CN110932200A - 一种纤维增强连续缠绕编织电缆导管及其生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种纤维增强连续缠绕编织电缆导管及其生产方法，涉及电力电缆保护领域，主要包括管道、橡胶密封圈和管道接头，若干管道之间均通过管道接头连接形成电缆导管，各管道与管道接头的配合面又通过橡胶密封圈连接密封；生产方法包括：在芯轴模具上连续缠绕成型、制作外编织层、固化成型、定长切割和连接密封。本发明的有益效果为：采用三层式结构，内外层可根据要求选用不同的材料，中间层采用玻璃纤维复合层，以连续缠绕方式生产，使其可满足不同的应用场合；具有结构简单、易于生产、使用方便、坚固耐用，安全性能高、综合成本低、适用范围广等特点，具有广泛的市场前景。

Description

一种纤维增强连续缠绕编织电缆导管及其生产方法

技术领域

本发明涉及电力电缆保护的领域，具体涉及一种纤维增强连续缠绕编织电缆导管及其生产方法。

背景技术

传统的塑料电缆导管虽然具有轻质高强度，防腐蚀，不结垢，磨阻小，输送能力大，使用寿命长，工程综合造价低等特点，大量应用于市政水利、石油化工、矿山冶金等行业。但其缺点是：长期耐温性差，在风霜、雨雪、化学介质、机械应力等作用下容易导致性能下降，阻燃、抗静电、耐强紫外线及大气腐蚀性能较差，不耐冲击，而且高寒地区冻管无法运行。这就提高了安装要求，并且在使用中带来不便，增加了安装成本，留下安全隐患。并且纤维增强复合管一般采用往复式缠绕成型工艺，这样会造成管道的壁厚不均匀，局部质量不一等问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种纤维增强连续缠绕编织电缆导管及其生产方法，与包含有承插口的电缆导管相比节省了运输空间，且管道不容易变形，管道任何部位可在安装现场切割倒角后即可连接。

本发明的目的是通过如下技术方案来完成的：这种纤维增强连续缠绕编织电缆导管，主要包括管道、橡胶密封圈和管道接头，若干管道之间均通过管道接头连接形成电缆导管，各管道与管道接头的配合面又通过橡胶密封圈连接密封；所述橡胶密封圈与管道接头的配合面采用锯齿形结构；所述管道由内到外分为三层，依次是内缠绕层、中间缠绕增强层和外编织层；所述管道接头由内到外分为三层，依次是内缠绕层、中间缠绕增强层和外编织层。

作为优选的技术方案，所述内缠绕层、中间缠绕增强层和外编织层均采用无碱玻璃纤维纱制成。

上述纤维增强连续缠绕编织电缆导管的生产方法，包括以下步骤：

步骤一：将无碱玻璃纤维纱原料通过连续缠绕工艺在芯轴模具上生产出的含有内缠绕层和中间缠绕层的坯管；

步骤二：将步骤一得到的坯管传送至卧式编织机上制作外编织层；

步骤三：制作完成后由拉挤牵引机将其连续牵引至外模模腔进行中高温固化成型，外模模腔的温度控制在80～150℃；

步骤四：固化成型后将芯轴模具取出由拉挤牵引机将含有内缠绕层、中间缠绕层和外编织层的管道牵引输送至定长切割机处进行定长切割；

步骤五：根据所需的长度取一定数量的管道、橡胶密封圈和管道接头连接密封形成纤维增强连续缠绕编织电缆导管。

作为优选的技术方案，步骤一中所述的内缠绕层和中间层缠绕层的纱片宽度为10mm～120mm，缠绕角度为10°～89°。

作为优选的技术方案，步骤二中所述的外编织层采用≤4800TEX的无碱玻璃纤维纱并通过≤240锭的卧式编织机编织成型，编织角度为15°～89°，在外编织层编织成型时添加轴向玻璃纤维纱，添加的根数为20～100根。

作为优选的技术方案，所述的内缠绕层、中间缠绕层和外编织层在生产时均采用开放式浸胶槽在玻璃纤维材料上浸入不饱和聚酯树脂作为基体材料。

作为优选的技术方案，步骤一中所述的中间层缠绕层在生产中掺加少许石英砂、氢氧化铝、碳酸钙等无机填料，无机填料的纯度≥95％，其含湿量≤0.2％。

本发明的有益效果为：采用三层式结构，内外层可根据要求选用不同的材料，中间层采用玻璃纤维复合层，以连续缠绕方式生产，使其可满足不同的应用场合；具有结构简单、易于生产、使用方便、坚固耐用，安全性能高、综合成本低、适用范围广等特点，具有广泛的市场前景。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为管道及管道接头的内部结构示意图。

图3为橡胶密封圈的剖视图。

图4为芯轴模具的结构示意图。

图5为滑片展开后的结构示意图。

图6为芯轴模具径向截面的结构示意图。

附图标记说明：管道1、橡胶密封圈2、管道接头3、内缠绕层4、中间缠绕增强层5、外编织层6、芯轴模具7、芯轴本体7-1、套管7-11、轴承滚道7-12、环形凸套7-13、滑动机构7-14、轴承结构7-15、中心轴7-16、滑片7-2、被后拉滑片7-21、被前推滑片7-22、拨孔7-23、滑片推拉机构7-3、滑片轨道7-7、滚珠7-8。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明做详细的介绍：

实施例：如附图1、2、3所示，这种纤维增强连续缠绕编织电缆导管，主要包括管道1、橡胶密封圈2和管道接头3，若干管道1之间均通过管道接头3连接形成电缆导管，各管道1与管道接头3的配合面又通过橡胶密封圈2连接密封；所述管道1由内到外分为三层，依次是内缠绕层4、中间缠绕增强层5和外编织层6；所述管道接头3由内到外分为三层，依次是内缠绕层4、中间缠绕增强层5和外编织层6；所述内缠绕层4、中间缠绕增强层5和外编织层6均采用无碱玻璃纤维纱制成。

作为优选的技术方案，所述橡胶密封圈2与管道接头3的配合面采用锯齿形结构。

上述纤维增强连续缠绕编织电缆导管的生产方法，包括以下步骤：

步骤一：将无碱玻璃纤维纱原料通过连续缠绕工艺在芯轴模具7上生产出的含有内缠绕层4和中间缠绕层5的坯管；

步骤二：将步骤一得到的坯管传送至卧式编织机上制作外编织层6；

步骤三：制作完成后由拉挤牵引机将其连续牵引至外模模腔进行中高温固化成型，外模模腔的温度控制在80～150℃；

步骤四：固化成型后将芯轴模具7取出由拉挤牵引机将含有内缠绕层4、中间缠绕层5和外编织层6的管道1牵引输送至定长切割机处进行定长切割；

步骤五：根据所需的长度取一定数量的管道1、橡胶密封圈2和管道接头3连接密封形成纤维增强连续缠绕编织电缆导管。

作为进一步的技术方案，步骤一中所述的内缠绕层4和中间层缠绕层5的纱片宽度为10mm～120mm，缠绕角度为10°～89°。

作为进一步的技术方案，步骤二中所述的外编织层6采用≤4800TEX的无碱玻璃纤维纱并通过≤240锭的卧式编织机编织成型，编织角度为15°～89°，在外编织层6编织成型时添加轴向玻璃纤维纱，添加的根数为20～100根。

作为进一步的技术方案，所述的内缠绕层4、中间缠绕层5和外编织层6在生产时均采用开放式浸胶槽在玻璃纤维材料上浸入不饱和聚酯树脂作为基体材料。

作为进一步的技术方案，步骤一中所述的中间层缠绕层5在生产中掺加少许石英砂、氢氧化铝、碳酸钙等无机填料，无机填料的纯度≥95％，其含湿量≤0.2％。

本实施例中纤维增强连续缠绕编织电缆导管生产用的主要材料如下：

玻璃纤维无碱无捻缠绕纱：600TEX、1200TEX、2400TEX、4800TEX

树脂：不饱和聚酯树脂

固化剂：过氧化苯甲酰(BPO)、过氧化甲乙酮(TRIGONOX V388)

促进剂：叔丁酯、1305钴促进剂

其中内缠绕层4、中间缠绕层5用树脂与助剂混合比例(以重量份计)为：

树脂100份、过氧化甲乙酮0.3～1.5份、钴促进剂0.4～2份；

外编织层6用树脂与助剂混合比例为：

树脂100份、过氧化苯甲酰1～1.5份、叔丁酯1～2份

本实施例制得的纤维增强连续缠绕编织电缆导管，经过试验测得的技术性能指标如下表所示：

需要特别说明的是，本实施例中所述的芯轴模具7(CN201317113Y公开)为外购得到。如附图4、5、6所示；芯轴模具7包括芯轴本体7-1，在芯轴本体7-1的外侧面设置有6片可以沿芯轴本体7-1的轴向方向往返移动的滑片7-2，在滑片7-2尾部连接有滑片推拉机构7-3。随着芯轴本体7-1转动，依次将相对位置的两个被后拉滑片7-21后拉，将其它各被前推滑片7-22前推，随着各滑片交替前移和后移，复合材料管相对芯轴本体7-1逐渐前移，复合材料管的前端脱离芯轴本体7-1，根据长度需要，将复合材料管截下即可，节约了固化时间和脱模时间，提高了工作效率。当然，滑片7-2的数量可以根据芯轴本体7-1的直径确定，芯轴本体7-1的直径为50厘米至300厘米，滑片7-2可以为四片至二十四片，也可以为二十四片以上的任意片，并且滑片推拉机构7-3也可以将两根以上的被后拉滑片7-21后拉，最好前推的被前推滑片7-22的数量大于向后拉的被后拉滑片7-21的数量。

为了防止滑片7-2在滑动过程中发生偏转，减小滑片7-2与芯轴本体7-1之间的摩擦力，在芯轴本体7-1的外侧面设置有沿芯轴本体7-1轴向方向的滑片轨道7-7，滑片7-2沿滑片轨道7-7移动。

在滑片7-2滑动过程中，滑片7-2与芯轴本体7-1之间会产生很大的摩擦力，不但增加了滑片推拉机构7-3的动力，而且在拉动滑片7-2的过程中，如果滑片7-2不能及时到位，容易造成复合材料管厚度不均匀，影响其质量。为了解决上述问题，在芯轴本体7-1的外侧面与滑片7-2之间设置有滚珠7-8。

滑片推拉机构7-3包括设置在芯轴本体7-1外侧面的套管7-11，在套管7-11的内壁面设置有围成轴承滚道7-12的环形凸套7-13，轴承滚道7-12为折线状，在轴承滚道7-12内设置有滑动机构7-14，该滑动机构7-14与滑片7-2连接；滑动机构7-14为外边缘与轴承滚道7-13内侧面接触的轴承结构7-15，该轴承结构7-15的数量与滑片7-2的数量相等，在滑片7-2上设置有拨孔7-23，轴承结构7-15的中心轴7-16穿入拨孔7-23内。

在生产时，首先将无碱玻璃纤维纱原料缠绕在芯轴本体7-1外侧的滑片7-2外，然后转动芯轴本体7-1，随着芯轴本体7-1的转动，轴承结构7-15在折线状轴承滚道7-12内滑动，轴承结构7-15的中心轴7-16将一小部分被后拉滑片7-21后拉，将其它各被前推滑片7-22前推，随着各滑片交替前移和后移，复合材料管相对芯轴本体7-1逐渐前移，复合材料管的前端脱离芯轴本体7-1，根据长度需要，将复合材料管截下即可得到坯管。

可以理解的是，对本领域技术人员来说，对本发明的技术方案及发明构思加以等同替换或改变都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种纤维增强连续缠绕编织电缆导管，其特征在于：主要包括管道(1)、橡胶密封圈(2)和管道接头(3)，若干管道(1)之间均通过管道接头(3)连接形成电缆导管，各管道(1)与管道接头(3)的配合面又通过橡胶密封圈(2)连接密封；所述橡胶密封圈(2)与管道接头(3)的配合面采用锯齿形结构；所述管道(1)由内到外分为三层，依次是内缠绕层(4)、中间缠绕增强层(5)和外编织层(6)；所述管道接头(3)由内到外分为三层，依次是内缠绕层(4)、中间缠绕增强层(5)和外编织层(6)。

2.根据权利要求1所述的纤维增强连续缠绕编织电缆导管，其特征在于：所述内缠绕层(4)、中间缠绕增强层(5)和外编织层(6)均采用无碱玻璃纤维纱制成。

3.一种生产如权利要求1所述的纤维增强连续缠绕编织电缆导管的方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一：将无碱玻璃纤维纱原料通过连续缠绕工艺在芯轴模具(7)上生产出的含有内缠绕层(4)和中间缠绕层(5)的坯管；

步骤二：将步骤一得到的坯管传送至卧式编织机上制作外编织层(6)；

步骤三：制作完成后由拉挤牵引机将其连续牵引至外模模腔进行中高温固化成型，外模模腔的温度控制在80～150℃；

步骤四：固化成型后将芯轴模具(7)取出由拉挤牵引机将含有内缠绕层(4)、中间缠绕层(5)和外编织层(6)的管道(1)牵引输送至定长切割机处进行定长切割；

步骤五：根据所需的长度取一定数量的管道(1)、橡胶密封圈(2)和管道接头(3)连接密封形成纤维增强连续缠绕编织电缆导管。

4.根据权利要求3所述的纤维增强连续缠绕编织电缆导管的生产方法，其特征在于：步骤一中所述的内缠绕层(4)和中间层缠绕层(5)的纱片宽度为10mm～120mm，缠绕角度为10°～89°。

5.根据权利要求3所述的纤维增强连续缠绕编织电缆导管的生产方法，其特征在于：步骤二中所述的外编织层(6)采用≤4800TEX的无碱玻璃纤维纱并通过≤240锭的卧式编织机编织成型，编织角度为15°～89°，在外编织层(6)编织成型时添加轴向玻璃纤维纱，添加的根数为20～100根。

6.根据权利要求3所述的纤维增强连续缠绕编织电缆导管的生产方法，其特征在于：所述的内缠绕层(4)、中间缠绕层(5)和外编织层(6)在生产时均采用开放式浸胶槽在玻璃纤维材料上浸入不饱和聚酯树脂作为基体材料。

7.根据权利要求3所述的纤维增强连续缠绕编织电缆导管的生产方法，其特征在于：步骤一中所述的中间层缠绕层(5)在生产中掺加少许石英砂、氢氧化铝、碳酸钙等无机填料，无机填料的纯度≥95％，其含湿量≤0.2％。

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