抗扭加强移动电缆及其加强层的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电缆技术领域，具体涉及一种抗扭加强移动电缆及其加强层的制备方 法。
【背景技术】
[0002] 在钢铁、港口机械、矿业等行业，使用的大型设备上用的移动电缆如卷盘、卷筒电 缆、拖令、拖链电缆在使用过程中为了防止频繁移动弯曲形成的扭转应力对电缆造成破坏， 一般把电缆的外护层分成内护层、外护层两层生产，在内外护层之间编织芳纶Kevlar加 强。对现有技术进行检索发现，申请号为200710023443. 2的中国发明专利申请公开了一种 抗扭曲的电缆护层，它由一层内护套和一层外护套中间夹一层编织层构成，所述编织层选 用尼龙丝、聚酯纱、涤纶、芳纶中的一种。由于芳纶不导电无屏蔽效果，因而这类型的电缆不 适用于对有电磁防护要求的工作环境。
[0003] 对有电磁防护要求的工作环境，都采用铜丝编织取代芳纶编织，这样铜丝即起到 屏蔽作用，又起到抗扭加强作用；但是铜丝的强度远小于芳纶，其抗扭作用没有芳纶好，而 且铜丝编织必然会导致电缆的重量增加，从而增加整机的负荷，铜丝编织后的电缆硬度增 加，电缆的弯曲半径要求也随之增加，对电缆的配套装置要求都会随之增加。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于克服上述现有技术存在的不足，提供一种抗扭加强移动电缆及 其加强层的制备方法。
[0005] 本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
[0006] 本发明涉及一种抗扭加强移动电缆，由导线绞合成电缆缆芯，在电缆缆芯间隙挤 压填充内护层，所述内护层外依次包覆加强层和外护层，所述导线是由导体以及导体外包 覆的绝缘层构成；所述加强层为导电碳纤维复合强纶编织加强层。
[0007] 优选的，所述导电碳纤维复合强纶编织加强层是由导电碳纤维束与金属强纶丝以 85~90:10~15的混纺比例编织而成，编织密度为85%~90%。金属强纶丝含量高于 90:10,回弹力大，影响电缆柔软性能，导致弯曲半径大；含量低于85:15,编织层的抗扭、抗 拉强度低。因而优选导电碳纤维束与金属强纶丝以85~90:10~15的混纺比例编织。
[0008] 优选的，所述金属强纟仑丝为外径为0. 025~0. 03mm的微钢丝。本发明选用微钢丝， 使得电缆延伸性能好，抗拉强度高。
[0009] 优选的，所述导体为单丝外径0. 15的单丝精绞而成；所述绝缘层为低烟无卤乙丙 橡胶材料层。
[0010] 优选的，所述电缆中心轴向设有中心抗拉加强件；所述中心抗拉加强件为芳纶绳。
[0011] 优选的，所述加强层与电缆缆芯之间设有接地线，所述接地线由接地导体和外包 绝缘层组成。
[0012] 优选的，所述接地导体为单丝直径为0. 15mm的铜丝精绞而成；所述外包绝缘层为 低烟无卤乙丙橡胶材料层。
[0013] 优选的，所述内护层、外护层均采用聚氨酯弹性体。
[0014] 本发明还涉及一种导电碳纤维复合强纶编织加强层的制备方法，将导电碳纤维束 与金属强纶丝混纺编织，编织密度为85%~90%，即得所述加强层。此处的混纺编织指的 是混合束绞编织，混纺比例对应导电碳纤维束与金属强纶丝的直径比。
[0015] 优选的，所述导电碳纤维束与金属强纟仑丝的混纺比例为85~90:10~15。
[0016] 与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
[0017] 本发明的抗扭加强移动电缆，由于采用导电碳纤维复合强纶有着碳纤维的高强 度、柔软性，能有效抵抗电缆扭转力和拉伸力，并能保持电缆柔软性能，最小弯曲半径为电 缆外径的5倍，同时导电碳纤维复合强纶还具有良好的导电性能，采用总体编织结构，密度 85%~90%可以达到理想的屏蔽效果，克服了常规铜丝屏蔽移动电缆抗扭强度低、弯曲半 径要求大的缺点；内外护套都采用聚氨酯材料，使电缆耐油、耐腐蚀、耐磨，电缆适合长期频 繁移动使用。
【附图说明】
[0018] 通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、 目的和优点将会变得更明显：
[0019] 图1为本发明的抗扭加强移动电缆的结构示意图；
[0020] 其中，1为导体，2为绝缘层，3为内护层，4为导电碳纤维复合强纶编织加强层，5为 外护层，6为中心抗拉加强件，7为接地线。
【具体实施方式】
[0021] 下面结合实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员 进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员 来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干调整和改进。这些都属于本发明的保 护范围。
[0022] 实施例1
[0023] 本实施例涉及一种抗扭加强移动电缆，如图1所示，该电缆的导线为单芯或多芯 导体1外包覆绝缘层2而构成的，若干导线绞合成电缆缆芯，在电缆缆芯间隙填充有内护层 3,所述内护层3外依次包覆导电碳纤维复合强纶编织加强层4和外护层5。为提高电缆的 抗拉伸强度，作为本实施例的一个优选技术方案，移动电缆的中心轴向设有中心抗拉加强 件6。所述加强层4与电缆缆芯之间设有接地线7,所述接地线7由接地导体和外包绝缘层 组成。
[0024] 本实施例的抗相加强務动电缆的制备方法,具体包括如下步骤:
[0025] 单丝外径0. 15mm的铜丝精绞形成导体，导体外包覆低烟无卤乙丙橡胶材料，形 成导线；导线绞合成电缆缆芯。
[0026] 2、另取单丝直径0. 15mm的铜丝精绞形成接地导体，接地导体外包覆低烟无卤乙 丙橡胶材料，形成接地线。
[0027] 3、枏据设计要求，3组电缆缆芯闱绕中心抗柃加强件(芳纶绳），3组接地线分别设 置在电缆缆芯对外侧间隙，绞合总成缆；
[0028] 4、在总成缆间隙挤压填充聚氨酯弹性体内护层；
[0029] 5、在内护层外，取导电碳纤维束与外径为0. 025mm的微钢丝以85:15的混纺比例 编织形成加强层，编织密度为85%;
[0030] 6、在加强层外包覆聚氨酯弹性体外护层，即形成抗相加强務动电缆。
[0031] 实施例2
[0032] 本实施例涉及一种抗扭加强移动电缆，其制备方法具体包括如下步骤:
[0033] h单丝外径0. 2mm的铜丝精绞形成导体，导体外包覆低烟无卤乙丙橡胶材料，形 成导线；导线绞合成电缆缆芯。
[0034] 2、另取单丝直径0. 2mm的铜丝精绞形成接地导体，接地导体外包覆低烟无卤乙丙 橡胶材料，形成接地线。
[0035] 3、枏据设计要求，5组电缆缆芯闱绕中心抗柃加强件(芳纶绳），5组接地线分别设 置在电缆缆芯对外侧间隙，绞合总成缆；
[0036] 4、在总成缆间隙挤压填充聚氨酯弹性体内护层；
[0037] 5、在内护层外，取导电碳纤维束与外径为0. 03mm的微钢丝以90:10的混纺比例编 织形成加强层，编织密度为90%;
[0038] 6、在加强层外包覆聚氨酯弹性体外护层，即形成抗相加强務动电缆。
[0039] 对比例1
[0040] 本对比例涉及一种抗扭加强移动电缆，该电缆的结构同实施例1，所不同之处在 于，加强层采用常规的芳纶编织加强层。
[0041] 对比例2
[0042] 本对比例涉及一种抗扭加强移动电缆，该电缆的结构同实施例1，所不同之处在 于，加强层采用常规的铜丝加强层。
[0043] 对比例3
[0044] 本对比例涉及一种抗扭加强移动电缆，该电缆的结构同实施例1，所不同之处在 于，加强层是由经向排列的直径为0. 85mm的导电碳纤维束与炜向排列的外径为0. 025mm的 微钢丝交叉编织而成。
[0045]对上述实施例和对比例制得的抗扭加强移动电缆抗拉强度（电缆拉力试验机）、 静态弯曲（静态弯曲曲挠试验）、屏蔽效果（屏蔽抑制系数测试），以3*16+3*4mm2为例，外 径27mm，进行如下测试：
[0046] 测试结果如表1所示：
[0047] 表 1
[0048]
[0049] 由表1可知，采用本发明的导电碳纤维复合强纶编织加强层的抗扭加强移动电 缆，既有着碳纤维的高强度、柔软性，能有效抵抗电缆扭转力和拉伸力，并能保持电缆柔软 性能，最小弯曲半径为电缆外径的5倍，同时还具有良好的导电性能，采用总体编织结构， 密度85%~90%可以达到理想的屏蔽效果，克服了常规铜丝屏蔽移动电缆抗扭强度低、弯 曲半径要求大的缺点。
[0050] 以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述 特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影 响本发明的实质内容。
【主权项】
1. 一种抗扭加强移动电缆，由导线绞合成电缆缆芯，在电缆缆芯间隙挤压填充内护层， 所述内护层外依次包覆加强层和外护层，所述导线是由导体以及导体外包覆的绝缘层构 成；其特征在于，所述加强层为导电碳纤维复合强纶编织加强层。2. 根据权利要求1所述的抗扭加强移动电缆，其特征在于，所述导电碳纤维复合强纶 编织加强层是由导电碳纤维束与金属强纶丝以85~90:10~15的混纺比例编织而成，编 织密度为85 %~90%。3. 根据权利要求2所述的抗扭加强移动电缆，其特征在于，所述金属强纶丝为外径为 0. 025~0. 03mm的微钢丝。4. 根据权利要求1所述的抗扭加强移动电缆，其特征在于，所述导体为单丝外径 0. 15~0. 2mm的单丝精绞而成；所述绝缘层为乙丙橡胶材料层。5. 根据权利要求1所述的抗扭加强移动电缆，其特征在于，所述电缆中心轴向设有中 心抗拉加强件；所述中心抗拉加强件为芳纶绳。6. 根据权利要求1所述的抗扭加强移动电缆，其特征在于，所述加强层与电缆缆芯之 间设有接地线，所述接地线由接地导体和外包绝缘层组成。7. 根据权利要求6所述的抗扭加强移动电缆，其特征在于，所述接地导体为单丝直径 为0. 15mm的铜丝精绞而成；所述外包绝缘层为乙丙橡胶材料层。8. 根据权利要求1所述的抗扭加强移动电缆，其特征在于，所述内护层、外护层均采用 聚氨酯弹性体。9. 一种导电碳纤维复合强纶编织加强层的制备方法，其特征在于，将导电碳纤维束与 金属强纶丝混纺编织，编织密度为85%~90%，即得所述加强层。10. 根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述导电碳纤维束与金属强纶丝的 混纺比例为85~90:10~15。
【专利摘要】本发明公开了一种抗扭加强移动电缆及其加强层的制备方法；所述电缆由导线绞合成电缆缆芯，在电缆缆芯间隙挤压填充内护层，内护层外依次包覆加强层和外护层，所述加强层为是由导电碳纤维束与金属强纶丝以85～90:10～15的混纺比例编织而成的导电碳纤维复合强纶编织加强层。本发明的抗扭加强移动电缆，由于采用导电碳纤维复合强纶有着碳纤维的高强度、柔软性，能有效抵抗电缆扭转力和拉伸力，并能保持电缆柔软性能，最小弯曲半径为电缆外径的5倍，同时导电碳纤维复合强纶还具有良好的导电性能，采用总体编织结构，密度85％～90％可以达到理想的屏蔽效果，克服了常规铜丝屏蔽移动电缆抗扭强度低、弯曲半径要求大的缺点。
【IPC分类】H01B7/28, H01B7/18, H01B7/17, H01B1/04, H01B7/04
【公开号】CN105161175
【申请号】CN201510383266
【发明人】涂怀俊, 施宏帆, 肖光龙, 章家生, 孟秋娟
【申请人】上海金丰电缆有限公司, 上海南洋-藤仓电缆有限公司
【公开日】2015年12月16日
【申请日】2015年7月2日