CN116864198B - 一种基于三芯的抗拉抗压抗咬电缆 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种基于三芯的抗拉抗压抗咬电缆，包括三根呈品字形分布的缆芯，三根所述缆芯的外部设置有填充层、绕包层、铠装层和外护套层，三根所述缆芯的外部设置有铜包层，铜包层的外部设置有铝包层，铝包层将填充层分为内填充层和外填充层，铝包层背向缆芯的一侧设置有限位侧凸，相邻限位侧凸之间设置有张紧组件，张紧组件为弹性的锚型结构，张紧组件的内侧朝铝包层挤压且其外侧与铝包层衔接呈圆周面，张紧组件的外侧设置有铝带绕包层、无机物绕包层、内护套层、铠装层、涂胶尼龙与金属断丝复合层和外护套层。本电缆设计合理、结构简单、设计合理、韧性较好、自恢复能力较高、抗拉、抗压和抗咬性能较好且使用寿命较长，适合大规模推广。

Description

一种基于三芯的抗拉抗压抗咬电缆

技术领域

本发明属于电缆领域，尤其涉及一种基于三芯的抗拉抗压抗咬电缆。

背景技术

电缆是由两条或更多的导线粘合、扭曲或编织在一起形成的单一的连接两个设备传输电信号的组件。电缆的用途广泛并且每个用途都需特制，具有传输电能、电信号和实现电磁能转换的线材产品。电缆一般包括缆芯、填充层、绕包层、铠装层和外护套，其中缆芯又包括导体、绝缘层和屏蔽层。电线电缆的新产品主要是因应用场合、应用要求不同及装备的方便性和降低装备成本等的要求，而采用新材料、特殊材料、或改变产品结构、或提高工艺要求、或将不同品种的产品进行组合而产生。产品结构越复杂，叠加的层次就越多。

目前，基于三芯的电缆，如专利CN201520568084.9公开的一种三角形故障自反馈复合光纤电缆，包括缆芯，所述缆芯是由三根绝缘线芯呈三角形排列绞合而成；所述绝缘线芯由导体以及挤包在导体外的绝缘层构成；在缆芯外挤包三角形阻水带，最外层挤包三角形故障反馈外护套；在阻水带与外护套之间绕包三角形高强度纤维编织成网状的加强筋。该电缆整体呈三角形结构，增加结构本身的稳定性，节约填充材料，节约使用面积。该三角设计的电缆的滚动性降低，所以外部稳定性提高，同时抗拉性也有所提高，但其内部稳定性对阻水带和护套层的依赖程度较高，电缆受压情况会反映到缆芯中心距的变化上，短时间不能复位的话就有可能造成电缆永久性变型，从而影响电缆的电连接性能以及使用寿命；再者，该电缆的抗咬性能也有待提高，特别是电缆需要应用到近地安装的场合中。

发明内容

本发明针对上述的三芯电缆所存在的技术问题，提出一种设计合理、韧性较好、自恢复能力较高且使用寿命较长的一种基于三芯的抗拉抗压抗咬电缆。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为，本发明提供的一种基于三芯的抗拉抗压抗咬电缆，包括三根呈品字形分布的缆芯，所述缆芯包括若干导体和包围在导体外部的绝缘层和屏蔽层，三根所述缆芯的外部设置有填充层、绕包层、铠装层和外护套层，三根所述缆芯的外部设置有铜包层，所述铜包层包括铜皮，所述铜皮对三根缆芯逐个包裹一周，所述铜皮的两端设置有铜舌且其背向缆芯的一侧设置有两个用来与铜舌叠压配合的压片，所述铜包层的外部设置有铝包层，所述铝包层将填充层分为内填充层和外填充层，所述铝包层的横截面呈三角结构且其侧面设置有与其长度方向一致的缓冲拼接口，所述铝包层背向缆芯的一侧设置有呈三角位置关系分布且厚度大于其它部位的限位侧凸，相邻限位侧凸之间设置有张紧组件，所述张紧组件为弹性的锚型结构，所述张紧组件的内侧朝铝包层挤压且其外侧与铝包层衔接呈圆周面，所述张紧组件的外侧设置有铝带绕包层，所述铝带绕包层的外部设置有无机物绕包层，所述无机物绕包层与铠装层之间设置有内护套层，所述铠装层与外护套层之间设置有涂胶尼龙与金属断丝复合层。

作为优选，所述张紧组件包括弧形的锚板，所述锚板的两端设置有超其内侧折叠的折片，所述折片的外侧与限位侧凸接触配合，所述锚板在其朝向铝包层的一侧中间设置有U型卡，所述U型卡的内部设置有弹性柱形管，所述弹性柱形管的外侧与铝包层挤压配合。

作为优选，所述弹性柱形管的侧面设置有多个透气条孔，所述弹性柱形管的内部设置有张力网，所述张力网的内部设置有干燥剂。

作为优选，所述张力网包括两个C形网，所述C形网的两端均设置有伸缩扣，所述伸缩扣包括互相叠压且互相钩接的内钩和外钩，所述内钩和外钩的截面均呈V字形。

作为优选，所述锚板的侧面设置有部分螺旋槽，三个所述锚板上的部分螺旋槽互相衔接并用来与铝带绕包层螺旋配合。

作为优选，所述铜皮的表面设置有胎压纹。

作为优选，所述缓冲拼接口设置在一个限位侧凸上，所述缓冲拼接口包括若干个沿铝包层长度方向分布的燕尾槽和与燕尾槽一一拼接的燕尾片。

作为优选，所述限位侧凸的断面呈等腰梯形结构，除缓冲拼接口所在的限位侧凸之外的两个限位侧凸上均设置有多个长条形的缓冲槽，所述缓冲槽的槽口背向缆芯。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：

1、本发明提供的一种基于三芯的抗拉抗压抗咬电缆，铜包层对三根缆芯有序包裹成型并通过自身的铜舌和压片叠压以增加其对三根缆芯的包裹稳定性，铝包层可进一步提高三根缆芯被包裹的稳定性，而且能够与铜包层建立较好的屏蔽层；张紧组件与铝包层相配合地，能够较好的压力配合关系，能够在挤包氛围下构成较好的缓冲条件，从而提高本电缆的实际使用性能，包括抗压性和韧性等；涂胶尼龙与金属断丝复合层一方面可提高本装置的抗咬性能，另一方面则能通过其若干断丝来对啃咬电缆的啮齿类动物构成威胁，进一步提高本电缆的抗咬性能。本电缆设计合理、结构简单、设计合理、韧性较好、自恢复能力较高、抗拉、抗压和抗咬性能较好且使用寿命较长，适合大规模推广。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为实施例提供的一种基于三芯的抗拉抗压抗咬电缆的断面图；

图2为实施例提供的铜包层、铝包层、张紧组件和张力网的轴测图；

图3为实施例提供的铜包层的主视图；

图4为实施例提供的铝包层的轴测图；

图5为实施例提供的张紧组件的部分轴测图；

图6为实施例提供的张紧组件的主视图；

图7为实施例提供的张力网的主视图；

以上各图中，1、缆芯；2、填充层；21、内填充层；22、外填充层；3、铜包层；31、铜皮；32、铜舌；33、压片；4、铝包层；41、缓冲拼接口；411、燕尾槽；412、燕尾片；42、限位侧凸；43、缓冲槽；5、张紧组件；51、锚板；52、折片；53、U型卡；54、弹性柱形管；55、透气条孔；56、螺旋槽；6、绕包层；61、铝带绕包层；62、无机物绕包层；7、内护套层；8、铠装层；9、涂胶尼龙与金属断丝复合层；10、外护套层；11、张力网；111、C形网；112、伸缩扣；112a、内钩；112b、外钩；12、干燥剂。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。为叙述方便，下文如出现“上”、“下”、“左”、“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明并不限于下面公开说明书的具体实施例的限制。

实施例，如图1～7所示，本发明提供的一种基于三芯的抗拉抗压抗咬电缆，包括三根呈品字形分布的缆芯1，所述缆芯1包括若干导体和包围在导体外部的绝缘层和屏蔽层，三根所述缆芯1的外部设置有填充层2、绕包层6、铠装层8和外护套层10，缆芯1、铠装层8和外护套层10为现有成熟技术，本实施例在此不再赘述。在此基础上，本发明在三根所述缆芯1的外部设置有铜包层3，铜包层3包括铜皮31，铜皮31对三根缆芯1逐个包裹一周，铜皮31的两端设置有铜舌32且其背向缆芯1的一侧设置有两个用来与铜舌32叠压配合的压片33，铜包层3的外部设置有铝包层4，铝包层4将填充层2分为内填充层21和外填充层22，铝包层4的横截面呈三角结构且其侧面设置有与其长度方向一致的缓冲拼接口41，铝包层4背向缆芯1的一侧设置有呈三角位置关系分布且厚度大于其它部位的限位侧凸42，相邻限位侧凸42之间设置有张紧组件5，张紧组件5为弹性的锚型结构，张紧组件5的内侧朝铝包层4挤压且其外侧与铝包层4衔接呈圆周面，张紧组件5的外侧设置有铝带绕包层61，铝带绕包层61的外部设置有无机物绕包层62，无机物绕包层62与铠装层8之间设置有内护套层7，铠装层8与外护套层10之间设置有涂胶尼龙与金属断丝复合层9。

具体地，铜包层3对三根缆芯1有序包裹成型，其包裹轨迹类几字形，尤其是其头侧的铜舌32与偏中间位置的缆芯1外侧的一个压片33叠压，而其尾侧的铜舌32与另一个压片33叠压，这样可以保证铜片包裹轨迹的可控制性；同时，由铝包层4对三根缆芯1连同铜包层3一起包裹，可以缩小中间缆芯1与其它两根缆芯1的组合缝隙，提高铜包层3的张紧性，为三根缆芯1确立品字形位置关系提供有利的条件。进一步地，铝包层4的缓冲拼接口41具有较小的拼缝，构成缓冲拼接口41的两个拼接端在三根缆芯1的位置关系出现小范围的动态调整的情况下可自适应收缩，令铝包层4层以内的结构保持较好的动态平衡关系，而且抗扭性能也得到较好的提升，为本电缆执行电连接功能提供安全保障。

除了铝包层4可进行小范围的自适应胀缩之外，其外侧还提供了直接执行张紧调节的张紧组件5。三个张紧组件5间隔分布但与限位侧凸42构成相对连贯的衔接关系，在衔接位置保持动态接触，这样不仅可保证本电缆的圆滚性能，还能在本电缆受压之后产生相应的张紧变化，特别是考虑到铝包层4、铜包层3和三根缆芯1需要整体保持稳定的三角截面，由张紧组件5的中间部分对铝包层4上压力相对较小的部位进行施压，即与相邻缆芯1的间隔空间相对应，这样可间接与三根缆芯1建立压力平衡关系，进一步提高本电缆内部的结构稳定性，所以本电缆的自恢复能力较高。张紧组件5不仅具有径向调节能力，还具有一定的轴向抗拉能力，从而提高本电缆的抗拉性能。

进一步地，铝带绕包层61不仅用来控制三个张紧组件5在铝包层4斜边侧的位置关系，同时也可以建立最靠外的一层屏蔽结构，以提高本装置的屏蔽性能；无机物绕包层62则用来对铝带绕包层61进行包裹，无机物绕包层62可为涂胶玻璃纤维带，也可以是耐磨云母带，二者都具有阻燃性和耐磨性，所以无机物绕包层62不仅为铝带绕包层61和内护套层7建立较好的过渡，还能提供一定的阻燃防火性；内护套层7和外护套层10均具有阻燃性、环保性和一定的韧性。

为了提高本电缆的抗咬性能，本发明除了以铠装层8作为一道防护之外，还设计了涂胶尼龙与金属断丝复合层9，其基底层为涂胶尼龙，而尼龙上粘附无数的金属断丝，金属断丝既细且短，一方面以增加包裹层厚度和组成复杂度来提高本装置的抗咬性能，另一方面则能通过其若干断丝来对啃咬电缆的啮齿类动物构成威胁，进一步提高本电缆的抗咬性能，有利于延长本电缆的实际使用寿命。

为了提高张紧组件5的张紧性能，本发明提供的张紧组件5包括弧形的锚板51，锚板51的两端设置有超其内侧折叠的折片52，折片52的外侧与限位侧凸42接触配合，锚板51在其朝向铝包层4的一侧中间设置有U型卡53，U型卡53的内部设置有弹性柱形管54，弹性柱形管54的外侧与铝包层4挤压配合。其中，锚板51两侧以折片52与限位侧凸42动态接触，而折片52的折叠结构令其具有一定的弹性，为锚板51与铝包层4提供较好的压力缓冲，并且为张紧组件5的自适应变型提供结构基础。U型卡53用来装配弹性柱形管54，弹性柱形管54的柱形面对铝包层4施压，令铝包层4的斜边中间保持较小的弧度，而且弹性柱形管54的弹性不会导致本电缆的韧性大幅度降低，所以本电缆内部压力出现失衡的瞬间其内部张紧组件5可及时发挥张紧功能，尤其保证铝包层4及其以内结构如铜包层3和缆芯1的抗扭性，有利于提高本电缆的工作性能。

为了提高本电缆的电工作性，本发明在弹性柱形管54的侧面设置有多个透气条孔55，弹性柱形管54的内部设置有张力网11，张力网11的内部设置有干燥剂12，电缆内部的水分可通过透气条孔55进入张力网11并被干燥剂12吸附，令电缆内部保持较好的干燥性，从而保证电缆的工作安全性。

为了提高张力网11与弹性柱形管54的同步协调性，本发明提供的张力网11具有一定的自调节性能。具体地，张力网11包括两个C形网，C形网的两端均设置有伸缩扣112，伸缩扣112包括互相叠压且互相钩接的内钩112a和外钩112b，内钩和外钩的截面均呈V字形。C形网自身镂空设计之后其刚性会自然地下降，所以具有一定的弹性变型能力，而两个C形网通过伸缩扣112连接之后，不失其弹性，而且内钩与外钩具有一定的活动钩接范围，所以C形网组成的张力网11的实际口径可根据弹性柱形管54的变化而变化，以保证本发明为张紧组件5设计的张紧性能可更合理地实现。再者，张力网11采用两个C形网的组合结构也方便对干燥剂12进行弹性填充，而干燥剂12可采用不规则粒径，这样可保证干燥剂12具有一定的间隔缝隙，而且不会从张力网11中大面积脱出，进而为本电缆提供较好的干燥性能。

为了提高张紧组件5的轴向自适应性能，本发明在锚板51的侧面设置有部分螺旋槽，三个所述锚板51上的部分螺旋槽互相衔接并用来与铝带绕包层61螺旋配合。这样的话，锚板51在开槽之后，其轴向上可获得一定的拉伸能力；三个锚板51构成的相对完整的螺旋槽一直朝轴向上延伸，铝带绕包层61沿螺旋槽56绕包之后不仅起到连接所有锚板51的作用，同时也避免锚板51在轴向上被过度拉伸，所以抗拉性能具有一定的保障。其中，铝带绕包层61除了紧贴螺旋槽连续绕包之外，还可沿着整个锚板51的表面多绕一层，这样也可以为本电缆提供一层有效的屏蔽防护。

为了提高铜包层3在内填充层21和外填充层22之间的稳定性，本发明在其铜皮31的表面设置有胎压纹以增加其与周围结构的摩擦。

为了提高缓冲拼接口41的实用性，本发明提供的缓冲拼接口41设置在一个限位侧凸42上，缓冲拼接口41包括若干个沿铝包层4长度方向分布的燕尾槽411和与燕尾槽一一拼接的燕尾片412，燕尾槽411的槽深与槽宽可略大于燕尾片412，这样可保证燕尾槽411与燕尾片412具有适当的收缩余地，从而提高铝包层4的包裹稳定性。

为了提高限位侧凸42与张紧组件5的配合性能，本发明提供的限位侧凸42的断面呈等腰梯形结构，限位侧凸42的腰侧能够与张紧组件5的两对与坡面方式衔接，再加上铝带绕包层61和其它挤包结构的包裹作用，能够令张紧组件5与限位侧凸42保持较好的动态平衡性。进一步地，缓冲拼接口41所在的限位侧凸42之外的两个限位侧凸42上均设置有多个长条形的缓冲槽43，缓冲槽43的槽口背向缆芯1，通过设计缓冲槽可减小铝包层4表面的张紧阻力，有利于提高本电缆内部结构的稳定性。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其它领域，但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (8)

1.一种基于三芯的抗拉抗压抗咬电缆，包括三根呈品字形分布的缆芯，所述缆芯包括若干导体和包围在导体外部的绝缘层和屏蔽层，三根所述缆芯的外部设置有填充层、绕包层、铠装层和外护套层，其特征在于，三根所述缆芯的外部设置有铜包层，所述铜包层包括铜皮，所述铜皮对三根缆芯逐个包裹一周，所述铜皮的两端设置有铜舌且其背向缆芯的一侧设置有两个用来与铜舌叠压配合的压片，所述铜包层的外部设置有铝包层，所述铝包层将填充层分为内填充层和外填充层，所述铝包层的横截面呈三角结构且其侧面设置有与其长度方向一致的缓冲拼接口，所述铝包层背向缆芯的一侧设置有呈三角位置关系分布且厚度大于其它部位的限位侧凸，相邻限位侧凸之间设置有张紧组件，所述张紧组件为弹性的锚型结构，所述张紧组件的内侧朝铝包层挤压且其外侧与铝包层衔接呈圆周面，所述张紧组件的外侧设置有铝带绕包层，所述铝带绕包层的外部设置有无机物绕包层，所述无机物绕包层与铠装层之间设置有内护套层，所述铠装层与外护套层之间设置有涂胶尼龙与金属断丝复合层。

2.根据权利要求1所述的一种基于三芯的抗拉抗压抗咬电缆，其特征在于，所述张紧组件包括弧形的锚板，所述锚板的两端设置有超其内侧折叠的折片，所述折片的外侧与限位侧凸接触配合，所述锚板在其朝向铝包层的一侧中间设置有U型卡，所述U型卡的内部设置有弹性柱形管，所述弹性柱形管的外侧与铝包层挤压配合。

3.根据权利要求2所述的一种基于三芯的抗拉抗压抗咬电缆，其特征在于，所述弹性柱形管的侧面设置有多个透气条孔，所述弹性柱形管的内部设置有张力网，所述张力网的内部设置有干燥剂。

4.根据权利要求3所述的一种基于三芯的抗拉抗压抗咬电缆，其特征在于，所述张力网包括两个C形网，所述C形网的两端均设置有伸缩扣，所述伸缩扣包括互相叠压且互相钩接的内钩和外钩，所述内钩和外钩的截面均呈V字形。

5.根据权利要求4所述的一种基于三芯的抗拉抗压抗咬电缆，其特征在于，所述锚板的侧面设置有部分螺旋槽，三个所述锚板上的部分螺旋槽互相衔接并用来与铝带绕包层螺旋配合。

6.根据权利要求1所述的一种基于三芯的抗拉抗压抗咬电缆，其特征在于，所述铜皮的表面设置有胎压纹。

7.根据权利要求1所述的一种基于三芯的抗拉抗压抗咬电缆，其特征在于，所述缓冲拼接口设置在一个限位侧凸上，所述缓冲拼接口包括若干个沿铝包层长度方向分布的燕尾槽和与燕尾槽一一拼接的燕尾片。

8.根据权利要求7所述的一种基于三芯的抗拉抗压抗咬电缆，其特征在于，所述限位侧凸的断面呈等腰梯形结构，除缓冲拼接口所在的限位侧凸之外的两个限位侧凸上均设置有多个长条形的缓冲槽，所述缓冲槽的槽口背向缆芯。