CN209747161U - 一种智能化、抗机械冲击、阻燃采煤机橡套软电缆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能化、抗机械冲击、阻燃采煤机橡套软电缆，属于采煤机电缆技术领域，包括控制线芯、动力线芯及包围在控制线芯和动力线芯外周侧的护套层，电缆的缆芯处设有光传输单元，电缆内设有三根呈正三角形围绕于光传输单元外周侧的动力线芯，每相邻两根动力线芯之间设有一根控制线芯，电缆内护套内侧设有绕包在控制线芯和动力线芯外的纤维绕包层，纤维绕包层共同紧贴动力线芯和控制线芯的外侧；电缆内护套及外护套和各绝缘层均由以三元乙丙橡胶为基料的低烟无卤绝缘橡皮挤包成型。本实用新型具有智能化、抗干扰、抗机械冲击、低烟无卤且阻燃等特性，电缆可随采煤机及类似设备自由移动，提高了电缆的使用范围和使用寿命。

Description

一种智能化、抗机械冲击、阻燃采煤机橡套软电缆

技术领域

本实用新型涉及采煤机电缆技术领域，具体的涉及一种智能化、抗机械冲击、阻燃采煤机橡套软电缆。

背景技术

煤炭是我国重要能源之一，随着我国经济建设不断发展电力需要量日益加大，煤炭用量也越来越大，煤炭是存在于自然界的一种矿物能源，在我国储量很大尤其我国的新疆、内蒙、山西的煤炭资源特别丰富。

在自然界中是一种矿产资源，埋藏在很深的地下。解放前我们使用人工开采而现在我国采煤行业已全部使用采煤机来开采，随着科学技术的发展变频技术在煤矿领域的应用也越来越广。由于采煤机在采煤过程中是来回移动而不是静止不动的，采煤机和电源控制柜很远，需要用很长的电缆来连接。采煤机在采煤过程中是前后左右移动的，当采煤机采到最前端时这时采煤机就要后退左移，在后退左移过程中电缆会发生“8”字形和“S”形的严重弯曲和拖拉。电缆在弯曲时电缆的内圈线芯受到很大的压力而电缆的外圈线芯受到很大的拉力，在采煤机行走时对电缆又形成很大的纵向拉力。采煤机电缆分为动力线芯和控制线芯，由于控制线芯比较细很容易断裂，另外采煤机的变频系统在工作时还受到其它电源信号的干扰整个机器都不能运转并且遇到火灾时还会释放大量的有毒气体。这样就要求一方面采煤机系统应具备对电缆弯曲和机械冲击的保护功能、具备一定的抗干扰能力和燃烧时无有毒气体释放，采煤机在井下这种恶劣的条件下，这显然是很难做到的，另一方面必须考虑的是电缆本身应具有一定的抗弯曲能力、抗机械冲击能力、抗干扰能力和燃烧时无有毒气体释放性能，即在一定条件下电缆弯曲某特定半径，连续几千次甚至上万次机械冲击，还能将工作面场景画面传输到地面，电缆仍然能够保持正常运行，电缆导体特别是控制线芯导体不发生断线，绝缘和护套材料也不发生开裂还要有一定的抗干扰能力和燃烧时无有毒气体释放性能。迄今为止还没有一种具有优异的抗机械冲击和抗干扰能力和燃烧时无有毒气体释放性能的智能化的采煤机专用电缆。

实用新型内容

1.要解决的技术问题

本实用新型要解决的技术问题在于提供一种智能化、抗机械冲击、阻燃采煤机橡套软电缆，其具有智能化、抗干扰、抗机械冲击、低烟无卤且阻燃等特性，电缆可随采煤机及类似设备自由移动。

2.技术方案

为解决上述问题，本实用新型采取如下技术方案：

一种智能化、抗机械冲击、阻燃采煤机橡套软电缆，包括控制线芯、动力线芯及包围在控制线芯和动力线芯外周侧的护套层，所述控制线芯由内至外依次设有控制线芯导体、控制线芯绝缘层、控制线芯金属屏蔽层及控制线芯半导电屏蔽层；所述动力线芯由内至外依次设有动力线芯导体、动力线芯绝缘层及动力线芯屏蔽层，所述护套层包括由内至外依次设置的电缆内护套、钢丝铠装层及电缆外护套；

所述控制线芯金属屏蔽层兼作地线，电缆的缆芯处设有光传输单元，所述电缆内设有三根控制线芯和三根动力线芯，所述动力线芯呈正三角形围绕于光传输单元的外周侧，每相邻两根动力线芯之间设有一根控制线芯，所述控制线芯背向光传输单元的一侧端部与该侧动力线芯的外侧端位于同一直线上，所述电缆内护套内侧设有绕包在控制线芯和动力线芯外的纤维绕包层，所述纤维绕包层截面呈正三角形，且其顶点处为贴合动力线芯的弧线段，每相邻两根动力线芯之间的纤维绕包层呈直线段，所述控制线芯背向光传输单元的一侧端部贴合纤维绕包层的直线段内侧面；所述控制线芯绝缘层、动力线芯绝缘层、电缆内护套及电缆外护套均由以三元乙丙橡胶为基料的低烟无卤绝缘橡皮挤包成型。

作为对上述方案的优化，所述控制线芯导体内设有纤维加强芯，所述控制线芯导体由镀锡软铜线分层缠绕在纤维加强芯上形成。纤维加强芯可提升控制线芯导体的强度，优化其机械性能；在控制线芯导体的缠绕节距很小时，导体单丝展开后其长度是原长度的1.5倍以上，电缆在弯曲和拖拉时，导体犹如一根弹簧，大部分的作用力都集中在纤维加强芯上，从而有效地避免了控制线芯导体被拉断和弯断。

具体地，所述纤维加强芯为高强度芳纶丝纤维。高强度芳纶丝纤维的抗拉强度是钢丝的2-3倍，其伸长率仅为2-3%，而且在200℃高温下机械性能没有变化，其作抗拉丝应用于控制线芯导体中，可提升控制线芯导体的抗拉性能。

进一步地，所述动力线芯导体采用多股细镀锡铜线股绞和复绞的方法制得，且股绞和复绞的方向相同。使得电缆的柔软性和延展性较好，电缆在弯曲和拖拉时，动力线芯导体受力很小，有效的避免了动力线芯导体被拉断和弯断。

进一步地，所述钢丝铠装层由高强度钢丝绞合后包覆在电缆内护套上形成。可有效提升电缆的抗机械冲击、抗静电及抗干扰能力。

进一步地，所述控制线芯金属屏蔽层由软铜丝均分后先分别束绞再绞合在一起形成。可增大控制线芯金属屏蔽层的厚度并提升其强度，从而可保障其抗干扰能力。

进一步地，所述光传输单元外包覆有连锁铠装层。连锁铠装层在将光传输单元与射频线芯及控制线芯导体分隔开的同时，能对光传输单元起到防护作用，并增强光传输单元的机械性能。

作为对上述方案的优化，电缆的缆芯处设有套装在光传输单元外并位于控制线芯和动力线芯包围圈内的支架，所述支架的外沿边上设有供动力线芯卡合的大弧缺口和供控制线芯卡合的小弧缺口。支架的设置便于动力线芯和控制线芯的准确定位摆放，为电缆的生产提供便利，且支架可起到对控制线芯和动力线芯进行支撑的作用。

3.有益效果

（1）本实用新型在电缆的中心处设有光传输单元，可实现信息传输功能，光传输单元可以将工作场所的实时画面传输到地面，以便于监控，实现智能化。

（2）本实用新型在电缆内设有三根控制线芯和三根动力线芯，且动力线芯呈正三角形围绕于光传输单元的外周侧，每相邻两根动力线芯之间设有一根控制线芯，控制线芯和动力线芯的均匀性较好；控制线芯背向光传输单元的一侧端部与该侧动力线芯的外侧端位于同一直线上，便于设置在控制线芯和动力线芯外的包覆层的包覆操作的进行。电缆内护套内侧设有绕包在控制线芯和动力线芯外的纤维绕包层，便于将光传输单元、动力线芯及控制线芯整合成一个整体，进而便于护套层的包覆；纤维绕包层共同紧贴动力线芯和控制线芯的外侧，在绕包纤维绕包层时只需将纤维绕包层材料螺旋缠绕于动力线芯和控制线芯的外侧即可，其绕包操作较为方便；绕包成的纤维绕包层的截面呈近似正三角形的形状，使得缆芯的稳定性较好，不易滚动。

（3）本实用新型的动力线芯表层为动力线芯屏蔽层，能有效控制动力线芯对外界的干扰，而控制线芯外侧设有的控制线芯金属屏蔽层能有效控制外界的干扰，从而可避免采煤机误动作；控制线芯金属屏蔽层外设有控制线芯半导电屏蔽层，可增强电缆的抗干扰能力；护套层内设有钢丝铠装层，可进一步提升电缆的抗干扰能力。

（4）本实用新型的控制线芯导体和动力线芯导体均采用镀锡软铜材料经过特殊的方法制成，使得电缆柔软性好，延展性好，耐弯曲，在弯曲和拖拉时，导体受力很小，有效的避免了导体被拉断和弯断；护套层内设有钢丝铠装层，可进一步提升电缆的抗机械冲击和抗静电能力；即电缆的抗机械冲击性能较好，可随采煤机前后左右自由移动，解决了需要频繁移动的采煤机的稳定供电问题。

（5）本实用新型的绝缘层、电缆内护套及电缆外护套都是采用以三元乙丙胶为基料的的低烟无卤橡皮材质制成，使电缆的耐磨、阻燃等机械性能有了很大的提高，同时在电缆遇火灾时无有毒气体放出，延长了电缆在井下的使用寿命。

综上，本实用新型具有智能化、抗干扰、抗机械冲击、低烟无卤且阻燃等特性，电缆可随采煤机及类似设备自由移动，提高了电缆的使用范围和使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

附图标记：1-纤维加强芯，2-控制线芯导体，3-控制线芯绝缘层，4-控制线芯金属屏蔽层，5-控制线芯半导电屏蔽层，6-动力线芯导体，7-动力线芯绝缘层，8-动力线芯屏蔽层，9-光传输单元，10-连锁铠装层，11-支架，12-纤维绕包层，13-电缆内护套，14-钢丝铠装层,15-电缆外护套。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细的说明。

实施例

如图1所示的一种智能化、抗机械冲击、阻燃采煤机橡套软电缆，包括光传输单元9、控制线芯、动力线芯及包围在控制线芯和动力线芯外周侧的护套层；

所述光传输单元9设于电缆的中心处，所述光传输单元9外包覆有连锁铠装层10，连锁铠装层10在将光传输单元9与射频线芯及控制线芯导体分隔开的同时，能对光传输单元9起到防护作用，并增强光传输单元9的机械性能；

所述控制线芯由内至外依次设有控制线芯导体2、控制线芯绝缘层3、控制线芯金属屏蔽层4及控制线芯半导电屏蔽层5；所述控制线芯导体2内设有纤维加强芯1，可提升控制线芯导体2的强度，优化其机械性能；所述控制线芯导体2由镀锡软铜线分层缠绕在纤维加强芯1上形成，在控制线芯导体2的缠绕节距很小时，导体单丝展开后其长度是原长度的1.5倍以上，电缆在弯曲和拖拉时，导体犹如一根弹簧，大部分的作用力都集中在纤维加强芯1上，从而有效地避免了控制线芯导体2被拉断和弯断；所述控制线芯金属屏蔽层4兼作地线；所述控制线芯金属屏蔽层4由软铜丝均分后先分别束绞再绞合在一起形成，可增大控制线芯金属屏蔽层4的厚度并提升其强度，从而可保障其抗干扰能力；

所述动力线芯由内至外依次设有动力线芯导体6、动力线芯绝缘层7及动力线芯屏蔽层8；所述动力线芯导体6采用多股细镀锡铜线股绞和复绞的方法制得，且股绞和复绞的方向相同。使得电缆的柔软性和延展性较好，电缆在弯曲和拖拉时，动力线芯导体6受力很小，有效的避免了动力线芯导体6被拉断和弯断；

所述护套层包括由内至外依次设置的电缆内护套13、钢丝铠装层14及电缆外护套15；所述钢丝铠装层14由高强度钢丝绞合后包覆在电缆内护套13上形成。可有效提升电缆的抗机械冲击、抗静电及抗干扰能力；

所述电缆内设有三根控制线芯和三根动力线芯，所述动力线芯呈正三角形围绕于光传输单元9的外周侧，每相邻两根动力线芯之间设有一根控制线芯，所述控制线芯背向光传输单元9的一侧端部与该侧动力线芯的外侧端位于同一直线上，所述电缆内护套13内侧设有绕包在控制线芯和动力线芯外的纤维绕包层12，所述纤维绕包层12截面呈正三角形，且其顶点处为贴合动力线芯的弧线段，每相邻两根动力线芯之间的纤维绕包层12呈直线段，所述控制线芯背向光传输单元9的一侧端部贴合纤维绕包层12的直线段内侧面；

所述控制线芯绝缘层3、动力线芯绝缘层7、电缆内护套13及电缆外护套15均由以三元乙丙橡胶为基料的低烟无卤绝缘橡皮挤包成型。

在本实施例中，所述纤维加强芯1为高强度芳纶丝纤维。高强度芳纶丝纤维的抗拉强度是钢丝的2-3倍，其伸长率仅为2-3%，而且在200℃高温下机械性能没有变化，其作抗拉丝应用于控制线芯导体2中，可提升控制线芯导体2的抗拉性能。

在本实施例中，电缆的缆芯处设有套装在光传输单元9外并位于控制线芯和动力线芯包围圈内的支架11，所述支架11的外沿边上设有供动力线芯卡合的大弧缺口和供控制线芯卡合的小弧缺口。支架11的设置便于动力线芯和控制线芯的准确定位摆放，为电缆的生产提供便利，且支架11可起到对控制线芯和动力线芯进行支撑的作用。

本实用新型具有智能化、抗干扰、抗机械冲击、低烟无卤且阻燃等特性，电缆可随采煤机及类似设备自由移动，提高了电缆的使用范围和使用寿命。

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本实用新型，而并非用作为对本实用新型的限定，只要在本实用新型的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本实用新型的权利要求范围内。

Claims (8)

1.一种智能化、抗机械冲击、阻燃采煤机橡套软电缆，包括控制线芯、动力线芯及包围在控制线芯和动力线芯外周侧的护套层，所述控制线芯由内至外依次设有控制线芯导体（2）、控制线芯绝缘层（3）、控制线芯金属屏蔽层（4）及控制线芯半导电屏蔽层（5）；所述动力线芯由内至外依次设有动力线芯导体（6）、动力线芯绝缘层（7）及动力线芯屏蔽层（8），所述护套层包括由内至外依次设置的电缆内护套（13）、钢丝铠装层（14）及电缆外护套（15）；其特征在于，

所述控制线芯金属屏蔽层（4）兼作地线，电缆的缆芯处设有光传输单元（9），所述电缆内设有三根控制线芯和三根动力线芯，所述动力线芯呈正三角形围绕于光传输单元（9）的外周侧，每相邻两根动力线芯之间设有一根控制线芯，所述控制线芯背向光传输单元（9）的一侧端部与该侧动力线芯的外侧端位于同一直线上，所述电缆内护套（13）内侧设有绕包在控制线芯和动力线芯外的纤维绕包层（12），所述纤维绕包层（12）的截面呈正三角形，且其顶点处为贴合动力线芯的弧线段，每相邻两根动力线芯之间的纤维绕包层（12）呈直线段，所述控制线芯背向光传输单元（9）的一侧端部贴合纤维绕包层（12）的直线段内侧面；所述控制线芯绝缘层（3）、动力线芯绝缘层（7）、电缆内护套（13）及电缆外护套（15）均由以三元乙丙橡胶为基料的低烟无卤绝缘橡皮挤包成型。

2.根据权利要求1所述的一种智能化、抗机械冲击、阻燃采煤机橡套软电缆，其特征在于，所述控制线芯导体（2）内设有纤维加强芯（1），所述控制线芯导体（2）由镀锡软铜线分层缠绕在纤维加强芯（1）上形成。

3.根据权利要求2所述的一种智能化、抗机械冲击、阻燃采煤机橡套软电缆，其特征在于，所述纤维加强芯（1）为高强度芳纶丝纤维。

4.根据权利要求1所述的一种智能化、抗机械冲击、阻燃采煤机橡套软电缆，其特征在于，所述动力线芯导体（6）采用多股细镀锡铜线股绞和复绞的方法制得，且股绞和复绞的方向相同。

5.根据权利要求1所述的一种智能化、抗机械冲击、阻燃采煤机橡套软电缆，其特征在于，所述钢丝铠装层（14）由高强度钢丝绞合后包覆在电缆内护套上形成。

6.根据权利要求1所述的一种智能化、抗机械冲击、阻燃采煤机橡套软电缆，其特征在于，所述控制线芯金属屏蔽层（4）由软铜丝均分后先分别束绞再绞合在一起形成。

7.根据权利要求1所述的一种智能化、抗机械冲击、阻燃采煤机橡套软电缆，其特征在于，所述光传输单元（9）外包覆有连锁铠装层（10）。

8.根据权利要求1～7任一项所述的一种智能化、抗机械冲击、阻燃采煤机橡套软电缆，其特征在于，电缆的缆芯处设有套装在光传输单元（9）外并位于控制线芯和动力线芯包围圈内的支架（11），所述支架（11）的外沿边上设有供动力线芯卡合的大弧缺口和供控制线芯卡合的小弧缺口。