CN114822936A - 一种拖链线缆及其成型工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明属于线缆技术领域，尤其是一种拖链线缆及其成型工艺，包括纤维骨线，所述纤维骨线的表面设置有导线体，三个所述导线体以纤维骨线的轴心为中心呈环形阵列分布。该拖链线缆及其成型工艺，通过设置纤维骨线、导线体、内屏蔽层、第一绝缘层、外屏蔽层、阻隔薄膜层、螺旋间隔层、耐火包带层、阻隔层、防护外套和耐磨橡胶环，在使用时，通过多股玻璃纤维丝制备纤维骨线，具有确保线缆弯曲拖曳时，保持足够的软性和韧性，同时螺旋间隔层具有对线缆工作时的弯曲程度进行限制，防止过度弯曲对线缆造成损伤，以及使用耐磨橡胶环增加线缆在拖曳过程中的耐磨性，从而解决了现有的拖链电缆存在其耐磨性和韧性一般，导致其使用寿命较低的问题。
Description
技术领域
本发明涉及线缆技术领域，尤其涉及一种拖链线缆及其成型工艺。
背景技术
在设备单元需要来回移动的场合，为了防止电缆纠缠、磨损、拉脱、挂和散乱，常把电缆放入电缆拖链中，对电缆形成保护,并且电缆还能随拖链实现来回移动。
拖链电缆是一种可以跟随拖链进行来回移动而不易磨损的高柔性专用电缆便叫拖链电缆，通常也可称之拖曳电缆，坦克链电缆。
目前大多数拖链电缆都是由抗拉中心、导体结构、芯线绝缘、绞线、内护套、金属屏蔽和外护套构成，在实际使用过程中，虽然具有较高的柔性，但是其耐磨性和韧性一般，导致其使用寿命较低，所以需要一种拖链线缆及其成型工艺。
发明内容
基于现有的拖链电缆存在其耐磨性和韧性一般，导致其使用寿命较低的技术问题，本发明提出了一种拖链线缆及其成型工艺。
本发明提出的一种拖链线缆及其成型工艺，包括纤维骨线，所述纤维骨线的表面设置有导线体，三个所述导线体以纤维骨线的轴心为中心呈环形阵列分布，所述导线体的表面固定套接有内屏蔽层，所述内屏蔽层的表面固定套接有第一绝缘层，所述第一绝缘层的表面固定套接有外屏蔽层，所述外屏蔽层的表面固定连接有阻隔薄膜层，所述阻隔薄膜层的表面与纤维骨线的表面插接。
所述阻隔薄膜层的表面和纤维骨线的表面均设置有填充层，所述填充层的表面固定套接有第二绝缘层，所述第二绝缘层的表面固定连接有螺旋间隔层，所述螺旋间隔层的表面固定套接有耐火包带层，所述耐火包带层的表面固定连接有阻隔层，所述阻隔层的表面固定套接有防护外套，所述防护外套的表面固定套接有耐磨橡胶环，多个所述耐磨橡胶环在防护外套的表面均匀分布。
优选地，所述纤维骨线采用多股玻璃纤维丝制备，所述内屏蔽层和外屏蔽层的内部均为采用石墨烯涂层导电纤维编织的石墨烯涂层导电纤维网。
优选地，所述第一绝缘层的内部为交联聚乙烯，所述第二绝缘层的内部为聚氯乙烯。
优选地，所述阻隔薄膜层的内部为PVA涂布高阻隔薄膜，所述填充层的内部为玻璃纤维。
优选地，所述螺旋间隔层的内部为硅橡胶，所述耐火包带层的内部为陶瓷纤维带。
优选地，所述阻隔层的内部为PVA涂布液，所述防护外套的内部为硫化橡胶。
优选地，所述一种拖链线缆的成型工艺，包括以下步骤：
步骤一、纤维骨线制备，通过绞线机将多股玻璃纤维丝制备成纤维骨线；
步骤二、导线体制备，将多根铜丝通过绞线机绞线制备导线体；
步骤三、内屏蔽层制备，将步骤二中制备的导线体的表面套设石墨烯涂层导电纤维网；
步骤四、第一绝缘层制备，将步骤三中套设有石墨烯涂层导电纤维网的导线体的表面通过挤出机包裹注塑制备第一绝缘层；
步骤五、外屏蔽层制备，将通过步骤四制备第一绝缘层后的导线的表面套设石墨烯涂层导电纤维网，制备外屏蔽层；
步骤六、束线填充，将步骤一制备的纤维骨线和经过步骤五制备完成的导线，进行束线，并在束线后进行填充层填充；
步骤七、第二绝缘层制备，将经过步骤六束线填充后的线缆通过挤出机制备第二绝缘层；
步骤八、螺旋间隔层制备，通过在挤出机的一端加装螺旋挤出机构，在通过步骤七制备的第二绝缘层后的线缆的表面制备螺旋间隔层；
步骤九、耐火包带层制备，陶瓷纤维带通过绕包机将缠绕包裹在螺旋间隔层的表面；
步骤十、阻隔层涂布制备，将通过步骤九制备后线缆的表面，进行阻隔层涂布，并在涂布后烘干；
步骤十一、成缆，将阻隔层涂布后的线缆的表面通过挤出机注塑成型制备防护外套，并在防护外套的表面均匀套设耐磨橡胶环；
步骤十二、成品检测，将经过步骤十一成缆后的拖链线缆进行成品检测。
优选地，所述步骤一中纤维骨线制备中采用-根玻璃纤维丝，通过绞线机制备成一股纤维线，并采用-股纤维线制备呈纤维骨线。
优选地，所述步骤八中螺旋间隔层制备中螺旋挤出机构包括挤出机本体，所述挤出机本体的一端固定开设有台阶槽，所述台阶槽的内壁通过轴承固定转动连接有功能管，所述功能管的内壁固定连接有螺旋齿条，多个所述螺旋齿条以功能管的轴心为中心呈螺旋分布；
所述功能管的表面固定套接有从动齿圈，所述挤出机本体的一端固定安装有减速机，所述减速机的表面固定安装有驱动电机，所述驱动电机的输出轴与减速机的动力输入端固定连接。
优选地，所述减速机的动力输出端固定连接有驱动轴，所述驱动轴的一端固定连接有主动齿轮，所述主动齿轮的表面与从动齿圈的表面啮合；
所述功能管的一端固定连通有定型管，所述定型管的内壁固定开设有螺旋定型槽。
本发明中的有益效果为：
通过设置纤维骨线、导线体、内屏蔽层、第一绝缘层、外屏蔽层、阻隔薄膜层、螺旋间隔层、耐火包带层、阻隔层、防护外套和耐磨橡胶环，在使用时，通过多股玻璃纤维丝制备纤维骨线，具有确保线缆弯曲拖曳时，保持足够的软性和韧性，并通过使用石墨烯涂层导电纤维网作为屏蔽层材料，相比传统的金属屏蔽网软性韧性更强，同时螺旋间隔层具有对线缆工作时的弯曲程度进行限制，防止过度弯曲对线缆造成损伤，以及使用耐磨橡胶环增加线缆在拖曳过程中的耐磨性，从而解决了现有的拖链电缆存在其耐磨性和韧性一般，导致其使用寿命较低的问题。
附图说明
图1为本发明提出的一种拖链线缆及其成型工艺的示意图；
图2为本发明提出的一种拖链线缆及其成型工艺的耐磨橡胶环结构立体图；
图3为本发明提出的一种拖链线缆及其成型工艺的螺旋间隔层结构立体图；
图4为本发明提出的一种拖链线缆及其成型工艺的挤出机本体结构立体图；
图5为本发明提出的一种拖链线缆及其成型工艺的功能管结构立体图。
图中：1、纤维骨线；2、导线体；3、内屏蔽层；4、第一绝缘层；5、外屏蔽层；6、阻隔薄膜层；7、填充层；8、第二绝缘层；9、螺旋间隔层；901、挤出机本体；902、台阶槽；903、功能管；904、螺旋齿条；905、从动齿圈；906、减速机；907、驱动电机；908、驱动轴；909、主动齿轮；910、定型管；911、螺旋定型槽；10、耐火包带层；11、阻隔层；12、防护外套；13、耐磨橡胶环。
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。
参照图1-5，一种拖链线缆及其成型工艺，包括纤维骨线1，纤维骨线1的表面设置有导线体2，三个导线体2以纤维骨线1的轴心为中心呈环形阵列分布，导线体2的表面固定套接有内屏蔽层3，内屏蔽层3的表面固定套接有第一绝缘层4，第一绝缘层4的表面固定套接有外屏蔽层5，外屏蔽层5的表面固定连接有阻隔薄膜层6，阻隔薄膜层6的表面与纤维骨线1的表面插接；
纤维骨线1采用多股玻璃纤维丝制备，内屏蔽层3和外屏蔽层5的内部均为采用石墨烯涂层导电纤维编织的石墨烯涂层导电纤维网。
玻璃纤维丝是一种性能优异的无机非金属材料，通常作为复材料中的增强材料，电绝缘材料和绝热保温材料,其具有以下特点：
1、拉伸强度高，伸长小；
2、弹性系数高，刚性佳；
3、弹性限度内伸长量大且拉伸强度高，故吸收冲击能量大；
4、为无机纤维，具不燃性，耐化学性佳；
5、吸水性小；
6、尺度安定性，耐热性均佳；
7、加工性佳，可作成股、束、毡、织布等不同形态之产品；
8、透明可透过光线；
9、与树脂接着性良好之表面处理剂之开发完成；
10、价格便宜。
从而不仅具有增加线缆的柔性，还具有增加线缆的韧性的效果。
阻隔薄膜层6的表面和纤维骨线1的表面均设置有填充层7，填充层7的表面固定套接有第二绝缘层8，第二绝缘层8的表面固定连接有螺旋间隔层9，螺旋间隔层9的表面固定套接有耐火包带层10，耐火包带层10的表面固定连接有阻隔层11，阻隔层11的表面固定套接有防护外套12，防护外套12的表面固定套接有耐磨橡胶环13，多个耐磨橡胶环13在防护外套12的表面均匀分布。
第一绝缘层4的内部为交联聚乙烯；
进一步地，交联聚乙烯具有以下优点：
1、耐热性能：网状立体结构的XLPE具有十分优异的耐热性能。在200℃以下不会分解及碳化，长期工作温度可达90℃，热寿命可达40年。
2、绝缘性能：XLPE保持了PE原有的良好绝缘特性，且绝缘电阻进一步增大。其介质损耗角正切值很小，且受温度影响不大。
3、机械特性：由于在大分子间建立了新的化学键，XLPE的硬度、刚度、耐磨性和抗冲击性均有提高，从而弥补了PE易受环境应力而龟裂的缺点。
4、耐化学特性：XLPE具有较强的耐酸碱和耐油性，其燃烧产物主要为水和二氧化碳，对环境的危害较小，满足现代消防安全的要求。
第二绝缘层8的内部为聚氯乙烯；
进一步地，聚氯乙烯具有耐候性强、稳定性和电性能好的特点；
耐候性指颜料耐各种气候的能力。其中包括可见光和紫外光、水分、温度、大气氯化作用以及制品使用期间所遇到的化学药剂。最重要的耐候性，包括不褪色性、耐粉化性和物理性能的持久性。而有机颜料则因其结构不同有好有差。此外，在含有白色颜料的配方中，颜料的耐候性会受到较严重的影响。
颜料的褪色、变暗或色调变化，一般由颜料的反应基因所致。这些反应性基因，能与大气中的水分或化学药剂——酸、碱发生作用。例如，镉黄在水分和日光作用下会褪色，立索尔红具有较好的耐光性，适合于大多数户内应用，而在含有酸、碱成分的户外使用时严重褪色。
脱氯化氢的测定方法按JIS-K-6723，测定温度180℃。以未着色的聚氯乙烯复合物脱氯乙烯的时间为基准，延长或阻缓时间以5％、10％间隔计，负值表示加速分解。
稳定性，聚氯乙烯树脂的软化点低，约75-80℃，脆化温度低于-50～-60℃，大多数制品长期使用温度不宜超过55℃，特殊配方的可达90℃。若聚氯乙烯树脂纯属头-性相接面怕线型结构，内部无支链和不饱和键，尽管C-Cl键能相对较小，聚氯乙烯树脂的稳定性也应当是比较高的。但即使纯度很高的聚氯乙烯树脂，长期在100℃以上或受紫外线辐射就开始有氯化氢气体逸出。说明其分子结构中存在尖性基团或不稳定结构。时间越长、降解越多、温度越高，降解速度越快，在氧或空气存在下降解速度更快。
电性能，聚氯乙烯属于极性高聚物，对水等导电物质亲和力较大，故电阻较非极性的聚烯烃要小，但仍有较高的体积电阴和击穿电压。聚氯乙烯的极性基团直接附着在主链上，在玻璃化温度以下，偶极链段受到冻结构的主链原子的限制，不能移动，因而并不产生偶极化作用，可作室温的高频绝缘材料。作电线绝缘用时、悬浮树脂的电气绝缘性比浮液树脂高10-100倍。降解产生的氯离子的存在会降低电绝缘性
阻隔薄膜层6的内部为PVA涂布高阻隔薄膜；
进一步地，改性聚乙烯醇PVA复合薄膜对氧气、氮气、氢气及二氧化碳都具有良好的阻隔性，其阻氧性能大大优于PVDC复合薄膜。
填充层7的内部为玻璃纤维。螺旋间隔层9的内部为硅橡胶，耐火包带层10的内部为陶瓷纤维带；
进一步地，陶瓷纤维带是具有纤维特点的一类陶瓷产品，可用于各种热设备及热传导系统中作耐火、防火、绝热保温及摩擦的材料，具有耐高温、导热系数低、抗热震、低热容；优良的高温绝缘性能，使用寿命长；具有抗熔触铝，锌等有色金属浸蚀能力；具有良好的低温和高温强度和无毒、无害、对环境无不良影响的特点。阻隔层11的内部为PVA涂布液，防护外套12的内部为硫化橡胶。
一种拖链线缆的成型工艺，包括以下步骤：
步骤一、纤维骨线1制备，通过绞线机将多股玻璃纤维丝制备成纤维骨线1；
步骤一中纤维骨线1制备中采用2-3根玻璃纤维丝，通过绞线机制备成一股纤维线，并采用3-4股纤维线制备呈纤维骨线1。
步骤二、导线体2制备，将多根铜丝通过绞线机绞线制备导线体2；
步骤三、内屏蔽层3制备，将步骤二中制备的导线体2的表面套设石墨烯涂层导电纤维网；
步骤四、第一绝缘层4制备，将步骤三中套设有石墨烯涂层导电纤维网的导线体2的表面通过挤出机包裹注塑制备第一绝缘层4；
步骤五、外屏蔽层5制备，将通过步骤四制备第一绝缘层4后的导线的表面套设石墨烯涂层导电纤维网，制备外屏蔽层5；
步骤六、束线填充，将步骤一制备的纤维骨线1和经过步骤五制备完成的导线，进行束线，并在束线后进行填充层7填充；
步骤七、第二绝缘层8制备，将经过步骤六束线填充后的线缆通过挤出机制备第二绝缘层8；
步骤八、螺旋间隔层9制备，通过在挤出机的一端加装螺旋挤出机构，在通过步骤七制备的第二绝缘层8后的线缆的表面制备螺旋间隔层9；
步骤九、耐火包带层10制备，陶瓷纤维带通过绕包机将缠绕包裹在螺旋间隔层9的表面；
步骤十、阻隔层11涂布制备，将通过步骤九制备后线缆的表面，进行阻隔层11涂布，并在涂布后烘干；
步骤十一、成缆，将阻隔层11涂布后的线缆的表面通过挤出机注塑成型制备防护外套12，并在防护外套12的表面均匀套设耐磨橡胶环13；
步骤十二、成品检测，将经过步骤十一成缆后的拖链线缆进行成品检测。
步骤八中螺旋间隔层9制备中螺旋挤出机构包括挤出机本体901，挤出机本体901的一端固定开设有台阶槽902，台阶槽902的内壁通过轴承固定转动连接有功能管903，功能管903的内壁固定连接有螺旋齿条904，多个螺旋齿条904以功能管903的轴心为中心呈螺旋分布；
功能管903的表面固定套接有从动齿圈905，挤出机本体901的一端固定安装有减速机906，减速机906的表面固定安装有驱动电机907，驱动电机907的输出轴与减速机906的动力输入端固定连接。减速机906的动力输出端固定连接有驱动轴908，驱动轴908的一端固定连接有主动齿轮909，主动齿轮909的表面与从动齿圈905的表面啮合；
功能管903的一端固定连通有定型管910，定型管910的内壁固定开设有螺旋定型槽911。
进一步地，在进行螺旋间隔层9制备时，硅橡胶通过挤出机本体901包裹在第二绝缘层8的表面，通过驱动电机907通过减速机906带动驱动轴908转动，带动主动齿轮909转动，主动齿轮909带动从动齿圈905转动，带动功能管903和定型管910转动，功能管903内的螺旋齿条904转动，对硅橡胶层进行螺旋开槽，并通过与定型管910内的螺旋定型槽911配合，对硅橡胶层进行定型，并在实际使用过程中，定型管910的表面还设置有水冷却装置，通过对定型管910的表面进行喷淋冷却液，对硅橡胶进行冷却定型。
通过设置纤维骨线1、导线体2、内屏蔽层3、第一绝缘层4、外屏蔽层5、阻隔薄膜层6、螺旋间隔层9、耐火包带层10、阻隔层11、防护外套12和耐磨橡胶环13，在使用时，通过多股玻璃纤维丝制备纤维骨线1，具有确保线缆弯曲拖曳时，保持足够的软性和韧性，并通过使用石墨烯涂层导电纤维网作为屏蔽层材料，相比传统的金属屏蔽网软性韧性更强，同时螺旋间隔层9具有对线缆工作时的弯曲程度进行限制，防止过度弯曲对线缆造成损伤，以及使用耐磨橡胶环13增加线缆在拖曳过程中的耐磨性，从而解决了现有的拖链电缆存在其耐磨性和韧性一般，导致其使用寿命较低的问题。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种拖链线缆，包括纤维骨线(1)，其特征在于：所述纤维骨线(1)的表面设置有导线体(2)，三个所述导线体(2)以纤维骨线(1)的轴心为中心呈环形阵列分布，所述导线体(2)的表面固定套接有内屏蔽层(3)，所述内屏蔽层(3)的表面固定套接有第一绝缘层(4)，所述第一绝缘层(4)的表面固定套接有外屏蔽层(5)，所述外屏蔽层(5)的表面固定连接有阻隔薄膜层(6)，所述阻隔薄膜层(6)的表面与纤维骨线(1)的表面插接；
所述阻隔薄膜层(6)的表面和纤维骨线(1)的表面均设置有填充层(7)，所述填充层(7)的表面固定套接有第二绝缘层(8)，所述第二绝缘层(8)的表面固定连接有螺旋间隔层(9)，所述螺旋间隔层(9)的表面固定套接有耐火包带层(10)，所述耐火包带层(10)的表面固定连接有阻隔层(11)，所述阻隔层(11)的表面固定套接有防护外套(12)，所述防护外套(12)的表面固定套接有耐磨橡胶环(13)，多个所述耐磨橡胶环(13)在防护外套(12)的表面均匀分布。
2.根据权利要求1所述的一种拖链线缆，其特征在于：所述纤维骨线(1)采用多股玻璃纤维丝制备，所述内屏蔽层(3)和外屏蔽层(5)的内部均为采用石墨烯涂层导电纤维编织的石墨烯涂层导电纤维网。
3.根据权利要求1所述的一种拖链线缆，其特征在于：所述第一绝缘层(4)的内部为交联聚乙烯，所述第二绝缘层(8)的内部为聚氯乙烯。
4.根据权利要求1所述的一种拖链线缆，其特征在于：所述阻隔薄膜层(6)的内部为PVA涂布高阻隔薄膜，所述填充层(7)的内部为玻璃纤维。
5.根据权利要求1所述的一种拖链线缆，其特征在于：所述螺旋间隔层(9)的内部为硅橡胶，所述耐火包带层(10)的内部为陶瓷纤维带。
6.根据权利要求1所述的一种拖链线缆，其特征在于：所述阻隔层(11)的内部为PVA涂布液，所述防护外套(12)的内部为硫化橡胶。
7.根据权利要求1-6任一项所述的一种拖链线缆的成型工艺，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、纤维骨线(1)制备，通过绞线机将多股玻璃纤维丝制备成纤维骨线(1)；
步骤二、导线体(2)制备，将多根铜丝通过绞线机绞线制备导线体(2)；
步骤三、内屏蔽层(3)制备，将步骤二中制备的导线体(2)的表面套设石墨烯涂层导电纤维网；
步骤四、第一绝缘层(4)制备，将步骤三中套设有石墨烯涂层导电纤维网的导线体(2)的表面通过挤出机包裹注塑制备第一绝缘层(4)；
步骤五、外屏蔽层(5)制备，将通过步骤四制备第一绝缘层(4)后的导线的表面套设石墨烯涂层导电纤维网，制备外屏蔽层(5)；
步骤六、束线填充，将步骤一制备的纤维骨线(1)和经过步骤五制备完成的导线，进行束线，并在束线后进行填充层(7)填充；
步骤七、第二绝缘层(8)制备，将经过步骤六束线填充后的线缆通过挤出机制备第二绝缘层(8)；
步骤八、螺旋间隔层(9)制备，通过在挤出机的一端加装螺旋挤出机构，在通过步骤七制备的第二绝缘层(8)后的线缆的表面制备螺旋间隔层(9)；
步骤九、耐火包带层(10)制备，陶瓷纤维带通过绕包机将缠绕包裹在螺旋间隔层(9)的表面；
步骤十、阻隔层(11)涂布制备，将通过步骤九制备后线缆的表面，进行阻隔层(11)涂布，并在涂布后烘干；
步骤十一、成缆，将阻隔层(11)涂布后的线缆的表面通过挤出机注塑成型制备防护外套(12)，并在防护外套(12)的表面均匀套设耐磨橡胶环(13)；
步骤十二、成品检测，将经过步骤十一成缆后的拖链线缆进行成品检测。
8.根据权利要求7所述的一种拖链线缆的成型工艺，其特征在于：所述步骤一中纤维骨线(1)制备中采用2-3根玻璃纤维丝，通过绞线机制备成一股纤维线，并采用3-4股纤维线制备呈纤维骨线(1)。
9.根据权利要求7所述的一种拖链线缆的成型工艺，其特征在于：所述步骤八中螺旋间隔层(9)制备中螺旋挤出机构包括挤出机本体(901)，所述挤出机本体(901)的一端固定开设有台阶槽(902)，所述台阶槽(902)的内壁通过轴承固定转动连接有功能管(903)，所述功能管(903)的内壁固定连接有螺旋齿条(904)，多个所述螺旋齿条(904)以功能管(903)的轴心为中心呈螺旋分布；
所述功能管(903)的表面固定套接有从动齿圈(905)，所述挤出机本体(901)的一端固定安装有减速机(906)，所述减速机(906)的表面固定安装有驱动电机(907)，所述驱动电机(907)的输出轴与减速机(906)的动力输入端固定连接。
10.根据权利要求9所述的一种拖链线缆的成型工艺，其特征在于：所述减速机(906)的动力输出端固定连接有驱动轴(908)，所述驱动轴(908)的一端固定连接有主动齿轮(909)，所述主动齿轮(909)的表面与从动齿圈(905)的表面啮合；
所述功能管(903)的一端固定连通有定型管(910)，所述定型管(910)的内壁固定开设有螺旋定型槽(911)。
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