一種在高溫環境中起重設備用控制軟電纜的製作方法

2023-10-07 00:22:09

專利名稱：一種在高溫環境中起重設備用控制軟電纜的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及控制電纜，尤其涉及在高溫環境中一種起重設備用控制軟電纜。
背景技術：
起重設備工作在高溫狀態下，由於生產環境溫度高，電纜絕緣容易老化，降低了電纜設計的使用壽命，提高了電纜更換頻率，生產中，電纜使用壽命通常是根據電纜設計使用的期限和不同環境下電纜運行時間，按照經驗確定的，為了避免電纜崩裂事故，增加安全係數，電纜使用壽命取值較小，更換周期短，由於起重設備需要大量的動力電纜和控制電纜， 更換頻率很高，更換起重設備電纜需要大量的人力，因而縮短更換周期運行，增加了電纜成本，浪費了人力，增加了檢修停產時間，降低了生產效率。目前我國起重機械和運輸設備用的天然-丁苯等橡膠絕緣橡套軟電纜普遍使用壽命短，只能用幾個月，有的甚至不足一個月就發生銅導線過早彎曲破壞和斷裂。起重機械和運輸設備橡套軟電纜因連續彎曲而易斷芯，如何提高該類電纜的耐曲性水平，如何進行材料的選擇和結構改進是業界工作的重點。

實用新型內容本實用新型的目的是提供一種起重設備用控制軟電纜，解決了起重設備用控制電纜在高溫環境中電纜因連續彎曲而易斷芯和該類電纜的耐曲性水平，延長電纜使用壽命的問題。本實用新型的技術方案如下一種起重設備用控制軟電纜，包括導體、線芯、包帶、護套，所述的線芯是由多根導體絞合而成，所述的線芯外包裹絕緣層，絕緣層外包裹包帶，包帶外包裹內護套，內護套外包裹外護套。所述的外護套呈扁平狀。本實用新型所採用的材料如下(1)導體，起重設備電纜的導體材料的選擇主要考慮銅線力學性能和銅線的柔軟性。銅線力學性能取決於材料選擇及其加工工藝；銅絞線柔軟性取決於絞合軟銅線的直徑及絞合方向控制和絞合節距等相關因素。銅單線直徑大的絞合導體，其抗拉性能好，但柔軟性差，不易彎曲；銅單線直徑小的絞合導體，柔軟、耐彎曲性好，但抗拉性能差。導體應採用GB/T3956中規定的第6種銅或鍍錫銅導體同向束絞合而成。為了降低絞合導體的彎曲模量，增加電纜的柔軟性，進一步提高電纜的耐彎曲程度，宜採用第6種更為柔軟退火圓銅單線同向束絞絞合，其次，宜採用絞合鍍錫銅線，鍍錫銅單線表面光滑、活動性好，電纜彎曲時，絞合導體中鍍錫銅線之間的摩擦阻力與相互約束力減小，有利於導線沿同一方向的螺旋滑行和伸曲。(2)絕緣層，起重設備用電纜大多數是大截面、重負荷的專用橡套軟電纜產品，在運行過程中，頻繁遭受電纜導輪的起動衝擊及連續的滾壓，因此宜用高抗撕裂、高強度的有機矽橡膠作為電纜絕緣，以期承受往復曲撓所需的物理機械性能。矽橡膠是一種柔軟度較好的彈性體。在自由狀態時捲縮成螺旋狀，分子鏈柔順，分子間引力小，表面張力低，具有高抗壓縮形變性能、低溫彈性、高可塑性和特殊的表面自潤滑性，不會與接觸材料粘附；不僅可在高低溫度的惡劣環境下工作，而且電纜的電氣性能和機械性能受彎曲半徑和彎曲頻率變化的影響較小。採用矽橡膠作起動吊機軟電纜的絕緣層，當電纜彎曲時電纜護套內的絕緣線芯可有效移滑，分散及減輕各機械應力對導電線芯的作用，使電纜避免因機械應力集中而造成銅線過度彎曲並斷裂。這既能增加電纜的柔軟度，又能增加電纜的耐彎曲水平，可較大程度減少電纜斷芯的機率。實驗和運行結果表明， 即使經受10萬次往復曲撓試驗，導體也不發生斷裂或線芯之間的短路，顯示了它具有優異的抗彎曲性能，以及足夠的使用壽命和經濟價值。因此，用矽橡膠製造絕緣層的電纜，在一些較小彎曲半徑的場合下可連續彎曲使用，具有很好的物理力學性能，更大程度上突出起重設備用電纜的安全可靠性及應用價值，較之其他橡膠絕緣電纜在性能和功能上有著許多不可比擬的優勢。矽橡膠材料具有良好的柔軟度，使電纜的工作溫度提高到攝氏180°C，同時提高產品的耐電壓特性，還具有很高的耐熱性、優異的耐寒性、優良的電絕緣性能、良好的耐老化性能、優異的耐油性能，並且無毒無臭。是一種理想的起重設備用電纜絕緣包覆材料。(3)成纜元件，至於製造工藝，柔性電纜的要點在於纜芯的成纜工藝，一個好的成纜工藝能夠極大地降低電纜在使用過程中產生線芯斷裂的問題。成纜工藝的要點既必須保持纜芯內部所有線芯以及組合元件張力的一致，排除任何線芯可能由於成纜時張力不均所產生的內應力，那麼就會對日後電纜的正常使用產生很大的隱患。因為電纜在頻繁彎曲、 卷繞狀態下，局部的內應力會慢慢向某點集中積壓，造成拐點、折角最後造成金屬疲勞而斷裂。這鐘現象說明，放線張力的調整是非常關鍵的，通過改進放線裝置，確保成纜時絕緣線芯的放線張力保持均勻一致，以減小各線芯張力不均或拉力過於集中某一線芯而影響電纜彎曲性能。這樣放出的纜芯緊密、圓整。起重設備用電纜的彎曲穩定性、柔軟性比普通通用橡套軟電纜應具有更高的要求，電纜絕緣線芯成纜節距應不大於14倍，小截面多芯電纜的成纜節距應不大於10倍。電纜的導體、絕緣線芯絞合及繞包帶的繞包方向均應同向，以滿足銅絲、絕緣線芯延伸和滑行。填充材質應均勻，尺寸應一致，使纜芯間無任何空隙，輔以擠出式內護層以確保纜芯緊密、護套均勻貼合。纜芯外繞包一層或多層包帶紮緊，防止敷設過程中纜芯鬆散。(4)護套，起重設備用電纜一般都採用內外雙層護套，護套的擠出必須堅實，尤其是內護套。在內護套擠出時應加大模具的向心壓力，以保證擠出緊密、結實。根據使用環境和電纜正常運行溫度，選擇矽橡膠護套材料，由於外護套要求具有一定的力學性能，普通的矽橡膠材料力學性能較差，尤其是抗撕裂性能差，不能滿足電纜的正常安裝運行，經過測試、驗證，選用抗拉撕矽橡膠護套材料能夠滿足使用性能。本實用新型的優點本實用新型具有卓越的機械性、柔性，以及抗頻繁彎曲和卷繞的特性，採用矽橡膠材料使電纜的工作溫度提高到攝氏180°C，同時提高產品的耐電壓特性，還具有很高的耐熱性、優異的耐寒性、優良的電絕緣性能、良好的耐老化性能、優異的耐油性能，並且無毒無臭。工藝優點(1)具有中空線芯結構，即用柔軟填充物與圓形絕緣線芯絞合，以增加線芯的抗彎曲性能；(2)能有效地減小線芯的彎曲預應力，尤其是成纜及導體絞合工藝過程中產生的預應力；(3)保證電纜在彎曲卷繞過程中，電纜中各構件柔順、流平性好，線芯間應具有良好的相對位移並能漸變伸展，使之更加適合在允許彎曲半徑較小的環境下拖拉和滾動。

圖1為本實用新型的結構示意圖。
具體實施方式
參見附圖，一種起重設備用控制軟電纜，包括導體、線芯、包帶、護套，線芯1是由多根導體2絞合而成，線芯1外包裹絕緣層3，絕緣層3外包裹包帶4，包帶外包裹內護套5， 內護套外包裹外護套6，外護套呈扁平狀。電纜的絕緣層及護套擠出工藝採用擠壓式，絕緣和護套材料能嵌入線芯或纜芯的間隙中，與電纜結合緊密無隙，擠包層的絕緣強度可靠，表面平整光滑。
權利要求1.一種起重設備用控制軟電纜，包括導體、線芯、包帶、護套，其特徵在於，所述的線芯是由多根導體絞合而成，所述的線芯外包裹絕緣層，絕緣層外包裹包帶，包帶外包裹內護套，內護套外包裹外護套。
2.根據權利要求1所述的起重設備用控制軟電纜，其特徵在於所述的外護套呈扁平狀。
專利摘要本實用新型公開了一種在高溫環境中起重設備用控制軟電纜，包括導體、線芯、包帶、護套，所述的線芯是由多根導體絞合而成，所述的線芯外包裹絕緣層，絕緣層外包裹包帶，包帶外包裹內護套，內護套外包裹外護套。本實用新型具有卓越的機械性、柔性，以及抗頻繁彎曲和卷繞的特性，採用矽橡膠材料使電纜的工作溫度提高到攝氏180℃，同時提高產品的耐電壓特性，還具有很高的耐熱性、優異的耐寒性、優良的電絕緣性能、良好的耐老化性能、優異的耐油性能，並且無毒無臭。
文檔編號H01B7/18GK202102779SQ201120015549
公開日2012年1月4日 申請日期2011年1月19日 優先權日2011年1月19日
發明者何忠敏, 凌家義, 周本宏, 徐佰, 徐兆雲, 汪其秋, 王社兵, 章少東 申請人:安徽新興電纜集團有限公司