耐扭轉(zhuǎn)光電復(fù)合中壓卷筒電纜的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種耐扭轉(zhuǎn)光電復(fù)合中壓卷筒電纜，包括絞合在一起形成纜芯的多個動力線芯和多個地線芯以及至少一個光單元、包覆在纜芯外面的特種氯丁橡膠內(nèi)護(hù)套、編織在所述特種氯丁橡膠內(nèi)護(hù)套的外面并且嵌入其中的加強(qiáng)層、包覆在加強(qiáng)層外面的特種氯丁橡膠外護(hù)套；動力線芯導(dǎo)體、地線芯導(dǎo)體中，相鄰兩層之間采用相反的絞向，每層的絞向與對應(yīng)層中股線的絞向相反；加強(qiáng)層采用滌綸絲編織加強(qiáng)層，動力線芯中的絕緣層采用乙丙橡膠層，松套管的材料采用聚對苯二甲酸丁二醇酯塑料，阻水紗采用阻水芳綸，觸變型的復(fù)合物采用油膏，非金屬的加強(qiáng)構(gòu)件采用芳綸絲。本發(fā)明保證了光纖性能，通過采用特種氯丁橡膠護(hù)套作為電纜的內(nèi)外護(hù)套，使電纜具備了良好的耐低溫、耐磨、耐油等性能，提高了電纜的使用壽命。
【專利說明】耐扭轉(zhuǎn)光電復(fù)合中壓卷筒電纜
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光電復(fù)合中壓卷筒電纜，還涉及該耐扭轉(zhuǎn)光電復(fù)合中壓卷筒電纜。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的光電復(fù)合中壓卷筒電纜，能夠適用于有高機(jī)械應(yīng)力的應(yīng)用領(lǐng)域如港口機(jī)械領(lǐng)域，譬如說應(yīng)用在岸邊集裝箱起重機(jī)、軌道式集裝箱龍門式起重機(jī)、卸船機(jī)、堆取料機(jī)和其他重型裝卸設(shè)備上。光電復(fù)合中壓卷筒電纜產(chǎn)品通常是戶外敷設(shè)，常常會在惡劣環(huán)境條件下使用，如:長期日曬雨淋，日暴夜寒，霜雪冰凍，承受紫外線、臭氧等自然條件的侵蝕，性能下降比較快，使用壽命比較短。在電纜使用期間，電纜必須承受抗拉力、扭轉(zhuǎn)和彎曲疲勞，致使絕緣和護(hù)套材料性能下降較快，也導(dǎo)致使用壽命比較短。目前此類電纜平均半年至一年就得更換一次。在光電復(fù)合中壓卷筒電纜中，光單元外護(hù)套采用熱固性橡膠擠出，由于光纖正常的環(huán)境工作溫度為_40°C _70°C，而橡膠擠出時通過硫化管的溫度為150°C -200°C,時間為10 — 20min，通過硫化管的溫度較高，時間較長，很難保證光纖的性能；另外，電纜中導(dǎo)電線芯和光單元成纜是比較難控制的，這同樣會影響到光電復(fù)合中壓卷筒電纜的使用壽命。還有，光電復(fù)合中壓卷筒電纜的護(hù)套材料性能不太高，導(dǎo)致電纜的抗張強(qiáng)度、耐低溫性能、耐老化性能等相對都比較差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種耐扭轉(zhuǎn)光電復(fù)合中壓卷筒電纜，該光電復(fù)合中壓卷筒電纜保證了光纖性能，通過采用特種氯丁橡膠護(hù)套作為電纜的內(nèi)外護(hù)套，使電纜具備了良好的耐低溫、耐磨、耐油等性能，提高了電纜的使用壽命；還有通過設(shè)計(jì)電纜結(jié)構(gòu)和制定合適的加工工藝，保證了電纜的彎曲性能、抗拉性能、耐扭轉(zhuǎn)性能，也能提高電纜的使用壽命。
[0004]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種耐扭轉(zhuǎn)光電復(fù)合中壓卷筒電纜，包括絞合在一起形成纜芯的多個動力線芯和多個地線芯以及至少一個光單元、包覆在所述纜芯外面的特種氯丁橡膠內(nèi)護(hù)套、編織在所述特種氯丁橡膠內(nèi)護(hù)套的外面并且嵌入其中的加強(qiáng)層、包覆在所述加強(qiáng)層外面的特種氯丁橡膠外護(hù)套，在所述纜芯中，所述多個動力線芯沿圓周方向緊靠排列，所述多個動力線芯之間的中心空隙中填充有半導(dǎo)電填充物，所述多個地線芯以及至少一個光單元均沿圓周方向間隔分散排列在相鄰兩個所述動力線芯的外側(cè)之間，所述地線芯與所述光單元分別緊靠住對應(yīng)兩側(cè)的所述動力線芯，每個所述動力線芯均包括動力線芯導(dǎo)體、繞包在所述動力線芯導(dǎo)體上的隔離帶、包在所述隔離帶上的半導(dǎo)電導(dǎo)體屏蔽層、包在所述半導(dǎo)電導(dǎo)體屏蔽層外面的絕緣層、包在所述絕緣層外面的半導(dǎo)電絕緣屏蔽層，每個所述地線芯均包括地線芯導(dǎo)體、包在所述地線芯導(dǎo)體外面的半導(dǎo)電包覆層，所述光單元包括絞合形成光纜線芯的多個內(nèi)設(shè)光纖的松套管、扎在所述光纜線芯外面的阻水紗、包覆在所述阻水紗外面的能夠快速硫化的氯化聚乙烯橡膠護(hù)套，每個所述松套管內(nèi)的間隙中均填充有觸變型的復(fù)合物，在所述光纜線芯中，多個所述松套管之間的內(nèi)部間隙中填充非金屬的加強(qiáng)構(gòu)件； 所述動力線芯導(dǎo)體、所述地線芯導(dǎo)體中，相鄰兩層之間采用相反的絞向，每層的絞向與對應(yīng)層中股線的絞向相反，股線的節(jié)徑比控制在12-14倍，最外層的節(jié)徑比控制在10-12倍，從外向內(nèi)每層的節(jié)徑比均比相鄰?fù)鈱拥亩?個數(shù)值；
所述多個動力線芯和多個地線芯以及至少一個光單元絞合成纜的節(jié)徑比不大于10
倍;
所述加強(qiáng)層采用滌綸絲編織加強(qiáng)層，所述半導(dǎo)電填充物采用半導(dǎo)電橡膠，所述動力線芯中的絕緣層采用乙丙橡膠層，所述松套管的材料采用聚對苯二甲酸丁二醇酯塑料，所述阻水紗采用阻水芳綸，所述觸變型的復(fù)合物采用油膏，所述非金屬的加強(qiáng)構(gòu)件采用芳綸絲；
所述動力線芯有三個，所述地線芯有兩個，三個所述動力線芯沿圓周方向緊靠排列，每相鄰兩個所述動力線芯的外側(cè)之間緊靠排列有一個所述地線芯或光單元。
[0005]由于上述技術(shù)方案的運(yùn)用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn):
本發(fā)明耐扭轉(zhuǎn)光電復(fù)合中壓卷筒電纜，采用能夠快速硫化的氯化聚乙烯橡膠材料作為光單元護(hù)套，在橡膠擠出過程中保證了光纖性能，從而提高了光電復(fù)合中壓卷筒電纜的各項(xiàng)性能以及使用壽命；還有，本專利通過設(shè)計(jì)合理的電纜結(jié)構(gòu)和制定合理的加工工藝，如導(dǎo)體股線絞向、層絞向以及節(jié)徑比的控制、成纜節(jié)徑比的控制、成纜設(shè)備將其中一框更改為主動放線設(shè)計(jì)、編織加強(qiáng)層的設(shè)計(jì)、內(nèi)護(hù)套和外護(hù)硫化程度的控制等，保證了電纜的彎曲性能、抗拉性能、耐扭轉(zhuǎn)性能，提高了電纜的使用壽命；另外，通過采用特種氯丁橡膠護(hù)套材料，使電纜具備了良好的抗張、耐油、耐低溫、耐磨等性能，提高了電纜的使用性能，從而也提聞了電纜的壽命。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0006]附圖1為本發(fā)明耐扭轉(zhuǎn)光電復(fù)合中壓卷筒電纜結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0007]下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述:
實(shí)施例:參見圖1所示，一種耐扭轉(zhuǎn)光電復(fù)合中壓卷筒電纜，包括絞合在一起形成纜芯10的三個動力線芯I和二個地線芯2以及一個光單元3、包覆在纜芯10外面的特種氯丁橡膠內(nèi)護(hù)套5、編織在特種氯丁橡膠內(nèi)護(hù)套5的外面并且嵌入其中的加強(qiáng)層6、包覆在加強(qiáng)層6外面的特種氯丁橡膠外護(hù)套7，加強(qiáng)層6采用高強(qiáng)度滌綸絲編織形成的，在纜芯10中，三個動力線芯I沿圓周方向緊靠排列，三個動力線芯I之間的中心空隙中填充有半導(dǎo)電填充物4，半導(dǎo)電填充物4采用半導(dǎo)電橡膠，二個地線芯2以及一個光單元3均沿圓周方向間隔分散排列在相鄰兩個動力線芯I的外側(cè)之間，每個地線芯2與光單元3分別緊靠住對應(yīng)兩側(cè)的動力線芯1，如圖1。每個動力線芯I均包括動力線芯導(dǎo)體11、繞包在動力線芯導(dǎo)體11上的隔離帶、包在隔離帶上的半導(dǎo)電導(dǎo)體屏蔽層12、包在半導(dǎo)電導(dǎo)體屏蔽層12外面的絕緣層13、包在絕緣層13外面的半導(dǎo)電絕緣屏蔽層14，絕緣層13采用乙丙橡膠層。每個地線芯2均包括地線芯導(dǎo)體21、包在地線芯導(dǎo)體21外面的半導(dǎo)電包覆層22，光單元3包括絞合形成光纜線芯的多個內(nèi)設(shè)光纖的松套管31、扎在光纜線芯外面的阻水紗、包覆在阻水紗外面的能夠快速硫化的氯化聚乙烯橡膠護(hù)套32，每個松套管31內(nèi)的間隙中均填充有觸變型的復(fù)合
物，在光纜線芯中，多個松套管31之間的內(nèi)部間隙中填充非金屬的加強(qiáng)構(gòu)件。本實(shí)施例中，松套管31的材料采用聚對苯二甲酸丁二醇酯塑料，也能夠采用其他塑料，阻水紗采用阻水芳綸，觸變型的復(fù)合物采用油膏，非金屬的加強(qiáng)構(gòu)件采用芳綸絲。
[0008]電纜的內(nèi)護(hù)套5、外護(hù)套7均是采用特種氯丁橡膠材料制成的，特種氯丁橡膠材料的材料組分及按重量百分比計(jì)的含量為:氯丁生膠45%-55%、交聯(lián)劑二硫化四甲基秋蘭姆1%-2%、硫化促進(jìn)劑2-硫醇基苯并噻唑0.5%-1.0%、防老劑2-巰基苯并咪唑1.0%-2.0%、防老劑N，N’ - 二( β -萘基)對苯二胺0.1%-0.3%、硬脂酸0.3%-0.7%、石蠟1.0%-2.0%、氧化鋅2.5%-3.5%、補(bǔ)強(qiáng)劑混氣炭黑8%-15%、填充劑滑石粉8%-15%、填充劑碳酸鈣15%_25%、癸二酸二辛酯4%-6%。特種氯丁橡膠材料的制備方法包括以下步驟:(I)將氯丁生膠45%-55%在100 0C -120 0C密煉機(jī)中混煉5min-6min，混煉均勻；(2 )在密煉機(jī)中再加入硬脂酸
0.3%-0.7%、石蠟1.0%-2.0%、氧化鋅2.5%-3.5%、混氣炭黑8%_15%、填充劑滑石粉8%_15%、填充劑碳酸鈣15%-25%、防老劑N，N’ - 二( β -萘基)對苯二胺0.1%-0.3%、防老劑2-巰基苯并咪唑1.0%-2.0%,混煉2min-3min ; (3)接著在密煉機(jī)中加入癸二酸二辛酯4%_6%，混煉lmin-5min ； (4)最后在密煉機(jī)中加入二硫化四甲基秋蘭姆1%_2%、促進(jìn)劑2-硫醇基苯并噻唑0.5%-1.0%，混煉0.5min-l.5min,然后排出混煉膠料；(5)將混煉膠料在開煉機(jī)上薄通
1-2次，同時擺膠2-3次，接著在三輥壓延機(jī)上開條出片，輸出的橡頁經(jīng)過冷卻輥冷卻，過滑石粉箱后，即制得成品特種氯丁橡膠材料。
[0009]特種氯丁橡膠護(hù)套材料中，氯丁生膠構(gòu)成了基料，同時配合防老劑、補(bǔ)強(qiáng)劑、填充齊U、交聯(lián)劑、硫化促進(jìn)劑等各種助劑，綜合多種原料的性能，取長補(bǔ)短，具有優(yōu)異的耐紫外線、耐低溫、耐磨、耐老化等性能。通過實(shí)驗(yàn)證明，特種氯丁橡膠護(hù)套材料各項(xiàng)性能合格，具體見表I。
[0010]表I特種氯丁橡膠性能指標(biāo)
【權(quán)利要求】
1.一種耐扭轉(zhuǎn)光電復(fù)合中壓卷筒電纜，其特征在于:包括絞合在一起形成纜芯的多個動力線芯和多個地線芯以及至少一個光單元、包覆在所述纜芯外面的特種氯丁橡膠內(nèi)護(hù)套、編織在所述特種氯丁橡膠內(nèi)護(hù)套的外面并且嵌入其中的加強(qiáng)層、包覆在所述加強(qiáng)層外面的特種氯丁橡膠外護(hù)套，在所述纜芯中，所述多個動力線芯沿圓周方向緊靠排列，所述多個動力線芯之間的中心空隙中填充有半導(dǎo)電填充物，所述多個地線芯以及至少一個光單元均沿圓周方向間隔分散排列在相鄰兩個所述動力線芯的外側(cè)之間，所述地線芯與所述光單元分別緊靠住對應(yīng)兩側(cè)的所述動力線芯，每個所述動力線芯均包括動力線芯導(dǎo)體、繞包在所述動力線芯導(dǎo)體上的隔離帶、包在所述隔離帶上的半導(dǎo)電導(dǎo)體屏蔽層、包在所述半導(dǎo)電導(dǎo)體屏蔽層外面的絕緣層、包在所述絕緣層外面的半導(dǎo)電絕緣屏蔽層，每個所述地線芯均包括地線芯導(dǎo)體、包在所述地線芯導(dǎo)體外面的半導(dǎo)電包覆層，所述光單元包括絞合形成光纜線芯的多個內(nèi)設(shè)光纖的松套管、扎在所述光纜線芯外面的阻水紗、包覆在所述阻水紗外面的能夠快速硫化的氯化聚乙烯橡膠護(hù)套，每個所述松套管內(nèi)的間隙中均填充有觸變型的復(fù)合物，在所述光纜線芯中，多個所述松套管之間的內(nèi)部間隙中填充非金屬的加強(qiáng)構(gòu)件；所述動力線芯導(dǎo)體、所述地線芯導(dǎo)體中，相鄰兩層之間采用相反的絞向，每層的絞向與對應(yīng)層中股線的絞向相反，股線的節(jié)徑比控制在12-14倍，最外層的節(jié)徑比控制在10-12倍，從外向內(nèi)每層的節(jié)徑比均比相鄰?fù)鈱拥亩?個數(shù)值； 所述多個動力線芯和多個地線芯以及至少一個光單元絞合成纜的節(jié)徑比不大于10倍; 所述加強(qiáng)層采用滌綸絲編織加強(qiáng)層，所述半導(dǎo)電填充物采用半導(dǎo)電橡膠，所述動力線芯中的絕緣層采用乙丙橡膠層，所述松套管的材料采用聚對苯二甲酸丁二醇酯塑料，所述阻水紗采用阻水芳綸，所述觸變型的復(fù)合物采用油膏，所述非金屬的加強(qiáng)構(gòu)件采用芳綸絲； 所述動力線芯有三個，所述地線芯有兩個，三個所述動力線芯沿圓周方向緊靠排列，每相鄰兩個所述動力線芯的外側(cè)之間緊靠排列有一個所述地線芯或光單元。
【文檔編號】H01B7/17GK104036859SQ201410212491
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2012年7月13日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月13日
【發(fā)明者】管新元, 王昆, 于陽, 張新 申請人:江蘇亨通電力電纜有限公司