耐扭转光电复合中压卷筒电缆的制作方法
【专利摘要】本发明公开一种耐扭转光电复合中压卷筒电缆，包括绞合在一起形成缆芯的多个动力线芯和多个地线芯以及至少一个光单元、包覆在缆芯外面的特种氯丁橡胶内护套、编织在所述特种氯丁橡胶内护套的外面并且嵌入其中的加强层、包覆在加强层外面的特种氯丁橡胶外护套；动力线芯导体、地线芯导体中，相邻两层之间采用相反的绞向，每层的绞向与对应层中股线的绞向相反；加强层采用涤纶丝编织加强层，动力线芯中的绝缘层采用乙丙橡胶层，松套管的材料采用聚对苯二甲酸丁二醇酯塑料，阻水纱采用阻水芳纶，触变型的复合物采用油膏，非金属的加强构件采用芳纶丝。本发明保证了光纤性能，通过采用特种氯丁橡胶护套作为电缆的内外护套，使电缆具备了良好的耐低温、耐磨、耐油等性能，提高了电缆的使用寿命。
【专利说明】耐扭转光电复合中压卷筒电缆
【技术领域】
[0001]本发明涉及光电复合中压卷筒电缆，还涉及该耐扭转光电复合中压卷筒电缆。
【背景技术】
[0002]现有的光电复合中压卷筒电缆，能够适用于有高机械应力的应用领域如港口机械领域，譬如说应用在岸边集装箱起重机、轨道式集装箱龙门式起重机、卸船机、堆取料机和其他重型装卸设备上。光电复合中压卷筒电缆产品通常是户外敷设，常常会在恶劣环境条件下使用，如:长期日晒雨淋，日暴夜寒，霜雪冰冻，承受紫外线、臭氧等自然条件的侵蚀，性能下降比较快，使用寿命比较短。在电缆使用期间，电缆必须承受抗拉力、扭转和弯曲疲劳，致使绝缘和护套材料性能下降较快，也导致使用寿命比较短。目前此类电缆平均半年至一年就得更换一次。在光电复合中压卷筒电缆中，光单元外护套采用热固性橡胶挤出，由于光纤正常的环境工作温度为_40°C _70°C，而橡胶挤出时通过硫化管的温度为150°C -200°C,时间为10 — 20min，通过硫化管的温度较高，时间较长，很难保证光纤的性能；另外，电缆中导电线芯和光单元成缆是比较难控制的，这同样会影响到光电复合中压卷筒电缆的使用寿命。还有，光电复合中压卷筒电缆的护套材料性能不太高，导致电缆的抗张强度、耐低温性能、耐老化性能等相对都比较差。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种耐扭转光电复合中压卷筒电缆，该光电复合中压卷筒电缆保证了光纤性能，通过采用特种氯丁橡胶护套作为电缆的内外护套，使电缆具备了良好的耐低温、耐磨、耐油等性能，提高了电缆的使用寿命；还有通过设计电缆结构和制定合适的加工工艺，保证了电缆的弯曲性能、抗拉性能、耐扭转性能，也能提高电缆的使用寿命。
[0004]为达到上述目的，本发明采用的技术方案是:一种耐扭转光电复合中压卷筒电缆，包括绞合在一起形成缆芯的多个动力线芯和多个地线芯以及至少一个光单元、包覆在所述缆芯外面的特种氯丁橡胶内护套、编织在所述特种氯丁橡胶内护套的外面并且嵌入其中的加强层、包覆在所述加强层外面的特种氯丁橡胶外护套，在所述缆芯中，所述多个动力线芯沿圆周方向紧靠排列，所述多个动力线芯之间的中心空隙中填充有半导电填充物，所述多个地线芯以及至少一个光单元均沿圆周方向间隔分散排列在相邻两个所述动力线芯的外侧之间，所述地线芯与所述光单元分别紧靠住对应两侧的所述动力线芯，每个所述动力线芯均包括动力线芯导体、绕包在所述动力线芯导体上的隔离带、包在所述隔离带上的半导电导体屏蔽层、包在所述半导电导体屏蔽层外面的绝缘层、包在所述绝缘层外面的半导电绝缘屏蔽层，每个所述地线芯均包括地线芯导体、包在所述地线芯导体外面的半导电包覆层，所述光单元包括绞合形成光缆线芯的多个内设光纤的松套管、扎在所述光缆线芯外面的阻水纱、包覆在所述阻水纱外面的能够快速硫化的氯化聚乙烯橡胶护套，每个所述松套管内的间隙中均填充有触变型的复合物，在所述光缆线芯中，多个所述松套管之间的内部间隙中填充非金属的加强构件； 所述动力线芯导体、所述地线芯导体中，相邻两层之间采用相反的绞向，每层的绞向与对应层中股线的绞向相反，股线的节径比控制在12-14倍，最外层的节径比控制在10-12倍，从外向内每层的节径比均比相邻外层的多2个数值；
所述多个动力线芯和多个地线芯以及至少一个光单元绞合成缆的节径比不大于10
倍;
所述加强层采用涤纶丝编织加强层，所述半导电填充物采用半导电橡胶，所述动力线芯中的绝缘层采用乙丙橡胶层，所述松套管的材料采用聚对苯二甲酸丁二醇酯塑料，所述阻水纱采用阻水芳纶，所述触变型的复合物采用油膏，所述非金属的加强构件采用芳纶丝；
所述动力线芯有三个，所述地线芯有两个，三个所述动力线芯沿圆周方向紧靠排列，每相邻两个所述动力线芯的外侧之间紧靠排列有一个所述地线芯或光单元。
[0005]由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点:
本发明耐扭转光电复合中压卷筒电缆，采用能够快速硫化的氯化聚乙烯橡胶材料作为光单元护套，在橡胶挤出过程中保证了光纤性能，从而提高了光电复合中压卷筒电缆的各项性能以及使用寿命；还有，本专利通过设计合理的电缆结构和制定合理的加工工艺，如导体股线绞向、层绞向以及节径比的控制、成缆节径比的控制、成缆设备将其中一框更改为主动放线设计、编织加强层的设计、内护套和外护硫化程度的控制等，保证了电缆的弯曲性能、抗拉性能、耐扭转性能，提高了电缆的使用寿命；另外，通过采用特种氯丁橡胶护套材料，使电缆具备了良好的抗张、耐油、耐低温、耐磨等性能，提高了电缆的使用性能，从而也提闻了电缆的寿命。
【专利附图】
【附图说明】
[0006]附图1为本发明耐扭转光电复合中压卷筒电缆结构示意图。
【具体实施方式】
[0007]下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述:
实施例:参见图1所示，一种耐扭转光电复合中压卷筒电缆，包括绞合在一起形成缆芯10的三个动力线芯I和二个地线芯2以及一个光单元3、包覆在缆芯10外面的特种氯丁橡胶内护套5、编织在特种氯丁橡胶内护套5的外面并且嵌入其中的加强层6、包覆在加强层6外面的特种氯丁橡胶外护套7，加强层6采用高强度涤纶丝编织形成的，在缆芯10中，三个动力线芯I沿圆周方向紧靠排列，三个动力线芯I之间的中心空隙中填充有半导电填充物4，半导电填充物4采用半导电橡胶，二个地线芯2以及一个光单元3均沿圆周方向间隔分散排列在相邻两个动力线芯I的外侧之间，每个地线芯2与光单元3分别紧靠住对应两侧的动力线芯1，如图1。每个动力线芯I均包括动力线芯导体11、绕包在动力线芯导体11上的隔离带、包在隔离带上的半导电导体屏蔽层12、包在半导电导体屏蔽层12外面的绝缘层13、包在绝缘层13外面的半导电绝缘屏蔽层14，绝缘层13采用乙丙橡胶层。每个地线芯2均包括地线芯导体21、包在地线芯导体21外面的半导电包覆层22，光单元3包括绞合形成光缆线芯的多个内设光纤的松套管31、扎在光缆线芯外面的阻水纱、包覆在阻水纱外面的能够快速硫化的氯化聚乙烯橡胶护套32，每个松套管31内的间隙中均填充有触变型的复合
物，在光缆线芯中，多个松套管31之间的内部间隙中填充非金属的加强构件。本实施例中，松套管31的材料采用聚对苯二甲酸丁二醇酯塑料，也能够采用其他塑料，阻水纱采用阻水芳纶，触变型的复合物采用油膏，非金属的加强构件采用芳纶丝。
[0008]电缆的内护套5、外护套7均是采用特种氯丁橡胶材料制成的，特种氯丁橡胶材料的材料组分及按重量百分比计的含量为:氯丁生胶45%-55%、交联剂二硫化四甲基秋兰姆1%-2%、硫化促进剂2-硫醇基苯并噻唑0.5%-1.0%、防老剂2-巯基苯并咪唑1.0%-2.0%、防老剂N，N’ - 二( β -萘基)对苯二胺0.1%-0.3%、硬脂酸0.3%-0.7%、石蜡1.0%-2.0%、氧化锌2.5%-3.5%、补强剂混气炭黑8%-15%、填充剂滑石粉8%-15%、填充剂碳酸钙15%_25%、癸二酸二辛酯4%-6%。特种氯丁橡胶材料的制备方法包括以下步骤:(I)将氯丁生胶45%-55%在100 0C -120 0C密炼机中混炼5min-6min，混炼均匀；(2 )在密炼机中再加入硬脂酸
0.3%-0.7%、石蜡1.0%-2.0%、氧化锌2.5%-3.5%、混气炭黑8%_15%、填充剂滑石粉8%_15%、填充剂碳酸钙15%-25%、防老剂N，N’ - 二( β -萘基)对苯二胺0.1%-0.3%、防老剂2-巯基苯并咪唑1.0%-2.0%,混炼2min-3min ; (3)接着在密炼机中加入癸二酸二辛酯4%_6%，混炼lmin-5min ； (4)最后在密炼机中加入二硫化四甲基秋兰姆1%_2%、促进剂2-硫醇基苯并噻唑0.5%-1.0%，混炼0.5min-l.5min,然后排出混炼胶料；(5)将混炼胶料在开炼机上薄通
1-2次，同时摆胶2-3次，接着在三辊压延机上开条出片，输出的橡页经过冷却辊冷却，过滑石粉箱后，即制得成品特种氯丁橡胶材料。
[0009]特种氯丁橡胶护套材料中，氯丁生胶构成了基料，同时配合防老剂、补强剂、填充齐U、交联剂、硫化促进剂等各种助剂，综合多种原料的性能，取长补短，具有优异的耐紫外线、耐低温、耐磨、耐老化等性能。通过实验证明，特种氯丁橡胶护套材料各项性能合格，具体见表I。
[0010]表I特种氯丁橡胶性能指标
【权利要求】
1.一种耐扭转光电复合中压卷筒电缆，其特征在于:包括绞合在一起形成缆芯的多个动力线芯和多个地线芯以及至少一个光单元、包覆在所述缆芯外面的特种氯丁橡胶内护套、编织在所述特种氯丁橡胶内护套的外面并且嵌入其中的加强层、包覆在所述加强层外面的特种氯丁橡胶外护套，在所述缆芯中，所述多个动力线芯沿圆周方向紧靠排列，所述多个动力线芯之间的中心空隙中填充有半导电填充物，所述多个地线芯以及至少一个光单元均沿圆周方向间隔分散排列在相邻两个所述动力线芯的外侧之间，所述地线芯与所述光单元分别紧靠住对应两侧的所述动力线芯，每个所述动力线芯均包括动力线芯导体、绕包在所述动力线芯导体上的隔离带、包在所述隔离带上的半导电导体屏蔽层、包在所述半导电导体屏蔽层外面的绝缘层、包在所述绝缘层外面的半导电绝缘屏蔽层，每个所述地线芯均包括地线芯导体、包在所述地线芯导体外面的半导电包覆层，所述光单元包括绞合形成光缆线芯的多个内设光纤的松套管、扎在所述光缆线芯外面的阻水纱、包覆在所述阻水纱外面的能够快速硫化的氯化聚乙烯橡胶护套，每个所述松套管内的间隙中均填充有触变型的复合物，在所述光缆线芯中，多个所述松套管之间的内部间隙中填充非金属的加强构件；所述动力线芯导体、所述地线芯导体中，相邻两层之间采用相反的绞向，每层的绞向与对应层中股线的绞向相反，股线的节径比控制在12-14倍，最外层的节径比控制在10-12倍，从外向内每层的节径比均比相邻外层的多2个数值； 所述多个动力线芯和多个地线芯以及至少一个光单元绞合成缆的节径比不大于10倍; 所述加强层采用涤纶丝编织加强层，所述半导电填充物采用半导电橡胶，所述动力线芯中的绝缘层采用乙丙橡胶层，所述松套管的材料采用聚对苯二甲酸丁二醇酯塑料，所述阻水纱采用阻水芳纶，所述触变型的复合物采用油膏，所述非金属的加强构件采用芳纶丝； 所述动力线芯有三个，所述地线芯有两个，三个所述动力线芯沿圆周方向紧靠排列，每相邻两个所述动力线芯的外侧之间紧靠排列有一个所述地线芯或光单元。
【文档编号】H01B7/17GK104036859SQ201410212491
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2012年7月13日 优先权日:2012年7月13日
【发明者】管新元, 王昆, 于阳, 张新 申请人:江苏亨通电力电缆有限公司