一种耐磨耐卷绕光纤复合卷盘电缆及其生产工艺的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于电缆领域，具体涉及一种耐磨耐卷绕光纤复合卷盘电缆及其生产工艺，为额定电压8.7/15kV及以下港口机械设备如门机、起重机等卷盘供电系统的专门电缆。
【背景技术】
[0002]随着各行各业对电缆的要求越来越高。比如在室内或户外铺设使用的橡套电缆，由于使用环境、材料、结构设计等因素，使电缆容易出现绝缘变形、线芯松动、护套开裂等情形，只有符合要求，才能更好的保障电缆安全使用。
[0003]现阶段对于港口机械配套电缆国产化需求越来越迫切，而我国目前港口机械主要设备、技术依赖国外进口，配件也是需要国外提供配套服务，相关的技术处于垄断状况，给我国港口机械规模的扩大、后期的维护保养带来很大的技术及经济压力。
【发明内容】
[0004]发明目的:为了解决现有技术的不足，本发明提供了一种耐磨耐卷绕光纤复合卷盘电缆。
[0005]技术方案:一种耐磨耐卷绕光纤复合卷盘电缆，包括缆芯、外护套层、编织加强层和内护套层，所述缆芯外依次包覆内护套层、编织加强层和外护套层；
[0006]所述缆芯由三根动力线芯、两根地线芯和光单元绞合组成；
[0007]所述动力线芯包括绝缘屏蔽层、绝缘层、导体屏蔽层和动力线芯导体层，所述动力线芯导体层外依次包覆导体屏蔽层、绝缘层和绝缘屏蔽层；
[0008]所述地线芯包括地线半导电层和地线导体层，所述地线导体层外包覆地线半导电层O
[0009]作为优化:所述绝缘层的绝缘材料为乙丙混合橡胶。性能要求如下:
[0010]①耐温等级一般在_40°C?90°C之间，这样能承受港口区域昼夜温差的变化跨度大、极南方酷热的夏天和极北地区严寒的冬天等全国各种地域复杂的不同环境使用。
[0011]②绝缘材料采用挤压式挤包方式使绝缘和导体紧密的粘结在一起的同时又可剥离，同时保证绝缘线芯的牢固性和安装方便、可行性。
[0012]③乙丙绝缘混合胶采用现有加工性能和绝缘性能优异的进口乙丙原胶(意大利埃尼4044)、低温添加剂、补强剂、硫化剂等不同添加剂按照一定的比例合理配混达到优异的综合性能。材料优异的机械物理性能具有良好的弹性和韧性提高移动性能。
[0013]作为优化:所述导体屏蔽层由导电性能优良的不可剥离半导电混合胶组成；所述绝缘屏蔽层由导电性能优良的可剥离半导电混合胶组成。
[0014]作为优化:所述内护套层的护套材料为聚氨酯弹性体；所述外护套层的护套材料为氯丁混合橡胶。性能要求如下:
[0015]①常规橡套电缆一般采用无内护套结构基本只能固定敷设，如果长时间移动会出现编织层磨破或扎坏绝缘层而发生故障，本发明采用和外护材料一致的弹性体材料作为内护套有效的保护了电缆在长期移动卷绕过程不会伤害到电缆的内部部件。
[0016]②内、外护套均采用挤压式挤出方式，特别内护套才用挤压式加工方式后能有效约束绝缘线芯滑动的固定轨迹防止在滑动过程中出现错位或淤留长度等给电缆造成致命冋题。
[0017]③耐温等级一般在_40°C?90°C之间。这样能承受港口区域昼夜温差的变化跨度大、极南方酷热的夏天和极北地区严寒的冬天等全国各种地域复杂的不同环境使用。
[0018]④护套材料具有耐户外气候变化:紫外照射、风吹雨淋、海水盐雾、设备用润滑油等特性；并具有一定的阻燃性能能通过单根垂直燃烧试验。护套材料不因摩擦损坏，耐磨性能较橡套软电缆提高10倍以上。
[0019]⑤氯丁护套混合胶采用现有加工性能和物理机械性能优异的进口氯丁原胶(日本三井CM-40)、低温添加剂、补强剂、防老剂、硫化剂、抗紫外剂、阻燃剂等不同添加剂按照一定的比例、在特定时间、温度下混合达到优异的综合性能。
[0020]一种根据所述的耐磨耐卷绕光纤复合卷盘电缆的生产工艺，包括如下步骤:
[0021](I)铜杆:选用符合GB/T 3953-2009规定的外径为2.6mm的优质铜杆作为原材料；
[0022](2)拉丝:包括中拉和小拉，形成裸铜单丝:a.中拉:采用中拉机，进线直径max3.0mm，铜单线出线直径为1.6mm?0.5mm，模具数为max 9，生产速度max 1200m/min ；b.小拉:采用小拉机，进线直径max 1.6mm，铜单线出线直径0.6mm?0.15mm，模具数max 16，生产速度 max 2000m/min ；
[0023](3)退火镀锡:采用管式退火镀锡机，退火线径为0.1Omm?0.60mm，最大生产速度为300m/min，生产头数为:40头；改变分子排列使铜单丝具有优越的导电性的同时具有柔韧性；
[0024](4)单丝绞合:将铜单丝按照一定的根数、节距进行绞合达到符合GB/T3956-2008规定的5类铜导体合格电阻的要求；采用高速束丝机，进线线径:0.18-0.62mm,束线外径范围:0.18-4mm,绞弓最大转速:2000rpm ；
[0025](5)成缆:采用盘绞机，进线截面积:最大240mm2，成缆节距:189.2_3350mm，绕包节距:16_263mm，牵引速度:5.98-44.22m/min ；
[0026](6)内护套挤出:采用90型挤出生产线:挤出外径Φ22.0-Φ 60mm，最大生产速度70m/min ；
[0027](7)撕裂绳编织:内外护层中间采用撕裂绳编织，在物理结构上提高电缆护套的强度保证在长期、高频率的拖拽过程中不变形开裂；采用编织机，进线线径:0.15-0.50mm,编织节距:14.23-143.26mm，锭子转速:15_50rpm，编织密度多80% ；
[0028](8)外护套挤出:采用60+100+150型挤出生产线:挤出外径Φ 10.0—Φ 100.0mm，最大生产速度25m/min，履带牵引收放线，龙门式收放线架；
[0029](9)成品检验；
[0030](10)包装入库。
[0031]有益效果:本发明采用性能优异的弹性体材料和自主研发的高性能橡胶材料作为电缆的护套材料，能够承受高、低温频繁变化，海水盐雾的长期侵蚀，设备自身润滑油等户内、外环境；优异的耐磨、耐卷绕、耐移动疲劳性保证使用寿命。采用合理的结构设计:绝缘线芯合理布局绞合保证电缆具有常温、低温抗扭转特性。提高电缆整体的抗使用环境性能及电缆的抗老化使用寿命，电缆使用寿命达20年。
[0032]本发明为港口机械卷盘电缆产品，原材料大多使用了国内具有高资质、高水平厂家研发出来的新材料，对拉动国内市场发展，带动上下产业链起到良好的作用。
[0033]本发明产品是环保产品，在生产过程和报废以后对环境无影响。同时该产品以优异的性能保证电力系统的稳定性，有效地降低了电磁辐射，保护人体健康；产品采用国际先进的连硫工艺技术，绝缘屏蔽的结构以及分色形式选择，保证电缆的柔软性，护套层补强方式的选用和生产工艺的实现，在物理结构上提高电缆护套的强度保证在长期、高频率的拖拽过程中不变形开裂，使电缆信号传输更具安全性、可靠性和长寿命等优点。
[0034]通过本发明打断港口机械卷盘电缆依赖进口的技术垄断。
[0035]本发明中还改变橡套电缆常规的成缆结构如:常规电缆采用3+1结构而本发明采用3+3的特殊结构；本发明所采用的成缆结构有效的提高电缆的稳定性和弯曲性能。成缆节距，常规通用橡套软电缆成缆节径比为15?20倍左右，本发明成缆节径比为8?10倍加上绝缘材料为乙丙混合胶材料极大的提高了弯曲卷绕性能。
[0036]本发明中，中心加强部件采用钢丝绳+PE代替了原先的芳纶+PE，提升了近15-20倍的抗拉伸力。耐温等级一般在-40°C?70°C之间，这样能承受港口区域昼夜温差的变化跨度大、极南方酷热的夏天和极北地区严寒的冬天等全国各种地域复杂的不同环境使用。
【附图说明】
[0037]图1是本发明的结构示意图。
[0038]图中，1、外护套层；2、编织加强层；3、内护套层；4、地线半导电层；5、地线导体层；6、绝缘屏蔽层；7、绝缘层；8、导体屏蔽层；9、动力线芯导体层；10、光单元。
【具体实施方式】
[0039]下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
[0040]实施例
[0041]如图1所示，一种耐磨耐卷绕光纤复合卷盘电缆，包括缆芯、外护套层1、编织加强层2和内护套层3，所述缆芯外依次包覆内护套层3、编织加强层2和外护套层I ;所述缆芯由三根动力线芯、两根地线芯和光单元10绞合组成；所述动力线芯包括绝缘屏蔽层6、绝缘层7、导体屏蔽层8和动力线芯导体层9，所述动力线芯导体层9外依次包覆导体屏蔽层8、绝缘层7和绝缘屏蔽层6 ;所述地线芯包括地线半导电层4和地线导体层5，所述地线导体层5外包覆地线半导电层4。
[0042]所述绝缘层7的绝缘材料为乙丙混合橡胶。性能要求如下:
[0043]①耐温等级一般在_40°C?90°C之间，这样能承受港口区域昼夜温差的变化跨度大、极南方酷热的夏天和极北地区严寒的冬天等全国各种地域复杂的不同环境使用。
[0044]②绝缘材料采用挤压式挤包方式使绝缘和导体紧密的粘结在一起的同时又可剥离，同时保证绝缘线芯的牢固性和安装方便、可行性。
[0045]③乙丙绝缘混合胶采用现有加工性能和绝缘性能优异的进口乙丙原胶(意大利埃尼4044)、低温添加剂、补强剂、硫化剂等不同添加剂按照一定的比例合理配混达到优异的综合性能。材料优异的机械物理性能具有良好的弹性和韧性提高移动性能。
[0046]所述导体屏蔽层8由导电性能优良的不可剥离半导电混合胶组成；所述绝缘屏蔽层6由导电性能优良的可剥离半导电混合胶组成。
[0047]所述内护套层3的护套材料为聚氨酯弹性体；所述外护套层I的护套材料为氯丁混合橡胶。性能要求如下:
[0048]①常规橡套电缆一般采用无内护套结构基本只能固定敷设，如果长时间移动会出现编织层磨破或扎坏绝缘层而发生故障，本发明采用和外护材料一致的弹性体材料作为内护套有效的保护了电缆在长期移动卷绕过程不会伤害到电缆的内部部件。
[0049]②内、外护套均采用挤压式挤出方式，特别内护套才用挤压式加工方式后能有效约束绝缘线芯滑动的固定轨迹防止在滑动过程中出现错位或淤留长度等给电缆造成致命冋题。
[0050]③耐温等级一般在_40°C?90°C之间。这样能承受港口区域昼夜温差的变化跨度大、极南方酷热的夏天和极北地区严寒的冬天等全国各种地域复杂的不同环境使用。
[0051]④护套材料具有耐户外气候变化:紫外照射、风吹雨淋、海水盐雾、设备用润滑油等特性；并具有一定的阻燃性能能通过单根垂直燃烧试验。护套材料不因摩擦损坏，耐磨性能较橡套软电缆提高10倍以上。
[0052]⑤氯丁护套混合胶采用现有加工性能和物理机械性能优异的进口氯丁原胶(日本三