CN220456100U - 耐弯曲工业传感器电缆 - Google Patents

耐弯曲工业传感器电缆 Download PDF

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CN220456100U CN202322000523.3U CN202322000523U CN220456100U CN 220456100 U CN220456100 U CN 220456100U CN 202322000523 U CN202322000523 U CN 202322000523U CN 220456100 U CN220456100 U CN 220456100U
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崔久德
卜晓华
孙群霞
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Abstract

本实用新型公开一种耐弯曲工业传感器电缆,包括:由2根信号线组成的信号线对、由2根功率线组成的功率线对、1根地线和护套层,所述信号线对的外侧重叠绕包有一双面铝箔,所述功率线对的外侧重叠绕包有一单面铝箔,所述双面铝箔进一步包括:第一薄膜基层、涂布于第一薄膜基层两侧表面上的第一胶层和各自通过所述第一胶层与第一薄膜基层一侧粘接连接的第一铝箔层,所述单面铝箔进一步包括:第二薄膜基层和通过第二胶层粘接连接于第二薄膜基层一侧的第二铝箔层。本实用新型在保证柔软性的同时增加铝箔的厚度,可以使铝箔既服帖的绕包于线对上而不产生翘曲,又避免电磁场穿透问题,提高电磁屏蔽的均匀性和稳定性。

Description

耐弯曲工业传感器电缆
技术领域
本实用新型涉及电缆技术领域,具体涉及耐弯曲工业传感器电缆。
背景技术
随着时代的进步,智能化的设备被广泛应用于各个行业,智能化设备是指通过CAN通讯协议、以太网通讯协议进行的监控、自动化控制设备,设备在使用时通常需要使用传感器给处理器传递信号,传统的传感器连接电缆的使用长度相对较短,且使用环境条件比较安全。
目前对于需要长距离传输的控制监控、控制系统,它的传输长度超过300米,由于传输长度比较长,应用场景更加的复杂,传统的传感器连接电缆不能满足要求,因此,对电缆长距离传输的电磁场屏蔽的均匀性和稳定性以及电缆的柔软性都提出了较高的要求。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种耐弯曲工业传感器电缆,该耐弯曲工业传感器电缆在保证柔软性的同时增加铝箔的厚度,可以使铝箔既服帖的绕包于线对上而不产生翘曲,又避免电磁场穿透问题,提高电磁屏蔽的均匀性和稳定性。
为达到上述目的,本实用新型采用的技术方案是:一种耐弯曲工业传感器电缆,包括:由2根信号线组成的信号线对、由2根功率线组成的功率线对、1根地线和护套层,所述护套层设置于由信号线对、功率线对和地线绞合而成的缆芯外侧,所述信号线对的外侧重叠绕包有一双面铝箔,所述功率线对的外侧重叠绕包有一单面铝箔;
所述双面铝箔进一步包括:第一薄膜基层、涂布于第一薄膜基层两侧表面上的第一胶层和各自通过所述第一胶层与第一薄膜基层一侧粘接连接的第一铝箔层,所述单面铝箔进一步包括:第二薄膜基层和通过第二胶层粘接连接于第二薄膜基层一侧的第二铝箔层。
上述技术方案中进一步改进的方案如下:
1.上述方案中,所述铝塑复合带的铝面朝向第二屏蔽层设置。
2.上述方案中,所述信号线和功率线各自均包括导体线芯,所述信号线的导体线芯外侧紧密包覆有一发泡绝缘层,所述功率线的导体线芯外侧紧密包覆有一弹性体绝缘层。
3.上述方案中,所述发泡绝缘层为发泡聚丙烯绝缘层,所述弹性体绝缘层为聚烯烃弹性体绝缘层。
4.上述方案中,所述导体线芯由若干根镀锡铜丝或者铜合金线绞合而成。
5.上述方案中,所述第一薄膜基层为聚丙烯薄膜带,所述第二薄膜基层为聚酯薄膜带。
5.上述方案中,所述第一胶层、第二胶层均为水性丙烯酸酯聚合乳胶层。
由于上述技术方案的运用,本实用新型与现有技术相比具有下列优点:
1、本实用新型耐弯曲工业传感器电缆,其信号线对的外侧重叠绕包有一双面铝箔,功率线对的外侧重叠绕包有一单面铝箔,可以减少缆内部电磁场间的干扰,提升信号传输的效率和供电的安全,进一步的,其双面铝箔进一步包括:第一薄膜基层、涂布于第一薄膜基层两侧表面上的第一胶层和各自通过第一胶层与第一薄膜基层一侧粘接连接的第一铝箔层,单面铝箔进一步包括:第二薄膜基层和通过第二胶层粘接连接于第二薄膜基层一侧的第二铝箔层,通过薄膜基层增加了铝箔的韧性和结构强度,又通过胶层在保证柔软性的同时增加铝箔的厚度,使得铝箔既可以服帖的绕包于线对上而不产生翘曲,又具有一定的厚度以避免电磁场穿透问题,提高电磁屏蔽的均匀性和稳定性。
2、本实用新型耐弯曲工业传感器电缆,其缆芯与护套层之间依次设置有第一屏蔽层和第二屏蔽层,第一屏蔽层通过铝塑复合带重叠绕包于缆芯的外表面形成,紧密贴合于第一屏蔽层外侧的第二屏蔽层由镀锡铜丝编织形成,护套层紧密包覆于第二屏蔽层外侧,既可以通过较薄的第一屏蔽层实现高频电磁屏蔽,又可以通过第二屏蔽层实现低频电磁屏蔽以及对静电的导流,且可以保证柔软铝塑复合带绕包的服帖性和均匀性,避免使用中反复折弯导致局部漏缝、翘曲导致的电磁穿透问题,并实现对电磁场的均匀屏蔽;进一步的,其铝塑复合带的铝面朝向第二屏蔽层设置,形成金属面紧密接触的双层复合屏蔽结构,既可以提高屏蔽范围与效果,又可以一定程度上增强整体的结构稳定性。
3、本实用新型耐弯曲工业传感器电缆,其信号线和功率线各自均包括导体线芯,信号线的导体线芯外侧紧密包覆有一发泡绝缘层,功率线的导体线芯外侧紧密包覆有一弹性体绝缘层,发泡绝缘层为发泡聚丙烯绝缘层,弹性体绝缘层为聚烯烃弹性体绝缘层,在实现绝缘功能的基础上,发泡绝缘层产生的孔洞内填充有低介电常数的氮气,可以降低整体的介电常数,从而减少长距离传输过程中的损耗,特别是传输高频信号时的衰减;而发泡聚丙烯绝缘层既提高了抗压性能和结构强度,又可以避免因形变塌陷导致绝缘性能不稳定的情况,还可以提高线缆整体的过载能力,且可以在满足绝缘要求的同时减小线径,提高整体的抗弯曲、扭转性能。
附图说明
附图1为本实用新型耐弯曲工业传感器电缆的结构示意图;
附图2为本实用新型耐弯曲工业传感器电缆的信号线对的结构示意图;
附图3为本实用新型耐弯曲工业传感器电缆的功率线对的结构示意图;
附图4为本实用新型耐弯曲工业传感器电缆的双面铝箔的结构示意图;
附图5为本实用新型耐弯曲工业传感器电缆的单面铝箔的结构示意图;
附图6为本实用新型耐弯曲工业传感器电缆的共轴成缆工艺的示意图。
以上附图中:1、信号线对;2、功率线对;3、地线;4、护套层;5、第一屏蔽层;6、第二屏蔽层;7、导体线芯;8、发泡绝缘层;9、弹性体绝缘层;10、双面铝箔;11、第一薄膜基层;12、第一胶层;13、第一铝箔层;14、单面铝箔;15、第二薄膜基层;16、第二胶层;17、第二铝箔层。
具体实施方式
通过下面给出的具体实施例可以进一步清楚地了解本专利,但它们不是对本专利的限定。
实施例1:一种耐弯曲工业传感器电缆,包括:由2根信号线组成的信号线对1、由2根功率线组成的功率线对2、1根地线3和护套层4,所述护套层4设置于由信号线对1、功率线对2和地线3,通过共轴成缆工艺(如图6所示)绞合而成的缆芯外侧,所述信号线对1的外侧重叠绕包有一双面铝箔10,所述功率线对2的外侧重叠绕包有一单面铝箔14;
所述双面铝箔10进一步包括:第一薄膜基层11、涂布于第一薄膜基层11两侧表面上的第一胶层12和各自通过所述第一胶层12与第一薄膜基层11一侧粘接连接的第一铝箔层13,绕包有双面铝箔的屏蔽信号线对的特性阻抗为120欧姆,所述单面铝箔14进一步包括:第二薄膜基层15和通过第二胶层16粘接连接于第二薄膜基层15一侧的第二铝箔层17。
上述缆芯与护套层4之间依次设置有第一屏蔽层5和第二屏蔽层6,所述第一屏蔽层5通过铝塑复合带重叠绕包于缆芯的外表面形成,紧密贴合于第一屏蔽层5外侧的所述第二屏蔽层6由镀锡铜丝编织形成,所述护套层4紧密包覆于第二屏蔽层6外侧;
形成第一屏蔽层的铝塑复合带薄且柔软,可以均匀绕包于缆芯外侧,实现对高频电磁场的均匀屏蔽,且铝塑复合带的包裹性及绕包的服帖性好,可以保证长期使用过程中的结构稳定,避免因折弯、抖动等导致的局部翘曲、漏缝的情况;
由镀锡铜丝编织形成的第二屏蔽层则具有一定的厚度,可以实现对低频电磁场的屏蔽,且低频对应的波长较长,因此不会穿透编织形成的孔洞;
此外,由镀锡铜丝编织形成的第二屏蔽层还具有引流的作用,可以及时将成缆内部产生的静电向外导出,提高使用的稳定性和安全性。
上述铝塑复合带的铝面朝向第二屏蔽层6设置。
上述信号线和功率线各自均包括导体线芯7,所述信号线的导体线芯7外侧紧密包覆有一发泡绝缘层8,所述功率线的导体线芯7外侧紧密包覆有一弹性体绝缘层9。
上述发泡绝缘层8为发泡聚丙烯绝缘层,所述弹性体绝缘层9为聚烯烃弹性体绝缘层,具体可选用温度等级为125℃的辐照交联聚烯烃弹性体;
发泡聚丙烯绝缘层既提高了抗压性能和结构强度,又可以避免因形变塌陷导致绝缘性能不稳定的情况,还可以提高线缆整体的过载能力,且可以在满足绝缘要求的同时减小线径,提高整体的抗弯曲、扭转性。
上述导体线芯7由19根镀锡铜丝绞合而成。
上述第一薄膜基层11为聚丙烯薄膜带,所述第二薄膜基层15为聚酯薄膜带。
上述第一胶层12、第二胶层16均为水性丙烯酸酯聚合乳胶层。
实施例2:一种耐弯曲工业传感器电缆,包括:由2根信号线组成的信号线对1、由2根功率线组成的功率线对2、1根地线3和护套层4,所述护套层4设置于由信号线对1、功率线对2和地线3绞合而成的缆芯外侧,所述信号线对1的外侧重叠绕包有一双面铝箔10,所述功率线对2的外侧重叠绕包有一单面铝箔14;
所述双面铝箔10进一步包括:第一薄膜基层11、涂布于第一薄膜基层11两侧表面上的第一胶层12和各自通过所述第一胶层12与第一薄膜基层11一侧粘接连接的第一铝箔层13,绕包有双面铝箔的屏蔽信号线对的特性阻抗为100欧姆,所述单面铝箔14进一步包括:第二薄膜基层15和通过第二胶层16粘接连接于第二薄膜基层15一侧的第二铝箔层17;
通过薄膜基层增加了铝箔的韧性和结构强度,又通过胶层在保证柔软性的同时增加铝箔的厚度,使得铝箔既可以服帖的绕包于线对上而不产生翘曲。
上述信号线和功率线各自均包括导体线芯7,所述信号线的导体线芯7外侧紧密包覆有一发泡绝缘层8,所述功率线的导体线芯7外侧紧密包覆有一弹性体绝缘层9;
在实现绝缘功能的基础上,发泡绝缘层产生的孔洞内填充有低介电常数的氮气,可以降低整体的介电常数,从而减少长距离传输过程中的损耗,特别是传输高频信号时的衰减。
上述导体线芯7由19根铜合金线绞合而成。
上述第一薄膜基层11为聚丙烯薄膜带,所述第二薄膜基层15为聚酯薄膜带。
上述地线3由多根镀锡导体绞合而成。
上述护套层4为通过挤出工艺形成的聚氨酯护套层,具体可选用聚醚型阻燃聚氨酯。
上述信号线对1、功率线对2与缆芯的绞向、绞距一致。
上述2根信号线的发泡绝缘层8颜色不同,2根所述功率线的弹性体绝缘层9颜色不同。
对实施例的进一步解释:
绿色的发泡绝缘信号线和白色的发泡绝缘信号线通过导杆聚合于模具中形成绞合的信号线对,双面铝箔通过导杆绕包在绞合的信号线对的外层形成屏蔽信号线对;
红色的绝缘功率线和黑色的绝缘功率线通过导杆聚合于模具中形成绞合的功率线对,单面铝箔通过导杆绕包在绞合的功率线对的外层形成屏蔽功率线对;
屏蔽信号线对、屏蔽功率线对和地线汇集于成缆模具中绞合成一体,屏蔽信号线对、屏蔽功率线对及总成缆的绞向和绞距保持一致。
形成第一屏蔽层的铝塑复合带薄且柔软,可以均匀绕包于缆芯外侧,实现对高频电磁场的均匀屏蔽,且铝塑复合带的包裹性及绕包的服帖性好,可以保证长期使用过程中的结构稳定,避免因折弯、抖动等导致的局部翘曲、漏缝的情况;
由镀锡铜丝编织形成的第二屏蔽层则具有一定的厚度,可以实现对低频电磁场的屏蔽,且低频对应的波长较长,因此不会穿透编织形成的孔洞;
此外,由镀锡铜丝编织形成的第二屏蔽层还具有引流的作用,可以及时将成缆内部产生的静电向外导出,提高使用的稳定性和安全性。
本申请电缆采用一种低损耗的发泡聚丙烯绝缘结构及聚丙烯双面铝箔屏蔽结构屏蔽信号线对、辐照交联聚烯烃绝缘屏蔽功率线及共轴成缆工艺,形成一种结构稳定、长距离传输衰减低、功率过载能力强、耐弯曲、抗挤压、耐磨的工业级传感器连接电缆,材料比重、绝缘线径和损耗均较小,且结构稳定性好,可以用于狭小空间,除了可应用于工业机器人外,也可以用于服务型机器人等应用场景。
采用上述耐弯曲工业传感器电缆时,其通过薄膜基层增加了铝箔的韧性和结构强度,又通过胶层在保证柔软性的同时增加铝箔的厚度,使得铝箔既可以服帖的绕包于线对上而不产生翘曲,又具有一定的厚度以避免电磁场穿透问题,提高电磁屏蔽的均匀性和稳定性。
上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点,其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施,并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种耐弯曲工业传感器电缆,包括:由2根信号线组成的信号线对(1)、由2根功率线组成的功率线对(2)、1根地线(3)和护套层(4),所述护套层(4)设置于由信号线对(1)、功率线对(2)和地线(3)绞合而成的缆芯外侧,其特征在于:所述信号线对(1)的外侧重叠绕包有一双面铝箔(10),所述功率线对(2)的外侧重叠绕包有一单面铝箔(14);
所述双面铝箔(10)进一步包括:第一薄膜基层(11)、涂布于第一薄膜基层(11)两侧表面上的第一胶层(12)和各自通过所述第一胶层(12)与第一薄膜基层(11)一侧粘接连接的第一铝箔层(13),所述单面铝箔(14)进一步包括:第二薄膜基层(15)和通过第二胶层(16)粘接连接于第二薄膜基层(15)一侧的第二铝箔层(17)。
2.根据权利要求1所述的耐弯曲工业传感器电缆,其特征在于:所述缆芯与护套层(4)之间依次设置有第一屏蔽层(5)和第二屏蔽层(6),所述第一屏蔽层(5)通过铝塑复合带重叠绕包于缆芯的外表面形成,紧密贴合于第一屏蔽层(5)外侧的所述第二屏蔽层(6)由镀锡铜丝编织形成,所述护套层(4)紧密包覆于第二屏蔽层(6)外侧。
3.根据权利要求2所述的耐弯曲工业传感器电缆,其特征在于:所述铝塑复合带的铝面朝向第二屏蔽层(6)设置。
4.根据权利要求1所述的耐弯曲工业传感器电缆,其特征在于:所述信号线和功率线各自均包括导体线芯(7),所述信号线的导体线芯(7)外侧紧密包覆有一发泡绝缘层(8),所述功率线的导体线芯(7)外侧紧密包覆有一弹性体绝缘层(9)。
5.根据权利要求4所述的耐弯曲工业传感器电缆,其特征在于:所述发泡绝缘层(8)为发泡聚丙烯绝缘层,所述弹性体绝缘层(9)为聚烯烃弹性体绝缘层。
6.根据权利要求4所述的耐弯曲工业传感器电缆,其特征在于:所述导体线芯(7)由若干根镀锡铜丝或者铜合金线绞合而成。
7.根据权利要求1所述的耐弯曲工业传感器电缆,其特征在于:所述第一薄膜基层(11)为聚丙烯薄膜带,所述第二薄膜基层(15)为聚酯薄膜带。
8.根据权利要求1所述的耐弯曲工业传感器电缆,其特征在于:所述第一胶层(12)、第二胶层(16)均为水性丙烯酸酯聚合乳胶层。
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