CN211555545U

CN211555545U - 一种耐扭曲拖曳电缆

Info

Publication number: CN211555545U
Application number: CN202020376669.1U
Authority: CN
Inventors: 李永辉; 李章学; 邓一权; 刘长江
Original assignee: Sichuan Chndo Cable Co ltd
Current assignee: Sichuan Chndo Cable Co ltd
Priority date: 2020-03-23
Filing date: 2020-03-23
Publication date: 2020-09-22
Anticipated expiration: 2030-03-23

Abstract

本申请涉及电线电缆制造技术领域，具体涉及一种耐扭曲拖曳电缆，所述耐扭曲拖曳电缆采用旋转对称的结构分布，并且对导体采用特定的束绞工艺和绕包工艺，在主线绝缘层外以及内护套和外护套之间设置有纤维编织，大大提升了电缆的耐扭曲性能，最后在外部采取多种特定护套结构加强耐拖曳电缆的机械性能和化学性能。通过上述方式得到弯曲性能、耐磨性能等机械性能优异的耐扭曲拖曳电缆，其柔软性良好，各部件之间结构紧致，拖曳过程中其摩擦力和内应力较小，耐扭曲性能优异，增强了电缆结构的稳定性；另外，其外部护套结构耐磨性能和化学稳定性良好，通过上述设置，所述耐扭曲拖曳电缆的使用寿命在常规拖曳电缆的基础上大幅延长，具体可达到3年以上。

Description

一种耐扭曲拖曳电缆

技术领域

本申请涉及电线电缆制造技术领域，具体涉及一种耐扭曲拖曳电缆。

背景技术

所述拖曳电缆指的是：在各设备单元之间多次往复移动的使用场景，为了防止电缆纠缠、磨损、拉脱和散乱，我们常把电缆放入电缆拖链中，可以对电缆形成保护，并且电缆还能随拖链实现往复移动，这种可以跟随拖链进行往复移动而不易磨损的高柔性专用电缆即为拖曳电缆，也可称之为拖链电缆或者坦克链电缆。拖曳电缆主要应用于港口机械、吊装设备、电梯、船岸起重机、集装箱起重机、龙门吊等特定场所，所述拖曳电缆在工作时同时承受弯曲、扭曲、旋转、卷绕、摩擦、拉伸等多种应力作用，这对拖曳电缆的性能提出极高的要求。现有技术中，常规的拖曳电缆通常由中心填芯、3根主线、3根地线、内护套、编织层、外护套组成，这种结构的拖曳电缆的柔软性、耐扭曲性和抗拉伸强度不够，在其使用过程中，易出现电缆起扭呈麻花状，增大了拖曳电缆的内应力，从而造成拖曳电缆的使用寿命严重缩短。实际上，即使是国内大型电缆企业生产的拖曳电缆也只有半年左右的使用寿命，这与国外进口产品的2～3年的使用寿命相差甚远。

实用新型内容

本申请提供了一种耐扭曲拖曳电缆、其特征在于，包括加强芯、护套结构、3根主线和3根地线，其中：

所述主线导体内部设有若干主线导体单元，所述主线导体单元绕包有聚四氟乙烯带，主线导体单元之间设有芳纶填充，所述主线导体单元和/或芳纶填充外部由内向外依次有绕包层、纤维编织层、主线绝缘层和绝缘编织层；

所述地线包括地线导体和地线绝缘层，所述地线绝缘层绕包覆在地线导体外；

所述加强芯设于耐扭曲拖曳电缆中部，由芳纶纤维束绞得到；

所述护套结构设于拖曳电缆外部，由内向外依次包括内护套、编织加强层和外护套，所述内护套和外护套由弹性体挤制得到，所述编织加强层由芳纶纤维编织得到。

可选的，所述主线导体设有4个主线导体单元，所述主线导体单元均匀分布在主线内部；所述主线导体和地线导体由股线束绞得到，所述股线为第六类软铜丝。

可选的，所述主线导体由股线左向或右向首次束绞，再反向复绞，然后绕包聚四氟聚乙烯带得到；所述地线导体由股线首次束绞再同向复绞得到，所述地线导体的束绞方向与主线导体的复绞方向相同。

可选的，所述主线导体由股线左向或右向首次束绞，再反向复绞，然后绕包聚四氟聚乙烯带，最后再由股线二次复绞得到，其中，所述二次复绞与首次束绞的束绞方向相同。

可选的，所述主线导体和地线导体的首次束绞节径比为16～18倍，复绞节径比为9～10倍。

可选的，所述四氟乙烯带在主线导体外的绕包重叠率不低于40％。

可选的，所述纤维编织层和绝缘编织层采用涤纶纤维编织得到，其中，所述绝缘编织层的编织密度不小于60％，编织角度不大于32°；所述主线芯绝缘层和地线绝缘层由乙丙橡皮挤制得到。

可选的，所述加强芯外部设有高弹橡皮，所述高弹橡皮由5GM5型氯丁橡胶挤制得到。

可选的，所述弹性体由5GM5型氯丁橡胶挤制得到，所述编织加强层的编织密度不小于60％，编织角度在35°～40°之间。

可选的，所述加强芯设于电缆正中部位，所述主线芯和地线芯均匀地分布在加强芯外侧。

本实用新型所述耐扭曲拖曳电缆对主线导体和地线导体采用特定的束绞工艺，并且采用多种护套和辅助结构，通过以上特征的组合，本实用新型所述耐扭曲拖曳电缆具备如下有益效果：

1)通过旋转对称的主线、地线的设置，提升拖曳电缆的结构稳定性；

2)通过主线导体和地线导体反向束绞的工艺，可以一定程度上有效抵消电缆扭曲时的内部应力，从而提升其使用寿命；

3)通过聚四氟乙烯带、芳纶填充以及各编织层和特定绝缘层的组合，综合提升主线的包括耐扭曲性能、抗拉伸性能等机械性能；

4)通过特定材料的护套结构对内部结构形成有效保护和支撑，并且提升拖曳电缆的抗扭曲性能等机械性能，综合提升其使用寿命。

附图说明

图1为所述耐扭曲拖曳电缆剖面结构示意图；

图2为所述主线导体结构示意图；

图3为图1中A处的放大图。

图中标号说明：

1-主线导体、11-主线导体单元、12-聚四氟乙烯带、13-芳纶填充、14-纤维编织层、15-主线绝缘层、16-绝缘编织层、2-加强芯、21-高弹橡皮、3-地线、31-地线导体、32-地线绝缘层、4-护套结构、41-内护套、42-编织加强层、43-外护套。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本方案进行阐述。

本申请提供了一种耐扭曲拖曳电缆，所述耐扭曲拖曳电缆采用均匀分布的内部结构，并且对导体采用特定的束绞工艺和绕包工艺，最后在外部采取多种特定护套结构加强耐拖曳电缆的机械性能和化学性能，通过上述方式得到本申请所述的耐扭曲拖曳电缆弯曲性能、耐磨性能等机械性能优异，在电缆的往复移动中，所述耐扭曲拖曳电缆由于柔软性良好，外部和内部各结构之间结构紧致，摩擦力较小，因此所述耐扭曲拖曳电缆的内应力较小，耐扭曲性能优异，十分有利于电缆结构的稳定性，另外，其外部护套结构耐磨性能和化学稳定性良好，可以在长时间工作中保持良好的状态。通过上述设置延长了耐扭曲拖曳电缆各结构的使用寿命，由于电缆的使用寿命取决于其使用寿命最短的结构，因此本申请所述耐扭曲拖曳电缆的使用寿命在常规拖曳电缆的基础上得以大幅延长，具体可达到3年以上。

所述耐扭曲拖曳电缆的结构包括加强芯2、护套结构4、3根主线1和3根地线3；其中：

所述主线导体1指的用于传输电力的主要结构，其内部设有若干主线导体单元11，所述主线导体单元11由股线束绞得到，所述股线通常采用软铜丝材料，作为优选的，所述主线导体单元11的股线采用柔软性优异的第六类软铜丝；所述主线导体单元11绕包有聚四氟乙烯带12，所述四氟乙烯带12的摩擦系数极低，并且具备优异的化学稳定性，柔韧性和抗拉强度，通过聚四氟乙烯带12绕包在主线导体单元11外部，可以对主线导体单元11形成良好的保护，并且两者之间的摩擦力极小，因此该结构在长时间工作中可以很好地保持结构稳定，所述聚四氟乙烯带12在主线导体单元11外的绕包重叠率应不低于40％以获得足够的支撑和保护效果；在主线1的主线导体单元11之间设有芳纶填充13，所述芳纶填充13为芳纶纤维，填充在主线导体之间的间隙中，芳纶纤维重量较轻，可以减轻拖曳电缆与拖链或者地面的摩擦力，另外，其强度和绝缘性能优异，可以对主线导体起到很好的保护和绝缘作用；所述主线1中，主线导体单元11和/或芳纶填充13外部由内向外的方向依次绕包有纤维编织层14、主线绝缘层15和绝缘编织层16，所述纤维编织层14和绝缘编织层16采用涤纶纤维或其他具备类似作用效果的材料编织得到，可以辅助提升主线1的抗扭曲性能以及抗拉伸强度，其中，所述绝缘编织层的编织密度应不小于60％，编织角度不大于32°；所述主线芯绝缘层15设于纤维编织层14和绝缘编织层16之间，具体可采用聚四氟乙烯、乙丙橡皮或其他橡皮料，优选采用乙丙橡皮，乙丙橡皮电气绝缘性能良好，耐老化性能和耐腐蚀性能优异，并且价格较为低廉，可以大量使用。

所述加强芯2设于耐扭曲拖曳电缆中部，由芳纶纤维束绞得到，所述加强芯2的使用可以提升拖曳电缆的抗拉强度，为对加强芯2提供支撑，在加强芯2外侧设置有高弹橡皮21，所述高弹橡皮21可采用氯丁橡胶挤制得到。

所述地线3包括地线导体31和地线绝缘层32，所述地线导体31由股线束绞得到，所述股线通常采用软铜丝材料，作为优选的，所述地线导体31的股线同样采用柔软性优异的第六类软铜丝；所述地线绝缘层32绕包在地线导体31外，可采用与主线绝缘层15同样的材料制得；作为优选的，所述地线绝缘层32采用乙丙橡皮制得，可以获得良好的绝缘性能和较低成本。

所述护套结构4设于拖曳电缆外部，对内部的主导体1、地线3和加强芯2形成保护，所述护套结构4由内向外依次包括内护套填充41、编织加强层42和外护套43，所述内护套填充41和外护套43由弹性体挤制得到，使拖曳电缆具备一定的弹性并具备较好的机械性能，有效地对内部结构形成保护，所述编织加强层42由芳纶纤维编织得到，其编织密度不小于60％，编织角度在35°～40°之间，可以为拖曳电缆提供优异的耐扭曲性能和机械强度。

为进一步提升拖曳电缆的耐扭曲性能，本实用新型所述拖曳电缆的主线导体与地线导体31采用特殊的束绞工艺，具体的，所述主线导体单元11由股线左向或右向首次束绞，再反向复绞，然后绕包聚四氟聚乙烯带12得到；所述地线导体31由股线首次束绞再同向复绞得到，另外特别的是，所述地线导体31的束绞方向与主线导体单元11的复绞方向相同，即主线导体单元11首次束绞方向与地线导体31的束绞方向相反，通过该种对称设置，在拖曳电缆的往复移动、扭曲时，可以一定程度上抵消内部应力，从而进一步提升拖曳电缆的使用寿命。作为优选的，所述主线导体单元11由股线左向或右向首次束绞，再反向复绞，然后绕包聚四氟聚乙烯带12，最后再由股线二次复绞得到，其中，所述二次复绞与首次束绞的束绞方向相同，需要注意的是，所述“二次复绞”的“二次”仅针对复绞次数而言，通过上述束绞方式可以得到耐扭曲性能更优异的拖曳电缆。另外，本实用新型所述耐扭曲拖曳电缆的主线导体单元11和地线导体31的首次束绞节径比为16～18倍，复绞节径比为9～10倍。

下面通过具体实施例说明本申请所述耐扭曲拖曳电缆的一种具体实施方式：

实施例

如图1～图3所示，本实施例所述拖曳电缆由加强芯2、护套结构4、3根主线1和3根地线3构成，其中所述加强芯2设于拖曳电缆的正中部，所述主线1和地线3均匀地分布在加强芯的外侧，这种旋转对称的结构有利于提升拖曳电缆的耐扭曲性能。

所述主线1由主线导体单元11、聚四氟乙烯带12、芳纶填充13、纤维编织层14、主线绝缘层15和绝缘编织层16构成。所述主线导体单元11设有同样的4个，单个主线导体单元11由股线束绞制的，所述股线为柔软性很好的第六类软铜丝，所述主线导体单元11先由股线左向首次束绞，首次束绞的节径比为16～18倍，然后再右向一次复绞，再绕包聚四氟乙烯带12，最后再左向二次复绞，其中一次复绞和二次复绞总的节径比为9～10倍，聚四氟乙烯带12的绕包重叠率为40％～50％，所述芳纶填充13设置于主线导体单元11之间的间隙中，并通过纤维编织层14固定支撑，在纤维编织层14外依次绕包有主线绝缘层15和绝缘编织层16，所述纤维编织层14和绝缘编织层16采用涤纶纤维，其中，纤维编织层14和绝缘编织层16的编织密度为70％～80％，所述主线绝缘层15由乙丙橡皮挤制得到。

所述加强芯2由芳纶纤维束绞得到，其外侧设置有高弹橡皮21，所述高弹橡皮21采用5GM5型氯丁橡胶挤制得到。

所述地线3由地线导体31和地线绝缘层31构成，其中，所述地线导体31由股线束绞制得，所述股线为与主线导体单元11相同的第六类软铜丝，所述地线导体31先由股线右向首次束绞，首次束绞的节径比为16～18倍，然后再左向复绞制得，其中复绞的节径比为9～10倍；所述地线绝缘层31采用与主线绝缘层15乙丙橡皮挤制得到。

所述护套结构4由内到外由内护套41、编织加强层42和外护套43构成，其中所述内护套41和外护套43采用相同的弹性体，所述弹性体由5GM5型氯丁橡胶挤制得到，所述内护套填充41包裹住上述主线1、加强芯2和地线3，其外侧绕包由编织加强层42，所述编织加强层42由芳纶纤维编织得到，编织密度为70％～80％。编织角度在35°～40°之间。

本实施例所述耐扭曲拖曳电缆的护套材料中，内护套41、外护套43和高弹橡皮21均采用5GM5型氯丁橡胶挤制得到，其抗张强度TB≥15.0N/mm²，伸长率EB≥300％，按DINVDE472605方法A标准测试，其耐磨试验磨耗≤300mm³，按DINVDE472613标准测试，其耐撕裂强度≥30N/mm²；该种材料机械性能优异，耐老化性能好，可以极大地增强拖曳电缆的耐扭曲性能，提升其使用寿命。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本实用新型的限制，本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种耐扭曲拖曳电缆，其特征在于，包括加强芯、护套结构、3根主线和3根地线，其中：

2.根据权利要求1所述的耐扭曲拖曳电缆，其特征在于，所述主线设有4个主线导体单元，所述主线导体单元均匀分布在主线芯内部；所述主线导体和地线导体由股线束绞得到，所述股线为第六类软铜丝。

3.根据权利要求2所述的耐扭曲拖曳电缆，其特征在于，所述主线导体由股线左向或右向首次束绞，再反向复绞，然后绕包聚四氟聚乙烯带得到；所述地线导体由股线首次束绞再同向复绞得到，所述地线导体的束绞方向与主线导体的复绞方向相同。

4.根据权利要求2所述的耐扭曲拖曳电缆，其特征在于，所述主线导体由股线左向或右向首次束绞，再反向复绞，然后绕包聚四氟聚乙烯带，最后再由股线二次复绞得到，其中，所述二次复绞与首次束绞的束绞方向相同。

5.根据权利要求3或4所述的耐扭曲拖曳电缆，其特征在于，所述主线导体和地线导体的首次束绞节径比为16～18倍，复绞节径比为9～10倍。

6.根据权利要求1所述的耐扭曲拖曳电缆，其特征在于，所述四氟乙烯带在主线导体外的绕包重叠率不低于40％。

7.根据权利要求1所述的耐扭曲拖曳电缆，其特征在于，所述纤维编织层和绝缘编织层采用涤纶纤维编织得到，其中，所述绝缘编织层的编织密度不小于60％，编织角度不大于32°；所述主线绝缘层和地线绝缘层由乙丙橡皮挤制得到。

8.根据权利要求1所述的耐扭曲拖曳电缆，其特征在于，所述加强芯外部设有高弹橡皮，所述高弹橡皮由5GM5型氯丁橡胶挤制得到。

9.根据权利要求1所述的耐扭曲拖曳电缆，其特征在于，所述弹性体由5GM5型氯丁橡胶挤制得到，所述编织加强层的编织密度不小于60％，编织角度在35°～40°之间。

10.根据权利要求1所述的耐扭曲拖曳电缆，其特征在于，所述加强芯设于电缆正中部位，所述主线和地线均匀地分布在加强芯外侧。