本發(fā)明涉及電線電纜，具體而言涉及柔性抗扭轉(zhuǎn)控制電纜及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、柔性電纜尤其用于機(jī)器人、自動(dòng)化設(shè)備等需頻繁往復(fù)運(yùn)動(dòng)或者多次折彎敷設(shè)的應(yīng)用場合，需要電纜具有高度的靈活性、耐磨性、耐扭轉(zhuǎn)性和耐彎曲性的特性，以滿足機(jī)器人和自動(dòng)化設(shè)備在復(fù)雜工作環(huán)境中對電纜的嚴(yán)格要求，耐扭轉(zhuǎn)和彎曲性能對于確保電纜在機(jī)器人操作中的可靠性和耐用性至關(guān)重要。

2、柔性機(jī)器人電纜在機(jī)器人運(yùn)動(dòng)過程中，特別是機(jī)械手臂等需要大幅度連續(xù)變換姿態(tài)和扭轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的設(shè)備中，長時(shí)間、高頻次的反復(fù)運(yùn)動(dòng)，電纜屏蔽層是極易損的部位部分，屏蔽層是銅絲或鍍錫銅絲編織而成，其編織結(jié)構(gòu)容易因應(yīng)急集中而受損，導(dǎo)致的銅絲斷裂或松散的損壞現(xiàn)象，由此引起的對屏蔽層、絕緣層的破壞以及尖刺局放效應(yīng)是不被期望的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、鑒于現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷與不足，根據(jù)本發(fā)明目的的第一方面，提出一種柔性抗扭轉(zhuǎn)控制電纜，包括：

2、纜芯，所述纜芯的外側(cè)擠包內(nèi)護(hù)套；

3、屏蔽層，編織包覆在所述內(nèi)護(hù)套的外側(cè)；

4、內(nèi)襯層，設(shè)置在所述屏蔽層的外側(cè)；

5、外護(hù)套，擠包在所述內(nèi)襯層的外側(cè)；

6、其中，所述屏蔽層包括編織層以及繞所述內(nèi)護(hù)套周側(cè)均勻分布的多個(gè)彈性件，且任意相鄰兩個(gè)所述彈性件被等距的編織在所述編織層中，使所述編織層在所述彈性件處具有徑向以及周向的活動(dòng)量。

7、優(yōu)選的，所述編織層包括沿周向依次交替分布的第一編織部和第二編織部，所述第一編織部處于相鄰的兩個(gè)所述彈性件之間，所述第二編織部包覆在所述彈性件的外周，且所述第一編織部、第二編織部的連接處與所述彈性件之間具有間隙。

8、優(yōu)選的，所述第一編織部、第二編織部的連接處與多個(gè)所述彈性件的圓心處于同一圓上。

9、優(yōu)選的，所述第一編織部與第二編織部被一體的編織成型，使所述第一編織部與第二編織部的編織密度相同，且所述第二編織部在所述彈性件單側(cè)的編織密度為所述第一編織部編織密度的一半。

10、優(yōu)選的，所述第二編織部在所述彈性件周側(cè)的覆蓋角度范圍為π～2π。

11、優(yōu)選的，所述屏蔽層包括第一屏蔽層和第二屏蔽層，所述第一屏蔽層編織包覆在所述內(nèi)護(hù)套的外側(cè)，所述第二屏蔽層編織包覆在所述第一屏蔽層的外側(cè)，且所述第一屏蔽層與第二屏蔽層在周向上交錯(cuò)設(shè)置，使雙層所述彈性件在周向以及徑向均錯(cuò)位分布。

12、所述彈性件包括半導(dǎo)電或?qū)щ姀椥詶l，且所述彈性件被構(gòu)造為空心或?qū)嵭慕Y(jié)構(gòu)。

13、優(yōu)選的，所述纜芯包括絞合在所述控制線芯外側(cè)的一組以上的動(dòng)力線芯、信號線芯，所述動(dòng)力線芯、信號線芯在所述控制線芯外側(cè)周向方向交替分布；

14、所述信號線芯包括雙絞線、編織包覆在所述雙絞線外側(cè)的內(nèi)屏蔽層以及擠包在所述內(nèi)屏蔽層外側(cè)的絕緣層，所述絕緣層被構(gòu)造為在徑向能被彈性壓縮，所述動(dòng)力線芯與所述絕緣層相切貼觸，使任意相鄰兩個(gè)所述動(dòng)力線芯之間具有活動(dòng)空間。

15、優(yōu)選的，所述絕緣層的外側(cè)壁上設(shè)有兩組對稱分布的線槽，每組包括三條以上的所述線槽，且相鄰的兩個(gè)所述線槽之間形成支撐片；

16、所述內(nèi)屏蔽層的外側(cè)對應(yīng)所述雙絞線的螺旋接縫處絞合有彈性填充，使所述內(nèi)屏蔽層緊貼在所述雙絞線外側(cè)。

17、本發(fā)明第二方面提出一種柔性抗扭轉(zhuǎn)控制電纜的制備方法，包括以下步驟：

18、步驟1、制備纜芯：

19、步驟1.1制備動(dòng)力線芯：將退火的無氧銅絲絞合形成導(dǎo)芯，并在導(dǎo)芯外側(cè)擠包絕緣形成所述動(dòng)力線芯；

20、步驟1.2制備信號線芯：在雙絞線的外側(cè)編織形成內(nèi)屏蔽層，并在內(nèi)屏蔽層的外側(cè)對應(yīng)所述雙絞線的螺旋接縫處絞合彈性填充，最后在外側(cè)擠包絕緣層形成所述信號線芯；

21、步驟1.3制備控制線芯：將多組控制線絞合，并在外側(cè)編織屏蔽后擠包絕緣，形成所述控制線芯；

22、步驟1.4絞合：將所述控制線芯置于纜心位置，利用絞線機(jī)將所述動(dòng)力線芯和信號線芯周向交替的絞合在所述控制線芯的外側(cè)，形成纜芯；

23、步驟2、擠包內(nèi)護(hù)套：利用擠包機(jī)在所述纜芯的外側(cè)擠包一層絕緣形成所述內(nèi)護(hù)套；

24、步驟3、制備屏蔽層：利用編織機(jī)在所述內(nèi)護(hù)套的外側(cè)編織銅網(wǎng)屏蔽，在編織的同時(shí)，將分布在所述內(nèi)護(hù)套周側(cè)的彈性件編織到銅網(wǎng)中形成第一屏蔽層，以相同方法在所述第一屏蔽層的外側(cè)編織第二屏蔽層，并保持內(nèi)、外層的彈性件在周向上錯(cuò)位，形成所述屏蔽層；

25、步驟4、擠包外護(hù)套：在所述屏蔽層的外側(cè)包覆內(nèi)襯材料形成內(nèi)襯層，再在所述內(nèi)襯層的外側(cè)擠包絕緣形成所述外護(hù)套。

26、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提出的柔性抗扭轉(zhuǎn)控制電纜的顯著優(yōu)點(diǎn)在于：

27、本發(fā)明的柔性抗扭轉(zhuǎn)控制電纜通過在編織層內(nèi)編入彈性件，彈性件即可以使編織層具有較大的形變量，又不會(huì)降低屏蔽覆蓋面積，當(dāng)編織層在彎曲或扭轉(zhuǎn)工況下時(shí)，由彈性件被壓縮形變，使該部分釋放應(yīng)力，從而可以提高編織層耐彎曲扭轉(zhuǎn)能力，以及提升編織層的使用壽命；同時(shí)，將動(dòng)力線芯以及信號線芯交替絞合在控制線芯的外側(cè)，并使其中的信號線芯具有可壓縮性，當(dāng)電纜在彎曲或扭轉(zhuǎn)工況下，動(dòng)力線芯可以向能被壓縮的信號線芯方向擠壓，從而釋放動(dòng)力線芯以及信號線芯的彎曲應(yīng)力，使整個(gè)纜芯的耐彎曲、扭轉(zhuǎn)能力更強(qiáng)。

技術(shù)特征：

1.一種柔性抗扭轉(zhuǎn)控制電纜，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柔性抗扭轉(zhuǎn)控制電纜，其特征在于，所述編織層(51)包括沿周向依次交替分布的第一編織部(511)和第二編織部(512)，所述第一編織部(511)處于相鄰的兩個(gè)所述彈性件(52)之間，所述第二編織部(512)包覆在所述彈性件(52)的外周，且所述第一編織部(511)、第二編織部(512)的連接處與所述彈性件(52)之間具有間隙(501)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的柔性抗扭轉(zhuǎn)控制電纜，其特征在于，所述第一編織部(511)、第二編織部(512)的連接處與多個(gè)所述彈性件(52)的圓心處于同一圓上。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的柔性抗扭轉(zhuǎn)控制電纜，其特征在于，所述第一編織部(511)與第二編織部(512)被一體的編織成型，使所述第一編織部(511)與第二編織部(512)的編織密度相同，且所述第二編織部(512)在所述彈性件(52)單側(cè)的編織密度為所述第一編織部(511)編織密度的一半。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的柔性抗扭轉(zhuǎn)控制電纜，其特征在于，所述第二編織部(512)在所述彈性件(52)周側(cè)的覆蓋角度范圍為π～2π。

6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中的任意一項(xiàng)所述的柔性抗扭轉(zhuǎn)控制電纜，其特征在于，所述屏蔽層(50)包括第一屏蔽層(5a)和第二屏蔽層(5b)，所述第一屏蔽層(5a)編織包覆在所述內(nèi)護(hù)套(40)的外側(cè)，所述第二屏蔽層(5b)編織包覆在所述第一屏蔽層(5a)的外側(cè)，且所述第一屏蔽層(5a)與第二屏蔽層(5b)在周向上交錯(cuò)設(shè)置，使雙層所述彈性件(52)在周向以及徑向均錯(cuò)位分布。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的柔性抗扭轉(zhuǎn)控制電纜，其特征在于，所述彈性件(52)包括半導(dǎo)電或?qū)щ姀椥詶l，且所述彈性件(52)被構(gòu)造為空心或?qū)嵭慕Y(jié)構(gòu)。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的柔性抗扭轉(zhuǎn)控制電纜，其特征在于，所述纜芯包括絞合在控制線芯(30)外側(cè)的一組以上的動(dòng)力線芯(10)、信號線芯(20)，所述動(dòng)力線芯(10)、信號線芯(20)在所述控制線芯(30)外側(cè)周向方向交替分布；

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的柔性抗扭轉(zhuǎn)控制電纜，其特征在于，所述絕緣層(24)的外側(cè)壁上設(shè)有兩組對稱分布的線槽(242)，每組包括三條以上的所述線槽(242)，且相鄰的兩個(gè)所述線槽(242)之間形成支撐片(241)；

10.權(quán)利要求1所述的柔性抗扭轉(zhuǎn)控制電纜的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及電線電纜技術(shù)領(lǐng)域，具體而言涉及柔性抗扭轉(zhuǎn)控制電纜及其制備方法，該電纜包括纜芯、屏蔽層和外護(hù)套，所述屏蔽層包括編織層以及繞所述內(nèi)護(hù)套周側(cè)均勻分布的多個(gè)彈性件，且任意相鄰兩個(gè)所述彈性件被等距的編織在所述編織層中，使所述編織層在所述彈性件處具有徑向以及周向的活動(dòng)量，通過在編織層內(nèi)編入彈性件，彈性件即可以使編織層具有較大的形變量，又不會(huì)降低屏蔽覆蓋面積，當(dāng)編織層在彎曲或扭轉(zhuǎn)工況下時(shí)，由彈性件被壓縮形變，使該部分釋放應(yīng)力，從而可以提高編織層耐彎曲扭轉(zhuǎn)能力，以及提升編織層的使用壽命。

技術(shù)研發(fā)人員：蔣琪,高紅陽,鮑啟偉,高天磊,楊周,劉軍
受保護(hù)的技術(shù)使用者：無錫江南電纜有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2