本发明涉及电缆制备技术领域,具体为一种硅橡胶绝缘耐高温电缆。
背景技术:
电力电缆主要是用于传输和分配电能的电缆。常用于城市地下电网、发电站的引出线路,在电力线路中,电缆所占的比重正逐渐增加,因而各种性能类型的电力电缆应运产生,尤其是耐火电力电缆,其作为引出线,耐火性能不仅要好,同时要具有较强的机械性能。
现在电力电缆使用的环境越来越多样化,高温、低温、恶劣的气候、恶劣的环境等等都对常规电缆的使用提出了各种各样的难题,传统的硅橡胶绝缘电缆存在着耐高温差的缺点,电缆在受到高温后,抗拉性能大大降低,在电缆生产完成后,需要对电缆进行耐高温拉伸性能检测,目前的拉伸检测装置检测效率低,且操作起来较为繁琐,为解决以上问题,本领域技术人员提出了一种硅橡胶绝缘耐高温电缆。
技术实现要素:
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足,本发明提供了一种硅橡胶绝缘耐高温电缆,解决了传统的硅橡胶绝缘电缆存在着耐高温差的缺点,电缆在受到高温后,抗拉性能大大降低,在电缆生产完成后,需要对电缆进行耐高温拉伸性能检测,目前的拉伸检测装置检测效率低,且操作起来较为繁琐的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:一种硅橡胶绝缘耐高温电缆,包括电缆本体,所述电缆本体包括主线芯、绝缘套、屏蔽层、橡胶骨架、云母带和加固条,所述主线芯位于橡胶骨架的内部设置有若干根,且云母带绕包在主线芯的表面,所述加固条设置在橡胶骨架的内部,且屏蔽层挤包在橡胶骨架的表面,所述绝缘套设置在屏蔽层的表面。
优选的,所述绝缘套采用硅橡胶材料制成,且绝缘套的厚度为8mm-10mm,所述屏蔽层采用半导电内层和聚乙烯外层组合而成,且半导电内层与聚乙烯外层为一体挤包成型,所述加固条采用柔性钢丝绳材料制成。
优选的,所述橡胶骨架采用聚氨酯材料制成,所述橡胶骨架的制备方法包括以下步骤:
s21、选用硅橡胶100-160份、硅烷偶联剂6-10份和纳米硅酸盐10-20份;
s22、将硅橡胶置于搅拌机中,在转速为1600-2000r/min,温度为30℃-40℃条件下进行搅拌处理,搅拌时间为5-10min,完成对硅橡胶的搅拌处理后,向搅拌机中依次添加硅烷偶联剂和纳米硅酸盐,在真空度为-0.1mpa的条件下,控制搅拌机温度为25℃-35℃,转速为2400-2600r/min,搅拌时间为6-8min,搅拌均匀,制得硅橡胶涂料;
s23、通过经线和纬线编制成型骨架本体,纬线采用单根聚氨酯纤维,经线包括第一经线和第二经线,且第一经线采用单根聚氨酯纤维构成,第二经线采用多根聚氨酯纤维构成;
s24、将s22中制得的硅橡胶涂料涂覆在s23中的骨架本体上,控制硫化辊温度为240℃-260℃,机器走速为3-4m/min,拉力为2000-2400n,控制硅橡胶涂层的厚度为0.3-0.5mm,制得橡胶骨架。
优选的,所述s22中,单根聚氨酯纤维的线径为0.25mm,密度为15根/cm。
优选的,所述硅橡胶绝缘耐高温电缆的制备方法包括以下步骤:
步骤一、原料制备:对硅橡胶绝缘耐高温电缆的材料主线芯、绝缘套、屏蔽层、橡胶骨架、云母带以及加固条进行制备;
步骤二、电缆装配:在橡胶骨架的内部进行加固条的安装,将云母带绕包在每一根主线芯的表面,接着将绕包有云母带的主线芯装配在橡胶骨架的内部,在橡胶骨架的表面进行屏蔽层的包覆,最后对绝缘套使用挤出机进行挤料,并将挤出料包覆在屏蔽层的表面,完成对电缆整体的装配;
步骤三、冷却成型:将装配完成的电缆穿过冷却水槽的内部,对电缆本体进行冷却成型;
步骤四、性能检测:利用高温抗拉伸性能检测设备对成型后的电缆本体进行性能检测,将电缆本体的一端穿过机箱左侧导料板的导料孔中,使电缆本体的一端进入机箱的内部,此时牵引机构中的两个电动推杆驱动轴伸出,两个电动推杆驱动轴一端的定位块靠近,利用两个定位块相对一侧的橡胶垫一与电缆本体表面的上下侧紧密接触,完成对电缆本体一端的固定,接着牵引架内部上下方的两个直线电机分别在两个直线滑轨上向右侧进行滑动,带动电缆本体的一端位移至右侧导料组件的导料孔中,操作控制器打开两个加热组件开关,对热风机设定温度值,热风机产生的高温气体通过风罩进入机箱的内部,对机箱内部的电缆本体进行加热,加热十分钟后,打开两个拉伸机构的开关,活动块一侧的伺服电缸驱动轴伸出,两个夹块进行相对运动,利用两个夹块相对一侧的橡胶垫二分别与电缆本体表面的前后侧之间紧密接触,实现对电缆本体的夹紧,接着打开伺服电机开关,利用伺服电机输出轴带动转动杆进行转动,转动杆通过表面开设的外螺纹与活动块内部的内螺纹孔进行螺纹配合,使两个活动块在转动杆表面的两侧进行相反方向的位移,从而对两个活动块之间的电缆本体进行拉伸性能检测,通过对伺服电机输出轴的转动行程进行控制,调节拉伸力度,对机箱内部的电缆本体进行多段拉伸性能检测,经过性能检测后的电缆本体通过导料辊送到机箱的外部;
步骤五、完成制备:对经过高温拉伸性能检测后的电缆本体进行表面清洁处理,最后通过收卷机构对电缆本体进行收卷,完成硅橡胶绝缘耐高温电缆的制备。
优选的,所述硅橡胶绝缘耐高温电缆的高温抗拉伸性能检测设备包括机箱以及通过螺栓固定在机箱正面与背面的两个安装板;
所述机箱的内部设置有牵引机构,且机箱的两侧均设置有导料组件,两个所述安装板的内部均设置有加热组件,且两个安装板相对的一侧均设置有拉伸机构。
优选的,所述牵引机构包括设置在机箱内部的牵引架;
所述牵引架内壁的顶部与底部均固定连接有直线滑轨,且两个直线滑轨的表面均滑动连接有直线电机,两个所述直线电机相对的一侧均固定连接有电动推杆,且两个电动推杆驱动轴的一端均固定连接有定位块,两个所述定位块相对的一侧均开设有弧形槽,且两个弧形槽的内壁均固定连接有橡胶垫一。
优选的,所述拉伸机构包括固定在安装板背面的伺服电机以及位于安装板背面转动的转动杆;
所述安装板背面的两侧均固定连接有固定块,且转动杆的两端分别与两个固定块的内部转动连接,所述伺服电机输出轴的一端通过联轴器与转动杆的一端固定连接,所述转动杆表面的两侧均开设有外螺纹,且两个外螺纹的旋向相反,所述转动杆表面的两侧均螺纹连接有活动块,且两个活动块的正面均与安装板的背面滑动连接,两个所述活动块的内部分别开设有与两个外螺纹相适配的内螺纹孔,且两个活动块的背面均固定连接有伺服电缸,两个所述伺服电缸驱动轴的一端均螺纹连接有夹块,且两个夹块相对的一侧均固定连接有橡胶垫二。
优选的,所述加热组件包括两个固定在安装板正面两侧的热风机以及两个固定在安装板背面两侧的风罩;
所述热风机出风口的一端通过导管与风罩的内部连通,且风罩的内部固定连接有滤网。
优选的,所述导料组件包括两个设置在机箱两侧的导料板以及设置在两个导料板内部的导料辊;
所述导料辊的内部固定连接有转轴,所述导料板的内部开设有导料孔,且转轴的两端分别与导料孔内壁的两侧转动连接。
(三)有益效果
本发明提供了一种硅橡胶绝缘耐高温电缆。与现有技术相比具备以下有益效果:
(1)、该硅橡胶绝缘耐高温电缆,通过电缆本体包括主线芯、绝缘套、屏蔽层、橡胶骨架、云母带和加固条,主线芯位于橡胶骨架的内部设置有若干根,且云母带绕包在主线芯的表面,加固条设置在橡胶骨架的内部,且屏蔽层挤包在橡胶骨架的表面,绝缘套设置在屏蔽层的表面,绝缘套采用硅橡胶材料制成,且绝缘套的厚度为8mm-10mm,屏蔽层采用半导电内层和聚乙烯外层组合而成,且半导电内层与聚乙烯外层为一体挤包成型,加固条采用柔性钢丝绳材料制成,利用在电缆内部设置橡胶骨架,让电缆不仅耐高温性能优异,且力学强度、拉伸性能、耐曲折性能等均得到了明显改善,电缆的使用寿命大幅提高。
(2)、该硅橡胶绝缘耐高温电缆,通过牵引架内壁的顶部与底部均固定连接有直线滑轨,且两个直线滑轨的表面均滑动连接有直线电机,两个直线电机相对的一侧均固定连接有电动推杆,且两个电动推杆驱动轴的一端均固定连接有定位块,两个定位块相对的一侧均开设有弧形槽,且两个弧形槽的内壁均固定连接有橡胶垫一,牵引机构中的两个电动推杆驱动轴伸出,两个电动推杆驱动轴一端的定位块靠近,利用两个定位块相对一侧的橡胶垫一与电缆本体表面的上下侧紧密接触,完成对电缆本体一端的固定,接着牵引架内部上下方的两个直线电机分别在两个直线滑轨上向右侧进行滑动,带动电缆本体在机箱的内部进行位移,有效提高对电缆进行高温拉伸性能检测的效率。
(3)、该硅橡胶绝缘耐高温电缆,通过安装板背面的两侧均固定连接有固定块,且转动杆的两端分别与两个固定块的内部转动连接,伺服电机输出轴的一端通过联轴器与转动杆的一端固定连接,转动杆表面的两侧均开设有外螺纹,且两个外螺纹的旋向相反,转动杆表面的两侧均螺纹连接有活动块,且两个活动块的正面均与安装板的背面滑动连接,两个活动块的内部分别开设有与两个外螺纹相适配的内螺纹孔,且两个活动块的背面均固定连接有伺服电缸,两个伺服电缸驱动轴的一端均螺纹连接有夹块,且两个夹块相对的一侧均固定连接有橡胶垫二,加热组件包括两个固定在安装板正面两侧的热风机以及两个固定在安装板背面两侧的风罩,热风机出风口的一端通过导管与风罩的内部连通,且风罩的内部固定连接有滤网,热风机产生的高温气体通过风罩进入机箱的内部,对机箱内部的电缆本体进行加热,利用两个夹块相对一侧的橡胶垫二分别与电缆本体表面的前后侧之间紧密接触,实现对电缆本体的夹紧,接着打开伺服电机开关,利用伺服电机输出轴带动转动杆进行转动,转动杆通过表面开设的外螺纹与活动块内部的内螺纹孔进行螺纹配合,使两个活动块在转动杆表面的两侧进行相反方向的位移,从而对两个活动块之间的电缆本体进行拉伸性能检测,通过对伺服电机输出轴的转动行程进行控制,调节拉伸力度,对电缆的拉伸检测效率较高,操作较为方便。
附图说明
图1为本发明硅橡胶绝缘耐高温电缆结构的示意图;
图2为本发明高温抗拉伸性能检测设备结构的示意图;
图3为本发明牵引机构结构的示意图;
图4为本发明图3中a处放大图;
图5为本发明拉伸机构结构的示意图;
图6为本发明伺服电缸与夹块结构的示意图;
图7为本发明加热组件与安装板结构的示意图;
图8为本发明导料组件结构的示意图。
图中,10电缆本体、101主线芯、102绝缘套、103屏蔽层、104橡胶骨架、105云母带、106加固条、1牵引机构、11牵引架、12直线滑轨、13直线电机、14电动推杆、15定位块、16弧形槽、17橡胶垫一、2拉伸机构、21伺服电机、22转动杆、23固定块、24外螺纹、25活动块、26内螺纹孔、27伺服电缸、28夹块、29橡胶垫二、3加热组件、31热风机、32风罩、33滤网、4导料组件、41导料板、42导料辊、43转轴、44导料孔、5机箱、6安装板。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,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,都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-8,本发明提供三种技术方案:一种硅橡胶绝缘耐高温电缆,具体包括以下实施例:
实施例1
一种硅橡胶绝缘耐高温电缆,包括电缆本体10,电缆本体10包括主线芯101、绝缘套102、屏蔽层103、橡胶骨架104、云母带105和加固条106,主线芯101位于橡胶骨架104的内部设置有若干根,且云母带105绕包在主线芯101的表面,加固条106设置在橡胶骨架104的内部,且屏蔽层103挤包在橡胶骨架104的表面,绝缘套102设置在屏蔽层103的表面。
绝缘套102采用硅橡胶材料制成,且绝缘套102的厚度为8mm-10mm,屏蔽层103采用半导电内层和聚乙烯外层组合而成,且半导电内层与聚乙烯外层为一体挤包成型,加固条106采用柔性钢丝绳材料制成。
橡胶骨架104采用聚氨酯材料制成,橡胶骨架104的制备方法包括以下步骤:
s21、选用硅橡胶100份、硅烷偶联剂6份和纳米硅酸盐10份;
s22、将硅橡胶置于搅拌机中,在转速为1600r/min,温度为30℃条件下进行搅拌处理,搅拌时间为5min,完成对硅橡胶的搅拌处理后,向搅拌机中依次添加硅烷偶联剂和纳米硅酸盐,在真空度为-0.1mpa的条件下,控制搅拌机温度为25℃,转速为2400r/min,搅拌时间为6min,搅拌均匀,制得硅橡胶涂料;
s23、通过经线和纬线编制成型骨架本体,纬线采用单根聚氨酯纤维,经线包括第一经线和第二经线,且第一经线采用单根聚氨酯纤维构成,第二经线采用多根聚氨酯纤维构成;
s24、将s22中制得的硅橡胶涂料涂覆在s23中的骨架本体上,控制硫化辊温度为240℃,机器走速为3m/min,拉力为2000n,控制硅橡胶涂层的厚度为0.3mm,制得橡胶骨架104。
s22中,单根聚氨酯纤维的线径为0.25mm,密度为15根/cm。
硅橡胶绝缘耐高温电缆的制备方法包括以下步骤:
步骤一、原料制备:对硅橡胶绝缘耐高温电缆的材料主线芯101、绝缘套102、屏蔽层103、橡胶骨架104、云母带105以及加固条106进行制备;
步骤二、电缆装配:在橡胶骨架104的内部进行加固条106的安装,将云母带105绕包在每一根主线芯101的表面,接着将绕包有云母带105的主线芯101装配在橡胶骨架104的内部,在橡胶骨架104的表面进行屏蔽层103的包覆,最后对绝缘套102使用挤出机进行挤料,并将挤出料包覆在屏蔽层103的表面,完成对电缆整体的装配;
步骤三、冷却成型:将装配完成的电缆穿过冷却水槽的内部,对电缆本体10进行冷却成型;
步骤四、性能检测:利用高温抗拉伸性能检测设备对成型后的电缆本体10进行性能检测,将电缆本体10的一端穿过机箱5左侧导料板41的导料孔44中,使电缆本体10的一端进入机箱5的内部,此时牵引机构1中的两个电动推杆14驱动轴伸出,两个电动推杆14驱动轴一端的定位块15靠近,利用两个定位块15相对一侧的橡胶垫一17与电缆本体10表面的上下侧紧密接触,完成对电缆本体10一端的固定,接着牵引架11内部上下方的两个直线电机13分别在两个直线滑轨12上向右侧进行滑动,带动电缆本体10的一端位移至右侧导料组件4的导料孔44中,操作控制器打开两个加热组件3开关,对热风机31设定温度值,热风机31产生的高温气体通过风罩32进入机箱5的内部,对机箱5内部的电缆本体10进行加热,加热十分钟后,打开两个拉伸机构2的开关,活动块25一侧的伺服电缸27驱动轴伸出,两个夹块28进行相对运动,利用两个夹块28相对一侧的橡胶垫二29分别与电缆本体10表面的前后侧之间紧密接触,实现对电缆本体10的夹紧,接着打开伺服电机21开关,利用伺服电机21输出轴带动转动杆22进行转动,转动杆22通过表面开设的外螺纹24与活动块25内部的内螺纹孔26进行螺纹配合,使两个活动块25在转动杆22表面的两侧进行相反方向的位移,从而对两个活动块25之间的电缆本体10进行拉伸性能检测,通过对伺服电机21输出轴的转动行程进行控制,调节拉伸力度,对机箱5内部的电缆本体10进行多段拉伸性能检测,经过性能检测后的电缆本体10通过导料辊42送到机箱5的外部;
步骤五、完成制备:对经过高温拉伸性能检测后的电缆本体10进行表面清洁处理,最后通过收卷机构对电缆本体10进行收卷,完成硅橡胶绝缘耐高温电缆的制备。
请参阅图2,硅橡胶绝缘耐高温电缆的高温抗拉伸性能检测设备包括机箱5以及通过螺栓固定在机箱5正面与背面的两个安装板6;
机箱5的内部设置有牵引机构1,且机箱5的两侧均设置有导料组件4,两个安装板6的内部均设置有加热组件3,且两个安装板6相对的一侧均设置有拉伸机构2。
请参阅图3和图4,牵引机构1包括设置在机箱5内部的牵引架11;
牵引架11内壁的顶部与底部均固定连接有直线滑轨12,且两个直线滑轨12的表面均滑动连接有直线电机13,两个直线电机13相对的一侧均固定连接有电动推杆14,且两个电动推杆14驱动轴的一端均固定连接有定位块15,两个定位块15相对的一侧均开设有弧形槽16,且两个弧形槽16的内壁均固定连接有橡胶垫一17。
请参阅图5和图6,拉伸机构2包括固定在安装板6背面的伺服电机21以及位于安装板6背面转动的转动杆22;
安装板6背面的两侧均固定连接有固定块23,且转动杆22的两端分别与两个固定块23的内部转动连接,伺服电机21输出轴的一端通过联轴器与转动杆22的一端固定连接,转动杆22表面的两侧均开设有外螺纹24,且两个外螺纹24的旋向相反,转动杆22表面的两侧均螺纹连接有活动块25,且两个活动块25的正面均与安装板6的背面滑动连接,两个活动块25的内部分别开设有与两个外螺纹24相适配的内螺纹孔26,且两个活动块25的背面均固定连接有伺服电缸27,两个伺服电缸27驱动轴的一端均螺纹连接有夹块28,且两个夹块28相对的一侧均固定连接有橡胶垫二29。
请参阅图7,加热组件3包括两个固定在安装板6正面两侧的热风机31以及两个固定在安装板6背面两侧的风罩32;
热风机31出风口的一端通过导管与风罩32的内部连通,且风罩32的内部固定连接有滤网33。
请参阅图8,导料组件4包括两个设置在机箱5两侧的导料板41以及设置在两个导料板41内部的导料辊42;
导料辊42的内部固定连接有转轴43,导料板41的内部开设有导料孔44,且转轴43的两端分别与导料孔44内壁的两侧转动连接。
实施例2
本实施例与实施例1的不同之处在于:
橡胶骨架104的制备方法包括以下步骤:
s21、选用硅橡胶160份、硅烷偶联剂10份和纳米硅酸盐20份;
s22、将硅橡胶置于搅拌机中,在转速为2000r/min,温度为40℃条件下进行搅拌处理,搅拌时间为10min,完成对硅橡胶的搅拌处理后,向搅拌机中依次添加硅烷偶联剂和纳米硅酸盐,在真空度为-0.1mpa的条件下,控制搅拌机温度为35℃,转速为2600r/min,搅拌时间为8min,搅拌均匀,制得硅橡胶涂料;
s23、通过经线和纬线编制成型骨架本体,纬线采用单根聚氨酯纤维,经线包括第一经线和第二经线,且第一经线采用单根聚氨酯纤维构成,第二经线采用多根聚氨酯纤维构成;
s24、将s22中制得的硅橡胶涂料涂覆在s23中的骨架本体上,控制硫化辊温度为260℃,机器走速为4m/min,拉力为2400n,控制硅橡胶涂层的厚度为0.5mm,制得橡胶骨架。
实施例3
本实施例与实施例1的不同之处在于:
橡胶骨架104的制备方法包括以下步骤:
s21、选用硅橡胶130份、硅烷偶联剂8份和纳米硅酸盐15份;
s22、将硅橡胶置于搅拌机中,在转速为1800r/min,温度为35℃条件下进行搅拌处理,搅拌时间为8min,完成对硅橡胶的搅拌处理后,向搅拌机中依次添加硅烷偶联剂和纳米硅酸盐,在真空度为-0.1mpa的条件下,控制搅拌机温度为30℃,转速为2500r/min,搅拌时间为7min,搅拌均匀,制得硅橡胶涂料;
s23、通过经线和纬线编制成型骨架本体,纬线采用单根聚氨酯纤维,经线包括第一经线和第二经线,且第一经线采用单根聚氨酯纤维构成,第二经线采用多根聚氨酯纤维构成;
s24、将s22中制得的硅橡胶涂料涂覆在s23中的骨架本体上,控制硫化辊温度为250℃,机器走速为3.5m/min,拉力为2200n,控制硅橡胶涂层的厚度为0.4mm,制得橡胶骨架。
同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术。
本发明中高温抗拉伸性能检测设备的工作原理:
使用时,将电缆本体10的一端穿过机箱5左侧导料板41的导料孔44中,使电缆本体10的一端进入机箱5的内部,此时牵引机构1中的两个电动推杆14驱动轴伸出,两个电动推杆14驱动轴一端的定位块15靠近,利用两个定位块15相对一侧的橡胶垫一17与电缆本体10表面的上下侧紧密接触,完成对电缆本体10一端的固定,接着牵引架11内部上下方的两个直线电机13分别在两个直线滑轨12上向右侧进行滑动,带动电缆本体10的一端位移至右侧导料组件4的导料孔44中,操作控制器打开两个加热组件3开关,对热风机31设定温度值,热风机31产生的高温气体通过风罩32进入机箱5的内部,对机箱5内部的电缆本体10进行加热,加热十分钟后,打开两个拉伸机构2的开关,活动块25一侧的伺服电缸27驱动轴伸出,两个夹块28进行相对运动,利用两个夹块28相对一侧的橡胶垫二29分别与电缆本体10表面的前后侧之间紧密接触,实现对电缆本体10的夹紧,接着打开伺服电机21开关,利用伺服电机21输出轴带动转动杆22进行转动,转动杆22通过表面开设的外螺纹24与活动块25内部的内螺纹孔26进行螺纹配合,使两个活动块25在转动杆22表面的两侧进行相反方向的位移,从而对两个活动块25之间的电缆本体10进行拉伸性能检测,通过对伺服电机21输出轴的转动行程进行控制,调节拉伸力度,对机箱5内部的电缆本体10进行多段拉伸性能检测,经过性能检测后的电缆本体10通过导料辊42送到机箱5的外部。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神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,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。