CN111477385B - 一种抗压性好的电缆 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种抗压性好的电缆，包括外护套及其内部贯穿设置的线芯，所述线芯分为中心和外围两组，且外围线芯设置有多组，本发明涉及电缆技术领域。该抗压性好的电缆，在外护套上设置加强筋和椭圆气孔，内外均可提供较好的抗压缓冲效果，可进行一重保护；强化套外部设置的弹性支撑框可对外护套进行支撑和对强化套进行保护，进而可达到二重保护效果；外围线芯外部设置的强化套可对内部线芯起到第三重保护效果；而设置皮筋来收束线芯，使线芯在受压时可散开泄压，在失去压力时还可利用皮筋的弹力再次恢复原状，即可达到第四重保护效果，内外多重保护结构的设置，使电缆整体具有良好的抗压性能，使用寿命长。

Description

一种抗压性好的电缆
技术领域
本发明涉及电缆技术领域，具体为一种抗压性好的电缆。
背景技术
通常是由几根或几组导线(每组至少两根)绞合而成的类似绳索的电缆，每组导线之间相互绝缘，并常围绕着一根中心扭成，整个外面包有高度绝缘的覆盖层。电缆具有内通电，外绝缘的特征。电线电缆的制造与大多数机电产品的生产方式是完全不同的。机电产品通常采用将另件装配成部件、多个部件再装配成单台产品，产品以台数或件数计量。电线电缆是以长度为基本计量单位。所有电线电缆都是从导体加工开始，在导体的外围一层一层地加上绝缘、屏蔽、成缆、护层等而制成电线电缆产品。产品结构越复杂，叠加的层次就越多。
现有的一些电缆会在地下布局走线，对于此类电缆来说，需要较强的抗压性能，但目前使用的地下电缆与地上的电缆并无多大区别，其抗压性能主要还是依靠电缆本身材料的弹性和厚度来保证，在受压较大的情况下，其内部的线芯还是可能受到损伤。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种抗压性好的电缆，解决了目前使用的电缆的抗压性能主要还是依靠电缆本身材料的弹性和厚度来保证，在受压较大的情况下，其内部的线芯还是可能受到损伤的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种抗压性好的电缆，包括外护套及其内部贯穿设置的线芯，所述线芯分为中心和外围两组，且外围线芯设置有多组，内外两组所述线芯的外部均套设有皮筋，外围所述线芯的外部且位于皮筋的外部套设有强化套，多组所述强化套的外部之间套设有弹性支撑框，且外护套套设在弹性支撑框的外部，所述外护套的内部开设有椭圆气孔，且弹性支撑框的外表面固定连接有加强筋。
优选的，所述加强筋等距环形分布有多个，且在外护套外表面呈螺旋式分布。
优选的，所述弹性支撑框包括平缓段、内凹段和三角段，所述三角段卡接在强化套之间，所述内凹段的内表面与强化套的外表面压接。
优选的，所述外护套的内表面粘贴有铝箔屏蔽膜，且平缓段的外表面与铝箔屏蔽膜的内表面压接。
优选的，所述弹性支撑框在强化套的外表面等间距分布有多个，所述强化套的外表面且位于弹性支撑框的前后两侧均固定连接有弧形限位块。
优选的，所述外护套的原料按配重比包括：
主料：天然橡胶10-15份、丁基橡胶8-12份和聚氨酯橡胶2-4份；
天然橡胶(NR)是一种以顺-1，4-聚异戊二烯为主要成分的天然高分子化合物，其成分中91％～94％是橡胶烃(顺-1，4-聚异戊二烯)，其余为蛋白质、脂肪酸、灰分、糖类等非橡胶物质，天然橡胶是应用最广的通用橡胶；丁基橡胶是合成橡胶的一种，由异丁烯和少量异戊二烯合成，一般被应用于制作轮胎，在建筑防水领域，丁基橡胶以环保的名号已经全面普及代替沥青。，因此具有良好的防水性能；聚氨酯橡胶为聚合物主链上含有较多的氨基甲酸酯基团的系列弹性体材料，实为聚氨基甲酸酯橡胶，简称为聚氨酯橡胶或氨酯橡胶或聚氨酯弹性体，具有良好的弹性。
辅料：聚氨酯发泡材料0.3-0.6份、玻璃纤维0.5-1份、硅酸盐0.2-0.4份、氧化锌0.3-0.5份、防老剂0.2-0.3份、硬脂酸0.4-0.6份、耐黄变促进剂0.2-0.3份、硫化剂0.4-0.6份、分散剂0.3-0.5份。
聚氨酯发泡材料具有良好的保温效果和防水性能；玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属材料，种类繁多，优点是绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好，机械强度高；硅酸盐指的是硅、氧与其它化学元素(主要是铝、铁、钙、镁、钾、钠等)结合而成的化合物的总称，大多数熔点高，化学性质稳定，用以提高橡胶强度；氧化锌和硬脂酸现有橡胶产品常用的添加材料；防老剂与耐黄变促进剂为现有产品，用于提高橡胶外皮的抗老化性能。
优选的，所述外护套的原料按配重比包括：
主料：天然橡胶10份、丁基橡胶12份和聚氨酯橡胶4份；
辅料：聚氨酯发泡材料0.3份、玻璃纤维1份、硅酸盐0.4份、氧化锌0.3份、防老剂0.2份、硬脂酸0.6份、耐黄变促进剂0.2份、硫化剂0.6份、分散剂0.3份。
优选的，所述外护套的原料按配重比包括：
主料：天然橡胶15份、丁基橡胶8份和聚氨酯橡胶2份；
辅料：聚氨酯发泡材料0.6份、玻璃纤维0.5份、硅酸盐0.2份、氧化锌0.5份、防老剂0.2份、硬脂酸0.4份、耐黄变促进剂0.3份、硫化剂0.4份、分散剂0.5份。
优选的，所述外护套的原料按配重比包括：
主料：天然橡胶13份、丁基橡胶10份和聚氨酯橡胶3份；
辅料：聚氨酯发泡材料0.5份、玻璃纤维0.7份、硅酸盐0.3份、氧化锌0.4份、防老剂0.25份、硬脂酸0.5份、耐黄变促进剂0.25份、硫化剂0.5份、分散剂0.4份。
优选的，所述外护套的加工方法具体包括以下步骤：
步骤一：先将聚氨酯橡胶颗粒添加至注塑机内，在注塑机加热熔融过程中将聚氨酯发泡材料、氧化锌和硬脂酸按比例依次添加进注塑机内，充分混合熔融后，从注塑机出口注塑到包裹有铝箔屏蔽膜的强化套外部，制成初层外护套，然后将其移动至另一个注塑机出口处固定；
步骤二：先按比例将玻璃纤维、硅酸盐、硫化剂和分散剂混合好，然后将天然橡胶与丁基橡胶颗粒充分混合并添加至注塑机内，在注塑机加热熔融过程中先添加已按比例混合好的玻璃纤维、硅酸盐、硫化剂和分散剂，充分反应后，在注塑机后半段将防老剂和耐黄变促进剂添加进注塑机内，最后从出口注塑到步骤一中未凝固的初层外护套外部，等待完全凝固后即完成了外护套的制备。
(三)有益效果
本发明提供了一种抗压性好的电缆。与现有技术相比，具备以下有益效果：
(1)、该抗压性好的电缆，通过将线芯分为中心和外围两组，且外围线芯设置有多组，内外两组所述线芯的外部均套设有皮筋，外围所述线芯的外部且位于皮筋的外部套设有强化套，多组所述强化套的外部之间套设有弹性支撑框，且外护套套设在弹性支撑框的外部，所述外护套的内部开设有椭圆气孔，且弹性支撑框的外表面固定连接有加强筋，在外护套上设置加强筋和椭圆气孔，内外均可提供较好的抗压缓冲效果，可进行一重保护；强化套外部设置的弹性支撑框可对外护套进行支撑和对强化套进行保护，进而可达到二重保护效果；外围线芯外部设置的强化套可对内部线芯起到第三重保护效果；而设置皮筋来收束线芯，使线芯在受压时可散开泄压，在失去压力时还可利用皮筋的弹力再次恢复原状，即可达到第四重保护效果，内外多重保护结构的设置，使电缆整体具有良好的抗压性能，使用寿命长。
(2)、该抗压性好的电缆，通过使弹性支撑框包括平缓段、内凹段和三角段，所述三角段卡接在强化套之间，所述内凹段的内表面与强化套的外表面压接，外护套的内表面粘贴有铝箔屏蔽膜，且平缓段的外表面与铝箔屏蔽膜的内表面压接，弹性支撑框上多段式结构的设计，在受压下，可进行整体形变与局部形变两种变化，以达到更好的支撑缓冲效果，其中，三角段可将受压斜向转化给强化套，利用分力的方式分散受力，可承受更大的压强。
(3)、该抗压性好的电缆，通过在步骤一：先将聚氨酯橡胶颗粒添加至注塑机内，在注塑机加热熔融过程中将聚氨酯发泡材料、氧化锌和硬脂酸按比例依次添加进注塑机内，充分混合熔融后，从注塑机出口注塑到包裹有铝箔屏蔽膜的强化套外部，制成初层外护套，然后将其移动至另一个注塑机出口处固定；步骤二：先按比例将玻璃纤维、硅酸盐、硫化剂和分散剂混合好，然后将天然橡胶与丁基橡胶颗粒充分混合并添加至注塑机内，在注塑机加热熔融过程中先添加已按比例混合好的玻璃纤维、硅酸盐、硫化剂和分散剂，充分反应后，在注塑机后半段将防老剂和耐黄变促进剂添加进注塑机内，最后从出口注塑到步骤一中未凝固的初层外护套外部，等待完全凝固后即完成了外护套的制备，通过设置以聚氨酯橡胶为主体材料的初层外护套，利用其中的聚氨酯发泡材料，可形成较薄的发泡层，可提供较好的保温和抗压性能，而在以天然橡胶与丁基橡胶为主材料的外层外护套内添加玻璃纤维、硅酸盐，可进一步提高强度，增加的防老剂和耐黄变促进剂更可增强电缆外护套的抗老化性能，大大延长了使用寿命。
附图说明
图1为本发明结构的剖视图；
图2为本发明线芯与皮筋局部结构的侧视图；
图3为本发明强化套与弧形限位块局部结构的立体图；
图4为本发明弹性支撑框的主视图；
图5为本发明外护套结构的立体图。
图中，1-外护套、2-线芯、3-皮筋、4-强化套、5-弹性支撑框、51-平缓段、52-内凹段、53-三角段、6-椭圆气孔、7-加强筋、8-弧形限位块、9-铝箔屏蔽膜。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-5，本发明实施例提供一种技术方案：一种抗压性好的电缆，包括外护套1及其内部贯穿设置的线芯2，线芯2分为中心和外围两组，且外围线芯2设置有多组，内外两组线芯2的外部均套设有皮筋3，外围线芯2的外部且位于皮筋3的外部套设有强化套4，多组强化套4的外部之间套设有弹性支撑框5，且外护套1套设在弹性支撑框5的外部，弹性支撑框5包括平缓段51、内凹段52和三角段53，三角段53卡接在强化套4之间，内凹段52的内表面与强化套4的外表面压接，外护套1的内表面粘贴有铝箔屏蔽膜9，且平缓段51的外表面与铝箔屏蔽膜9的内表面压接，弹性支撑框5上多段式结构的设计，在受压下，可进行整体形变与局部形变两种变化，以达到更好的支撑缓冲效果，其中，三角段53可将受压斜向转化给强化套4，利用分力的方式分散受力，可承受更大的压强，弹性支撑框5在强化套4的外表面等间距分布有多个，强化套4的外表面且位于弹性支撑框5的前后两侧均固定连接有弧形限位块8，外护套1的内部开设有椭圆气孔6，且弹性支撑框5的外表面固定连接有加强筋7，加强筋7等距环形分布有多个，且在外护套1外表面呈螺旋式分布，在外护套1上设置加强筋7和椭圆气孔6，内外均可提供较好的抗压缓冲效果，可进行一重保护；强化套4外部设置的弹性支撑框5可对外护套1进行支撑和对强化套4进行保护，进而可达到二重保护效果；外围线芯2外部设置的强化套4可对内部线芯2起到第三重保护效果；而设置皮筋3来收束线芯2，使线芯2在受压时可散开泄压，在失去压力时还可利用皮筋3的弹力再次恢复原状，即可达到第四重保护效果，内外多重保护结构的设置，使电缆整体具有良好的抗压性能，使用寿命长。
本发明还公开了一种抗压性好的电缆外护套1制备方法，具体包括以下三种实施例：
实施例一
步骤一：先将4份聚氨酯橡胶颗粒添加至注塑机内，在注塑机加热熔融过程中将0.3份聚氨酯发泡材料、0.3份氧化锌和0.6份硬脂酸按比例依次添加进注塑机内，充分混合熔融后，从注塑机出口注塑到包裹有铝箔屏蔽膜9的强化套4外部，制成初层外护套1，然后将其移动至另一个注塑机出口处固定；
步骤二：先按比例将1份玻璃纤维、0.4份硅酸盐、0.6份硫化剂和0.3份分散剂混合好，然后将10份天然橡胶与12份丁基橡胶颗粒充分混合并添加至注塑机内，在注塑机加热熔融过程中先添加已按比例混合好的玻璃纤维、硅酸盐、硫化剂和分散剂，充分反应后，在注塑机后半段将防老剂0.2份和耐黄变促进剂0.2份添加进注塑机内，最后从出口注塑到步骤一中未凝固的初层外护套1外部，等待完全凝固后即完成了外护套1的制备。
实施例二
步骤一：先将2份聚氨酯橡胶颗粒添加至注塑机内，在注塑机加热熔融过程中将0.6份聚氨酯发泡材料、0.5份氧化锌和0.4份硬脂酸按比例依次添加进注塑机内，充分混合熔融后，从注塑机出口注塑到包裹有铝箔屏蔽膜9的强化套4外部，制成初层外护套1，然后将其移动至另一个注塑机出口处固定；
步骤二：先按比例将0.5份玻璃纤维、0.2份硅酸盐、0.4份硫化剂和0.5份分散剂混合好，然后将15份天然橡胶与8份丁基橡胶颗粒充分混合并添加至注塑机内，在注塑机加热熔融过程中先添加已按比例混合好的玻璃纤维、硅酸盐、硫化剂和分散剂，充分反应后，在注塑机后半段将0.2份防老剂和0.3份耐黄变促进剂添加进注塑机内，最后从出口注塑到步骤一中未凝固的初层外护套1外部，等待完全凝固后即完成了外护套1的制备。
实施例三
步骤一：先将3份聚氨酯橡胶颗粒添加至注塑机内，在注塑机加热熔融过程中将0.5份聚氨酯发泡材料、0.4份氧化锌和0.5份硬脂酸按比例依次添加进注塑机内，充分混合熔融后，从注塑机出口注塑到包裹有铝箔屏蔽膜9的强化套4外部，制成初层外护套1，然后将其移动至另一个注塑机出口处固定；
步骤二：先按比例将0.7份玻璃纤维、0.3份硅酸盐、0.5份硫化剂和0.4份分散剂混合好，然后将13份天然橡胶与10份丁基橡胶颗粒充分混合并添加至注塑机内，在注塑机加热熔融过程中先添加已按比例混合好的玻璃纤维、硅酸盐、硫化剂和分散剂，充分反应后，在注塑机后半段将0.25份防老剂和0.25份耐黄变促进剂添加进注塑机内，最后从出口注塑到步骤一中未凝固的初层外护套1外部，等待完全凝固后即完成了外护套1的制备。
某厂家采用以上三种实施例，各生产一条电缆外护套1，并在市场购买同类产品，然后将四条电缆均剖分开，再将每条电缆外护套1截取20段，10段分为一组，分别进行抗压试验和抗老化试验，抗压试验为在剖分开的电缆外护套1底部放置塑料管，用挤压机下压电缆外护套1，测量塑料管破裂时的极限受压，并将每一条电缆外护套1的压力数值求平均数，再将四组试验计入表格；抗老化试验为在酸性和强紫外线条件下，每隔20分钟检验一次电缆外护套1的老化程度，最后按照规律推算电缆外护套1的极限承受时间，再计入表格；最后将两组数据以现有产品为准，按比例计入以下表格：
表1.抗压极限与老化时间实验比例表格
比例 现有产品 实施例一 实施例二 实施例三
抗压极限 1 1.6 1.2 1.5
老化时间 1 1.2 1.5 1.4
由表1可知，本产品的三中实施例生产出的产品均优于现有同类产品的性能，其中实施例一的产品抗压性能最好，实施例二的产品抗老化性能最好，实施例三的产品抗压性能和抗老化性能较为均衡。
同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种抗压性好的电缆，包括外护套(1)及其内部贯穿设置的线芯(2)，其特征在于：所述线芯(2)分为中心和外围两组，且外围线芯(2)设置有多组，内外两组所述线芯(2)的外部均套设有皮筋(3)，外围所述线芯(2)的外部且位于皮筋(3)的外部套设有强化套(4)，多组所述强化套(4)的外部之间套设有弹性支撑框(5)，且外护套(1)套设在弹性支撑框(5)的外部，所述外护套(1)的内部开设有椭圆气孔(6)，且弹性支撑框(5)的外表面固定连接有加强筋(7)，所述外护套(1)的内表面粘贴有铝箔屏蔽膜(9)，且平缓段(51)的外表面与铝箔屏蔽膜(9)的内表面压接；
所述弹性支撑框(5)包括平缓段(51)、内凹段(52)和三角段(53)，所述三角段(53)卡接在强化套(4)之间，所述内凹段(52)的内表面与强化套(4)的外表面压接；
所述弹性支撑框(5)在强化套(4)的外表面等间距分布有多个，所述强化套(4)的外表面且位于弹性支撑框(5)的前后两侧均固定连接有弧形限位块(8)；
所述加强筋(7)等距环形分布有多个，且在外护套(1)外表面呈螺旋式分布；
所述外护套(1)的原料按配重比包括：
主料：天然橡胶13份、丁基橡胶10份和聚氨酯橡胶3份；
辅料：聚氨酯发泡材料0 .5份、玻璃纤维0 .7份、硅酸盐0 .3份、氧化锌0 .4份、防老剂0 .25份、硬脂酸0 .5份、耐黄变促进剂0 .25份、硫化剂0 .5份、分散剂0 .4份；
应用于一种抗压性好的电缆的外护套的加工方法，具体包括以下步骤：
步骤一：先将聚氨酯橡胶颗粒添加至注塑机内，在注塑机加热熔融过程中将聚氨酯发泡材料、氧化锌和硬脂酸按比例依次添加进注塑机内，充分混合熔融后，从注塑机出口注塑到包裹有铝箔屏蔽膜(9)的强化套(4)外部，制成初层外护套(1)，然后将其移动至另一个注塑机出口处固定；
步骤二：先按比例将玻璃纤维、硅酸盐、硫化剂和分散剂混合好，然后将天然橡胶与丁基橡胶颗粒充分混合并添加至注塑机内，在注塑机加热熔融过程中先添加已按比例混合好的玻璃纤维、硅酸盐、硫化剂和分散剂，充分反应后，在注塑机后半段将防老剂和耐黄变促进剂添加进注塑机内，最后从出口注塑到步骤一中未凝固的初层外护套(1)外部，等待完全凝固后即完成了外护套(1)的制备。
2.根据权利要求1所述的一种抗压性好的电缆，其特征在于：所述外护套(1)的原料按配重比包括：
主料：天然橡胶10-15份、丁基橡胶8-12份和聚氨酯橡胶2-4份；
辅料：聚氨酯发泡材料0 .3-0 .6份、玻璃纤维0 .5-1份、硅酸盐0 .2-0 .4份、氧化锌0.3-0 .5份、防老剂0 .2-0 .3份、硬脂酸0 .4-0 .6份、耐黄变促进剂0 .2-0 .3份、硫化剂0.4-0 .6份、分散剂0 .3-0 .5份。
3.根据权利要求2所述的一种抗压性好的电缆，其特征在于：所述外护套(1)的原料按配重比包括：
主料：天然橡胶10份、丁基橡胶12份和聚氨酯橡胶4份；
辅料：聚氨酯发泡材料0 .3份、玻璃纤维1份、硅酸盐0 .4份、氧化锌0 .3份、防老剂0.2份、硬脂酸0 .6份、耐黄变促进剂0 .2份、硫化剂0 .6份、分散剂0 .3份。
4.根据权利要求2所述的一种抗压性好的电缆，其特征在于：所述外护套(1)的原料按配重比包括：
主料：天然橡胶15份、丁基橡胶8份和聚氨酯橡胶2份；
辅料：聚氨酯发泡材料0 .6份、玻璃纤维0 .5份、硅酸盐0 .2份、氧化锌0 .5份、防老剂0 .2份、硬脂酸0 .4份、耐黄变促进剂0 .3份、硫化剂0 .4份、分散剂0 .5份。
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