一种高应力环境下使用的柔性复合拖链电缆的制作方法

本实用新型涉及电缆技术领域，具体涉及一种高应力环境下使用的柔性复合拖链电缆。

背景技术：

近年来随着我国工业自动化的发展，在自动化机械，如数控机床、机器人、机械手臂、仓储设备、消防系统、起重机、数控机床和冶金工业等机器设备中，移动部件会使用到电线电缆来传输数据和电力供应，对配套的拖链电缆也提出了更高、更专业的要求。此类拖链电缆在使用功能上要求既能传输电力又能传输控制信号，集电力和控制信号传输为一缆。在电气性能上，要求电力传输可靠性和控制信号指令准确性，特别是在不断往复移动、拖动或卷绕收放的情景，这就需要电缆结构稳定合理，具备良好的柔软性、抗弯折性、抗拉性、耐环境强等。

然而目前拖链电缆柔软性较差，容易出现断芯，线芯出现松股导致护套破裂等问题，本实用新型针对导体和成缆线芯易出现以上问题，提供一种高应力环境下使用的柔性复合拖链电缆。

技术实现要素：

为了解决目前拖链电缆柔软性较差，容易出现断芯，线芯出现松股导致护套破裂的技术问题，而提供一种高应力环境下使用的柔性复合拖链电缆。本实用新型的拖链电缆结构改良后，具有较好的柔软性、耐弯曲性，且使用寿命较长，可满足拖链电缆在各种高应力环境下使用，集电力信号和控制信号于一体，降低电缆自重，减少成本。

为了达到以上目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种高应力环境下使用的柔性复合拖链电缆，由内到外的结构依次包括：增强芯、缆芯、填充层、绕包层、编织加强层和外护层；

所述缆芯包括四组绝缘线芯单元，所述绝缘线芯单元之间以抗挤压保护层隔开，所述抗挤压保护层由四个截面呈半圆形的包覆部组成，四组所述绝缘线芯单元位于所述包覆部内；每组所述绝缘线芯单元均包括围绕在光纤部分周围的四根复合导体束绞部分，以及在四根所述复合导体束绞部分外包裹的一层绝缘保护层；

四组所述绝缘线芯单元围绕在所述增强芯周围；所述填充层填充于所述缆芯和所述增强芯的空隙。

进一步地，每根所述复合导体束绞部分包括一根铜箔丝和六根镀锡铜丝，六根所述镀锡铜丝围绕在所述铜箔丝周围并形成复合导体束绞，所述复合导体束绞外包裹一层半导电尼龙带层；所述光纤部分由光纤和包裹在光纤外的软质pvc保护层组成。

更进一步地，所述铜箔丝之外还包裹一层半导电尼龙带层。

更进一步地，所述绝缘线芯单元中相邻所述复合导体束绞部分的绞向相反。

进一步地，所述增强芯由内到外的结构依次是芳纶丝和软质pvc层。增强芯是以芳纶丝为中心，外挤包软质pvc制成填充条，增强芯承受电缆主要外界应力，进一步避免电缆受力导致断芯现象。

进一步地，所述绝缘保护层和所述外护层的材料为软质pvc材料。

进一步地，所述填充层的材料为聚丙烯网状撕裂填充绳。

进一步地，所述绕包层的材料为无纺布。

进一步地，所述编织加强层的材料为芳纶丝。提升电缆整体抗拉性、保证结构完整性。

进一步地，所述抗挤压保护层的材料为橡胶纳米复合材料。

有益技术效果：

1、本实用新型提供一种在高应力环境下使用的柔性复合拖链电缆，缆芯中包括复合导体束绞部分和光纤部分，铜箔丝具有弹性和镀锡铜丝的组合形成束绞可避免导体线芯因反复运动造成芯线断裂的问题；另外加入光纤部分，将电缆电力信号和控制信号集成于一缆，既有效避免信号电磁干扰，提高信号传输能力及性价比的同时，规避极细导线易紊乱交叉问题，延长电缆使用寿命。

2、传统拖链电缆柔韧性较差，且由于成缆缆芯在往复运动过程中，导致偏位、挤压等现象，造成电缆使用寿命短。相比传统圆套式保护层，本实用新型的柔性复合拖链电缆在相邻两个绝缘线芯之间以抗挤压保护层半包围隔开，可有效吸收释放拖链电缆在往复使用过程中绝缘线芯间产生的机械应力，回位及时，最大限度保护成缆线芯、保证紧密度，防止断裂、松散现象产生。

3、本实用新型的拖链电缆结构改良后，具有较好的柔软性、耐弯曲性，且使用寿命较长，可满足拖链电缆在各种高应力环境下使用，集电力信号和控制信号于一体，降低电缆自重，减少成本。

附图说明

图1为本发明实施例1中的一种在高应力环境下使用的柔性复合拖链电缆的剖面结构示意图。

图中标号：1-缆芯、2-增强芯、3-填充层、4-绕包层、5-编织加强层、6-外护层；11-绝缘线芯单元、12-抗挤压保护层；111-复合导体束绞部分、112-光纤部分、113-绝缘保护层；1111-铜箔丝、1112-半导电尼龙带层、1113-镀锡铜丝、1114-半导电尼龙带层；1121-光纤、1122-软质pvc保护层；21-芳纶丝、22-软质pvc层。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“轴心”、“内”、“外”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，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，如出现术语“挤包”、“绕包”等应做广义理解，对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例1

一种高应力环境下使用的柔性复合拖链电缆，其特征在于，由内到外的结构依次包括：增强芯2、缆芯1、填充层3、绕包层4、编织加强层5和外护层6；

所述缆芯1包括四组绝缘线芯单元11，所述绝缘线芯单元11之间以抗挤压保护层12隔开，所述抗挤压保护层12由四个截面呈半圆形的包覆部组成，四组所述绝缘线芯单元11位于所述包覆部内；每组所述绝缘线芯单元11均包括围绕在光纤部分112周围的四根复合导体束绞部分111，以及在四根所述复合导体束绞部分111外包裹的一层绝缘保护层113；

四组所述绝缘线芯单元11围绕在所述增强芯2周围；所述填充层3填充于所述缆芯1和所述增强芯2的空隙。

其中，每根所述复合导体束绞部分111包括一根铜箔丝1111和六根镀锡铜丝1113，六根所述镀锡铜丝1113围绕在所述铜箔丝1111周围并形成复合导体束绞，所述复合导体束绞外包裹一层半导电尼龙带层1114，用于扎紧复合导体束绞；所述光纤部分112由光纤1121和包裹在光纤1121外的软质pvc保护层1122组成。

其中，所述铜箔丝1111之外还包裹一层半导电尼龙带层1112。

其中，所述绝缘线芯单元11中相邻所述复合导体束绞部分111的绞向相反。

其中，所述增强芯2由内到外的结构依次是芳纶丝21和软质pvc层22。

其中，所述绝缘保护层113和所述外护层6的材料为软质pvc材料。

其中，所述填充层3的材料为聚丙烯网状撕裂填充绳。

其中，所述绕包层4的材料为无纺布。

其中，所述编织加强层5的材料为芳纶丝。

其中，所述抗挤压保护层12的材料为橡胶纳米复合材料，橡胶纳米复合材料的配方为：天然胶(25～35份)、201树脂(2～6份)、促进剂ez(2～4份)、松焦油(6～8份)、防老剂apn(3～5份)、滑石粉无机纳米粒子(10～16份)以及纳米炭黑sio2(24～30份)。该橡胶材料中加入了纳米微粒，通过半包围结构，将四组绝缘线芯单元11紧密连接在一起，在拖链电缆王府运动的过程中，可有效吸收释放拖链电缆在往复使用过程中绝缘线芯间产生的机械应力，回位及时，最大限度保护成缆线芯、保证紧密度，防止断裂、松散现象产生。

将成品电缆分为三件试样，先进行绝缘电阻测试，再将三件试样分别进行拖链试验、弯曲试验、扭转试验；将分别经过拖链试验、弯曲试验、扭转试验的三件试样再分别进行检测绝缘电阻、电压试验，计算经过拖链试验、弯曲试验、扭转试验前后的绝缘电阻变化率，并观察试样有无击穿、裂纹以及是否出现短路。

通过试验发现，按照cria0003-2-2016的标准，本实用新型的电缆通过了5000万次的拖链试验；通过了2500万次的弯曲试验；通过了2500万次的扭转实验。按照gb/t3048.5-2007标准测试绝缘电阻，测得电缆的绝缘电阻变化率为0.85％、0.92％、0.86％；按照cria0003-2-2016中2.2规定的电缆进行电压试验，无击穿，试样表面，无裂纹，无线芯短路现象。