一種耐磨耐卷繞光纖復(fù)合卷盤電纜及其生產(chǎn)工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電纜領(lǐng)域，具體涉及一種耐磨耐卷繞光纖復(fù)合卷盤電纜及其生產(chǎn)工藝，為額定電壓8.7/15kV及以下港口機(jī)械設(shè)備如門機(jī)、起重機(jī)等卷盤供電系統(tǒng)的專門電纜。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著各行各業(yè)對(duì)電纜的要求越來(lái)越高。比如在室內(nèi)或戶外鋪設(shè)使用的橡套電纜，由于使用環(huán)境、材料、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等因素，使電纜容易出現(xiàn)絕緣變形、線芯松動(dòng)、護(hù)套開(kāi)裂等情形，只有符合要求，才能更好的保障電纜安全使用。
[0003]現(xiàn)階段對(duì)于港口機(jī)械配套電纜國(guó)產(chǎn)化需求越來(lái)越迫切，而我國(guó)目前港口機(jī)械主要設(shè)備、技術(shù)依賴國(guó)外進(jìn)口，配件也是需要國(guó)外提供配套服務(wù)，相關(guān)的技術(shù)處于壟斷狀況，給我國(guó)港口機(jī)械規(guī)模的擴(kuò)大、后期的維護(hù)保養(yǎng)帶來(lái)很大的技術(shù)及經(jīng)濟(jì)壓力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]發(fā)明目的:為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種耐磨耐卷繞光纖復(fù)合卷盤電纜。
[0005]技術(shù)方案:一種耐磨耐卷繞光纖復(fù)合卷盤電纜，包括纜芯、外護(hù)套層、編織加強(qiáng)層和內(nèi)護(hù)套層，所述纜芯外依次包覆內(nèi)護(hù)套層、編織加強(qiáng)層和外護(hù)套層；
[0006]所述纜芯由三根動(dòng)力線芯、兩根地線芯和光單元絞合組成；
[0007]所述動(dòng)力線芯包括絕緣屏蔽層、絕緣層、導(dǎo)體屏蔽層和動(dòng)力線芯導(dǎo)體層，所述動(dòng)力線芯導(dǎo)體層外依次包覆導(dǎo)體屏蔽層、絕緣層和絕緣屏蔽層；
[0008]所述地線芯包括地線半導(dǎo)電層和地線導(dǎo)體層，所述地線導(dǎo)體層外包覆地線半導(dǎo)電層O
[0009]作為優(yōu)化:所述絕緣層的絕緣材料為乙丙混合橡膠。性能要求如下:
[0010]①耐溫等級(jí)一般在_40°C?90°C之間，這樣能承受港口區(qū)域晝夜溫差的變化跨度大、極南方酷熱的夏天和極北地區(qū)嚴(yán)寒的冬天等全國(guó)各種地域復(fù)雜的不同環(huán)境使用。
[0011]②絕緣材料采用擠壓式擠包方式使絕緣和導(dǎo)體緊密的粘結(jié)在一起的同時(shí)又可剝離，同時(shí)保證絕緣線芯的牢固性和安裝方便、可行性。
[0012]③乙丙絕緣混合膠采用現(xiàn)有加工性能和絕緣性能優(yōu)異的進(jìn)口乙丙原膠(意大利埃尼4044)、低溫添加劑、補(bǔ)強(qiáng)劑、硫化劑等不同添加劑按照一定的比例合理配混達(dá)到優(yōu)異的綜合性能。材料優(yōu)異的機(jī)械物理性能具有良好的彈性和韌性提高移動(dòng)性能。
[0013]作為優(yōu)化:所述導(dǎo)體屏蔽層由導(dǎo)電性能優(yōu)良的不可剝離半導(dǎo)電混合膠組成；所述絕緣屏蔽層由導(dǎo)電性能優(yōu)良的可剝離半導(dǎo)電混合膠組成。
[0014]作為優(yōu)化:所述內(nèi)護(hù)套層的護(hù)套材料為聚氨酯彈性體；所述外護(hù)套層的護(hù)套材料為氯丁混合橡膠。性能要求如下:
[0015]①常規(guī)橡套電纜一般采用無(wú)內(nèi)護(hù)套結(jié)構(gòu)基本只能固定敷設(shè)，如果長(zhǎng)時(shí)間移動(dòng)會(huì)出現(xiàn)編織層磨破或扎壞絕緣層而發(fā)生故障，本發(fā)明采用和外護(hù)材料一致的彈性體材料作為內(nèi)護(hù)套有效的保護(hù)了電纜在長(zhǎng)期移動(dòng)卷繞過(guò)程不會(huì)傷害到電纜的內(nèi)部部件。
[0016]②內(nèi)、外護(hù)套均采用擠壓式擠出方式，特別內(nèi)護(hù)套才用擠壓式加工方式后能有效約束絕緣線芯滑動(dòng)的固定軌跡防止在滑動(dòng)過(guò)程中出現(xiàn)錯(cuò)位或淤留長(zhǎng)度等給電纜造成致命冋題。
[0017]③耐溫等級(jí)一般在_40°C?90°C之間。這樣能承受港口區(qū)域晝夜溫差的變化跨度大、極南方酷熱的夏天和極北地區(qū)嚴(yán)寒的冬天等全國(guó)各種地域復(fù)雜的不同環(huán)境使用。
[0018]④護(hù)套材料具有耐戶外氣候變化:紫外照射、風(fēng)吹雨淋、海水鹽霧、設(shè)備用潤(rùn)滑油等特性；并具有一定的阻燃性能能通過(guò)單根垂直燃燒試驗(yàn)。護(hù)套材料不因摩擦損壞，耐磨性能較橡套軟電纜提高10倍以上。
[0019]⑤氯丁護(hù)套混合膠采用現(xiàn)有加工性能和物理機(jī)械性能優(yōu)異的進(jìn)口氯丁原膠(日本三井CM-40)、低溫添加劑、補(bǔ)強(qiáng)劑、防老劑、硫化劑、抗紫外劑、阻燃劑等不同添加劑按照一定的比例、在特定時(shí)間、溫度下混合達(dá)到優(yōu)異的綜合性能。
[0020]一種根據(jù)所述的耐磨耐卷繞光纖復(fù)合卷盤電纜的生產(chǎn)工藝，包括如下步驟:
[0021](I)銅桿:選用符合GB/T 3953-2009規(guī)定的外徑為2.6mm的優(yōu)質(zhì)銅桿作為原材料；
[0022](2)拉絲:包括中拉和小拉，形成裸銅單絲:a.中拉:采用中拉機(jī)，進(jìn)線直徑max3.0mm，銅單線出線直徑為1.6mm?0.5mm，模具數(shù)為max 9，生產(chǎn)速度max 1200m/min ；b.小拉:采用小拉機(jī)，進(jìn)線直徑max 1.6mm，銅單線出線直徑0.6mm?0.15mm，模具數(shù)max 16，生產(chǎn)速度 max 2000m/min ；
[0023](3)退火鍍錫:采用管式退火鍍錫機(jī)，退火線徑為0.1Omm?0.60mm，最大生產(chǎn)速度為300m/min，生產(chǎn)頭數(shù)為:40頭；改變分子排列使銅單絲具有優(yōu)越的導(dǎo)電性的同時(shí)具有柔韌性；
[0024](4)單絲絞合:將銅單絲按照一定的根數(shù)、節(jié)距進(jìn)行絞合達(dá)到符合GB/T3956-2008規(guī)定的5類銅導(dǎo)體合格電阻的要求；采用高速束絲機(jī)，進(jìn)線線徑:0.18-0.62mm,束線外徑范圍:0.18-4mm,絞弓最大轉(zhuǎn)速:2000rpm ；
[0025](5)成纜:采用盤絞機(jī)，進(jìn)線截面積:最大240mm2，成纜節(jié)距:189.2_3350mm，繞包節(jié)距:16_263mm，牽引速度:5.98-44.22m/min ；
[0026](6)內(nèi)護(hù)套擠出:采用90型擠出生產(chǎn)線:擠出外徑Φ22.0-Φ 60mm，最大生產(chǎn)速度70m/min ；
[0027](7)撕裂繩編織:內(nèi)外護(hù)層中間采用撕裂繩編織，在物理結(jié)構(gòu)上提高電纜護(hù)套的強(qiáng)度保證在長(zhǎng)期、高頻率的拖拽過(guò)程中不變形開(kāi)裂；采用編織機(jī)，進(jìn)線線徑:0.15-0.50mm,編織節(jié)距:14.23-143.26mm，錠子轉(zhuǎn)速:15_50rpm，編織密度多80% ；
[0028](8)外護(hù)套擠出:采用60+100+150型擠出生產(chǎn)線:擠出外徑Φ 10.0—Φ 100.0mm，最大生產(chǎn)速度25m/min，履帶牽引收放線，龍門式收放線架；
[0029](9)成品檢驗(yàn)；
[0030](10)包裝入庫(kù)。
[0031]有益效果:本發(fā)明采用性能優(yōu)異的彈性體材料和自主研發(fā)的高性能橡膠材料作為電纜的護(hù)套材料，能夠承受高、低溫頻繁變化，海水鹽霧的長(zhǎng)期侵蝕，設(shè)備自身潤(rùn)滑油等戶內(nèi)、外環(huán)境；優(yōu)異的耐磨、耐卷繞、耐移動(dòng)疲勞性保證使用壽命。采用合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì):絕緣線芯合理布局絞合保證電纜具有常溫、低溫抗扭轉(zhuǎn)特性。提高電纜整體的抗使用環(huán)境性能及電纜的抗老化使用壽命，電纜使用壽命達(dá)20年。
[0032]本發(fā)明為港口機(jī)械卷盤電纜產(chǎn)品，原材料大多使用了國(guó)內(nèi)具有高資質(zhì)、高水平廠家研發(fā)出來(lái)的新材料，對(duì)拉動(dòng)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)發(fā)展，帶動(dòng)上下產(chǎn)業(yè)鏈起到良好的作用。
[0033]本發(fā)明產(chǎn)品是環(huán)保產(chǎn)品，在生產(chǎn)過(guò)程和報(bào)廢以后對(duì)環(huán)境無(wú)影響。同時(shí)該產(chǎn)品以優(yōu)異的性能保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，有效地降低了電磁輻射，保護(hù)人體健康；產(chǎn)品采用國(guó)際先進(jìn)的連硫工藝技術(shù)，絕緣屏蔽的結(jié)構(gòu)以及分色形式選擇，保證電纜的柔軟性，護(hù)套層補(bǔ)強(qiáng)方式的選用和生產(chǎn)工藝的實(shí)現(xiàn)，在物理結(jié)構(gòu)上提高電纜護(hù)套的強(qiáng)度保證在長(zhǎng)期、高頻率的拖拽過(guò)程中不變形開(kāi)裂，使電纜信號(hào)傳輸更具安全性、可靠性和長(zhǎng)壽命等優(yōu)點(diǎn)。
[0034]通過(guò)本發(fā)明打斷港口機(jī)械卷盤電纜依賴進(jìn)口的技術(shù)壟斷。
[0035]本發(fā)明中還改變橡套電纜常規(guī)的成纜結(jié)構(gòu)如:常規(guī)電纜采用3+1結(jié)構(gòu)而本發(fā)明采用3+3的特殊結(jié)構(gòu)；本發(fā)明所采用的成纜結(jié)構(gòu)有效的提高電纜的穩(wěn)定性和彎曲性能。成纜節(jié)距，常規(guī)通用橡套軟電纜成纜節(jié)徑比為15?20倍左右，本發(fā)明成纜節(jié)徑比為8?10倍加上絕緣材料為乙丙混合膠材料極大的提高了彎曲卷繞性能。
[0036]本發(fā)明中，中心加強(qiáng)部件采用鋼絲繩+PE代替了原先的芳綸+PE，提升了近15-20倍的抗拉伸力。耐溫等級(jí)一般在-40°C?70°C之間，這樣能承受港口區(qū)域晝夜溫差的變化跨度大、極南方酷熱的夏天和極北地區(qū)嚴(yán)寒的冬天等全國(guó)各種地域復(fù)雜的不同環(huán)境使用。
【附圖說(shuō)明】
[0037]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0038]圖中，1、外護(hù)套層；2、編織加強(qiáng)層；3、內(nèi)護(hù)套層；4、地線半導(dǎo)電層；5、地線導(dǎo)體層；6、絕緣屏蔽層；7、絕緣層；8、導(dǎo)體屏蔽層；9、動(dòng)力線芯導(dǎo)體層；10、光單元。
【具體實(shí)施方式】
[0039]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0040]實(shí)施例
[0041]如圖1所示，一種耐磨耐卷繞光纖復(fù)合卷盤電纜，包括纜芯、外護(hù)套層1、編織加強(qiáng)層2和內(nèi)護(hù)套層3，所述纜芯外依次包覆內(nèi)護(hù)套層3、編織加強(qiáng)層2和外護(hù)套層I ;所述纜芯由三根動(dòng)力線芯、兩根地線芯和光單元10絞合組成；所述動(dòng)力線芯包括絕緣屏蔽層6、絕緣層7、導(dǎo)體屏蔽層8和動(dòng)力線芯導(dǎo)體層9，所述動(dòng)力線芯導(dǎo)體層9外依次包覆導(dǎo)體屏蔽層8、絕緣層7和絕緣屏蔽層6 ;所述地線芯包括地線半導(dǎo)電層4和地線導(dǎo)體層5，所述地線導(dǎo)體層5外包覆地線半導(dǎo)電層4。
[0042]所述絕緣層7的絕緣材料為乙丙混合橡膠。性能要求如下:
[0043]①耐溫等級(jí)一般在_40°C?90°C之間，這樣能承受港口區(qū)域晝夜溫差的變化跨度大、極南方酷熱的夏天和極北地區(qū)嚴(yán)寒的冬天等全國(guó)各種地域復(fù)雜的不同環(huán)境使用。
[0044]②絕緣材料采用擠壓式擠包方式使絕緣和導(dǎo)體緊密的粘結(jié)在一起的同時(shí)又可剝離，同時(shí)保證絕緣線芯的牢固性和安裝方便、可行性。
[0045]③乙丙絕緣混合膠采用現(xiàn)有加工性能和絕緣性能優(yōu)異的進(jìn)口乙丙原膠(意大利埃尼4044)、低溫添加劑、補(bǔ)強(qiáng)劑、硫化劑等不同添加劑按照一定的比例合理配混達(dá)到優(yōu)異的綜合性能。材料優(yōu)異的機(jī)械物理性能具有良好的彈性和韌性提高移動(dòng)性能。
[0046]所述導(dǎo)體屏蔽層8由導(dǎo)電性能優(yōu)良的不可剝離半導(dǎo)電混合膠組成；所述絕緣屏蔽層6由導(dǎo)電性能優(yōu)良的可剝離半導(dǎo)電混合膠組成。
[0047]所述內(nèi)護(hù)套層3的護(hù)套材料為聚氨酯彈性體；所述外護(hù)套層I的護(hù)套材料為氯丁混合橡膠。性能要求如下:
[0048]①常規(guī)橡套電纜一般采用無(wú)內(nèi)護(hù)套結(jié)構(gòu)基本只能固定敷設(shè)，如果長(zhǎng)時(shí)間移動(dòng)會(huì)出現(xiàn)編織層磨破或扎壞絕緣層而發(fā)生故障，本發(fā)明采用和外護(hù)材料一致的彈性體材料作為內(nèi)護(hù)套有效的保護(hù)了電纜在長(zhǎng)期移動(dòng)卷繞過(guò)程不會(huì)傷害到電纜的內(nèi)部部件。
[0049]②內(nèi)、外護(hù)套均采用擠壓式擠出方式，特別內(nèi)護(hù)套才用擠壓式加工方式后能有效約束絕緣線芯滑動(dòng)的固定軌跡防止在滑動(dòng)過(guò)程中出現(xiàn)錯(cuò)位或淤留長(zhǎng)度等給電纜造成致命冋題。
[0050]③耐溫等級(jí)一般在_40°C?90°C之間。這樣能承受港口區(qū)域晝夜溫差的變化跨度大、極南方酷熱的夏天和極北地區(qū)嚴(yán)寒的冬天等全國(guó)各種地域復(fù)雜的不同環(huán)境使用。
[0051]④護(hù)套材料具有耐戶外氣候變化:紫外照射、風(fēng)吹雨淋、海水鹽霧、設(shè)備用潤(rùn)滑油等特性；并具有一定的阻燃性能能通過(guò)單根垂直燃燒試驗(yàn)。護(hù)套材料不因摩擦損壞，耐磨性能較橡套軟電纜提高10倍以上。
[0052]⑤氯丁護(hù)套混合膠采用現(xiàn)有加工性能和物理機(jī)械性能優(yōu)異的進(jìn)口氯丁原膠(日本三