CN216353554U - 多芯绝缘控制电缆 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电线电缆技术领域，具体而言涉及多芯控制电缆，包括：导体单元，包括呈多层相互绞合的导体芯以及绞合在所述导体芯之间的弹性填充绳；以及依次设置在所述导体单元外侧的弹性衬垫层和屏蔽层；其中，最外层的所述导体芯间隔绕包，以使所述导体单元的外壁在周向上形成均匀分布的凹部和凸部；通过设置导体芯和弹性填充绳绞合形成的导体单元，具有更高的柔性和更好的耐扭转性能，并配合外侧带有凸、凹部分的屏蔽层，当电缆整体发生扭转时，此时屏蔽层的凹部则会向外凸出，通过释放拉伸距离来减小铜网或铜带受到的直接拉伸应力，从而增强屏蔽层的抗扭转能力，能够适应机械臂在运动时的弯折和扭转运动。

Description

多芯绝缘控制电缆

技术领域

本实用新型涉及电线电缆技术领域，具体而言涉及多芯绝缘控制电缆。

背景技术

控制电缆，区别于电力电缆，虽然二者都是电传输介质，但电力电缆通常设计成多芯绝缘结构，更加关注电气和导通性能，而控制电缆的目的是实现控制信号的传输，除了电气和绝缘性能之外，还关注屏蔽性能，避免收到外界的影响。

控制电缆主要用于传输控制信号，在电力系统、地铁、飞机、机器人、机床以及其他工业控制的场合下使用，而且通常芯数较多，常用的从6芯～61芯，甚至更多，控制电缆采用各种线芯结构、屏蔽等措施，以达到理想的电磁兼容效果。

现有的多芯控制电缆是多条带绝缘的导线相互绞合形成，相互绞合的绝缘导线在轴向上较为柔软，目前控制电缆常用在工业机器人上用于传递控制信号，需要跟随机械臂扭转移动，而控制电缆上设置屏蔽层可以减少信号干扰，但是外侧的屏蔽层会使线缆硬度增加，扭曲性变差，在大角度的扭转弯曲情况下可能会导致屏蔽层损坏。

实用新型内容

本实用新型目的在于针对现有技术的缺陷，提供一种多芯绝缘控制电缆，包括：导体单元，包括呈多层相互绞合的导体芯以及填充在所述导体芯之间的弹性填充绳；以及依次设置在所述导体单元外侧的弹性衬垫层和屏蔽层；弹性填充管，绞合在所述屏蔽层外壁的凹部并用于弹性支撑屏蔽层；绕包层，绕包在所述弹性填充管和屏蔽层的外壁并固形呈圆形截面；外护套，挤包在所述绕包层的外侧；

其中，最外层的所述导体芯间隔绕包，以使所述导体单元的外壁在周向上形成均匀分布的凹部和凸部，所述弹性衬垫层和屏蔽层依次贴合绕包在所述导体单元的外壁并在所述屏蔽层的外壁周向上形成均匀分布的凹部和凸部，以使所述屏蔽层在扭转状态下周向上具有形变补偿空间。

进一步地，所述导体芯包括导线以及挤包在所述导线外部的绝缘层。

进一步地，所述弹性填充绳分层绞合在所述导体芯之间并用于增加径向间距。

进一步地，所述弹性填充绳为空心结构。

进一步地，所述弹性填充管的外径与所述导体芯的外径相同。

进一步地，所述弹性填充管与最外层的所述导体芯数量相同，且均为3～8个。

进一步地，所述屏蔽层包括铜带屏蔽和铜网屏蔽。

进一步第，所述铜带屏蔽绕包在所述弹性衬垫层的外侧，所述铜网屏蔽包覆在所述铜带屏蔽的外侧。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

本实用新型的多芯绝缘控制电缆，通过设置导体芯和弹性填充绳绞合形成的导体单元，具有更高的柔性和更好的耐扭转性能，并配合外侧带有凸、凹部分的屏蔽层，当电缆整体发生扭转时，此时屏蔽层的凹部则会向外凸出，通过释放拉伸距离来减小铜网或铜带受到的直接拉伸应力，从而增强屏蔽层的抗扭转能力，能够适应机械臂等运动部件在运动时的弯折和扭转运动，提高耐受性。

应当理解，前述构思以及在下面更加详细地描述的额外构思的所有组合只要在这样的构思不相互矛盾的情况下都可以被视为本公开的实用新型主题的一部分。另外，所要求保护的主题的所有组合都被视为本公开的实用新型主题的一部分。

结合附图从下面的描述中可以更加全面地理解本实用新型教导的前述和其他方面、实施例和特征。本实用新型的其他附加方面例如示例性实施方式的特征和/或有益效果将在下面的描述中显见，或通过根据本实用新型教导的具体实施方式的实践中得知。

附图说明

附图不意在按比例绘制。在附图中，在各个图中示出的每个相同或近似相同的组成部分可以用相同的标号表示。为了清晰起见，在每个图中，并非每个组成部分均被标记。现在，将通过例子并参考附图来描述本实用新型的各个方面的实施例，其中：

图1是本实用新型实施例所示的多芯绝缘控制电缆的立体示意图；

图2是本实用新型实施例所示的多芯绝缘控制电缆的层级结构示意图；

图3是本实用新型实施例所示的多芯绝缘控制电缆的剖面结构示意图；

图4是本实用新型实施例所示的多芯绝缘控制电缆扭转受力状态下的剖面结构示意图。

图中，1、导体芯；2、弹性填充绳；3、弹性衬垫层；4、屏蔽层；41、铜带屏蔽；42、铜网屏蔽；5、弹性填充管；6、绕包层；7、外护套。

具体实施方式

为了更了解本实用新型的技术内容，特举具体实施例并配合所附图式说明如下。

在本公开中参照附图来描述本实用新型的各方面，附图中示出了许多说明的实施例。本公开的实施例不必定意在包括本实用新型的所有方面。应当理解，上面介绍的多种构思和实施例，以及下面更加详细地描述的那些构思和实施方式可以以很多方式中任意一种来实施，这是因为本实用新型所公开的构思和实施例并不限于任何实施方式。另外，本实用新型公开的一些方面可以单独使用，或者与本实用新型公开的其他方面的任何适当组合来使用。

现有的控制电缆为了减少信号干扰会在导体外侧设置屏蔽层4，为了使电缆成缆后紧凑，屏蔽层4大都是较紧的包覆在导体外侧，如此，便增大了电缆的硬度，使电缆在弯曲和扭转情况下均显得僵硬，目前，工业机器人上为了传输控制信号，均会使用控制电缆，而控制电缆也需要跟随机械臂弯曲移动，在屏蔽层4包覆紧凑的情况下，容易造成屏蔽层4上铜丝断裂，影响屏蔽效果。

结合图1所示，本实用新型的实施例的多芯绝缘控制电缆，具有更好的耐扭转和耐弯曲性，保证屏蔽层4具有更长的使用寿命而不损坏，起到良好的屏蔽效果，适用于工业机器人上用于传输控制信号，该电缆主要包括导体单元、弹性衬垫层3、屏蔽层4、弹性填充管5、绕包层6和外护套7。

导体单元包括呈多层相互绞合的导体芯1以及填充在导体芯1之间的弹性填充绳2。

具体的，导体芯1包括导线以及挤包在导线外部的绝缘层，导体芯1以为13芯为例，采用由内至外为1+6+6设计。弹性填充绳2分层绞合填充在导体芯1之间，增加径向间距。

结合图3所示，在优选的实施例中，导线采用退火细铜丝绞合形成，使导线更加柔软，绝缘层采用聚乙烯材料，具有良好的延伸性和电绝缘性，弹性填充绳2采用TPR/SBS/TPE弹性体材料制成，具有良好的弹性和柔性。

弹性填充绳2为空心结构，能够提供径向压缩空间，使电缆弯曲或扭转时，导体芯1之间具有弹性收缩间距。

如此，导体芯1和弹性填充绳2绞合形成的导体单元具有更高的柔性，且导体芯1之间在扭转状态下也能压缩弹性填充绳2，具有更好的耐扭转性能，能够适应机械臂在运动时的弯折和扭转运动。

结合图3和图4所示，导体单元的外侧依次设置有弹性衬垫层3和屏蔽层4。

其中，最外层的导体芯1间隔绕包，以使导体单元的外壁在周向上形成均匀分布的凹部和凸部，弹性衬垫层3和屏蔽层4依次贴合绕包在导体单元的外壁并在屏蔽层4的外壁周向上形成均匀分布的凹部和凸部，以使屏蔽层4在扭转状态下周向上具有形变补偿空间。

在优选的实施例中，弹性衬垫层3采用弹性无纺布，绕包在导体单元的外侧，并贴附导体单元的外壁。

屏蔽层4包括铜带屏蔽41和铜网屏蔽42，铜带屏蔽41绕包在弹性衬垫层3的外侧，铜网屏蔽42包覆在铜带屏蔽41的外侧，铜带屏蔽41采用铜带绕包在弹性无纺布外侧形成，铜网屏蔽42采用细铜丝编织形成，编织覆盖率在80％以上。

应当理解，在本实用新型的电缆的制备过程中，弹性衬垫层3、铜带屏蔽41和铜网屏蔽42由内至外顺次成型。而且，成型前导体单元之间的凹部放置锥形填充杆，锥形填充杆与导体芯1在外层形成的截面为圆形的一段距离，当弹性无纺布、铜带和铜编织网依次缠绕、编织在锥形填充杆和导体芯1外侧后，随着缆线被牵拉移动，锥形填充杆从弹性衬垫层3和屏蔽层4的内侧抽出，则弹性衬垫层3和屏蔽层4会贴在导体单元的凹部，随后弹性填充管5绕包在凹部。

如此，屏蔽层4在周向上具有凸、凹部分，当电缆整体发生扭转时，屏蔽层4会在内侧导体单元的带动下也在周向上被拉扯，此时屏蔽层4的凹部则会向外凸出，通过释放拉伸距离来减小铜网或铜带受到的直接拉伸应力，从而增强屏蔽层4的抗扭转能力。

进一步的，为了使屏蔽层4在被拉扯之后，能够恢复原位，弹性填充管5绞合在屏蔽层4外壁的凹部并用于弹性支撑屏蔽层4。

在优选的实施例中，弹性填充管5采用空心的橡胶管，弹性填充管5的外径与导体芯1的外径相同，弹性填充管5与最外层的导体芯1数量相同，且均匀的间隔分布，弹性填充管5的数量依据导体芯1的数量设置为3～8个之间。

如此，可以使屏蔽层4在周向上的受力点分散，扭转发生时，弹性填充管5被屏蔽层4挤压压缩，并且当扭转过后，弹性填充管5则会重新将屏蔽层4挤压到导体单元的凹部恢复形态，重新具有在周向扭转的能力。

结合图1所示，绕包层6绕包在弹性填充管5和屏蔽层4的外壁并固形呈圆形截面，外护套7挤包在绕包层6的外侧。

在可选的实施例中，绕包层6采用阻水绕包带，绕包在屏蔽层4的外侧起到防水的作用，避免内部受潮，外护套7采用聚氨酯材质，使外护套7具有较好的柔性。

结合上述实施例，通过设置导体芯1和弹性填充绳2绞合形成的导体单元，具有更高的柔性和更好的耐扭转性能，并配合外侧带有凸、凹部分的屏蔽层4，当电缆整体发生扭转时，此时屏蔽层4的凹部则会向外凸出，通过释放拉伸距离来减小铜网或铜带受到的直接拉伸应力，从而增强屏蔽层4的抗扭转能力，能够适应机械臂在运动时的弯折和扭转运动。

虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本实用新型。本实用新型所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本实用新型的保护范围当视权利要求书所界定者为准。

Claims (9)

1.一种多芯绝缘控制电缆，其特征在于，包括：

导体单元，包括呈多层相互绞合的导体芯以及填充在所述导体芯之间的弹性填充绳；

依次设置在所述导体单元外侧的弹性衬垫层和屏蔽层；

弹性填充管，绞合在所述屏蔽层外壁的凹部并用于弹性支撑屏蔽层；

绕包层，绕包在所述弹性填充管和屏蔽层的外壁并固形呈圆形截面；

外护套，挤包在所述绕包层的外侧；

其中，最外层的导体芯间隔绕包，以使所述导体单元的外壁在周向上形成均匀分布的凹部和凸部，所述弹性衬垫层和屏蔽层依次贴合绕包在所述导体单元的外壁，并在所述屏蔽层的外壁周向上形成均匀分布的凹部和凸部，以使所述屏蔽层在扭转状态下周向上具有形变补偿空间。

2.根据权利要求1所述的多芯绝缘控制电缆，其特征在于，所述导体芯包括导线以及挤包在所述导线外部的绝缘层。

3.根据权利要求1所述的多芯绝缘控制电缆，其特征在于，所述弹性填充绳分层绞合在所述导体芯之间，用于增加径向间距。

4.根据权利要求1所述的多芯绝缘控制电缆，其特征在于，所述弹性填充绳为空心结构。

5.根据权利要求1所述的多芯绝缘控制电缆，其特征在于，所述弹性填充管的外径与所述导体芯的外径相同。

6.根据权利要求1所述的多芯绝缘控制电缆，其特征在于，所述弹性填充管与最外层的所述导体芯数量相同，且均为3~8个。

7.根据权利要求1所述的多芯绝缘控制电缆，其特征在于，所述屏蔽层包括铜带屏蔽和铜网屏蔽，所述铜带屏蔽绕包在所述弹性衬垫层的外侧，所述铜网屏蔽包覆在所述铜带屏蔽的外侧。

8.根据权利要求7所述的多芯绝缘控制电缆，其特征在于，所述铜网屏蔽采用细铜丝编织形成，编织覆盖率在80%以上。

9.根据权利要求1所述的多芯绝缘控制电缆，其特征在于，所述弹性衬垫层采用弹性无纺布，绕包在导体单元的外侧。

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