一种抗磨损拖曳电缆的制作方法

文档序号:20145146发布日期:2020-03-24 15:23
一种抗磨损拖曳电缆的制作方法

本实用新型涉及电力电缆技术领域,尤其是涉及一种抗磨损拖曳电缆。



背景技术:

相关技术中的电缆,在一些如矿场、矿山等使用环境中,经常面临频繁拖拽、扭曲和刮擦,同时,也容易受到工程车等的直接碾压,容易出现破损、扭曲变形、甚至漏电等问题。

cn205303021u公开了一种抗冲击抗扭曲耐磨损电缆,该电缆通过在内部设置橡胶填充条以实现减震、减少磨损作用,同时,采用第一层第一内护套、多股芳纶丝第一编织纤维层、第二层第一内护套以及聚醚型tpu层实现对内部电缆子件的保护,但该方案中仅仅采用橡胶填充条实现一次减震,而当电缆在碾压情况下受力过大时,仅靠橡胶填充条减震效果不理想,此外,电缆内部tpu层与橡胶层结合并不紧密,弯曲时容易起鼓。

cn205303036u公开了一种多功能拖曳电缆,同样存在减震效果不理想、外径较大以及弯曲性能差的问题。



技术实现要素:

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本实用新型的一个目的在于提出一种抗磨损拖曳电缆,该电缆的结构可靠、耐磨损、减震效果好且不易起鼓。

根据本实用新型第一方面实施例的电缆,包括第一减震缓冲层,所述第一减震缓冲层设于所述电缆的中部,且所述第一减震缓冲层设有多个第一弧形安装面;多根导电缆芯,多根所述导电缆芯绕所述第一减震缓冲层呈环状布置且多根所述导电缆芯一一对应地贴设于多个所述第一弧形安装面,每根所述导电缆芯均与其相邻的所述导电缆芯相切;多个减震件和一个地线缆芯,多个所述减震件和所述地线缆芯一一对应地设于任意两个相邻的所述导电缆芯之间,每个所述减震件均与其相邻的所述导电缆芯相切,所述地线缆芯均与其相邻的所述导电缆芯相切;阻水带,所述阻水带绕包于所述多根导电缆芯、所述多个减震件和所述地线缆芯的外周壁;第一内护套,所述第一内护套为高强度橡胶件且抵接于所述阻水带的外周壁;第一编织纤维层,所述第一编织纤维层拉紧贴设于所述第一内护套的外侧;第二内护套,所述第二内护套为高强度橡胶件且抵接于所述第一编织纤维层的外侧;第二编织纤维层,所述第二编织纤维层拉紧贴设于所述第二内护套的外侧;外护套,所述外护套为热塑性材料且所述外护套紧密覆设于所述第一编织纤维层的外侧。

根据本实用新型实施例的电缆,通过采用第一减震缓冲层,利用第一减震缓冲层的减震作用,既可以缓冲电缆被拖拽、碾压过程中受力,减少电缆内部磨损,同时,通过设置在导电缆芯以及地线缆芯之间的减震条,可以实现二次缓震,从而通过第一减震缓冲层和减震条实现双重缓冲,进一步地缓冲受力、减少彼此之间摩擦损伤,提高电缆的结构可靠性,延长使用寿命。

此外,相比于相关技术中采用第一层第一内护套、多股芳纶丝第一编织纤维层、第二层第一内护套以及聚醚型tpu层实现对内部电缆子件的保护的技术方案,通过设置第一编织纤维层和第二编织纤维层,可以通过第一编织纤维层在第一内护套和第二内护套之间的穿插以及第二编织纤维层在第二内护套和外护套之间的穿插,使得第一内护套和第二内护套之间、第二内护套和外护套之间紧密结合,避免弯曲时产生分离而造成电缆表面起鼓。

根据本实用新型的一些实施例,所述电缆还包括第二减震缓冲层,所述第二减震缓冲层设于所述地线缆芯以及与其相邻的所述导电缆芯之间,且所述第二减震缓冲层设有多个第二弧形安装面,所述地线缆芯以及与其相邻的所述导电缆芯一一对应地贴设于多个所述第二弧形安装面。

根据本实用新型的一些示例,所述第一减震缓冲层、所述第二减震缓冲层均沿所述电缆的轴向延伸且所述第一减震缓冲层的轴线与所述外护套的轴线共线。

根据本实用新型的一些示例,所述第一减震缓冲层均为空心结构,每个所述第一弧形安装面向所述第一减震缓冲层的中心内凹形成第一弧形安装槽,每个所述第一弧形安装槽均与其对应的所述导电缆芯的外周壁的形状适配以使得所述导电缆芯贴合抵设于所述第一弧形安装槽内;或所述第二减震缓冲层均为空心结构,每个所述第二弧形安装面向所述第二减震缓冲层的中心内凹形成第二弧形安装槽,每个所述第二弧形安装槽均与其对应的所述导电缆芯以及所述地线缆芯的外周壁的形状适配以使得所述导电缆芯以及所述地线缆芯贴合抵设于所述第二弧形安装槽内。

根据本实用新型的一些示例,所述第一减震缓冲层、所述第二减震缓冲层为密封结构且充满气体。

根据本实用新型的一些示例,所述第一减震缓冲层以及所述第二减震缓冲层为高强度橡胶件或高强度硅胶件,所述第一编织纤维层为多股芳纶丝编制而成,所述外护套为聚醚型tpu层或tpee材料层。

根据本实用新型的一些示例,所述导电缆芯包括:多股导电线芯,多股所述导电线芯包括位于中心的一股以及沿所述导电缆芯径向方向由内向外多层排布且每层均形成环形的其余多股,其中,其余多股中的相邻层的导电线芯的成缆方向相反;导电线芯屏蔽层,所述导电线芯屏蔽层包覆于所述多股导电线芯的外侧;绝缘层,所述绝缘层绕包于所述导电线芯屏蔽层的外侧。

根据本实用新型的一些示例,多股所述导电线芯为形成三层布置的19股,其中1股所述导电线芯位于所述导电缆芯的中心,其中6股所述导电线芯右向螺旋绕设于位于中心的所述导电线芯的外周侧形成次外层,其余所述导电线芯左向螺旋绕设于所述次外层外侧。

根据本实用新型的一些示例,所述减震件为橡胶条且该橡胶条共两根,所述导电缆芯共三根,所述三根导电缆芯、所述两根橡胶条以及所述一根地线缆芯整体绞合成缆,且总绞成缆节距为成缆外径的6-8倍。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本实用新型的实践了解到。

本实用新型有益的技术效果在于:

1、通过采用第一减震缓冲层、第二减震缓冲层,利用减震缓冲层的减震作用,既可以缓冲电缆被拖拽、碾压过程中受力,减少电缆内部磨损,同时,通过设置在导电缆芯以及地线缆芯之间的减震条,可以实现二次缓震,从而通过第一减震缓冲层、第二减震缓冲层和减震条实现三重缓冲,进一步地缓冲受力、减少彼此之间摩擦损伤,提高电缆的结构可靠性,延长使用寿命;

2、相比于相关技术中采用第一层第一内护套、多股芳纶丝第一编织纤维层、第二层第一内护套以及聚醚型tpu层或tpee材料层实现对内部电缆子件的保护的技术方案,通过设置高强度橡胶第一内护套、第一编织纤维层以及外护套结构,在保证对内部导电缆芯保护的同时,减少电缆整体外径,有利于提高弯曲性能;

3、将第一减震缓冲层、第二减震缓冲层设置为中空充气结构,既可以利用第一减震缓冲层及第二减震缓冲层内气体受力后压强增大以实现对受力的缓冲,从而提高减震以及耐碾压效果,同时,通过采用中空充气结构,也可以降低电缆的整体重量,方便拖拽;

4、将导电缆芯中的多股导电线芯设置为多层结构,并使得相邻层的导电线芯的成缆方向相反,从而利用成缆方式进一步地提高导电缆芯抗扭曲性能;

5、合理设置电缆的总绞成缆节距与成缆外径的比值,既可以避免总绞成缆节距过小电缆的扭曲性能较差,也可以避免总绞成缆节距过大则电缆的弯曲性能较差,进而保证电缆整体的抗扭曲性能以及抗弯曲性能的综合性能。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:

图1是根据本实用新型实施例的抗磨损拖曳电缆的结构示意图。

附图标记:

抗磨损拖曳电缆100;

减震条10;

导电缆芯20;导电线芯21;导电线芯屏蔽层22;绝缘层23;

地线缆芯30;

第一编织纤维层40;第一内护套50;外护套60;

第一减震缓冲层71;第二减震缓冲层72;

第二内护套80;第二编织纤维层90。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本实用新型,而不能理解为对本实用新型的限制。

下面参考附图描述根据本实用新型第一方面实施例的抗磨损拖曳电缆100。

如图1,根据本实用新型实施例的抗磨损拖曳电缆100包括第一减震缓冲层71、多根导电缆芯20、多个减震件和一个地线缆芯30、阻水带、第一内护套50、第一编织纤维层40和外护套60。

第一减震缓冲层71设于抗磨损拖曳电缆100的中部,并且第一减震缓冲层71上设有多个与导电缆芯20外周壁形状适配的第一弧形安装面。多个导电缆芯20围绕第一减震缓冲层71呈环形布置,多根导电缆芯20一一对应地贴设抵于对应的第一弧形安装面上,同时,每根导电缆芯20均与和该导电缆芯20相邻的导电缆芯20相切。

多个减震件和一个地线缆芯30一一对应地设于任意两个相邻的导电缆芯20之间,例如如图1,导电缆芯20可以为三根,减震件为两根,三根导电缆芯20依次相切且呈环形布置,从而形成三个缝隙,两根减震件设于任意两个导电缆芯20的外周壁形成的缝隙内且分别与该减震件相邻的两个导电缆芯20的外周壁相切,地线缆芯30位于剩余的缝隙内且分别与地线缆芯30相邻的两个导电缆芯20的外周壁相切,这样,一方面使得导电缆芯20、第一减震缓冲层71、减震件、地线缆芯30整体结构更加紧凑,从而减少抗磨损拖曳电缆100整体的空间占用,另一方面,多根导电缆芯20之间既可以通过第一减震缓冲层71实现缓冲减震,同时又可以通过设于缝隙内的减震条10实现二次缓冲减震,达到双重减震的效果,而且,由于减震条10、第一减震缓冲层71位于导电缆芯20、地线缆芯30之间,也可以减少导电缆芯20与地线缆芯30之间的受压而产生的彼此摩擦,进而降低内部磨损。

阻水带包设于多根导电缆芯20、多个减震件和地线缆芯30的外周壁,从而既可以起到阻水作用,同时,也可以使得多根导电缆芯20、多个减震件和地线缆芯30以及第一减震缓冲层71整体结构更加紧凑,以进一步减少缝隙空间。

进一步地,阻水带外周壁还依次设有第一内护套50、第一编织纤维层40、第二内护套80、第二编织纤维层90及外护套60,并且,外护套60为热塑性材料,第一内护套50、第二内护套80为高强度橡胶件,例如,第一内护套50、第二内护套80可以为强度大于16mpa的橡胶件,从而进一步提高抗磨损拖曳电缆100的整体强度,进而提高耐磨性能。

由此,根据本实用新型实施例的抗磨损拖曳电缆100,通过采用第一减震缓冲层71,利用第一减震缓冲层71的减震作用,既可以缓冲抗磨损拖曳电缆100被拖拽、碾压过程中受力,减少抗磨损拖曳电缆100内部磨损,同时,通过设置在导电缆芯20以及地线缆芯30之间的减震条10,可以实现二次缓震,从而通过第一减震缓冲层71和减震条10实现双重缓冲,进一步地缓冲受力、减少彼此之间摩擦损伤,提高抗磨损拖曳电缆100的结构可靠性,延长使用寿命。此外,相比于相关技术中采用第一层内护套、多股芳纶丝编织网层、第二层内护套以及聚醚型tpu层实现对内部电缆子件的保护的技术方案,通过设置第一编织纤维层40和第二编织纤维层90,可以通过第一编织纤维层40在第一内护套50和第二内护套80之间的穿插以及第二编织纤维层90在第二内护套80和外护套60之间的穿插,使得第一内护套50和第二内护套80之间、第二内护套80和外护套60之间紧密结合,避免弯曲时产生分离而造成电缆表面起鼓。

如图1,在本实用新型的一些实施例中,为了进一步地减少地线缆芯30与导电缆芯20在受力情况下彼此之间产生的磨损,提高抗磨损拖曳电缆100整体的减震性能,抗磨损拖曳电缆100还设有第二减震缓冲层72,第二减震缓冲层72设在地线缆芯30和与该地线缆芯30相邻的导电缆芯20形成的缝隙内,并且,该第二减震减震缓冲层设有多个第二弧形安装面,地线缆芯30、与该地线缆芯30相邻的导电缆芯20一一对应地抵设于多个第二弧形安装面上,例如,在图1所示示例中,该第二减震缓冲层72的横截面大致形成三角状,具有三个分别与对应导电缆芯20和地线缆芯30形状适配的第二弧形安装面,从而使得导电缆芯20和地线缆芯30可以更好地与第二减震缓冲层72贴合,以提高减震效果。

在本实用新型的一些示例中,为了保证第一减震缓冲层71以及第二减震缓冲层72的减震、减少磨损的作用,第一减震缓冲层71和第二减震缓冲层72均沿抗磨损拖曳电缆100的轴向方向延伸,并且,第一减震缓冲层71的轴线与外护套60的轴线共线,以使得第一减震缓冲层71可以尽量为中心,便于均衡抗磨损拖曳电缆100各侧受力。

如图1,在一些示例中,第一减震缓冲层71可以为空心结构,每个第一弧形安装面向中心内凹从而形成与导电缆芯20外形适配的第一弧形安装槽,从而使得导电缆芯20与第一弧形安装面贴合的部分位于第一弧形安装槽内,这样可以进一步地保证第一减震缓冲层71与导电缆芯20的配合,提高第一减震缓冲层71的减震效果以及降磨损作用,而且,通过形成第一弧形安装槽与导电缆芯20的配合,也可以方便二者在制备过程中的装配,降低制备难度。

同样,第二减震缓冲层72可以为空心结构,每个第二弧形安装面向中心内凹从而形成与对应的导电缆芯20和地线缆芯30的外形适配的第二弧形安装槽,从而使得对应的导电缆芯20、地线缆芯30与第二弧形安装面贴合的部分位于第二弧形安装槽内,这样可以进一步地保证第二减震缓冲层72与导电缆芯20、地线缆芯30的配合,提高第二减震缓冲层72的减震效果以及降磨损作用,而且,通过形成第二弧形安装槽与导电缆芯20、地线缆芯30的配合,也可以方便二者在制备过程中的装配,降低制备难度。

在一些示例中,为了提高减震缓冲层的减震效果,提高减震缓冲层的强度和结构稳定性,第一减震缓冲层71和第二减震缓冲层72均为密闭结构,并且,在第一减震缓冲层71和第二减震缓冲层72内填充气体,从而利用第一减震缓冲层71及第二减震缓冲层72内气体受力后压强增大以实现对受力的缓冲,从而提高减震以及耐碾压效果,而且,通过采用中空充气结构,也可以降低抗磨损拖曳电缆100的整体重量,方便拖拽。

在一些示例中,第一减震缓冲层71以及第二减震缓冲层72为高强度橡胶件或高强度硅胶件,第一编织纤维层40为多股芳纶丝编制而成,外护套60为聚醚型tpu层,从而既可以通过选用材料降低整体重量,也可以保证耐磨及减震效果。

优选地,外护套60为tpee材料层,从而利用tpee材料的性能特性,提高电缆100的耐磨、耐水性。

如图1,在本实用新型的一些实施例中,导电缆芯20主要由多股导电线芯21、导电线芯屏蔽层22和绝缘层23组成,多股导电线芯21形成为多层结构,其中一股导电线芯21位于中心,其余多股绕该中心呈环形且沿径向方向由内向外呈多层排布,相邻层的导电线芯21的成缆方向相反,从而利用成缆方式进一步地提高导电缆芯20抗扭曲性能。

为了减少导电线芯21的之间通电后产生的电磁影响,导电线芯21外绕包导电线芯屏蔽层22,而为了避免导电线芯21之间产生短路,在导电线芯屏蔽层22外包覆绝缘层23。

如图1,在一些示例中,导电线芯21共19股,形成由内向外的三成布置,其中1股位于导电线芯21的中心,6股围绕位于中心的1股导电线芯21向右螺旋绕设形成次外层,而另外12股围绕次外层向左螺旋绕设,这样通过正反连续绕设,可以使得导电缆芯20形成较好的柔性,进而提高抗扭曲性能,延长使用寿命。

进一步地,如图1,减震件形成为橡胶条,且减震条10具有两根,导电缆芯20共三,根,三根导电缆芯20、两根橡胶条以及一根地线缆芯30整体绞合成缆,其中,总绞成缆节距为成缆外径的6-8倍,例如,总绞成缆节距为成缆外径的6倍、7倍或者8倍,这样,既可以避免总绞成缆节距过小抗磨损拖曳电缆100的扭曲性能较差,也可以避免总绞成缆节距过大则抗磨损拖曳电缆100的弯曲性能较差,进而保证抗磨损拖曳电缆100整体的抗扭曲性能以及抗弯曲性能。

下面结合附图描述根据本实用新型第二方面实施例的抗磨损拖曳电缆制造方法。

根据本实用新型实施例的抗磨损拖曳电缆制备方法,包括以下步骤:

第一,制备导电缆芯,中心采用一股导电线芯,次外层采用6股导电线芯右向螺旋绕设于位于中心的外周侧,第三层采用12股导电缆芯左向螺旋绕设于次外层外侧,其中,相邻层的导电线芯的成缆方向相反布置,其中,在多股导电线芯外侧依次采用重叠绕包方式布置导电线芯绝缘层和屏蔽层,重叠率为45%-55%,得到导电缆芯,而通过设置重叠率可以保证绝缘及屏蔽效果,避免出现漏电情况。

第二,将第一减震缓冲层置于多根导电缆芯中部,并且使得多根导电缆芯一一对应地贴设于多个第一弧形安装面,每根导电缆芯均与其相邻的导电缆芯相切,将多个减震件和地线缆芯一一对应地设于任意两个相邻的导电缆芯之间,将导电缆芯、减震件以及地线缆芯整体绞合成缆,总绞成缆节距为成缆外径的6-8倍,例如,总绞成缆节距为成缆外径的6倍、7倍或者8倍,这样,既可以避免总绞成缆节距过小电缆的扭曲性能较差,也可以避免总绞成缆节距过大则电缆的弯曲性能较差,进而保证电缆整体的抗扭曲性能以及抗弯曲性能;

第三,在多根导电缆芯、多个减震件和地线缆芯的外周壁绕包双面绝缘的阻水带;

第四,在阻水带之外依次设置内护套、编织网层,采用蒸汽进行硫化,使邻近阻水带一侧的内护套嵌入导电缆芯与地线缆芯之间的空隙,并使内护套与编织网层的空隙紧密粘连,完成内护套、编织网层的制备,而通过蒸汽硫化可以使得高强度橡胶内护套完全嵌入导电缆芯与地线缆芯的外周壁形成的空隙,从而使得整体结构更加紧凑,减少空间占用,而且,利用高强度橡胶内护套也可以实现三次缓冲(即高强度内护套缓冲、第一减震缓冲层和第二减震缓冲层缓冲、减震条缓冲);

第五,在第一编织纤维层之外依次设置第二内护套、第二编织纤维层,采用蒸汽进行硫化,第二内护套的两侧分别与第一编织纤维层、第二编织纤维层的空隙紧密粘连,完成第二内护套、第二编织纤维层的制备;

最后,在编织网层之外覆设外护套,从而制备电缆。

由此,根据本实用新型实施例的电缆制备方法,制备过程简单、易于实现,且制得的电缆结构可靠、耐磨且减震效果好。

在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中,“第一特征”、“第二特征”可以包括一个或者更多个该特征。

在本实用新型的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中,第一特征在第二特征“之上”或“之下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。

在本实用新型的描述中,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。

根据本实用新型实施例的电缆及其制备方法的其他构成等以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的,这里不再详细描述。

在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

再多了解一些
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