一种高抗拉强度高运动寿命的数据传输线缆的制造方法与流程

1.本发明涉及电缆领域，尤其涉及一种高抗拉强度高运动寿命的数据传输线缆的制造方法。


背景技术：

2.目前市面上的线缆的制造方法生产出来的数据线缆大多只适用于固定敷设安装，若用于动态场合时，现有的制造方法生产出来的数据线缆无法满足百万次以上的扭转弯曲、而且抗拉能力较差，使用超过一定次数后会出现数据传输不完整以及传输失败等现象。目前行业内使用的普通数据线缆在经历1-2万次扭转和弯折测试后，绝缘与护套均会出现不同程度损坏，3-5万次测试后，导体电阻会升高甚至发生断裂，而编织层也容易发生断裂，导致数据传输失败甚至电信号中断。且整体承受拉力只有不到100n,无法在高拉力环境情况下使用。如果在某些特殊环境下需要使用数据线缆吊装3d视觉摄像组件进行动态作业，这就需要线缆可以在苛刻环境下满足数据传输的性能要求且兼顾满足较高的动态寿命要求。


技术实现要素：

3.本发明的目的是提供一种高抗拉强度高运动寿命的数据传输线缆的制造方法，用上述制造方法生产出来的数据线缆的抗拉强度达到3500n，在完成1500万次动态测试后，数据线缆中导体的电阻增加率不超过5%。
4.为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种高抗拉强度高运动寿命的数据传输线缆的制造方法，步骤如下：将30根直径为0.078～0.082mm的镀锡铜通过同心绞合方式进行绞合，在绞合时保证退扭率为100%，得到柔性导体；将柔性导体穿过挤出机中的拉管模，在挤出机中注入fep，挤出机中的热塑fep通过拉管模包覆在柔性导体上，在柔性导体上形成0.21～0.25mm厚度的fep绝缘层，得到带有fep绝缘层的柔性导体；每两根带有fep绝缘的柔性导体进行对绞，对绞时保证退扭率为100%，得到对绞元件；以芳纶纱绳为圆心，在芳纶纱绳的四周布置有抗拉绳组，抗拉绳组与芳纶纱绳组成中心填充物，汇线导向机构组与绞线机相配合后将若干对绞元件以中心填充物为圆心进行绞合成缆，绞合时保证退扭率为100%，每相邻的两个对绞元件之间的节距不同；先通过涂覆模具在铝塑复合带的两侧壁上涂覆润滑液，然后将涂覆有润滑液的铝塑复合带纵向拖包在成缆的对绞元件上；在铝塑复合带上编织有镀锡铜丝编织带，在编织镀锡铜丝编织带时，使用24锭编织机将9
×
φ0.127mm的镀锡铜丝进行均匀编织，镀锡铜丝编织带的编织密度≥85%；在镀锡铜丝编织带上纵包有由柔性pvc材质制成的护套，最终得到高抗拉强度高
运动寿命的数据传输线缆；对高抗拉强度高运动寿命的数据传输线缆进行抗拉强度测试以及1500万次动态测试。
5.进一步的，前述的一种高抗拉强度高运动寿命的数据传输线缆的制造方法，其中，所述抗拉绳组包括：三股pp绳，三股pp绳以芳纶纱绳为圆心均布紧贴在芳纶纱绳上，所述pp绳的破断抗张力≥450n、延伸率≥6%。
6.进一步的，前述的一种高抗拉强度高运动寿命的数据传输线缆的制造方法，其中，所述fep需要满足：介电常数：2.1～2.2、弯曲强度：540～640mpa、抗拉强度：20～35mpa、伸长率：300～400%。
7.进一步的，前述的一种高抗拉强度高运动寿命的数据传输线缆的制造方法，其中，所述润滑液是通过正庚烷对润滑脂进行稀释而成的，润滑脂与正庚烷之间的重量比例为0.5:99.5。
8.进一步的，前述的一种高抗拉强度高运动寿命的数据传输线缆的制造方法，其中，所述柔性pvc材质需要满足拉伸强度≥20mpa、伸长率＞300%、100%拉伸强度为10
±
2mpa。
9.进一步的，前述的一种高抗拉强度高运动寿命的数据传输线缆的制造方法，其中，十个对绞元件以中心填充物为圆心进行绞合成缆，十个对绞元件中的每个柔性导体上的fep绝缘层的颜色均不相同。
10.进一步的，前述的一种高抗拉强度高运动寿命的数据传输线缆的制造方法，其中，所述拉管模包括：模套及模芯，在模套上从左往右依次连通设置有左大右小的锥形进料孔、第一柱形出料孔及左小右大的锥形蓄胶孔，锥形进料孔的小径端与第一柱形出料孔之间通过圆弧光滑过渡连接，锥形蓄胶孔的小径端的直径大于第一柱形出料孔的直径；所述模芯从左往右依次设置有同轴的第一锥形流延部、第二锥形流延部及柱形流延部，第一锥形流延部的大径端与第二锥形流延部的大径端通过圆弧光滑过渡连接，第二锥形流延部的小径端与柱形流延部通过圆弧光滑过渡连接，第二锥形流延部的锥度与模套中的锥形进料孔的锥度相同，在模芯中从左往右依次连通设置有同轴的柱形导向孔、锥形导向孔及与柔性导体相适配的第二柱形出料孔，锥形导向孔的小径端与第二柱形出料孔之间通过圆弧光滑过渡连接，第二柱形出料孔与柱形流延部同轴；模套和模芯同轴设置在挤出机机头上，模套套设在模芯的右端，模套中的锥形进料孔与模芯中的第二锥形流延部之间形成进料流道，模套中的第一柱形出料孔与模芯中的柱形流延部之间形成出料流道，模芯中的柱形流延部位于模套中的锥形蓄胶孔中。
11.进一步的，前述的一种高抗拉强度高运动寿命的数据传输线缆的制造方法，其中，所述汇线导向机构组包括：导线机构及汇线机构，所述导线机构包括：第一立架，在第一立架上水平设置有第一套筒，在第一套筒中穿设有中心套，在第一套筒上螺纹连接有第一紧定螺钉，第一紧定螺钉穿过第一套筒后紧定在中心套上，在中心套的中心位置设置有能够供中心填充物穿过的中心孔，在第一套筒上以圆周均布有十二个导轮架，所述导轮架包括：与第一套筒相连的立柱，在立柱上滑动设置有滑动套，在滑动套上螺纹连接有第二紧定螺钉，第二紧定螺钉穿过滑动套后紧定在立柱上，在滑动套上设置有连接板，在连接板上设置有长条孔，在长条孔中穿设有带有螺纹段的转轴，转轴抵靠在连接板上，在转轴的螺纹段上螺纹连接有锁紧螺母，在转轴上转动设置有槽型导轮；
所述汇线机构包括：第二立架，在第二立架上水平设置有与第一套筒同轴的第二套筒，在第二套筒中设置有轴承孔，在轴承孔中设置有轴承，在轴承中穿设有t型汇线轮，在t型汇线轮的中心位置设置有与中心孔同轴的汇线孔，在汇线孔的进口端上设置有喇叭形导向孔，喇叭形导向孔与汇线孔之间通过圆弧光滑过渡连接。
12.进一步的，前述的一种高抗拉强度高运动寿命的数据传输线缆的制造方法，其中，所述涂覆模具包括：两块压板，在每块压板的左右两侧分别连接有一根橡胶压辊，在两块压板之间滑动穿设有两根调节螺栓，调节螺栓依次穿过两块压板后与压紧螺母螺纹连接，在调节螺栓上套装有抵靠在压板上的压簧，在两块压板的内侧壁上均设置有毛毡，毛毡延伸至橡胶压辊处，橡胶压辊向内凸出于压板的内侧壁，在任意一块压板的底部设置有一根套接管，在套接管上螺纹连接有手柄螺栓。
13.本发明的优点在于：1、由直径为0.078～0.082mm的镀锡铜绞合得到的柔性导体与0.21～0.25mm厚度的fep绝缘层组合既能满足数据传输要求又能满足柔性需求；2、芳纶纱绳可以提高线缆的整体抗拉性能，而pp绳能够在线缆弯折扭曲时起到缓冲内部应力的作用，从而提高线缆的动态扭转次数；3、在同心绞合、对绞、绞合成缆的过程中均采用100%退扭的方式能够有效去除线缆中的内应力，从而提高线缆的整体柔性；4、在铝塑复合带上涂覆有润滑液就能降低铝塑复合带与对绞元件及镀锡铜丝编织带之间的摩擦，防止在弯曲、扭转过程中铝塑复合带对fep绝缘层的磨损，以及镀锡铜丝编织带与铝塑复合带之间的磨损；5、通过本发明生产出来的高抗拉强度高运动寿命的数据传输线缆的抗拉强度能够达到3500n以上，在完成1500万次动态测试后，数据线缆中导体的电阻增加率不超过5%，说明该线缆在经过1500万次动态测试后不影响数据传输性能。
附图说明
14.图1是通过本发明所述的一种高抗拉强度高运动寿命的数据传输线缆的制造方法制造出来的高抗拉强度高运动寿命的数据传输线缆的结构示意图。
15.图2是本发明所述的一种高抗拉强度高运动寿命的数据传输线缆的制造方法中的拉管模的结构示意图。
16.图3是本发明所述的一种高抗拉强度高运动寿命的数据传输线缆的制造方法中的汇线导向机构组中导线机构的结构示意图。
17.图4是图3中a-a方向的剖视结构示意图。
18.图5是本发明所述的一种高抗拉强度高运动寿命的数据传输线缆的制造方法中的汇线导向机构组中汇线机构的结构示意图。
19.图6是图5中b-b方向的剖视结构示意图。
20.图7是本发明所述的一种高抗拉强度高运动寿命的数据传输线缆的制造方法中的涂覆模具的结构示意图。
21.图8是图7中c-c方向的剖视结构示意图。
具体实施方式
22.下面结合附图及优选实施例对本发明所述的技术方案作进一步说明。
23.一种高抗拉强度高运动寿命的数据传输线缆的制造方法，步骤如下：将30根直径为0.078～0.082mm的镀锡铜通过同心绞合方式进行绞合，在绞合时保证退扭率为100%，得到柔性导体1；选用直径为0.078～0.082mm的镀锡铜既可以满足数据传输性能，又能增加柔性导体1的柔性寿命；在挤出机中注入fep，柔性导体1以80m/min的速度穿过挤出机中的拉管模后，挤出机中的热塑fep通过拉管模包覆在柔性导体1上，在柔性导体1上形成0.21～0.25mm厚度的fep绝缘层11，得到带有fep绝缘层11的柔性导体1；所述fep需要满足：介电常数：2.1～2.2、弯曲强度：540～640mpa、抗拉强度：20～35mpa、伸长率：300～400%，fep绝缘层11的低介电常数可以满足数据传输线缆传输千兆网络数据的传输要求，而且0.21～0.25mm厚度既能对柔性导体1起到保护作用，又能满足柔性需求；每两根带有fep绝缘层11的柔性导体1进行对绞，对绞时保证退扭率为100%，得到对绞元件12；退扭率达到100%能够有效释放掉对绞过程中产生的内部应力，使对绞元件12得到优良的柔顺性；以芳纶纱绳13为圆心，在芳纶纱绳13的四周布置有抗拉绳组，所述抗拉绳组包括：三股pp绳14，三股pp绳14以芳纶纱绳13为圆心均布紧贴在芳纶纱绳13上，所述pp绳14的破断抗张力≥450n、延伸率≥6%，三股pp绳14与芳纶纱绳13组成中心填充物，汇线导向机构组与现有的绞线机相配合后将十个对绞元件12以中心填充物为圆心进行绞合成缆，绞合时保证退扭率为100%，每相邻的两个对绞元件12之间的节距不同，十个对绞元件12中的每个柔性导体1上的fep绝缘层11的颜色均不相同，即二十个柔性导体1的fep绝缘层11的颜色均不相同（本发明以以下颜色进行标注区分：绿红、绿黑、蓝红、蓝黑、棕红、棕黑、灰红、灰黑、粉红、粉黑、红、黑、桔红、桔黑、黄红、黄黑、白红、白黑、紫红、紫黑）；通过100%退扭能够有效去除十个对绞元件12绞合时产生的内应力，芳纶纱绳13的重量轻、且抗拉强度为等同粗细的钢丝的5～6倍，将芳纶纱绳13作为中填充物能够提高数据传输线缆的抗拉强度，三股pp绳14也具有一定的抗拉性能，当数据传输线缆在进行动态运动时会在内部释放应力，pp绳14能够起到缓冲内部应力的作用，从而提高数据传输线缆的动态扭转次数；先通过涂覆模具在铝塑复合带15的两侧壁上涂覆有润滑液，然后将涂覆有润滑液的铝塑复合带15纵向拖包在成缆的对绞元件12上；所述润滑液是通过正庚烷对润滑脂进行稀释而成的，润滑脂与正庚烷之间的重量比例为0.5:99.5，在铝塑复合带15上涂覆有润滑液就能降低铝塑复合带15与对绞元件12及镀锡铜丝编织带16之间的摩擦，防止在弯曲、扭转过程中铝塑复合带15对fep绝缘层11的磨损，以及镀锡铜丝编织带16与铝塑复合带15之间的磨损；本实施例中，所述润滑脂包括以下重量份的组分：10～20%稠化剂、75～90基础油以及≤5%的添加剂，所述稠化剂为脂肪酸锂皂，所述基础油为矿物油、聚烯烃合成基础油中的任意一种或两种的混合物，所述添加剂包括：0.5～1.5%抗氧化剂、0.05～0.5%防锈剂及3～4.45%抗磨剂；该种成分的润滑脂具有较好的防摩性能及抗氧化性能；在铝塑复合带15上编织有镀锡铜丝编织带16，在编织镀锡铜丝编织带16时，使用24锭编织机将9
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φ0.127mm的镀锡铜丝进行均匀编织，编织密度≥85%；采用φ0.127mm的
镀锡铜丝进行编织在保证镀锡铜丝编织带16的屏蔽作用的同时，还能提高镀锡铜丝编织带16的柔软性，在经过动态扭转时镀锡铜丝编织带16不容易发生断裂；在镀锡铜丝编织带16上纵包有由柔性pvc材质制成的护套17，最终得到如图1所示的高抗拉强度高运动寿命的数据传输线缆；所述柔性pvc需要满足：拉伸强度≥20mpa、伸长率＞300%，100%抗拉伸强度为10
±
2mpa，柔性pvc既耐磨，又具备扭转弯曲等高柔性性能；通过抗拉强度试验机对高抗拉强度高运动寿命的数据传输线缆进行抗拉强度测试，测试数据如下：通过动态弯曲测试仪配合导体电阻测试仪对高抗拉强度高运动寿命的数据传输线缆进行1500万次动态测试。所述动态弯曲测试仪及导体电阻测试仪均为现有技术，能够在市场上直接购买到，其中，动态测试的判定依据是线缆在规定次数的扭转、弯曲后导体电阻的增幅情况，若线缆断裂，则属于残次品，若在规定次数的扭转、弯曲后，导体电阻的增幅低于5%，则判定为合格，测试数据如下：
如图2所示，所述拉管模包括：模套2及模芯3，在模套2上从左往右依次连通设置有左大右小的锥形进料孔21、第一柱形出料孔22及左小右大的锥形蓄胶孔23，锥形进料孔21的小径端与第一柱形出料孔22之间通过圆弧光滑过渡连接，锥形蓄胶孔23的小径端的直径大于第一柱形出料孔22的直径；所述模芯3从左往右依次设置有同轴的第一锥形流延部31、第二锥形流延部32及柱形流延部33，第一锥形流延部31的大径端与第二锥形流延部32的大径端通过圆弧光滑过渡连接，第二锥形流延部32的小径端与柱形流延部33通过圆弧光滑过渡连接，第二锥形流延部32的锥度与模套2中的锥形进料孔21的锥度相同，在模芯3中从左往右依次连通设置有同轴的柱形导向孔34、锥形导向孔35及与柔性导体相适配的第二柱形出料孔36，锥形导向
孔35的小径端与第二柱形出料孔36之间通过圆弧光滑过渡连接，第二柱形出料孔36与柱形流延部33同轴；模套2和模芯3同轴设置在挤出机机头上，模套2套设在模芯3的右端，模套2中的锥形进料孔21与模芯3中的第二锥形流延部32之间形成进料流道24，模套2中的第一柱形出料孔22与模芯3中的柱形流延部33之间形成出料流道25，模芯3中的柱形流延部33位于模套2中的锥形蓄胶孔23中。
24.当热塑fep从挤出机机头流入到模芯3的第一锥形流延部31上后依次经过进料流道24、出料流道25后进入到锥形蓄胶孔23中，热塑fep在锥形蓄胶孔23中不会受到外部冷风的影响而发生凝结，使得热塑fep在锥形蓄胶孔23中具备良好的热塑性，这样，当柔性导体以80m/min的速度从第二柱形出料孔36中出来后与锥形蓄胶孔23中的热塑fep进行接触时，fep在柔性导体的运动作用下能够快速拉伸，从而在柔性导体上形成0.21～0.25mm厚度的fep绝缘层。
25.如图3-6所示，所述汇线导向机构组包括：导线机构4及汇线机构5，所述导线机构4包括：第一立架41，在第一立架41上水平设置有第一套筒42，在第一套筒42中穿设有中心套43，在第一套筒42上螺纹连接有第一紧定螺钉421，第一紧定螺钉421穿过第一套筒42后紧定在中心套43上，在中心套43的中心位置设置有能够供中心填充物穿过的中心孔431，在第一套筒42上以圆周均布有十二个导轮架44，所述导轮架44包括：与第一套筒42相连的立柱441，在立柱441上滑动设置有滑动套442，在滑动套442上螺纹连接有第二紧定螺钉443，第二紧定螺钉443穿过滑动套442后紧定在立柱441上，在滑动套442上设置有连接板444，在连接板444上设置有长条孔，在长条孔中穿设有带有螺纹段的转轴445，转轴445抵靠在连接板444上，在转轴445的螺纹段上螺纹连接有锁紧螺母446，在转轴445上转动设置有槽型导轮447；所述汇线机构5包括：第二立架51，在第二立架51上水平设置有与第一套筒42同轴的第二套筒52，在第二套筒52中设置有轴承孔，在轴承孔中设置有轴承53，在轴承53中穿设有t型汇线轮54，在t型汇线轮54的中心位置设置有与中心孔431同轴的汇线孔541，在汇线孔541的进口端上设置有喇叭形导向孔，喇叭形导向孔与汇线孔541之间通过圆弧光滑过渡连接。
26.汇线导向机构组配合原有的绞线机进行绞合成缆时，先调节导线机构4中的所有槽型导轮447的位置，使所有槽型导轮447与中心孔431之间的距离保持一致，然后将中心填充物穿过导线机构4中的中心孔431中，再将十个对绞元件以两两对角方式放置在导线机构4中的十个槽型导轮447中，然后以中心填充物为圆心，将中心填充物与十个对绞元件一起穿过汇线机构5的汇线孔541后与绞线机配合，启动绞线机后十个对绞元件就能以中心填充物为圆心进行绞合。相较于现有的井字形导线架，本发明所述的导线机构4能够对对绞元件进行张力支撑，从而对对绞元件进行定位及绷紧，防止对绞元件发生晃动而使绞合不紧密，而由芳纶纱绳、三股pp绳组成的中心填充物在经过导线机构4中的中心孔431后被中心孔431挤压后能够得到进一步的贴合；相较于现有的汇线轮，本发明所述的汇线机构5中的t型汇线轮54能够跟随绞合方向同步转动，这样就降低了对对绞元件的损伤。
27.如图7、图8所示，所述涂覆模具包括：两块压板6，在每块压板6的左右两侧分别连接有一根橡胶压辊61，在两块压板6之间滑动穿设有两根调节螺栓62，调节螺栓62依次穿过
两块压板6后与压紧螺母63螺纹连接，在调节螺栓62上套装有抵靠在压板6上的压簧64，在两块压板6的内侧壁上均设置有毛毡65，毛毡65延伸至橡胶压辊61处，橡胶压辊61向内凸出于压板6的内侧壁，在任意一块压板6的底部设置有一根套接管66，在套接管66上螺纹连接有手柄螺栓67。在对铝塑复合带进行纵向拖包前，需要将铝塑复合带上涂覆润滑液，先将涂覆模具通过套接管66套接在铝塑复合带拖包设备上、并用手柄螺栓67锁紧，然后将铝塑复合带放置到两块压板6之间，然后通过压紧螺母63、调节螺栓62及压簧64之间的配合将两块压板6进行挤压，直至两块压板6上的橡胶压辊61处的毛毡65抵靠在铝塑复合带的两侧壁上，然后往毛毡65上持续滴润滑液使毛毡65充满润滑液，铝塑复合带在进行纵向拖包时，铝塑复合带先进入到涂覆模具中，涂覆模具中一侧的两个橡胶压辊61处的毛毡65先对铝塑复合带的两侧壁进行擦拭，去除铝塑复合带两侧壁上的杂质，然后铝塑复合带进入到压板6处的毛毡65中，该毛毡65会将润滑液涂覆在铝塑复合带的两侧壁上，然后铝塑复合带从另一侧的两个橡胶压辊61处的毛毡65中出来，该处的毛毡65将铝塑复合带两侧壁上多余的润滑液擦拭掉，防止润滑液过多影响后续的纵向拖包工序。
28.最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在发明的权利要求保护范围之内。