CN211628720U - 高强度抗拉信号传输卷筒电缆 - Google Patents

Abstract

一种高强度抗拉信号传输卷筒电缆，包括多根绝缘线芯组成的缆芯，绝缘线芯包括导体、导体外表面由内至外设置有编织层和乙丙橡胶绝缘层，多根绝缘线芯围绕承载线芯排列，承载线芯外表面设置有承载线芯隔离层，各绝缘线芯之间填充有麻绳填充层；缆芯外表面由内至外设置有绕包层、屏蔽层、内护套层、编织加强层、外护套层以及铠装层。本实用新型提供的高强度抗拉信号传输卷筒，可以解决电缆在拖曳和卷放，电缆相互挤压、摩擦导致电缆受力不均出现股线短股、护套开裂和使用寿命减少的问题，具有优异的抗拉性能，保证与之配套的设备长期安全有效地运行。

Description

高强度抗拉信号传输卷筒电缆

技术领域

本实用新型涉及电缆技术领域，尤其是一种高强度抗拉信号传输卷筒电缆。

背景技术

卷筒电缆广泛应用于各种起重机、散料装卸、冶金、水电和矿山等轨行设备的移动供电和数据传输。由于起重及搬运机械应用场合广，卷筒电缆频繁拖曳和卷放，承受的拉力和扭曲力时刻变化，且大部分起重和搬运机械露天作业，时卷筒电缆长期日晒雨淋，经常遭受货物和杂物的砸、碰、刮、磨，工作环境恶劣，所以，传统的卷筒电缆会在很短的时间内因护套的损伤严重而报废。进口的卷筒电缆价格高，交货期长，需提前储备，否则会影响设备的正常运行。国产的卷筒电缆在机械性能和耐环境性能方面存在不少缺陷，使用中容易出现股线短股和护套裂纹等质量问题，使用寿命约为进口电缆的1/3~1/2，影响设备的正常使用并容易造成安全隐患。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种高强度抗拉信号传输卷筒，可以解决电缆在拖曳和卷放，电缆相互挤压、摩擦导致电缆受力不均出现股线短股、护套开裂和使用寿命减少的问题，具有优异的抗拉性能，在处于抗扭转应力高的频繁绕线、退绕和拖曳状态下以及应力消除后，不发生外观及内部结构变形，不出现导电线芯断裂，保证与之配套的设备长期安全有效地运行。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种高强度抗拉信号传输卷筒电缆，包括多根绝缘线芯组成的缆芯，绝缘线芯包括导体、导体外表面由内至外设置有编织层和乙丙橡胶绝缘层，多根绝缘线芯围绕承载线芯排列，承载线芯外表面设置有承载线芯隔离层，各绝缘线芯之间填充有麻绳填充层；缆芯外表面由内至外设置有绕包层、屏蔽层、内护套层、编织加强层、外护套层以及铠装层；

屏蔽层为绕包形成的铝塑复合带屏蔽层，屏蔽层内放置有引流线；

内护套层、编织加强层及外护套层相互粘连紧密，形成三层一体的整体结构。

内护套层和外护套层均为氯丁橡胶护套层。

铠装层由绕包在外护套层外表面的两层耐高温玻璃纤带以及套设于耐高温玻璃纤带外的不锈钢丝编织层。

承载线芯隔离层的内表面和外表面各纵包有一层聚酯带。

承载线芯为镀锌钢绞线线芯。

本实用新型电缆结构的设计原理如下：

1、导体结构设计

针对卷筒电缆导体的在反复抗扭转中可能会造成电缆断芯的现象，经过摸索和验证，决定采用镀锌钢丝加强层作为导体的组合结构，可以保证导体具有扭转稳定性、优良的抗冲击性以及耐弯折性。

2、电缆绝缘设计

根据卷筒电缆应用的复杂环境，聚氨酯材料强度和耐磨性最好，但是也比较硬，弹性较差，不是最优选择；硅橡胶材料耐寒性和耐热性非常好，可在（-50~+250）℃的温度范围内长期使用并能保持橡胶弹性，有很好的电绝缘性，也可以长期在日光下暴露使用，但其抗拉性差，伸长率不足，混料不易，且价格昂贵，性价比较低；而乙丙橡胶混合物具有卓越的电气绝缘性能、优良的耐热老化性，优异的耐寒性、较好的化学稳定性、耐臭氧和耐候性，并且无臭无毒。因此选择符合复合IEC 60092-351的乙丙橡胶混合物作为绝缘材料，其抗张强度不小于6.5MPa。

3、承载线芯设计

承载线芯采用符合YB/T 5004的A级锌层镀锌钢绞线，抗拉强度应不小于1370MPa，绞合紧密，绞合节径比不大于14倍。为防止镀锌钢绞线线芯直接与绝缘接触，自镀锌钢绞线线芯外设置一层隔离层，隔离层选用与绝缘同样的材料，通过材料的一致性来减少电缆使用过程中承载线芯及隔离层对绝缘的损伤。

4、屏蔽

屏蔽采用以塑料薄膜为基材，单面或双面涂覆铝粉而制成的铝塑复合带。由于铝塑复合带在高温氧化时能吸收大量的热能，铝的熔化温度为660℃，融化热达到11670J/mol，并生成三氧化二铝层形成热的屏障，阻止热量向内部传递，同时减缓了火源冲击力，较好地保护了绝缘层无极壳体的形成，间接地起到了阻燃作用，并且采用此屏蔽方式既能减少接地电阻，增强抗干扰效果，又可作为挡潮层保护电缆线芯，起到防水、防腐蚀的作用。

5、内、外护套设计

卷筒电缆应用场合广，电缆护层既要具有高强度、高抗撕。阻燃、耐酸、耐油等性能，还要具有耐低温性能。因此决定内外护套料选用以氯丁橡胶为基料，对硫化、防护和补强填充等体系进行研究和改进，硫化不进能改善胶料的交联性、耐热性，降低压缩永久变形，还能提高胶料和纤维的粘合强度，却可以防止胶料在加工过程中的焦烧；防护体系使胶料具有优良的耐久性，包括耐自然老化和加速老化性能；补强填充体系提高胶料的康斯强度和拉伸强度，还可改善胶料的加工性能和挤出外观。在提高外护套抗张强度、抗撕强度和改善耐候性的基础上，在内外护套之间在增设一层加强层，进一步增强电缆护层的综合机械性能。加强层采用具有耐高温、高抗拉、高耐磨、耐冲击和耐化学剂的杜邦尼龙66纤维编织。

6、铠装

考虑到电缆在使用过程会 经常受到外力作用，在电缆外护层外增加不锈钢钢丝编织铠装层。钢丝不仅可以作为电缆的机械保护层，增强电缆的寿命，同时它也起到附加屏蔽作用，等同采用了两种不同的屏蔽材料，在电磁屏蔽上起到一定的互补作用，屏蔽效果将更好。

本实用新型提供的高抗拉耐弯曲耐信号干扰耐紫外线型卷筒电缆，有益效果如下：

1、耐温等级高：本实用新型电缆能在环境温度为-20~+95℃的条件下正常工作，不发生护套开裂，电缆导体的最高长期工作温度为105℃。

2、具有优异的抗拉性能，在处于抗扭转应力高的频繁绕线、退绕和拖曳状态下以及应力消除后，不发生外观及内部结构变形，不出现导电线芯断裂，保证与之配套的设备长期安全有效地运行。

3、本实用新型成品电缆具有耐磨、耐油、耐酸碱等化学污染物场所。

4、具有屏蔽信号层，能保证传输信息不受外界干扰。

5、使用寿命长、质量优，用电安全性高。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，一种高强度抗拉信号传输卷筒电缆，包括多根绝缘线芯组成的缆芯，绝缘线芯包括导体1、导体1外表面由内至外设置有编织层2和乙丙橡胶绝缘层3，多根绝缘线芯围绕承载线芯4排列，承载线芯4外表面设置有承载线芯隔离层5，各绝缘线芯之间填充有麻绳填充层6；缆芯外表面由内至外设置有聚酯带绕包层7、屏蔽层8、内护套层9、编织加强层10、外护套层11以及铠装层12；

屏蔽层8为绕包形成的铝塑复合带屏蔽层，屏蔽层8内放置有引流线13；

内护套层9、编织加强层10及外护套层11相互粘连紧密，形成三层一体的整体结构。

内护套层9和外护套层11均为氯丁橡胶护套层。

铠装层12由绕包在外护套层11外表面的两层耐高温玻璃纤带以及套设于耐高温玻璃纤带外的不锈钢丝编织层。

承载线芯隔离层5的内表面和外表面各纵包有一层聚酯带14。

承载线芯4为镀锌钢绞线线芯。

引流线为截面不小于0.5mm²的镀锡铜丝。

在本实用新型的制造过程中，各工序均须严格按照规定工艺和要求进行，以确保产品质量。其要点如下：

1、导体1

镀锌钢丝为多股复绞结构，并且严禁表面出现接头毛刺。铜丝编织过程中，编织层应无洞疤，线芯表面的毛头必须修复完整以消除编织导体的毛刺或凸起。铜丝编织密度应确保在90%以上且编织层节距均匀，以确保电缆优异的信号传输性能。

2、乙丙橡胶绝缘层3

绝缘挤制应采用挤压式模具，挤出时压力，出料控制适当，以利于绝缘能充分紧包导体，线芯挤包过程中，还应特别注重原材料的精华、绝缘偏心度与绝缘外径的一致性，以减少界面效应，提高电气性能。

3、承载线芯4

承载线芯隔离层5加工方式的选择与绝缘的加工方式相同，且材质一样，进行挤包加工。承载线芯隔离层5时在承载线芯外纵包一层聚酯带，使承载线芯4受外力作用时与隔离层之间能产生一定程度的滑移，减少承载芯受力时产生的应力对电缆造成的伤害。

4、成缆

成缆时采用双层聚酯带重叠绕包，麻绳填充，成缆节径比不大于12，成缆后缆芯应填充紧密圆整；承载芯在电缆结构中如位置不当，会造成承载芯损伤绝缘线芯，成缆时采用同心式绞合成缆，中心层为挤包承载线芯隔离层5的承载线芯4，在隔离层外中包一层聚酯带进一步增加承载线芯4和承载线芯隔离层5的整体滑移性能，减少承载线芯4和承载线芯隔离层5受力时传递给绝缘层的作用力。

5、屏蔽

铝塑复合带绕包屏蔽，绕包紧凑，搭盖率25%-30%；屏蔽层内放置一根镀锡铜丝作为引流线13（截面不小于0.5mm²）以确保屏蔽的电气连续性并方便安装接地。

6、内外护套和编织加强层10

内外护套挤橡连硫工艺，结合橡胶的硫化性能，合理选用螺杆的转速，防止因转速过快导致胶料摩擦生热，使胶料在机筒内焦烧硫化。同时，针对氯丁橡胶的硫化体系，合理设定挤橡机机头各区温度的参数。通过调整橡胶材料的粘度，利用高温高压连续硫化工艺，使内、外护套与加强层粘连紧密，形成三层一体的综合结构，在卷筒电缆往复运动中不剥离分层，提高整个护层的机械性能；编织加强层采用规格为126D的杜邦尼龙66纤维进行编织，编织密度应不小于30%，编织均匀，不允许整体接续，每1m长度上允许更换一个线锭。

7、铠装

外护套层11外绕包两层高温玻纤带，重叠率不小于15%，以确保电缆外护套不被钢丝编织层这破，不锈钢丝编织层铠装时，编织密度控制在85%以上，编织层表面无洞疤，毛头修复平整。

上述的实施例仅为本实用新型的优选技术方案，而不应视为对于本实用新型的限制，本申请中的实施例及实施例中的特征在不冲突的情况下，可以相互任意组合。本实用新型的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种高强度抗拉信号传输卷筒电缆，包括多根绝缘线芯组成的缆芯，其特征在于：绝缘线芯包括导体（1）、导体（1）外表面由内至外设置有编织层（2）和乙丙橡胶绝缘层（3），多根绝缘线芯围绕承载线芯（4）排列，承载线芯（4）外表面设置有承载线芯隔离层（5），各绝缘线芯之间填充有麻绳填充层（6）；缆芯外表面由内至外设置有绕包层（7）、屏蔽层（8）、内护套层（9）、编织加强层（10）、外护套层（11）以及铠装层（12）；

屏蔽层（8）为绕包形成的铝塑复合带屏蔽层，屏蔽层（8）内放置有引流线（13）；

内护套层（9）、编织加强层（10）及外护套层（11）相互粘连紧密，形成三层一体的整体结构。

2.根据权利要求1所述的高强度抗拉信号传输卷筒电缆，其特征在于：内护套层（9）和外护套层（11）均为氯丁橡胶护套层。

3.根据权利要求1所述的高强度抗拉信号传输卷筒电缆，其特征在于：铠装层（12）由绕包在外护套层（11）外表面的两层耐高温玻璃纤带以及套设于耐高温玻璃纤带外的不锈钢丝编织层。

4.根据权利要求1所述的高强度抗拉信号传输卷筒电缆，其特征在于：承载线芯隔离层（5）的内表面和外表面各纵包有一层聚酯带（14）。

5.根据权利要求1所述的高强度抗拉信号传输卷筒电缆，其特征在于：承载线芯（4）为镀锌钢绞线线芯。

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