電梯用電纜的製作方法

2023-04-25 14:14:01

本發明涉及一種電纜，特別涉及一種電梯用電纜。

背景技術：

電梯電纜，作為一種用於在電梯的轎廂進行上下運動時，對電梯進行供電和信號傳輸的電纜，需要其具備較好的可靠性和穩定。

而目前電梯電纜的結構一般都是由包覆有絕緣層的若干根導電體和包覆在每各導電體外表面的絕緣體構成。並且隨著電梯電氣控制技術的發展，用於傳輸電能和信號的線芯的芯數越來越少，從而使得電梯電纜絕緣線芯具有更多的排列方式進行組合，以減少材料消耗。但隨著轎廂的上下運動，電梯電纜會隨著轎廂進行彎曲運動，而為了使得電纜在經反覆彎曲後，避免內部的導電體出現斷芯現象，就需要導電體在具備較好柔韌性的同時，還需要具備較高的強度，因此目前電纜中的導電體一般在銅導線的基礎上額外增加若干根鋼導線，通過鋼導線和銅導線的相互絞合來提高導電體內各線芯的強度。

但是，在使用時發現，由於銅導線和鋼導線的材質不同，所以導致兩者的導電特性也完全不同，所以在通過電纜在進行信號或者電力的傳輸過程中，由於電纜中每根線芯的電流大小都會發生些許偏差，導致電力和信號的傳輸並不十分穩定，從而影響用戶在操作電梯時的使用感受。

因此，如何在確保電纜強度的前提下，使得電纜能夠穩定的輸出電力和信號，以提高用戶在操作電梯時的使用感受是目前所要解決的問題。

技術實現要素：

本發明的目的在於提供一種電梯用電纜，在確保電纜強度的前提下，使得電纜可穩定的輸出電力和信號，以提高用戶在操作電梯時的使用感受。

為解決上述技術問題，本發明提供了一種電梯用電纜，包含N根導電體、對N根導電體進行包覆的絕緣體，且每根導電體均包含K束線芯；其中，所述N和所述K均為自然數，每束線芯內均具有一根彈性絕緣線，且各彈性絕緣線穿設在各自所對應的線芯的中心部位。

本發明相對於現有技術而言，由於導電體的每束線芯中均具有一根彈性絕緣線芯，通過彈性絕緣線可提升每束線芯在被彎曲時的強度，並且由於該彈性絕緣線穿設在每束線芯的中心部位，從而使得電纜在進行電力輸出或者信號傳輸時，彈性絕緣線並不會對線芯的導電特性造成影響，從而使得每束線芯除絕緣線芯外的導電部分可全部採用同一種金屬材質，以保證每束線芯在通電後電流大小的一致性，從而保證信號和電力的穩定輸出，提升用戶在操作電梯時的使用感受。

並且，為了滿足不同的使用需求，每束線芯內的彈性絕緣線均為碳纖維絕緣線或氯乙烯PVC絕緣線。而當彈性絕緣線採用碳纖維絕緣線時，可進一步提高導電體中每束線芯的強度。

進一步的，每束線芯還包含數根纏繞在各自所對應的彈性絕緣線外表面的銅導線，且各銅導線之間相互絞合構成包覆在各自所對應的碳纖維絕緣線外表面的銅絞合體。由於銅導線相比其他材質的金屬導線具有更好的導電特性，所以能夠使得電力和信號的傳輸更加穩定。

進一步的，每束線芯還包含數根纏繞在各自所對應的銅絞合體外表面的鋼導線，且各鋼導線之間相互絞合構成包覆在各自所對應的銅絞合體外表面的鋼絞合體；其中，鋼絞合體的長度段於所述銅絞合體的長度，每束線芯中的銅絞合體的兩端均由部分從各自所對應的鋼絞合體的兩端暴露出來。通過在銅絞合體的外表面包覆鋼絞合體，通過鋼絞合體可提升每根線芯在彎曲時的強度，並且鋼絞合體的長度短於銅絞合體，使得銅絞合體的兩端能夠從鋼絞合體的兩端暴露出來，從而使得線芯在與端子排連接時，可只將銅絞合體與端子排進行連接，以保證每根線芯的導電特性的一致性。

進一步的，所述絕緣體為碳纖維絕緣體，且所述絕緣體內形成M個用於容納各導電體的容置腔；其中，所述M等於所述N，並一一對應，且各容置腔之間相互隔開互不連通均為獨立的腔體，且各容置腔的腔體的截面形狀與各自所對應的導電體的截面形狀相同，且各容置腔的內表面與各自所對應的導電體的外表面緊密貼合。由於電纜所採用的絕緣體為碳纖維絕緣體，且碳纖維絕緣體的內部形成有多個用於容納導電體的容置腔，並且每個腔體是相互獨立的，通過碳纖維絕緣體自身直接對各導電體進行相互隔離，而由於碳纖維材料相比傳統的PVC材料而言具有更高的強度和更好的柔韌性，所以可以有效防止絕緣體在電纜彎曲時出現磨損、開裂和老化的現象，在安全有效的提高了整根電纜使用壽命的同時還可省去包覆在各導電體表面的絕緣層。同時由於碳纖維材料相比傳統的PVC材料具有重量輕和更好的彈性回復能力，所以還能夠省去穿設在絕緣體內部的鋼導線繩，在節約生產成本的同時還能夠大大降低整根電纜的重量，使得電梯在運行時的功耗得以大大減小，從而進一步降低了整臺電梯的使用和維護成本。

進一步的，各導電體還包含包覆在各束線芯外表面的絕緣層。由於每束線芯的外表面包覆有絕緣層，從而使得單根導電體可傳輸不同的電信號，以保證電梯的正常運行。

進一步的，所述絕緣層為聚氯乙烯PVC絕緣層或碳纖維絕緣層。而當所述絕緣層為碳纖維絕緣層時，在所述絕緣體的各容置腔內，包覆在各束線芯外表面的碳纖維絕緣層相互連接成為一整體並與所述絕緣體一體成型，且各碳纖維絕緣層在所述絕緣體的容置腔內對各線芯進行環繞構成用於被各束線芯穿設的通道。由於絕緣層採用的是碳纖維絕緣層，並且層與碳纖維絕緣體是一體成型的，從而進一步提高了導電體中各束線芯之間的隔絕能力，以保證信號的穩定傳輸，避免絕緣層因電纜反覆彎曲而出現開裂、磨損和老化現象。

進一步的，每根導電體中的各束線芯在所述容置腔內任意排列組合。其中，在每根導電體中，至少有一束線芯為主線芯並位於該線芯所對應的容置腔的中心位置，而該導電體中的其餘線芯為副線芯且等距環繞在所述主線芯的四周；或者，在每根導電體中，各線芯按以矩形陣列的方式排列在各自所對應的容置腔內。通過不同導電體線芯的排列組合方式，可滿足不同端子排的連接需求。

附圖說明

圖1為本發明第一實施方式的電梯用電纜的結構示意圖；

圖2為本發明第一實施方式中單根導體內的各線芯採用環繞設置的結構示意圖；

圖3為本發明第一實施方式中單根導體內的各線芯採用矩形陣列時的結構示意圖；

圖4為本發明第二實施方式的電梯用電纜的結構示意圖；

圖5為本發明第二實施方式中各線芯的銅絞合體被鋼絞合體包圍的結構示意圖；

圖6為本發明第三實施方式的電梯用電纜的結構示意圖。

具體實施方式

為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發明的各實施方式進行詳細的闡述。然而，本領域的普通技術人員可以理解，在本發明各實施方式中，為了使讀者更好地理解本申請而提出了許多技術細節。但是，即使沒有這些技術細節和基於以下各實施方式的種種變化和修改，也可以實現本申請各權利要求所要求保護的技術方案。

本發明的第一實施方式涉及一種電梯用電纜，如圖1和圖2所示，包含多根導電體1、對多根導電體1進行包覆的絕緣體2，且每根導電體1內均包含多束線芯1-1，每束線芯1-1內均具有一根彈性絕緣線1-1-3，且各彈性絕緣線1-1-3穿設在各自所對應的線芯的中心部位。

通過上述內容不難發現，由於導電體1的每束線芯中均具有一根彈性絕緣線芯1-1-3，通過彈性絕緣線1-1-3可提升每束線芯1-1在被彎曲時的強度，並且由於該彈性絕緣線1-1-3穿設在每束線芯1-1的中心部位，從而使得電纜在進行電力輸出或者信號傳輸時，彈性絕緣線1-1-3並不會對線芯1-1的導電特性造成影響，從而使得每束線芯1-1除絕緣線芯外的導電部分可全部採用同一種金屬材質，以保證每束線芯在通電後電流大小的一致性，從而保證信號和電力的穩定輸出，提升用戶在操作電梯時的使用感受。

具體的說，為了滿足不同的使用需求，每束線芯1-1內的彈性絕緣線1-1-3均為碳纖維絕緣線或氯乙烯PVC絕緣線。而當彈性絕緣線1-1-3採用碳纖維絕緣線時，可進一步提高導電體1中每束線芯1-1的強度。

並且，在本實施方式中，如圖2所示，上述所提到的每束線芯1-1還包含數根纏繞在各自所對應的彈性絕緣線1-1-3外表面的銅導線1-1-1，且各銅導線1-1-1之間相互絞合構成包覆在各自所對應的碳纖維絕緣線1-1-3外表面的銅絞合體。由於銅導線1-1-1相比其他材質的金屬導線具有更好的導電特性，所以能夠使得電力和信號的傳輸更加穩定。

另外，如圖1所示，本實施方式中所採用的絕緣體2為碳纖維絕緣體，同時絕緣體2內形成多個用於容納各導電體1的容置腔2-1。

其中，導電體1內的容置腔2-1的數量與導電體1的數量相同，且一一對應。並且，各容置腔2-1之間相互隔開互不連通均為獨立的腔體，且各容置腔2-1的腔體的截面形狀與各自所對應的導電體1的截面形狀相同，當各導電體1在被絕緣體2包覆後，絕緣體2各容置腔2-1的內表面與各自所對應的導電體1的外表面緊密貼合。

由此不難發現，由於本實施方式的電纜所採用的絕緣體2為碳纖維絕緣體，且碳纖維絕緣體的內部形成有多個用於容納導電體1的容置腔2-1，並且每個容置腔2-1的腔體是相互獨立的，通過碳纖維絕緣體自身直接對各導電體1進行相互隔離，而由於碳纖維材料相比傳統的PVC材料而言具有更高的強度和更好的柔韌性，所以可以有效防止絕緣體在電纜彎曲時出現磨損、開裂和老化的現象，在安全有效的提高了整根電纜使用壽命的同時還可省去包覆在各導電體1表面的絕緣層。同時由於碳纖維材料相比傳統的PVC材料具有更輕的重量和更好的彈性回復能力，所以還能夠省去穿設在絕緣體內部的鋼絲繩，在節約生產成本的同時還能夠大大降低整根電纜的重量，使得電梯在運行時的功耗得以大大減小，從而進一步降低了整臺電梯的使用和維護成本。

另外，值得一提的是，在本實施方式中，如圖2所示，各導電體1還包含覆在各束線芯1-1外表面的絕緣層1-2構成，通過包覆在各線芯1-1外表面的絕緣層1-2可將單根導電體1中的各線芯1-1完全隔開，從而使得單根導電體1可同時傳輸不同的電信號，以保證電梯的正常運行。

並且，該絕緣層1-2可採用聚氯乙烯PVC絕緣層或碳纖維絕緣層。而在本實施方式中，絕緣層1-2採用的是碳纖維絕緣層，同時在絕緣體2的各容置腔1-1內，包覆在各束線芯1-1外表面的碳纖維絕緣層相互連接成為一整體並與絕緣體2一體成型，且各碳纖維絕緣層在絕緣體2的容置腔1-1內對各線芯1-1進行環繞形成用於被各束線芯1-1穿設的通道(圖中未標示)。

由此不難發現，由於絕緣層1-2採用的是碳纖維絕緣層，並且與碳纖維絕緣體是一體成型的，從而進一步提高了導電體中各束線芯之間的隔絕能力，以保證信號的穩定傳輸，避免絕緣層因電纜反覆彎曲而出現開裂、磨損和老化現象。

具體的說，如圖1和圖2所示，在本實施方式中，每根導電體1中用於對各線芯1-1進行包覆的碳纖維絕緣層1-2在絕緣體2的容置腔2-1內均連為一體，形成一個截面形狀為網狀結構的碳纖維網管，並且該碳纖維網管還與碳纖維絕緣體連為一體，從而使得帶有容置腔2-1的絕緣體2與設置在容置腔2-1內的碳纖維網管可成為一個整體，因此在加工過程中，只需在整個絕緣體2上加工出用於容納各束線芯的網孔即可實現導電體1與絕緣體2的配合，從而簡化了整根電纜的加工難度和複雜程度。另外，需要說明是，由於絕緣層1-2和絕緣體2為一個整體，從而可進一步提高絕緣體2的強度，使得電纜在彎曲時，絕緣體2更不易發生開裂或磨損現象。

並且，在本實施方式中，導電體1中的各束線芯1-1在容置腔2-1內可以任意的方式進行排列組合。例如，如圖1和2所示，在每根導電體1中，可以至少有一束線芯1-1為主線芯並位於該線芯所對應的容置腔2-1的中心位置，而該導電體中的其餘線芯1-1為副線芯並等距環繞在主線芯的四周。或者，如圖3所示，在每根導電體1中，各線芯1-1可按矩形陣列的方式排列在各自所對應的容置腔2-1內，通過不同導電體線芯1-1的排列組合方式，可滿足不同端子排的連接需求。

需要說明的是，在本實施方式中，各線芯1-1的排列方式僅以上述兩種為例進行說明，而在實際的應用過程中，線芯1-1的排列方式還可採用其他的排列方式，在此不再進行詳細闡述。

另外，值得一提的是，為了進一步提高電纜在彎曲時，絕緣體2和絕緣層1-2的強度，在本實施方式中，絕緣體2和絕緣層1-2可採用若干根碳纖維絲線，並按照預定的纏繞順序編制而成，從而使得電纜在彎曲時，可由多根碳纖維細線同時承受電纜在彎曲時所產生的應力，從而可進一步提高碳纖維絕緣體的強度，避免電纜在彎曲時出現斷裂現象。

本發明的第二實施方式涉及一種電梯用電纜，第二實施方式是在第一實施方式的基礎上作了進一步改進，其主要改進在於，為了進一步提高每束線芯在彎曲後的強度，在本實施方式中，如圖4和圖5所示，每束線芯1-1還包含數根纏繞在各自所對應的銅絞合體的鋼導線1-1-2，且各鋼導線1-1-2之間相互絞合構成包覆在各自所對應的銅絞合體外表面的鋼絞合體。並且，值得一提的是，在實際應用時，鋼絞合體的長度需短於銅絞合體的長度，使得每束線芯1-1中的銅絞合體的兩端均由部分從各自所對應的鋼絞合體的兩端暴露出來。

通過上述內容不難發現，由於在銅絞合體的外表面包覆鋼絞合體，通過鋼絞合體可提升每根線芯1-1在彎曲時的強度，並且鋼絞合體的長度短於銅絞合體，使得銅絞合體的兩端能夠從鋼絞合體的兩端暴露出來，從而使得線芯在與端子排連接時，可只將銅絞合體與端子排進行連接，以保證每根線芯的導電特性的一致性，以確保信號和電力的穩定傳輸。

本發明的第三實施方式涉及一種電梯用電纜，第三實施方式是在第一實施方式的基礎上作了進一步改進，其主要改進在於：由於電梯電纜在經反覆彎曲後會使絕緣體2和內部的導電體1發生一定的形變，由此就會引發導電體1和絕緣體2出現斷裂和磨損的現象。

因此，在本實施方式中，如圖6所示，為了克服此種現象，可在包覆有絕緣體2的電纜的外表面包覆一層記憶金屬層3，整個記憶金屬層可通過編制構成，由於記憶金屬具有被加熱後恢復原始的形態的能力，從當電纜經長時間使用過後，可將整根電纜拆下並對其進行加熱，通過記憶金屬層3預熱後恢復形態的能力，帶動整根電纜恢復原始形態，以此釋放掉電纜中絕緣體2和導電體1在變形後所產生的應力，使其恢復到出廠形態，從而在提高電纜強度的同時，還可延長電纜的使用壽命。

本領域的普通技術人員可以理解，上述各實施方式是實現本發明的具體實施例，而在實際應用中，可以在形式上和細節上對其作各種改變，而不偏離本發明的精神和範圍。