一種抗拉拽型光纖複合中壓電纜的製作方法
2023-07-15 08:25:36
本發明涉及港口機械領域，尤其是一種抗拉拽型光纖複合中壓電纜。
背景技術：
抗拉拽型光纖複合中壓電纜適用於有高機械應力的應用場合，主要應用岸邊貨櫃起重機、軌道式貨櫃龍門式起重機、卸船機、堆取料機和其他重型裝卸設備。
該產品多為戶外敷設，常常會在惡劣環境條件下使用，如：長期日曬雨淋、日暴夜寒、霜雪冰凍、紫外線、臭氧等自然條件的侵蝕，性能下降比較快，造成其使用壽命較短；電纜使用期間，電纜必須承受抗拉力、扭轉和曲饒疲勞，而上述因素會導致絕緣和護套材料的性能進一步下降，導致電纜的使用壽命十分有限，現有使用的電纜壽命一般僅在半年至一年之間。
除此之外，光單元的外護套目前採用熱固性橡膠擠出，由於光纖正常的環境工作溫度為-40℃--70℃，而橡膠擠出時正常溫度為150℃--200℃，且工藝時間為10—20min,因此這樣硫化管環境無法保證光纖的性能。
技術實現要素：
本發明的目的在於克服現有技術的不足，提供一種抗張強度、耐低溫性能、耐老化性能、耐紫外線性能強，有效提升抗彎曲疲勞強度，延長使用壽命的一種抗拉拽型光纖複合中壓電纜。
本發明採取的技術方案是：
一種抗拉拽型光纖複合中壓電纜，其特徵在於：包括三根動力線芯，兩根地線芯和一根光單元芯，所述三根動力線芯與兩根地線芯和一根光單元芯相互絞合形成線纜，該線纜外擠包有氯丁橡膠內護套，該氯丁橡膠內護套內緣制有一層高強度滌綸絲編織加強層，所述高強度滌綸絲編織加強層與線纜之間填充有氯丁橡膠。
而且，所述動力線芯包括銅絲束，半導體屏蔽層和半導體絕緣屏蔽層，所述銅絲束外側擠包有半導體屏蔽層，該半導體屏蔽層外側包覆有乙丙橡膠，所述乙丙橡膠外側擠包有半導體絕緣屏蔽層。
而且，所述地線芯包括地線銅絲束和半導電層，所述地線銅絲束外擠包有所述半導電層。
而且，所述光單元芯包括多根光纖，每根光纖外側均擠包有松套管，每根擠包有松套管的光纖相互絞合，擠出氯化聚乙烯橡膠護套。
本電纜中，氯丁橡膠內護套的重量份數比：
本電纜中，所述氯丁橡膠內護套的製備步驟包括：
(1)將所述氯丁生膠320f45％-55％在100℃-120℃密煉機中混煉5min-6min，混煉均勻；
(2)在所述密煉機中再加入所述硬酯酸0.3％-0.7％、石臘1.0％-2.0％、氧化鋅2.5％-3.5％、混氣炭黑8％-15％、填充劑滑石粉8％-15％、填充劑碳酸鈣15％-25％、n,n'-二(β-萘基)對苯二胺(防老劑dnp)0.1％-0.3％、2-巰基苯並咪唑(防老劑mb)混煉2min-3min；
(3)接著在所述密煉機中加入所述癸二酸二辛酯(dos)4％-6％，混煉1min-5min；
(4)在所述密煉機中最後加入所述二硫化四甲基秋蘭姆(tmtd)1％-2％,2-硫醇基苯駢噻唑(促進劑m)0.5％-1.0％，混煉0.5min-1.5min，然後排出混煉膠料；
(5)將所述混煉膠料在開煉機上薄通1-2次，同時擺膠2-3次，接著在三輥壓延機上開條出片，輸出的橡頁經過冷卻輥冷卻，過滑石粉箱後，即製得成品。
本電纜中，氯化聚乙烯橡膠護套重量份數比：
本電纜中，所述氯化聚乙烯橡膠護套的製備步驟包括：
(1)將所述氯化聚乙烯生膠35％-45％在100℃-120℃密煉機中混煉5min-6min，混煉均勻；
(2)在所述密煉機中再加入所述氧化鎂4％-6％、二鹽基硫酸鉛0.6％-1.0％、三鹽基硫酸鉛1.0％-1.5％、石蠟1.0％-1.5％、防老劑rd0.1％-0.3％、補強劑碳黑15％-25％、阻燃劑氧化銻3％-5％、填充劑滑石粉3％-5％、填充劑碳酸鈣6％-10％、補強兼填充劑白碳黑3％-5％混煉2min-3min；
(3)接著在所述密煉機中加入所述氯化石蠟5.5％-6.5％，混煉3min-5min；
(4)在所述密煉機中最後加入所述硫化助劑三烯丙基異三聚氰酸酯1％-3％、硫化劑過氧化二異丙苯1.5％-4％，混煉0.5min-1.5min，然後排出混煉膠料；
(5)將所述混煉膠料在開煉機上薄通1-2次，同時擺膠2-3次，接著在三輥壓延機上開條出片，輸出的橡頁經過冷卻輥冷卻，過滑石粉箱後，即製得成品。
本發明的優點和積極效果是：
1、本電纜中，三根動力線芯，兩根地線芯和一根光單元芯相互絞合的結構形成滿足使用功能的電纜，該線纜外擠包的氯丁橡膠內護套配合高強度滌綸絲編織加強層，並在高強度滌綸絲編織加強層與線纜之間填充氯丁橡膠，滿足實際使用的需求，有效保證電纜的彎曲性能、抗拉性能、耐扭轉性能，提高了電纜的使用壽命；
2、本電纜中，採用氯化聚乙烯護套材料，在採用橡膠擠出的過程中保證了光纖性能，提高了抗拉拽型光纖複合中壓電纜的各項性能，延長了抗拉拽型光纖複合中壓電纜的使用壽命；
3、本電纜中，採用氯丁橡膠護套材料，使電纜具備了良好的耐紫外線、耐油、耐低溫、耐磨等性能，提高了電纜的使用性能，進一步提高了電纜的壽命；
4、本發明中，通過合理的結構和加工工藝，保證了電纜的彎曲性能、抗拉性能、耐扭轉性能，提高了電纜的使用壽命。
附圖說明
圖1為本發明的結構示意圖。
具體實施方式
下面結合實施例，對本發明進一步說明，下述實施例是說明性的，不是限定性的，不能以下述實施例來限定本發明的保護範圍。
一種抗拉拽型光纖複合中壓電纜，本發明的創新在於，包括三根動力線芯，兩根地線芯和一根光單元芯，所述三根動力線芯與兩根地線芯和一根光單元芯相互絞合，三根動力線芯內側的間隙10填充有半導電材料，形成線纜，該線纜外擠包有氯丁橡膠內護套1，該氯丁橡膠內護套內緣制有一層高強度滌綸絲編織加強層2，所述高強度滌綸絲編織加強層與線纜之間8填充有氯丁橡膠；所述動力線芯包括銅絲束4，半導體屏蔽層3和半導體絕緣屏蔽層5，所述銅絲束外側擠包有半導體屏蔽層，該半導體屏蔽層外側包覆有乙丙橡膠9，所述乙丙橡膠外側擠包有半導體絕緣屏蔽層；所述地線芯包括地線銅絲束7和半導電層6，所述地線銅絲束外擠包有所述半導電層；所述光單元芯11包括多根光纖，每根光纖外側均擠包有松套管，每根擠包有松套管的光纖相互絞合，擠出氯化聚乙烯橡膠護套。
所述銅絲束標稱截面為50mm2，地線芯標稱截面為12mm2，光纖為6芯多模光纖；所述動力線芯首先採用銅絲束絞合，之後擠包半導體屏蔽層，半導體絕緣屏蔽層和乙丙橡膠；地線芯首先採用地線銅絲束絞合，之後包擠半導電層；光纖首先包擠松套管，在包擠過程中拖芳綸絲，再將各松套管絞合成光纜線芯，最後擠出氯化聚乙烯橡膠護套；
線纜將動力線芯、地線芯、光單元芯結構按照合適的節徑比一起成纜，在中心填上半導電橡膠材料，成纜節徑比的控制在10倍以內，導體層與層之間採用正反向絞合，同時保證每層均有較小的絞距，最外層絞距不大於12倍，次外層不大於10，以此類推。
上述實施例中，氯丁橡膠內護套的重量份數比：
上述實施例中，所述氯丁橡膠內護套的製備步驟包括：
(1)將所述氯丁生膠320f45％-55％在100℃-120℃密煉機中混煉5min-6min，混煉均勻；
(2)在所述密煉機中再加入所述硬酯酸0.3％-0.7％、石臘1.0％-2.0％、氧化鋅2.5％-3.5％、混氣炭黑8％-15％、填充劑滑石粉8％-15％、填充劑碳酸鈣15％-25％、n,n'-二(β-萘基)對苯二胺(防老劑dnp)0.1％-0.3％、2-巰基苯並咪唑(防老劑mb)混煉2min-3min；
(3)接著在所述密煉機中加入所述癸二酸二辛酯(dos)4％-6％，混煉1min-5min；
(4)在所述密煉機中最後加入所述二硫化四甲基秋蘭姆(tmtd)1％-2％,2-硫醇基苯駢噻唑(促進劑m)0.5％-1.0％，混煉0.5min-1.5min，然後排出混煉膠料；
(5)將所述混煉膠料在開煉機上薄通1-2次，同時擺膠2-3次，接著在三輥壓延機上開條出片，輸出的橡頁經過冷卻輥冷卻，過滑石粉箱後，即製得成品。
表1特種氯丁橡膠性能指標
上述實施例中，氯化聚乙烯橡膠護套重量份數比：
上述氯化聚乙烯橡膠護套的製備步驟包括：
(1)將所述氯化聚乙烯生膠35％-45％在100℃-120℃密煉機中混煉5min-6min，混煉均勻；
(2)在所述密煉機中再加入所述氧化鎂4％-6％、二鹽基硫酸鉛0.6％-1.0％、三鹽基硫酸鉛1.0％-1.5％、石蠟1.0％-1.5％、防老劑rd0.1％-0.3％、補強劑碳黑15％-25％、阻燃劑氧化銻3％-5％、填充劑滑石粉3％-5％、填充劑碳酸鈣6％-10％、補強兼填充劑白碳黑3％-5％混煉2min-3min；
(3)接著在所述密煉機中加入所述氯化石蠟5.5％-6.5％，混煉3min-5min；
(4)在所述密煉機中最後加入所述硫化助劑三烯丙基異三聚氰酸酯1％-3％、硫化劑過氧化二異丙苯1.5％-4％，混煉0.5min-1.5min，然後排出混煉膠料；
(5)將所述混煉膠料在開煉機上薄通1-2次，同時擺膠2-3次，接著在三輥壓延機上開條出片，輸出的橡頁經過冷卻輥冷卻，過滑石粉箱後，即製得成品。
表1氯化聚乙烯橡皮性能指標
本發明中，三根動力線芯，兩根地線芯和一根光單元芯相互絞合的結構形成滿足使用功能的電纜，該線纜外擠包的氯丁橡膠內護套配合高強度滌綸絲編織加強層，並在高強度滌綸絲編織加強層與線纜之間填充氯丁橡膠，滿足實際使用的需求，有效保證電纜的彎曲性能、抗拉性能、耐扭轉性能，提高了電纜的使用壽命；採用氯化聚乙烯護套材料，在採用橡膠擠出的過程中保證了光纖性能，提高了抗拉拽型光纖複合中壓電纜的各項性能，延長了抗拉拽型光纖複合中壓電纜的使用壽命；採用氯丁橡膠護套材料，提高了電纜的使用性能，進一步提高了電纜的壽命；通過設計合理的結構和制定合理的加工工藝，保證了電纜的彎曲性能、抗拉性能、耐扭轉性能，提高了電纜的使用壽命；這些改進方法包括導體節距的設計導體層與層之間採用正反向絞合，同時保證每層均有較小的絞距，最外層絞距不大於12倍，次外層不大於10，以此類推、成纜節徑比的控制不大於10倍。