CN117393217B - 一种防火自屏蔽电线及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种防火自屏蔽电线及制备方法，包括内骨架，内骨架的轴线位置安装有钢缆芯，内骨架的内部分别开设有三个呈圆周阵列分布且相互隔绝的充液流道、三个呈圆周阵列分布的布线腔和三个呈圆周阵列分布的弹性腔，每个充液流道的内部均安装有一组呈线性阵列分布的隔片，内骨架的内部且对应每个布线腔的位置均开设有与布线腔连通的第一缺口，内骨架的内部且对应每个弹性腔的位置均开设有与弹性腔连通的第二缺口，每个弹性腔的内部均填充有胶块。本发明通过螺旋抗扭筋条与螺旋铠装筋条的螺旋方向相反设置，从而有效提高本电缆的抗扭和抗曲强度，且通过螺旋抗扭筋条与螺旋铠装筋条的钢材质设置，能够对线芯进行有效抗压和抗剪切保护。
Description
技术领域
本发明涉及电线技术领域，具体地说，涉及一种防火自屏蔽电线及制备方法。
背景技术
现有技术中，公开号为CN102855985B的专利文件公开了一种无机材料高阻燃防火电缆，包括若干根线缆和挤包在若干根线缆上的无机材料耐火层以及套在无机材料耐火层上的阻燃外套，其中每根线缆由铜导体和挤包在铜导体上的陶瓷硅橡胶绝缘层构成，在无机材料耐火层内填充有填充层，无机材料耐火层是由如下重量百分比的原料挤压而成：氢氧化镁：85％，蛇纹石粉：6％，碳酸镁钙：4％，硅酸钠：3％，氯化石蜡：2％，上述本发明选用氢氧化镁、蛇纹石粉、碳酸镁钙、硅酸钠、氯化石蜡，直接充分搅拌，经冷挤压机把全部由无机材料搅拌组成的耐火层挤压在电缆的绝缘层上，对电缆起到防火、耐火的作用，但是上述电缆使用时抗扭和抗压效果较为局限，且在使用时缺乏多效防火和电线破损警示功能，基于此，本发明提供了一种防火自屏蔽电线及制备方法，以解决上述背景技术中提出的技术问题。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种防火自屏蔽电线及制备方法，本发明通过螺旋抗扭筋条与螺旋铠装筋条的螺旋方向相反设置，从而有效提高本电缆的抗扭和抗曲强度，且通过螺旋抗扭筋条与螺旋铠装筋条的钢材质设置，能够对线芯进行有效抗压和抗剪切保护。
(二)技术方案
本为实现上述目的，本发明提供如下技术方案，一种防火自屏蔽电线，所采用的技术方案是：包括内骨架，所述内骨架的轴线位置安装有钢缆芯，所述内骨架的内部分别开设有三个呈圆周阵列分布且相互隔绝的充液流道、三个呈圆周阵列分布的布线腔和三个呈圆周阵列分布的弹性腔，每个所述充液流道的内部均安装有一组呈线性阵列分布的隔片，所述内骨架的内部且对应每个布线腔的位置均开设有与布线腔连通的第一缺口，所述内骨架的内部且对应每个弹性腔的位置均开设有与弹性腔连通的第二缺口，每个所述弹性腔的内部均填充有胶块，每个所述布线腔的内部均嵌设有若干组规则分布的万向钢珠，所述布线腔的表面通过万向钢珠连接有线芯，所述内骨架的外部依次设置有螺旋抗扭筋条、缓冲套、屏蔽层、螺旋铠装筋条、异味警示层、荧光护套和外护套。
作为优选方案，所述内骨架为塑料颗粒注塑制得，所述胶块为阻燃橡胶材质，所述胶块为弧形结构，所述胶块的内部均布有气充流道，所述气充流道的内部填充有第一阻燃气体。
作为优选方案，所述螺旋抗扭筋条与螺旋铠装筋条的螺旋方向相反，所述螺旋抗扭筋条的横截面为方形，所述螺旋铠装筋条的横截面为圆形，所述螺旋抗扭筋条和螺旋铠装筋条均为钢材质。
作为优选方案，所述充液流道的内部以隔片为分隔开设若干个相互隔绝的填充腔，每个所述填充腔的内部均填充有水冷纯液。
作为优选方案，所述缓冲套的内部开设有一组呈圆周阵列分布且相互隔绝的缓冲气腔，每个所述缓冲气腔的内部均填充有第二阻燃气体，所述缓冲套为硅胶材质。
作为优选方案，所述第一阻燃气体和第二阻燃气体均为二氧化碳，所述第二阻燃气体在缓冲气腔内部的填充量为缓冲气腔总容积的50％-65％。
作为优选方案，所述异味警示层为橡胶和固体臭味剂混合制得，所述荧光护套为荧光硅橡胶制得，所述荧光护套的内外壁均粘附有非透气隔膜，所述屏蔽层为银纤维多层面料编织制得，所述外护套的内部内置有一组呈圆周阵列分布的钢筋软条。
作为优选方案，一种防火自屏蔽电线的制备方法，包括以下步骤：
SS001、缆芯制备，选取优质钢丝，将钢丝拉制、退火，采用绞合机械将多根钢丝采用正规同心式股线绞合方式进行绞合，得钢缆芯；
SS002、备料制备，内骨架制备，利用注塑机及注塑工艺制得多段具有指定形状的内骨架基料，内骨架基料制备后，采用水冷箱对内骨架基料进行水冷冷却，内骨架基料冷却完毕后，在内骨架中进行万向钢珠的嵌装和胶块的组装拼接，组装拼接后，依次对各段内骨架基料进行隔片的双端粘接操作，粘接时，首先进行隔片在内骨架基料上的一端粘接，一端粘接后，进行水冷纯液的填充，填充后，在内骨架的另一端粘接隔片，即制得成品内骨架，多段成品内骨架制得后，利用粘接工艺，完成两两内骨架的依次粘接，之后，利用挤出机及挤出工艺制得缓冲套；
SS003、初步组装，于SS002步骤中制得的内骨架中进行钢缆线的穿设和线芯的嵌装，线芯嵌装后，于内骨架的外侧进行螺旋抗扭筋条的绕制，螺旋抗扭筋条绕制后，在螺旋抗扭筋条的外部进行银纤维多层面料的编制绕制，即制得屏蔽层，屏蔽层制得后，将缓冲套套设于屏蔽层的外侧，缓冲套套设后，在缓冲套的外侧进行螺旋铠装筋条的绕制，螺旋铠装筋条绕制后，得半成品；
SS004、后组装，半成品制得后，利用挤出机和挤出成型工艺在制得的半成品上依次进行异味警示层、荧光护套和外护套的挤出成型，即最终制得防火自屏蔽电线。
作为优选方案，所述SS004步骤中异味警示层进行挤出成型时，预进行橡胶原料的热融与成品固体臭味剂的混合，橡胶原料热融料与成品固体臭味剂的混合重量比例为5：1。
作为优选方案，所述成品固体臭味剂为液体臭味剂与吸附剂按质量比1:1制得，吸附剂为人造沸石、膨润土、活性炭或活性白土的任意一种。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明提供了一种防火自屏蔽电线及制备方法，具备以下有益效果
1、本发明通过螺旋抗扭筋条与螺旋铠装筋条的螺旋方向相反设置，从而有效提高本电缆的抗扭和抗曲强度，且通过螺旋抗扭筋条与螺旋铠装筋条的钢材质设置，能够对线芯进行有效抗压和抗剪切保护。
2、本发明通过万向钢珠的设置，从而使线芯在非受压状态下能够在布线腔的内部进行一定程度的自由转动，通过线芯在布线腔内壳自由转动效果的实现，从而有效提高线芯的抗扭效果，且通过万向钢珠的设置，使线芯在布线腔的内部形成一定的悬空状态，通过线芯悬空状态的形成，以对线芯形成散热和一定的通风空间，通过散热和通风空间的提供，以有效提高线芯的散热效果。
3、本发明通过第一阻燃气体和第二阻燃气体的填充式结构设置及水冷纯液的填充结构设置，能够对电线进行多效防火保护，通过荧光护套和异味警示层的设置，从而使得本电线在受损后，能够向外散发异味并进行荧光提醒，继而对外部人员进行有效破损警示。
附图说明
图1为本发明一种防火自屏蔽电线的结构示意图；
图2为本发明图1中A处的局部放大结构示意图；
图3为本发明图1中B处的局部放大结构示意图；
图4为本发明弹性腔和万向钢珠的结构示意图；
图5为本发明螺旋抗扭筋条和螺旋铠装筋条的结构示意图；
图6为本发明胶块的结构示意图；
图7为本发明荧光护套和非透气隔膜的剖面结构示意图；
图8为本发明一种防火自屏蔽电线的制备方法的流程结构示意图。
图中：1、内骨架；2、钢缆芯；3、充液流道；4、布线腔；5、弹性腔；6、隔片；7、第一缺口；8、第二缺口；9、胶块；10、万向钢珠；11、线芯；12、螺旋抗扭筋条；13、屏蔽层；14、螺旋铠装筋条；15、缓冲套；16、异味警示层；17、荧光护套；18、外护套；19、缓冲气腔；20、非透气隔膜；21、钢筋软条；22、气充流道。
具体实施方式
下面结合具体实施例和说明书附图对本发明做进一步阐述和说明：
请参阅图1-7，本发明：一种防火自屏蔽电线，所采用的技术方案是：包括内骨架1，内骨架1为塑料颗粒注塑制得，内骨架1的轴线位置安装有钢缆芯2，内骨架1的内部分别开设有三个呈圆周阵列分布且相互隔绝的充液流道3、三个呈圆周阵列分布的布线腔4和三个呈圆周阵列分布的弹性腔5；
三个充液流道3和三个布线腔4在内骨架1的内部呈两两间隔设置状态；
三个弹性腔5的位置分别与三个充液流道3的位置对应；
每个充液流道3的内部均安装有一组呈线性阵列分布的隔片6；
内骨架1的内部且对应每个布线腔4的位置均开设有与布线腔4连通的第一缺口7；
内骨架1的内部且对应每个弹性腔5的位置均开设有与弹性腔5连通的第二缺口8；
通过第一缺口7、第二缺口8的位置设置及内骨架1的材料设置，从而为内骨架1提供弹性变形空间，通过弹性变形空间的提供，从而为本电线提供软度与抗压强度；
每个弹性腔5的内部均填充有胶块9，胶块9为阻燃橡胶材质，胶块9为弧形结构，胶块9的内部均布有气充流道22，气充流道22的内部填充有第一阻燃气体；
每个布线腔4的内部均嵌设有多组规则分布的万向钢珠10；
布线腔4的表面通过万向钢珠10连接有线芯11；
通过万向钢珠10的设置，从而使线芯11在非受压状态下能够在布线腔4的内部进行一定程度的自由转动，通过线芯11在布线腔4内壳自由转动效果的实现，从而有效提高线芯11的抗扭效果；
且通过万向钢珠10的设置，使线芯11在布线腔4的内部形成一定的悬空状态，通过线芯11悬空状态的形成，以对线芯11形成散热和一定的通风空间，通过散热和通风空间的提供，以有效提高线芯11的散热效果；
内骨架1的外部依次设置有螺旋抗扭筋条12、缓冲套15、屏蔽层13、螺旋铠装筋条14、异味警示层16、荧光护套17和外护套18。
螺旋抗扭筋条12与螺旋铠装筋条14的螺旋方向相反，螺旋抗扭筋条12的横截面为方形，螺旋铠装筋条14的横截面为圆形，螺旋抗扭筋条12和螺旋铠装筋条14均为钢材质；
通过螺旋抗扭筋条12与螺旋铠装筋条14的螺旋方向相反设置，从而有效提高本电线的抗扭和抗曲强度，且通过螺旋抗扭筋条12与螺旋铠装筋条14的钢材质设置，能够对线芯11进行有效抗压和抗剪切保护。
充液流道3的内部以隔片6为分隔开设若干个相互隔绝的填充腔，每个填充腔的内部均填充有水冷纯液，通过水冷纯液的填充式结构设置，一方面能够实现对线芯11的散热效果，另一方面使线芯11在产生火情时，能够利用水冷纯液对线芯11进行灭火作业；
水冷纯液为纯水，纯水不导电。
缓冲套15的内部开设有一组呈圆周阵列分布且相互隔绝的缓冲气腔19，每个缓冲气腔19的内部均填充有第二阻燃气体，缓冲套15为硅胶材质。
第一阻燃气体和第二阻燃气体均为二氧化碳，第二阻燃气体在缓冲气腔19内部的填充量为缓冲气腔19总容积的50％。
异味警示层16为橡胶和固体臭味剂混合制得，荧光护套17为荧光硅橡胶制得，荧光护套17的内外壁均粘附有非透气隔膜20；
通过非透气隔膜20的设置，从而有效避免异味警示层16所产生的异味在荧光护套17非受损状态下向外散发；
通过异味警示层16的设置，从而使得本电线在受损后，能够向外散发异味，继而对外部人员进行破损提示；
屏蔽层13为银纤维多层面料编织制得，外护套18的内部内置有一组呈圆周阵列分布的钢筋软条21；
通过屏蔽层13的设置，从而在线芯11工作时对线芯11进行磁屏蔽；
通过钢筋软条21的设置，从而有效提高外护套18的防破损和抗剪强度。
本发明选取优质钢丝，将钢丝拉制、退火，采用绞合机械将多根钢丝采用正规同心式股线绞合方式进行绞合，得钢缆芯2；
内骨架1制备，利用注塑机及注塑工艺制得多段具有指定形状的内骨架1基料，内骨架1基料制备后，采用水冷箱对内骨架1基料进行水冷冷却，内骨架1基料冷却完毕后，在内骨架1中进行万向钢珠10的嵌装和胶块9的组装拼接，组装拼接后，依次对各段内骨架1基料进行隔片6的双端粘接操作，粘接时，首先进行隔片6在内骨架1基料上的一端粘接，一端粘接后，进行水冷纯液的填充，填充后，在内骨架1的另一端粘接隔片6，即制得成品内骨架1，多段成品内骨架1制得后，利用粘接工艺，完成两两内骨架1的依次粘接，之后，利用挤出机及挤出工艺制得缓冲套15；
于上述步骤中制得的内骨架1中进行钢缆线的穿设和线芯11的嵌装，线芯11嵌装后，于内骨架1的外侧进行螺旋抗扭筋条12的绕制，螺旋抗扭筋条12绕制后，在螺旋抗扭筋条12的外部进行银纤维多层面料的编制绕制，即制得屏蔽层13，屏蔽层13制得后，将缓冲套15套设于屏蔽层13的外侧，缓冲套15套设后，在缓冲套15的外侧进行螺旋铠装筋条14的绕制，螺旋铠装筋条14绕制后，得半成品；
半成品制得后，利用挤出机和挤出成型工艺在制得的半成品上依次进行异味警示层16、荧光护套17和外护套18的挤出成型，即最终制得防火自屏蔽电线。
异味警示层16进行挤出成型时，预进行橡胶原料的热融与成品固体臭味剂的混合，橡胶原料热融料与成品固体臭味剂的混合重量比例为5：1。
成品固体臭味剂为液体臭味剂与吸附剂按质量比1:1制得，吸附剂为人造沸石。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
Claims (9)
1.一种防火自屏蔽电线，包括内骨架（1），其特征在于：所述内骨架（1）的轴线位置安装有钢缆芯（2），所述内骨架（1）的内部分别开设有三个呈圆周阵列分布且相互隔绝的充液流道（3）、三个呈圆周阵列分布的布线腔（4）和三个呈圆周阵列分布的弹性腔（5），每个所述充液流道（3）的内部均安装有一组呈线性阵列分布的隔片（6），所述内骨架（1）的内部且对应每个布线腔（4）的位置均开设有与布线腔（4）连通的第一缺口（7），所述内骨架（1）的内部且对应每个弹性腔（5）的位置均开设有与弹性腔（5）连通的第二缺口（8），每个所述弹性腔（5）的内部均填充有胶块（9），每个所述布线腔（4）的内部均嵌设有若干组规则分布的万向钢珠（10），所述布线腔（4）的表面通过万向钢珠（10）连接有线芯（11），所述内骨架（1）的外部依次设置有螺旋抗扭筋条（12）、缓冲套（15）、屏蔽层（13）、螺旋铠装筋条（14）、异味警示层（16）、荧光护套（17）和外护套（18），
所述内骨架（1）为塑料颗粒注塑制得，所述胶块（9）为阻燃橡胶材质，所述胶块（9）为弧形结构，所述胶块（9）的内部均布有气充流道（22），所述气充流道（22）的内部填充有第一阻燃气体。
2.根据权利要求1所述的一种防火自屏蔽电线，其特征在于：所述螺旋抗扭筋条（12）与螺旋铠装筋条（14）的螺旋方向相反，所述螺旋抗扭筋条（12）的横截面为方形，所述螺旋铠装筋条（14）的横截面为圆形，所述螺旋抗扭筋条（12）和螺旋铠装筋条（14）均为钢材质。
3.根据权利要求1所述的一种防火自屏蔽电线，其特征在于：所述充液流道（3）的内部以隔片（6）为分隔开设若干个相互隔绝的填充腔，每个所述填充腔的内部均填充有水冷纯液。
4.根据权利要求1所述的一种防火自屏蔽电线，其特征在于：所述缓冲套（15）的内部开设有一组呈圆周阵列分布且相互隔绝的缓冲气腔（19），每个所述缓冲气腔（19）的内部均填充有第二阻燃气体，所述缓冲套（15）为硅胶材质。
5.根据权利要求4所述的一种防火自屏蔽电线，其特征在于：所述第一阻燃气体和第二阻燃气体均为二氧化碳，所述第二阻燃气体在缓冲气腔（19）内部的填充量为缓冲气腔（19）总容积的50%-65%。
6.根据权利要求1所述的一种防火自屏蔽电线，其特征在于：所述异味警示层（16）为橡胶和固体臭味剂混合制得，所述荧光护套（17）为荧光硅橡胶制得，所述荧光护套（17）的内外壁均粘附有非透气隔膜（20），所述屏蔽层（13）为银纤维多层面料编织制得，所述外护套（18）的内部内置有一组呈圆周阵列分布的钢筋软条（21）。
7.根据权利要求1-6任意一项所述的一种防火自屏蔽电线的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
SS001、缆芯制备，选取优质钢丝，将钢丝拉制、退火，采用绞合机械将多根钢丝采用正规同心式股线绞合方式进行绞合，得钢缆芯（2）；
SS002、备料制备，内骨架（1）制备，利用注塑机及注塑工艺制得多段具有指定形状的内骨架（1）基料，内骨架（1）基料制备后，采用水冷箱对内骨架（1）基料进行水冷冷却，内骨架（1）基料冷却完毕后，在内骨架（1）中进行万向钢珠（10）的嵌装和胶块（9）的组装拼接，组装拼接后，依次对各段内骨架（1）基料进行隔片（6）的双端粘接操作，粘接时，首先进行隔片（6）在内骨架（1）基料上的一端粘接，一端粘接后，进行水冷纯液的填充，填充后，在内骨架（1）的另一端粘接隔片（6），即制得成品内骨架（1），多段成品内骨架（1）制得后，利用粘接工艺，完成两两内骨架（1）的依次粘接，之后，利用挤出机及挤出工艺制得缓冲套（15）；
SS003、初步组装，于SS002步骤中制得的内骨架（1）中进行钢缆线的穿设和线芯（11）的嵌装，线芯（11）嵌装后，于内骨架（1）的外侧进行螺旋抗扭筋条（12）的绕制，螺旋抗扭筋条（12）绕制后，在螺旋抗扭筋条（12）的外部进行银纤维多层面料的编制绕制，即制得屏蔽层（13），屏蔽层（13）制得后，将缓冲套（15）套设于屏蔽层（13）的外侧，缓冲套（15）套设后，在缓冲套（15）的外侧进行螺旋铠装筋条（14）的绕制，螺旋铠装筋条（14）绕制后，得半成品；
SS004、后组装，半成品制得后，利用挤出机和挤出成型工艺在制得的半成品上依次进行异味警示层（16）、荧光护套（17）和外护套（18）的挤出成型，即最终制得防火自屏蔽电线。
8.根据权利要求7所述的一种防火自屏蔽电线的制备方法，其特征在于：所述SS004步骤中异味警示层（16）进行挤出成型时，预进行橡胶原料的热融与成品固体臭味剂的混合，橡胶原料热融料与成品固体臭味剂的混合重量比例为5：1。
9.根据权利要求8所述的一种防火自屏蔽电线的制备方法，其特征在于：所述成品固体臭味剂为液体臭味剂与吸附剂按质量比1:1制得，所述吸附剂为人造沸石、膨润土、活性炭或活性白土的任意一种。
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