专利名称：一种超柔性电缆中导体线芯的制造方法
技术领域：
本发明属于电力电缆领域，具体涉及一种使用在移动设备(如港口机械，采掘机械，冶金罐车，风电设备，机器人手臂等)上的超柔性电缆，特别是该超柔性电缆中导体线芯的制造方法。
背景技术：
几乎所有的港口码头均使用吊装机械进行运输作业，矿井下的开采已使用了效率更高的采掘设备，冶金行业的高炉由于环境条件的限制，溶化的金属只能通过有轨罐车运输……，这些场合的机械设备必须使用一种特殊的电缆，它的一头连接固定端上，另一头连接到这些机械设备的控制箱、电缆卷筒或发电设备上，它随着机械设备进行频繁移动，反复弯曲、卷挠、拉伸及扭转，我们把此类电缆称为柔性电缆。目前，柔性电缆大部分为进口，少量为国产。试验数据表明，柔性电缆的平均断裂弯曲次数不超过2万次，拉伸强度只有220 MOMpa，因此平均使用寿命不超过3个月，由于这些使用场合的特殊性，一旦电缆损坏，使生产中断，造成巨大的经济损失，还给维修及更换带来很大的麻烦。柔性电缆使用寿命短的主要原因是电缆在使用过程中导电线芯发生断裂，这一因素约占了 95%以上，通过对导电线芯的模拟使用状况实验，发现发生断裂有二种情况，一是拉断，二是弯曲折断。分析断裂的原因发现柔性电缆的导电线芯均为多根相同直径的细铜单线按同一方向束合(称为束线)，或由多股束线绞合而成(称为束绞线)。因铜材的抗拉强度为220 240Mpa，因此，小截面导电缆芯随设备移动承受较大拉力作用时很容易发生拉断。又因束线是非正规绞合，各单线之间的位置互相不固定，当电缆弯曲时各单线产生以下二种情形一是各单线滑动余量不相同，二是各单线一侧受拉伸，另一侧面受压缩；当向另一方向弯曲时，原来受拉伸的变成了压缩；受压缩的变成了拉伸；在反复弯曲中，滑动余量小的单线首先开始折断，随着弯曲次数的增加，越来越多的单线不断折断，直到全部断裂， 或折断到达一定数量后，当剩余导体的抗拉强度小于拉伸力时，导电线芯将被拉断。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种结构合理，抗拉性能更好的超柔性电缆中导体线芯的制造方法，采用该方法制造的导体线芯抗拉强度达1000 Mpa以上，平均断裂弯曲次数在十万次以上。本发明所述的超柔性电缆中导体线芯的制造方法，其包括以下步骤根据使用性能要求选用电工用钢丝、电工用钢丝绳、芳纶丝或芳纶绳作为电缆的加强芯，将加强芯通过复绕机复绕到钢制盘具上，然后在加强芯外围通过编织机将铜股线编织到加强芯上完成导体线芯的制造。
上述电工用钢丝选用直径为0.20 1.0mm，电工用钢丝绳选用直径为1. 0 5. 0mm，抗拉强度都在850 1550Mpa之间。芳纶丝选用直经为0. 20 1. 0mm，芳纶绳选用直径为1. 0 5. 0mm。上述铜股线是由3-12根相同直经的铜单线在并丝机上集成线束，再平行整齐缠绕到编织机用的线盘上，供编织时使用。铜股线编织的结构是每股铜股线盖住其它两股铜股线，而本身又被下两股铜股线盖住。本发明通过对导体线芯制造方法的改进及合理的材料应用，使电缆具备了超柔性，优异的弯曲、卷挠、扭转、拉伸性能，从而满足一些特殊场合的需要，采用该方法制备的导体线芯，抗拉强度达1000 Mpa以上，平均断裂弯曲次数十万次以上，平均使用寿命达一年以上。
图1是本发明中编织层的展开图，
图2为编织层平面展开后一个方向线股的编织图。
具体实施例方式本发明的超柔性电缆是在电缆导电缆芯中间放置加强芯，并采用编织机用铜股线围绕加强芯编织而成导电线芯。加强芯可以是电工用钢丝、电工用钢丝绳、芳纶丝或芳纶绳。导电线芯的制造步骤为根据使用场合要求，选用合适的加强芯，将加强芯通过复绕机复绕到钢制盘具上，然后在加强芯外围通过编织机将铜股线编织到加强芯上完成导体线芯的制造。本发明中的电工用钢丝选用直径为0.20 1.0mm，钢丝绳选用直径为1. 0 5. 0mm，抗拉强度在850 1550Mpa之间，因其抗拉、抗挤压、耐磨性、柔韧性、抗冲击性等综合性能最适宜加强芯要求。芳纶丝选用直经为0. 20 1. Omm,芳纶绳选用直径为1. 0 5. Omm,芳纶全称为聚对苯二甲酸对苯二胺，是一种新型高科技合成纤维，具有超高强度，高耐疲劳性、高柔软性、 挠弯性能好、高模量和耐高温性、耐酸耐碱、重量轻等优良性能，其强度是2700 Mpa，重量仅为钢丝的1/5左右。在560度高温下不分解、不熔化，具有很好的抗老化性能，具有很长的生命周期。钢丝(绳)、芳纶丝(绳)复绕至铁盘具上的目的是检查加强芯的质量是否符合要求，并使加强芯有规律整齐排列在铁盘具上，确保下道编织顺利进行。编织用铜线股是由多根(一般3根以上12根以下)相同直经的铜单线径并丝机集成线束并平行整齐缠绕到编织机用的线盘上，供编织时使用。导电线芯编织，就是采用编织机将铜线股以一定的规律互相交织并覆盖在加强芯上，成为一个紧密的导电层。编织层的展开图见图1，编织的规律之一是每股盖住其它两股而本身又被下两股盖住。图2为平面展开的一个方向线股的编织图解，由图可知，各单线间的滑动余量较大， 当电缆弯曲时，各单线所受压缩与拉伸很均勻。不会出现折断情况的产生。因此编织层较束线(或束绞线)更柔软，更耐弯曲。 以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。
权利要求
1.一种超柔性电缆中导体线芯的制造方法，其特征在于包括以下步骤根据使用性能要求选用电工用钢丝、电工用钢丝绳、芳纶丝或芳纶绳作为电缆的加强芯，将加强芯通过复绕机复绕到钢制盘具上，然后在加强芯外围通过编织机将铜股线编织到加强芯上完成导体线芯的制造。
2.根据权利要求1所述的超柔性电缆中导体线芯的制造方法，其特征在于电工用钢丝选用直径为0. 20 1. Omm,电工用钢丝绳选用直径为1. 0 5. Omm,抗拉强度都在850 1550Mpa 之间。
3.根据权利要求1或2所述的超柔性电缆中导体线芯的制造方法，其特征在于芳纶丝选用直经为0. 20 1. Omm,芳纶绳选用直径为1. 0 5. 0mm。
4.根据权利要求1或2所述的超柔性电缆中导体线芯的制造方法，其特征在于所述铜股线是由3-12根相同直经的铜单线在并丝机上集成线束，再平行整齐缠绕到编织机用的线盘上，供编织时使用。
5.根据权利要求1或2所述的超柔性电缆中导体线芯的制造方法，其特征在于铜股线编织的结构是每股铜股线盖住其它两股铜股线，而本身又被下两股铜股线盖住。
全文摘要
本发明公开了一种超柔性电缆中导体线芯的制造方法，首先根据使用性能要求选用电工用钢丝、电工用钢丝绳、芳纶丝或芳纶绳作为电缆的加强芯，将加强芯通过复绕机复绕到钢制盘具上，然后在加强芯外围通过编织机将铜股线编织到加强芯上完成导体线芯的制造。本发明通过对导体线芯制造方法的改进及合理的材料应用，使电缆具备了超柔性，优异的弯曲、卷挠、扭转、拉伸性能，从而满足一些特殊场合的需要，采用该方法制备的导体线芯，抗拉强度达1000Mpa以上，平均断裂弯曲次数十万次以上，平均使用寿命达一年以上。
文档编号H01B13/26GK102290152SQ201110254550
公开日2011年12月21日 申请日期2011年8月31日 优先权日2011年8月31日
发明者徐俊琪, 王建伟, 王艳, 詹格东, 许均平 申请人:泛亚电缆集团有限公司