CN220252877U - 一种含屏蔽双绞控制线的采煤机编织加强型光电复合电缆 - Google Patents
一种含屏蔽双绞控制线的采煤机编织加强型光电复合电缆 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种含屏蔽双绞控制线的采煤机编织加强型光电复合电缆，涉及电缆制造技术领域，其电缆缆芯由三组屏蔽双绞控制线芯组以及三根绝缘动力线芯及一根含光缆的半导电异形支架组成绞合缆芯，所述屏蔽双绞控制线芯组包括由两根控制线芯与两根抗拉元件绞合而成的控制缆芯，还包括包带层、抗挤压铠装层、控制线芯护套层、编织屏蔽层；所述光缆由内至外包括2～12芯紧包着色光纤、填充油膏、松套管、抗拉纤维层、光缆护套层、纤维加强层；所述抗拉纤维层与纤维加强层均采用芳纶纤维编织而成。本实用新型使控制线芯和光缆具有优异机械性能的同时，还具备优异的信号传输稳定优点，同时便于井下光缆的熔接工作。
Description
技术领域
本实用新型涉及电缆制造技术领域，具体的涉及一种含屏蔽双绞控制线的采煤机编织加强型光电复合电缆。
背景技术
我国是一个煤炭资源大国，也是一个煤炭消耗量大国，煤炭的开采离不开专业的煤矿开采技术及相应装备，而我国的煤炭开采技术及装备发展迅速，其综采工作面由机械化到自动化逐步向智能化、无人化开采迈进，随之伴随而来的就是各类数据信息的指数级别的产生。
现有的光电复合电缆的输电电芯间设有光缆线芯，可同时传输光和电信号，但由于矿山采煤工程工作环境相对恶劣，使用过程中频繁启停、多级变速、故障率高，尤其是在夜间作业时，光电复合电缆容易被运载设备碾压，而且在移动过程中会频繁发生“8”形或“S”形的严重弯曲和拖拉，同时光电复合电缆还会受到跌落的煤块和石块的冲击，因此，电缆的导体或者光缆的光纤单元容易断裂(特别是电缆的控制线芯导体及光缆，使用寿命短)，用户需要频繁更换电缆，造成人员劳动强度较大，生产效率降低增大了煤矿的生产成本。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种含屏蔽双绞控制线的采煤机编织加强型光电复合电缆，使控制线芯和光缆具有优异机械性能的同时，还具备优异的信号传输稳定优点，同时便于井下光缆的熔接工作。
为实现上述实用新型目的，本实用新型采用如下技术方案：
本实用新型提供了一种含屏蔽双绞控制线的采煤机编织加强型光电复合电缆，其包括电缆缆芯及依次设于电缆缆芯外的功能护套层；所述电缆缆芯由三组屏蔽双绞控制线芯组以及三根绝缘动力线芯及一根含光缆的半导电异形支架组成绞合缆芯，所述屏蔽双绞控制线芯组包括由两根控制线芯与两根抗拉元件绞合而成的控制缆芯，还包括由内至外依次包覆于控制缆芯外的包带层、抗挤压铠装层、控制线芯护套层、编织屏蔽层，所述抗挤压铠装层为以圆柱螺旋结构绕包于包带层外侧的不锈钢带，所述抗挤压铠装层的圆柱螺旋结构与包带层之间留有径向间隙，所述抗挤压铠装层的圆柱螺旋结构在相邻螺旋之间留有等宽的螺旋间隙；
所述光缆由内至外包括2～12芯紧包着色光纤、填充油膏、松套管、抗拉纤维层、光缆护套层、纤维加强层；所述抗拉纤维层与纤维加强层均采用芳纶纤维编织而成；
所述功能护套层包括内护套层及外护套层，且所述内护套层填充有沿其周向设置的第一纤维加强绳，所述外护套层填充有沿其周向设置的第二纤维加强绳。
优选地，所述控制线芯包括控制线芯导体及包覆其的绝缘层，其中，所述控制线芯导体由软铜丝或软镀锡铜丝绞合而成，所述绝缘层采用聚全氟乙丙烯制成。
优选地，所述抗拉元件由硫化橡皮条或者耐高温阻燃棉线制成；所述控制线芯护套层采用氯化聚乙烯橡皮组成；所述编织屏蔽层包括绕包在控制线芯护套层表面的厚度不超过0.1mm的铝带或铜带层、由一半镀锡铜丝与一半芳纶纤维交叉编织而成的编织层以及半导电尼龙带层。
优选地，所述绝缘动力线芯由内至外包括有动力线芯导体、动力线芯绝缘层以及由尼龙纤维与镀锡铜丝编织而成的动力线芯屏蔽层。
优选地，所述2～12芯紧包着色光纤由G657A2型单模光纤和耐温紧包层组成；所述的耐温紧包层采用由聚酰亚胺或氟塑料材质。
优选地，所述松套管与抗拉纤维层之间还设置有不锈钢带铠装层，且所述不锈钢带铠装层呈以松套管为中心的管状螺旋结构，并与所述松套管之间留有径向间隙，所述抗拉纤维层紧密包覆于不锈钢带铠装层外侧。
与现有技术相比，以上一个或多个技术方案存在以下有益效果：
首先，本实用新型中的光缆由半导电支架隔离，并有效地将线芯分隔，从而避免绝缘动力线芯及控制线芯对于光缆的电缆内挤压力，有效延长了光缆的使用寿命；所述半导电异形支架可以采用橡皮材料制成，有效减少线芯之间的相互摩擦力，同时也避免了电缆线芯之间的相互挤压力；并且光缆由于被动力线芯的动力线芯屏蔽层以及屏蔽双绞控制线芯组的编织屏蔽层环绕，因此光缆也具有较好的抗干扰性能，能够解决一定程度的传输不稳定问题。
其次，本实用新型中的光缆在井下进行熔接时，操作空间狭小，操作不便，如果设置铠装结构以保障光缆的机械性能，则容易在剪开铠装层时误剪断内部光纤；如果不用力则无法剪开金属铠装层，而本实用新型中由于半导电支架以及功能护套层等存在，光缆所需要的抗挤压和抗弯曲功能得以一定程度地保障，从而在光缆内可以不增加铠装层或者不锈钢管状的抗挤压结构，以防止在光缆的实际熔接过程中，难以操作。
另外，本实用新型中的屏蔽双绞控制线芯组中设置特殊结构的抗挤压铠装层，能够减小因电缆整体弯曲产生的强大内应力对控制线芯导体的损伤，避免弯曲和挤压可能导致的控制线芯变形及破裂，延长了控制线芯的使用寿命。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
图1为实施例1中一种含屏蔽双绞控制线的采煤机编织加强型光电复合电缆的结构示意图；
图2为图1中控制线芯组的截面结构示意图；
图3为实施例1中光缆的截面结构示意图。
图4是实施例2中光缆的截面结构示意图。
附图标记：
100、屏蔽双绞控制线芯组，200、绝缘动力线芯，300、光缆，400、半导电异形支架；
110、控制线芯，111、控制线芯导体，112、绝缘层，120、抗拉元件，130、包带层，140、抗挤压铠装层，150、控制线芯护套层，160、编织屏蔽层；
210、动力线芯导体，220，动力线芯绝缘层，230、动力线芯屏蔽层；
310、紧包着色光纤，311、单模光纤，312、耐温紧包层，320、填充油膏，330、松套管，340、抗拉纤维层，350、光缆护套层，360、纤维加强层；370、不锈钢带铠装层；380、径向间隙；
510、内护套层，511、第一纤维加强绳，520、外护套层，521、第二纤维加强层。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
在本申请中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。
此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”、“套接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
实施例1
如图1至图3所示，本实用新型提供了一种含屏蔽双绞控制线的采煤机编织加强型光电复合电缆，其包括电缆缆芯及依次设于电缆缆芯外的功能护套层；所述电缆缆芯由三组屏蔽双绞控制线芯组100以及三根绝缘动力线芯200及一根含光缆300的半导电异形支架400组成绞合缆芯，所述屏蔽双绞控制线芯组100包括由两根控制线芯110与两根抗拉元件120绞合而成的控制缆芯，还包括由内至外依次包覆于控制缆芯外的包带层130、抗挤压铠装层140、控制线芯护套层150、编织屏蔽层160，所述抗挤压铠装层140为以圆柱螺旋结构绕包于包带层外侧的不锈钢带，所述抗挤压铠装层140的圆柱螺旋结构与包带层130之间留有径向间隙，所述抗挤压铠装层140的圆柱螺旋结构在相邻螺旋之间留有等宽的螺旋间隙；
所述控制线芯110包括控制线芯导体111及包覆其的绝缘层112，其中，所述控制线芯导体111由软铜丝或软镀锡铜丝绞合而成，所述绝缘层采112用聚全氟乙丙烯制成。
所述绝缘动力线芯由内至外包括有动力线芯导体210、动力线芯绝缘层220以及由尼龙纤维与镀锡铜丝编织而成的动力线芯屏蔽层230。
具体地，由于螺旋间隙的存在，在控制缆芯弯曲时抗挤压铠装层140所形成的圆柱螺旋结构内侧收缩并进一步能够相互抵紧，外侧张开，抑制了其进一步弯曲的趋势；另一方面，由于抗挤压铠装层140与控制缆芯之间径向间隙的存在，弯曲时控制缆芯在圆柱螺旋结构内的弯曲半径要大于抗挤压铠装层140的圆柱螺旋结构的弯曲半径，从而当控制缆芯整体弯曲时使得控制缆芯发生轻微滑动，从而减小电缆整体弯曲产生的强大内应力对控制线芯110的损伤，避免弯曲段内外侧变形及破裂，延长了控制线芯110的使用寿命。
在一些实施例中，所述包带层130可采用聚酯带材质，具有表面光滑的特性，有利于弯曲过程中包覆控制缆芯的包带层相对于圆柱螺旋结构产生轻微滑动，从而进一步避免控制线芯110受损。
值得注意的是，为了便于光缆的实际熔接过程，所述光缆300由内至外包括2～12芯紧包着色光纤310、填充油膏320、松套管330、抗拉纤维层340、光缆护套层350、纤维加强层360；所述抗拉纤维层340与纤维加强层360均采用芳纶纤维编织而成；本实用新型中光缆并未设置外部的金属铠装层，一方面由于绝缘动力线芯200、屏蔽双绞控制线芯组100环绕光缆设置，与半导电异形支架400共同起到对光缆良好的保护和缓冲效果；另一方面，光缆300在井下熔接过程中需要剥开其外层，而如若采用铠装结构以增强光缆300的抗挤压效果，则会在熔接过程中不易操作，在剪开铠装层时较易损伤内部的光纤单元，造成接头处的光缆结构破坏，而本实用新型的光缆在熔接过程中，剥开光缆300非常简单，不存在较硬的铠装结构，既能保障一定的机械强度，又非常便于井下熔接。
另外，在电缆的功能护套层的制造过程中，需要要经过高温高压的硫化管道进行交联，此时需要考虑温度对于光缆性能的影响，因此，在本实施例中，所述2～12芯紧包着色光纤310由G657A2型单模光纤311和耐温紧包层312组成；所述的耐温紧包层312采用由聚酰亚胺或氟塑料材质，满足光缆使用温度-60℃～200℃；并且，温度经由功能护套层、屏蔽双绞控制线芯组100或者绝缘动力线芯200、半导电异形支架400传递到最中心的光缆300时会有一定衰减，也有利于减少温度对于光缆300的影响。
在本实施例中，所述功能护套层包括内护套层510及外护套层520，且所述内护套层510填充有沿其周向设置的第一纤维加强绳511，所述外护套层520填充有沿其周向设置的第二纤维加强绳521。这一构造主要用于增强电缆整体的纵向抗拉能力，以应对采煤机的移动。此外，屏蔽双绞控制线芯组100填充了抗拉元件120，也能进一步地提高控制线芯110的纵向抗拉能力，避免其断裂。
在本实施例中，所述抗拉元件120由硫化橡皮条或者耐高温阻燃棉线制成；所述控制线芯护套150层采用氯化聚乙烯橡皮组成；所述编织屏蔽层160包括绕包在控制线芯护套层150表面的厚度不超过0.1mm的铝带或铜带层、由一半镀锡铜丝与一半芳纶纤维交叉编织而成的编织层以及半导电尼龙带层。一方面，铝带或铜带层能够增强机械强度，并提高屏蔽效果，填补编织屏蔽层160的屏蔽缝隙；另一方面，使编织屏蔽层160能够采用镀锡铜丝与芳纶纤维编织结构，利用芳纶纤维进一步提高机械强度。
实施例2
与实施例1不同之处在于，如图4所示，在本实施例中，所述松套管330与抗拉纤维层340之间还设置有不锈钢带铠装层370，且所述不锈钢带铠装层370呈以松套管330为中心的管状螺旋结构，并与所述松套管330之间留有径向间隙380，所述抗拉纤维层340紧密包覆于不锈钢带铠装层370外侧。
相比于实施例1而言，本实施例中采用了不锈钢带铠装层370的构造，虽然在熔接过程中有不便之处，且电缆的制造成本更高，但是相比于实施例1对于光缆的保护效果更强，光缆的使用寿命更久，可以根据客户的具体需要提供更多的可选择性。
对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (6)
1.一种含屏蔽双绞控制线的采煤机编织加强型光电复合电缆，其包括电缆缆芯及依次设于电缆缆芯外的功能护套层；所述电缆缆芯由三组屏蔽双绞控制线芯组以及三根绝缘动力线芯及一根含光缆的半导电异形支架组成绞合缆芯，其特征在于，所述屏蔽双绞控制线芯组包括由两根控制线芯与两根抗拉元件绞合而成的控制缆芯，还包括由内至外依次包覆于控制缆芯外的包带层、抗挤压铠装层、控制线芯护套层、编织屏蔽层，所述抗挤压铠装层为以圆柱螺旋结构绕包于包带层外侧的不锈钢带，所述抗挤压铠装层的圆柱螺旋结构与包带层之间留有径向间隙，所述抗挤压铠装层的圆柱螺旋结构在相邻螺旋之间留有等宽的螺旋间隙；
所述光缆由内至外包括2～12芯紧包着色光纤、填充油膏、松套管、抗拉纤维层、光缆护套层、纤维加强层；所述抗拉纤维层与纤维加强层均采用芳纶纤维编织而成；
所述功能护套层包括内护套层及外护套层，且所述内护套层填充有沿其周向设置的第一纤维加强绳，所述外护套层填充有沿其周向设置的第二纤维加强绳。
2.根据权利要求1所述的含屏蔽双绞控制线的采煤机编织加强型光电复合电缆，其特征在于，所述控制线芯包括控制线芯导体及包覆其的绝缘层，其中，所述控制线芯导体由软铜丝或软镀锡铜丝绞合而成，所述绝缘层采用聚全氟乙丙烯制成。
3.根据权利要求1所述的含屏蔽双绞控制线的采煤机编织加强型光电复合电缆，其特征在于，所述抗拉元件由硫化橡皮条或者耐高温阻燃棉线制成；所述控制线芯护套层采用氯化聚乙烯橡皮组成；所述编织屏蔽层包括绕包在控制线芯护套层表面的厚度不超过0.1mm的铝带或铜带层、由一半镀锡铜丝与一半芳纶纤维交叉编织而成的编织层以及半导电尼龙带层。
4.根据权利要求1所述的含屏蔽双绞控制线的采煤机编织加强型光电复合电缆，其特征在于，所述绝缘动力线芯由内至外包括有动力线芯导体、动力线芯绝缘层以及由尼龙纤维与镀锡铜丝编织而成的动力线芯屏蔽层。
5.根据权利要求1所述的含屏蔽双绞控制线的采煤机编织加强型光电复合电缆，其特征在于，所述2～12芯紧包着色光纤由G657A2型单模光纤和耐温紧包层组成；所述的耐温紧包层采用由聚酰亚胺或氟塑料材质。
6.根据权利要求1所述的含屏蔽双绞控制线的采煤机编织加强型光电复合电缆，其特征在于，所述松套管与抗拉纤维层之间还设置有不锈钢带铠装层，且所述不锈钢带铠装层呈以松套管为中心的管状螺旋结构，并与所述松套管之间留有径向间隙，所述抗拉纤维层紧密包覆于不锈钢带铠装层外侧。
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|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
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