗纹的凸棱处。

根据下表所列电缆管道的标准直径，可设计出多种重要的电缆管道组件：

根据本发明可有另外几种电缆管道组件的设计方式，旋转角度总应保持在45°-340°范围内，最好接近180°。根据权利要求4的参数可导致许多优选的应用，根据权利要求5的特征，如果连接区设置于根据本发明的电缆管道组件的在电缆管中具有恒定旋转角的部分之间则，将产生关于拉力的最好的结果。

下面通过附图所代表的实施例对本发明进行更详细描述，附图中：

图1为电缆管道的内壁透视图，其横截面为环形，该电缆管道具有某些与本发明的技术特征有关的几何参数;

图2为“接触面”示意图;

图3为具有根据本发明的滑动罗纹的管道内壁及装入电缆的展开图;

图4为放大的电缆通过电缆管道的部分纵向示意图;

图5为放大的电缆通过电缆管道的部分横向示意图。

图1所示的环形横截面电缆管道内壁1属于作为根据本发明的电缆管道组件的部分的电缆管道2，其管道内径为r，滑动罗纹设置于管道内壁1上，并主要用一条与内圆周面成一定节距角度a的直线表示。

图2是相对水平方向偏置滑动罗纹3的平面示意图，其上有一拉入电缆的电缆套的斜线区4。图3是管道内壁1的部分展开图，在支撑位置处拉入的电缆5的电缆套属于斜线区4。在图2和图3中可以看到，在电缆管道的线性安装中，在滑动罗纹3和斜线区4之间的接触点处形成一拉入电缆5的菱形接触面k和接触宽度b。图3清楚表明滑动罗纹以波形延伸。在6区之间以恒定的旋转角度a形成回转区7。罗纹接触宽度为b，数量为z的滑动罗纹等距离地分布于管道内壁1的圆周面上。管道内径为r，在回转区7之间罗纹接触段的长度为L_k，并且满足权利要求1中的方程，在图3中，6区的长度相应于长度L_k。图1所示的角度g以弧度为单位，这个在管道内壁1上测得的滑动罗纹3的此导部分的角度也满足权利要求1中的方程式。如果r在12-100mm之间，L_k选在500-10，000mm中间，被拉入电缆5的外径在5-45mm范围内，那么它们之间的关系是可靠的，并且通过大量试验已得到了证实，旋转角度a应有一个具体值，最好接受180°。

图4是沿图2中近似A-A方向所截纵向放大图，电缆5位于一接触面k区域中的切割滑动罗纹3上。重点线表示罗纹3在拉入电缆5过程中产生的摩擦热所融化的部分。标号8表示融化物，图4清楚地表示出将由融化物8建立起润滑摩擦条件。

如图5所示，在相邻的滑动罗纹3之间，电缆管道内壁1上形成一个沟槽形的凹面9，并从两侧延伸至滑动罗纹的凸绫部，所示尺寸可用于多种应用，罗纹高度h_R大约是从相邻滑动罗纹之间的沟槽9底部至电缆套10的间隙距离的2倍。

Claims (6)

1、采用至少一个热塑塑料电缆管的电缆管道组件，包括一个内部横截面为环形的电缆管，其管道内径为r，热塑塑料制的滑动罗纹分布于管道内表面，并以旋转角度a延伸。从而在滑动罗纹和要装入电缆的电缆套之间的接触点处，直线放置的电缆管道与罗纹接触，接触宽度为b，并且具有以下特点：

1)滑动罗纹的走向为波形，并且在旋转角恒定区之间形成有反转区；

2)罗纹接触宽度为b，数量为z的滑动罗纹等距离地分布于管道内壁，管道内径为r，在反转区之间罗纹接触部分的长度宽为L_k，满足方程式：

Ar=0.16b²ZL_k

其中A是电缆套与滑动罗纹在相交点处接触部分的接触面积，其数值范围在4.5-32mm²内。

3)角度g以弧度为单位，是管道内壁测得的滑动罗纹的螺旋升角的角度，满足方程：

g=ra/L_k，

其数值范围在0.001-1.2弧度之间，

其中r在12-100mm之间，L_k在500-10，000mm之间，所要装入电缆外径在5-45mm之间。

2、根据权利要求1的电缆管道组件，其中在相邻的滑动罗纹之间的电缆管道内壁形成沟槽形的凹面，并从两侧向滑动罗纹的凸棱延伸。

3、根据权利要求1或2之一的电缆管道组件，其中旋转角度选在45-340°范围内，最好接近180°。

4、根据权利要求1至3的任何一个的电缆管道组件，其中罗纹接触宽度为b，数量为z的滑动罗纹等距离地分布于管道内表面，管道内径为r，旋转角度a及在正负区之间罗纹接触部长的长度L_k满足方程式：

Ar＝0.16b²Z（0.0003r²a²+L_k ²）

5、根据权利要求1至4的任何一个的电缆管道组件，其中旋转角度反转区之间的连结部分的长度为Lv，滑动罗纹走向与管道轴的方向平行，罗纹接触宽度为b，数量为Z的滑动罗纹等距离地分布于管道内壁上，管道内径为r，旋转角度a，罗纹接触部分的长度L_k及连接部分的长度L_v满足方程：

Ar＝0.16b²Z（0.0003r²a²+L_k ²）^1/2+4L_vbr

6、根据权利要求1至5任何一个的电缆装入电缆管道的方法，其中选择电缆的拉入速度，使接触面被摩擦热所融化，利用融化物提供润滑摩擦条件。

Images