CN117352213B - 一种高抗拉电缆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电缆技术领域，具体公开了一种高抗拉电缆，包括导体、填充层、加强结构和外保护层，填充层贴合导体的外周侧设置，填充层周侧设有多个调节槽，加强结构包括多个连接环和多个加强件，连接环套设在填充层的外周侧，任意相邻的两个连接环之间设有多组加强件，加强件与各调节槽的位置一一对应设置，加强件包括两个加强杆，两个加强杆的长度一端铰接，两个加强杆的长度另一端分别与两个连接管铰接，铰接的两个加强杆向调节槽内弯折，外保护层设于加强结构的外侧，本发明提供的电缆具有更强的抗拉效果的同时还可以使电缆在不受拉力作用时适应电缆所受的扭力作用发生弯折，提高对电缆的防护效果，减少电缆的损伤。

Description

一种高抗拉电缆

技术领域

本发明涉及电缆技术领域，具体涉及一种高抗拉电缆。

背景技术

电缆由一根或多跟互相绝缘的导体和外包绝缘保护层制成，将电力或信息从一处传输至另一处的导线，电缆广泛应用于各种电气设备和系统中，因此，电缆的抗拉强度是至关重要的质量特性之一。

公开号为CN113488264B的专利文件公开了一种抗拉伸的矿用电缆，该矿用电缆在内护套的内部设置缆芯束，且内护套的外侧设置有外护套，缆芯束等间距且呈环形分布于内护套的内部，内护套包括对缆芯束进行防护的直线段和与直线段一体成型且可对缆芯束机进行拉伸防护的弯折段，直线段与弯折段交错排列，专利文件公开的电缆当缆芯束被拉伸时，缆芯束会在折弯段互相靠拢，以延长缆芯束在内护套内部的长度，进而实现对缆芯束抗拉伸的防护。

上述专利文件提供的电缆通过交错设置的直线段和弯折段，使缆芯束被拉伸时在弯折段靠拢，以达到提高抗拉强度的目的，电缆在使用时多受牵引力的作用，但是电缆在敷设施工操作中有时还会受扭力作用，扭力时电缆敷设施工中收扭转应力作用，对电缆产生的一种旋转机械力，作用在电缆上的扭力，如果超过一定限度，可能造成电缆绝缘与保护层的损伤，有时积聚在电缆上的扭力还会使电缆弯折或者打成小圈，上述专利文件中提供的电缆内部的直线段和弯折段交错形成的加强结构会限制电缆的弯折，进而会影响电缆施工时应对所受扭力产生的弯折动作，因此，需要提供一种高抗拉电缆，使其在具有高抗拉作用的同时可以适应施工或使用要求进行弯折，以达到保护电缆的效果。

发明内容

本发明提供一种高抗拉电缆，旨在解决相关技术中的高抗拉电缆中的加强结构不具备耐弯折的效果。

本发明的一种高抗拉电缆，包括：

导体；

填充层，所述填充层贴合所述导体的外周侧设置，所述填充层受挤压变形，所述填充层的外周侧均匀设有多个调节槽，各所述调节槽的长度方向与所述填充层的轴向平行，各所述调节槽的深度方向沿所述填充层的径向设置，各所述调节槽关于所述填充层的径向对称设置；

加强结构，所述加强结构包括连接环和加强件，所述连接环和所述加强件均设有多个，各所述连接环沿所述填充层的轴向贴合所述填充层的外周侧间隔均匀设置，任意相邻两个连接环之间通过多组所述加强件连接，各组所述加强件与所述填充层上的各所述调节槽一一对应设置，任一组所述加强件包括两个加强杆，同组的两个所述加强杆的长度一端分别与相邻的两个所述连接环铰接，同组的两个所述加强杆的长度另一端铰接；

外保护层，所述外保护层套设在所述加强结构外侧。

优选的，电缆的长度方向上还间隔设有多组连接结构，所述连接结构包括：

固定环，所述固定环有两个，两个所述固定环用于与所述连接环固定，两个所述固定环之间连接有波纹管，所述连接结构内的所述导体的长度大于所述波纹管未拉伸状态的长度；

弹性杆，两个所述固定环之间设有两个所述弹性杆，所述弹性杆的长度两端分别与两个所述固定环固定，所述弹性杆包括固定端和伸缩端，两个所述弹性杆的固定端分别与两个所述固定环连接；

固定套筒，所述固定套筒套设在所述导体上；

调节杆，所述调节杆的一端与所述弹性杆的固定端铰接，所述调节杆的另一端与所述固定套筒铰接，所述调节杆对应所述波纹管未拉伸的状态相对所述波纹管的径向倾斜设置。

优选的，所述固定套筒内沿其径向滑动设有两个弧形的切割片，所述切割片的一端伸出所述固定套筒并形成连接端，所述调节杆的长度一端与所述连接端铰接，以在所述波纹管受到拉伸时两个所述调节杆推动所述切割片沿所述固定套筒的径向向所述固定套筒的内部伸出。

优选的，所述弹性杆的固定端包括杆体和活动套设在所述杆体上的筒体，所述筒体与所述杆体外周侧套设有弹簧，所述伸缩端长度减小时挤压所述弹簧。

优选的，两个所述固定环之间还设有弹性伸缩杆，所述弹性伸缩杆的长度两端分别与两个所述固定环固定，各所述弹性杆和所述弹性伸缩杆在所述导体的周侧间隔均匀设置，所述弹性伸缩杆通过连接杆与所述固定套筒连接。

优选的，所述固定套筒包括两个弧形板，两个所述弧形板相对扣合呈圆筒状。

优选的，所述波纹管与所述外保护层可拆卸连接。

优选的，所述连接环固定套设在所述填充层的外周侧。

优选的，所述填充层的外周侧沿其轴向间隔均匀开设有环形槽，所述连接环设于所述环形槽内，所述连接环的外周侧与所述填充层的外周侧平齐。

本发明的有益效果为：

（1）提高了电缆的抗拉伸强度，本发明提供的电缆内部设有加强结构，电缆在受到拉力时加强结构集中承受拉力，增加电缆的抗拉性能，且电缆不受拉力时可以适应扭力作用弯折，同时通过加强结构的设置，对电缆的弯折角度进行限制，避免电缆过度弯折导致导体断裂损伤电缆。

（2）通过设置连接结构，在电缆承受的拉力持续增大时调节电缆的抗拉性能，并在电缆承受的拉力超过安全范围后在连接结构处切割导体，为电缆提供断电防护，避免电缆断裂时出现的漏电风险，同时便于检修人员快速寻找断裂位置对电缆进行维修，以在电缆断裂时提高对电缆的检修效率。

附图说明

图1是本发明提供的电缆的内部结构示意图。

图2是本发明中加强结构未受到拉伸作用的结构示意图。

图3是本发明中加强结构在拉伸作用下的结构示意图。

图4是本发明中填充层的结构示意图。

图5是本发明中导体相对连接结构安装的结构示意图。

图6是本发明中连接结构的内部结构示意图。

附图标记：

1、导体；2、填充层；21、调节槽；3、连接环；31、加强杆；4、固定环；41、波纹管；42、弹性杆；43、调节杆；44、固定套筒；441、切割片；5、外保护层。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

如图1所示，本发明的高抗拉电缆，包括导体1、填充层2和外保护层5，如图4所述，填充层2贴合导体1的外周侧设置，填充层2使用柔性绝缘材料制作，填充层2可在受挤压变形，填充层2的外周侧均匀开设有多个调节槽21，各调节槽21的长度方向与填充层2的轴向平行，各调节槽21的深度方向与调节槽21的径向平行，各调节槽21关于填充层2的径向对称设置，填充层2上设置的调节槽21的数量优选为四个，四个调节槽21在填充层2的周侧均匀设置，填充层2外周侧贴合设置有外保护层5，其中填充层2和外保护层5均选用具有延展性的材料制成，以在电缆受拉力时填充层2和外保护层5可在电缆的长度方向上延展，填充层2和外保护层5均可以由橡胶材料制成。

如图1-图3所示，为提高电缆的抗拉伸强度，外保护层5和填充层2之间设有加强结构，加强结构包括连接环3和加强件，连接环3与加强件均设有多个，各连接环3间隔套设在填充层2的外周侧，任意相邻的两个连接环3之间通过多组加强件连接，各组加强件与各调节槽21一一对应设置，加强件包括两个加强杆31，两个加强杆31通过其长度一端铰接，两个加强杆31的长度另一端分别与相邻的两个连接环3铰接，在电缆不被拉伸时，两个连接环3之间的加强杆31通过其铰接端向调节槽21内轻微折弯，电缆不受拉力作用时，加强结构的状态如图2所示，为进一步避免拉伸过程中，连接环3相对填充层2的位置发生移位，还可在填充层2的周侧间隔均匀设置多个环形槽，各连接环3安装在环形槽内，为了使电缆外表面平整，连接环3的外侧面与填充层2的外侧面平齐。

在电缆承受拉力时，因导体1受到拉力可以伸展，且填充层2和外保护层5均为柔性材质制作，同样可以受拉力作用伸展，因此电缆受到拉力后，加强结构逐渐呈图3所示状态，即铰接的加强杆31呈拉直状态，进而使电缆内部的加强结构集中承受拉力，增大电缆的抗拉性能，且电缆在不承受拉力时可以轻易的弯折，不易造成电缆的破坏，电缆在铺设过程中受到扭力作用发生弯折时，电缆一侧的加强件受到挤压，两个加强杆31的通过其铰接端向调节槽21内弯折程度增加，电缆另一侧的加强件扩张，两个加强杆31铰接处的折弯消失，两个加强杆31呈直线形，使电缆在普通状态下更容易折弯，可以更好的保护电缆不易受扭力作用出现损坏；

此外，电缆在折弯时若折弯的角度过大也容易对电缆本身的导体1造成损坏，本实施例中的加强件呈直线形后两个加强杆31的铰接处不再转动， 使电缆在折弯到一定角度后受加强结构影响不会继续折弯，以避免电缆过度折弯损伤电缆。

电缆在敷设施工或者长期使用过程中，都会受到拉力作用，电缆在拉力达到上限时，容易被拉断，若是导体1断裂会导致电缆直接断电，若时电缆的外保护层5断裂会导致电缆出现漏电的风险，且电缆总体较长，在电缆出现断裂的情况时，需要检修人员逐段检修电缆寻找断裂位置，检修的工作量较大，且检修耗时较长，为提高电缆可承受的拉力，同时避免电缆所受拉力过大导致其出现漏电风险，电缆的长度方向上还间隔设有多组连接结构，如图4和图5所示，连接结构包括固定环4、弹性杆42、固定套筒44和调节杆43，任一连接结构包括两个固定环4，两个固定环4设于连接结构的长度两端，固定环4与连接环3可拆卸连接，固定环4与连接环3连接的方式包括但不限于卡接、扣合和螺纹连接，两个固定环4之间连接有波纹管41，两个固定环4之间设有两个弹性杆42，两个弹性杆42的长度两端分别与两个固定环4固定，弹性杆42包括固定端和伸缩端，固定端的长度不发生变化，伸缩端的长度受拉力作用伸长并在拉力撤销时恢复，其中伸缩端可以由杆体、套筒和弹簧组成，筒体活动套设在杆体上，弹簧套设在筒体和杆体的外周侧，伸缩端受到拉伸长度增加时弹簧受到拉力作用长度伸展并蓄力，两个弹性杆42的固定端分别与两个固定环4固定，固定套筒44套设在连接结构内侧的导体1上，连接结构内侧的导体1的长度大于波纹管41未伸展状态的长度，两个调节杆43的一端与弹性杆42的固定端铰接，调节杆43的另一端与固定套筒44的外周侧铰接，在波纹管41未拉伸时，两个调节杆43在波纹管41内相对波纹管41的径向倾斜设置。

在电缆受到拉力时，拉力首先作用到电缆的连接结构上，波纹管41受到拉伸长度变长，同时连接结构内的导体1受到拉伸由弯曲状态逐渐变直适应波纹管41的长度变化，波纹管41内的弹性杆42受到拉力时伸缩端的长度变长，弹性杆42的设置可以进一步提升电缆在连接结构位置上的抗拉伸强度，为进一步提升连接结构的抗拉伸强度，两个固定环4之间还可以设置弹性伸缩杆，弹性伸缩杆的结构可以与弹性杆42伸缩端的结构一致，弹性伸缩杆的长度两端分别与两个固定环4固定，其中弹性伸缩杆可以设置两个，两个弹性伸缩杆与两个弹性杆42可以间隔设置，且弹性杆42与弹性伸缩杆在导体1的外周侧均匀设置。

为进一步在电缆承受拉力过大时为电缆提供断电保护，以防止电缆因防护层先破裂导致出现漏电事故，连接结构还可以在电缆拉力达到一定限度时主动切割连接结构处的导体1，以避免电缆受拉力断裂出现的漏电风险同时便于检修人员快速寻找检修位置。

固定套筒44内沿其径向滑动设有两个弧形的切割片441，切割片441的刃部朝向固定套筒44的内侧，两个切割片441分别延伸至固定套筒44的外侧并形成连接端，通过推动连接端可以带动两个切割片441在固定套筒44内相对运动，两个连接端分别与两个调节杆43铰接，在电缆受到拉力时，弹性杆42被拉长，两个弹性杆42带动两个调节杆43逐渐由倾斜状态转换为相对导体1径向平行的状态，进而推动两个切割片441的刃部靠近并切割导体1，提高连接结构处导体1的易断裂程度，以在电缆受到的拉力过大时，连接结构处的导体1首先断裂，电缆断电后续检修人员只需对各连接结构处进行检查维修即可，为进一步提高对连接结构处的检修效率，波纹管41与外保护层5之间的连接处设置可拆卸的连接方式，波纹管41与两个固定环4同样可以设置可拆卸的连接方式，为便于对连接结构处断裂的导体1进行修复，固定套筒44包括两个可拆卸的弧形板，两个弧形板扣合后呈圆筒状，两个切割片441分别与两个弧形板连接，两个弧形板可以通过螺钉固定，通过在电缆上间隔设置连接结构提高了电缆的抗拉伸强度，且可在电缆受到的拉力过大时对电缆提供断电防护，避免出现漏电的危险，此外，连接结构的设置还便于检修人员的检修操作，提高了检修效率。

本发明提供的电缆具有较强的抗拉伸效果，且在不受拉力时可以轻易弯折并在弯折时避免线缆过度弯折损伤，此外通过设置连接结构在电缆承受的拉力持续增大时调节电缆的抗拉性能，并在电缆承受的拉力超过安全范围后在连接结构处切割导体，为电缆提供断电防护，避免电缆断裂时出现的漏电风险，同时便于检修人员快速寻找断裂位置对电缆进行维修。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (8)

1.一种高抗拉电缆，其特征在于，包括：

导体（1）；

填充层（2），所述填充层（2）贴合所述导体（1）的外周侧设置，所述填充层（2）受挤压变形，所述填充层（2）的外周侧均匀设有多个调节槽（21），各所述调节槽（21）的长度方向与所述填充层（2）的轴向平行，各所述调节槽（21）的深度方向沿所述填充层（2）的径向设置，各所述调节槽（21）关于所述填充层（2）的径向对称设置；

加强结构，所述加强结构包括连接环（3）和加强件，所述连接环（3）和所述加强件均设有多个，各所述连接环（3）沿所述填充层（2）的轴向贴合所述填充层（2）的外周侧间隔均匀设置，任意相邻两个连接环（3）之间通过多组所述加强件连接，各组所述加强件与所述填充层（2）上的各所述调节槽（21）一一对应设置，任一组所述加强件包括两个加强杆（31），同组的两个所述加强杆（31）的长度一端分别与相邻的两个所述连接环（3）铰接，同组的两个所述加强杆（31）的长度另一端铰接；

外保护层（5），所述外保护层（5）套设在所述加强结构外侧；

电缆的长度方向上还间隔设有多组连接结构，所述连接结构包括：

固定环（4），所述固定环（4）有两个，两个所述固定环（4）用于与所述连接环（3）固定，两个所述固定环（4）之间连接有波纹管（41），所述连接结构内的所述导体（1）的长度大于所述波纹管（41）未拉伸状态的长度；

弹性杆（42），两个所述固定环（4）之间设有两个所述弹性杆（42），所述弹性杆（42）的长度两端分别与两个所述固定环（4）固定，所述弹性杆（42）包括固定端和伸缩端，两个所述弹性杆（42）的固定端分别与两个所述固定环（4）连接；

固定套筒（44），所述固定套筒（44）套设在所述导体（1）上；

调节杆（43），所述调节杆（43）的一端与所述弹性杆（42）的固定端铰接，所述调节杆（43）的另一端与所述固定套筒（44）铰接，所述调节杆（43）对应所述波纹管（41）未拉伸的状态相对所述波纹管（41）的径向倾斜设置。

2.根据权利要求1所述的一种高抗拉电缆，其特征在于，所述固定套筒（44）内沿其径向滑动设有两个弧形的切割片（441），所述切割片（441）的一端伸出所述固定套筒（44）并形成连接端，所述调节杆（43）的长度一端与所述连接端铰接，以在所述波纹管（41）受到拉伸时两个所述调节杆（43）推动所述切割片（441）沿所述固定套筒（44）的径向向所述固定套筒（44）的内部伸出。

3.根据权利要求2所述的一种高抗拉电缆，其特征在于，所述弹性杆（42）的固定端包括杆体和活动套设在所述杆体上的筒体，所述筒体与所述杆体外周侧套设有弹簧，所述伸缩端长度减小时挤压所述弹簧。

4.根据权利要求1所述的一种高抗拉电缆，其特征在于，两个所述固定环（4）之间还设有弹性伸缩杆，所述弹性伸缩杆的长度两端分别与两个所述固定环（4）固定，各所述弹性杆（42）和所述弹性伸缩杆在所述导体（1）的周侧间隔均匀设置，所述弹性伸缩杆通过连接杆与所述固定套筒（44）连接。

5.根据权利要求1所述的一种高抗拉电缆，其特征在于，所述固定套筒（44）包括两个弧形板，两个所述弧形板相对扣合呈圆筒状。

6.根据权利要求1所述的一种高抗拉电缆，其特征在于，所述波纹管（41）与所述外保护层（5）可拆卸连接。

7.根据权利要求1所述的一种高抗拉电缆，其特征在于，所述连接环（3）固定套设在所述填充层（2）的外周侧。

8.根据权利要求7所述的一种高抗拉电缆，其特征在于，所述填充层（2）的外周侧沿其轴向间隔均匀开设有环形槽，所述连接环（3）设于所述环形槽内，所述连接环（3）的外周侧与所述填充层（2）的外周侧平齐。