一种高速移动拖令电缆的制作方法

1.本技术方案属于电缆技术领域，具体是一种高速移动拖令电缆。


背景技术：

2.近年来，中国工业制成品在帮助更多国家完善基础设施、加强产业配套体系、改善居民生活等方面都发挥了积极作用。能源、电力、石化、冶金、造船、交通等工业领域，均离不开起重运输设备。
3.起重运输(物料搬运)机械制造业的发展，需要用于拖令系统的输电、信号传输，从而控制起重机、提升机或任何侧横向运动的设备，给这些设备供电和传输信号指令的电缆为拖令电缆。
4.拖令电缆通常都为悬吊方式，性能要求较高，例如柔软、耐弯折(折弯速度快、频繁)，往复移动距离要长等。常规拖令电缆的移动速度在30m/min以内，而最大移动速度为240m/min的高速托令电缆对电缆的性能要求更高。


技术实现要素：

5.为了满足现有技术中对拖令电缆的上述要求，本发明创造提出一种高速移动拖令电缆，其结构为：所述电缆的外径范围是19.0mm～23.0mm；
6.所述电缆是由多根线芯绞合构成缆芯；缆芯内填充有橡皮条和纤维编织物构成的缆芯填充；缆芯外自内而外依次包覆第二绕包层和外护套；缆芯的绞合节径比小于10倍；
7.缆芯填充是在纤维编织物外挤包橡皮绝缘材料构成的截面是圆形的条状材料，缆芯填充的直径范围为1.0～1.2mm；
8.每根线芯的结构为：自内而外依次是线芯导体、第一绕包层和绝缘层；各根线芯围绕电缆的轴线对称；
9.所述线芯导体是由镀锡圆铜线单丝先束合成单根股线，再由多根股线复绞构成导体；股线的束合方向为左向，股线的束合节径比控制在20～25；复绞的绞合方向为左向，内层复绞的绞合节径比控制在15～20，外层复绞的绞合节径比控制在10～12；镀锡圆铜线单丝的直径范围：0.397～0.400mm；导体的直径范围：5.3mm～5.9mm。
10.采用较多根数，单丝直径较小的导体方案，较小的导体节径比，导体的束合及复绞的方向保持一致，导体的柔软性能，耐弯曲性能更好，本电缆的柔软，耐弯折性能更好。
11.第一绕包层的绕包带是加强型无纺布绕包带纵向抗张强度大于45n/mm2，纵向断裂伸长率大于45％，绕包方向与线芯导体的复绞方向相反，绕包带标称厚度范围为0.13～0.19mm，宽度为24～36mm，绕包带的绕包搭盖宽度均不小于 5mm；
12.绕包带特定的抗张强度性能以及重叠搭盖，防止在绝缘层制造过程中，因为挤压式生产导致绝缘材料嵌入导体缝隙中，也能起到防止导体松散，提高导体结构的稳定性；
13.绝缘层是由乙丙橡皮绝缘料构成，绝缘层平均厚度控制范围0.7mm～0.9mm，最薄处厚度不小于0.53mm；
14.本绝缘层在老化前，抗张强度大于7.0mpa，断裂伸长率大于350％；在保证良好的低温性能和柔软程度较好的情况下，该绝缘材料的断裂伸长率依旧较好，提高电缆的柔软度以及耐弯折性能；
15.所述第二绕包层的绕包带是无纺布绕包带，绕包方向与线芯绞合方向相反，绕包带标称厚度为0.16～0.24mm，宽度为24～36mm，绕包带的平均重叠率不小于30％，最小重叠率不小于20％；绕包带纵向抗张强度大于50n/mm2，纵向断裂伸长率大于10％。
16.绕包带的特定宽度以及平均重叠率可使绕包搭盖宽度均不小于5mm；提高电缆的圆整度，保证缆芯的稳定性；
17.所述外护套是由氯化聚乙烯护套料构成，外护套的平均厚度控制范围 2.1mm～2.2mm，最薄处厚度大于1.56mm。
18.本外护套在老化前，抗张强度大于15.0mpa，断裂伸长率大于400％。
19.作为优选方案，本电缆的结构为：
20.缆芯填充的直径为1.2mm，纤维编织物的纤维是规格为1100dtex的芳纶丝。
21.芳纶丝断裂强力能达到223n，抗拉强度极高；置于柔软的橡皮条中心，作为整根电缆受抗拉力最大的地方，提高电缆的抗拉强度，也保证电缆的圆整程度，提高电缆的耐弯折性能。
22.电缆的外径是20.6mm；
23.缆芯的绞合节径比是9倍；
24.所述线芯导体中：股线的束合节径比是22倍；内层复绞的绞合节径比是17 倍，外层复绞的绞合节径比是10倍；镀锡圆铜线单丝的直径是0.398mm；导体的直径是5.6mm。
25.第一绕包层的绕包带标称厚度为0.16mm，宽度为30mm，绕包带的绕包搭盖宽度是7mm，搭盖重叠率23％；
26.绝缘层是由乙丙橡皮绝缘料构成，绝缘层平均厚度是0.8mm
27.第二绕包层的绕包带的标称厚度为0.2mm，宽度为30mm，绕包带的重叠率是6mm，搭盖重叠率20％。
28.外护套的厚度是平均厚度为2.2mm，最薄点厚度为1.96mm。
29.采用较多根数，单丝直径较小的导体方案，较小的导体节径比，导体的束合及复绞的方向保持一致，导体的柔软性能，耐弯曲性能更好，使电缆的柔软、耐弯折性能更好。
30.绝缘材料抗张强度高，断裂伸长率好，柔软性能好，提高电缆的耐弯折性能；绝缘性能好，同等电压等级橡皮绝缘电缆，绝缘厚度可减薄0.3mm，从而减小了电缆的整体外径，减小了移动电缆的整体重量。
31.在保证电缆机械强度的前提下，缆芯节径比小，缆芯的提高电缆的耐弯折性能。
32.护套材料抗张强度，断裂伸长率性能优异，且耐油、耐磨等性能较好，结合特定的厚度，符合移动电缆长期移动使用对护套的要求。
33.与现有技术相比，本结构电缆确保能满足高速移动的拖令场合下进行使用，电缆结构在满足耐臭氧、耐热油和阻燃等性能要求前提下，电缆较柔软、耐弯折，适用于高速移动的拖令系统中，也可以用于空间有限的地方，或者是相对弯曲要求极高的地方。
附图说明
34.图1是本电缆的径向截面示意图；
35.图中：线芯导体1、第一绕包层2、绝缘层3、缆芯填充4、第二绕包层5、外护套6。
具体实施方式
36.下面结合附图与具体实施方式对本技术方案进一步说明如下：
37.如图1，本例的一种高速移动拖令电缆，其结构为：所述电缆的外径范围是 19.0mm～23.0mm；
38.所述电缆是由多根(本例为3根)线芯绞合构成缆芯；缆芯内填充有橡皮条和纤维编织物构成的缆芯填充4；缆芯外自内而外依次包覆第二绕包层和外护套；缆芯的绞合节径比小于10倍；
39.缆芯填充是在纤维编织物外挤包橡皮绝缘材料(本例是xj-30e绝缘材料) 构成的截面是圆形的条状材料，缆芯填充的直径范围为1.0～1.2mm；
40.每根线芯的结构为：自内而外依次是线芯导体1、第一绕包层2和绝缘层3；各根线芯围绕电缆的轴线对称；
41.所述线芯导体1是由镀锡圆铜线单丝先束合成单根股线，再由多根股线复绞构成导体；股线的束合方向为左向，股线的束合节径比控制在20～25；复绞的绞合方向为左向，内层复绞的绞合节径比控制在15～20，外层复绞的绞合节径比控制在10～12；镀锡圆铜线单丝的直径范围：0.397～0.400mm；导体的直径范围：5.3mm～5.9mm。
42.在加工时候，先由单丝束合成股线，再把各根股线绞合得到导体。在绞合时候，各根股线从内而外分为多层，每层股线单独绞合，绞合的节径比不同，最内层股线的绞合节径比控制在较大，最外层股线的绞合节径比较小，内/外层股线之间的各层节径比依次减小。
43.第一绕包层2的绕包带是加强型无纺布绕包带纵向抗张强度大于45n/mm2，纵向断裂伸长率大于45％，绕包方向与线芯导体的复绞方向相反，绕包带标称厚度范围为0.13～0.19mm，宽度为24～36mm，绕包带的绕包搭盖宽度均不小于 5mm；
44.绝缘层5是由乙丙橡皮绝缘料(本例采用低压船用乙丙绝缘料/xj-30a(无铅))构成，绝缘层平均厚度控制范围0.7mm～0.9mm，最薄处厚度不小于0.53mm；
45.第二绕包层4的绕包带是无纺布绕包带，绕包方向与线芯绞合方向相反，绕包带标称厚度为0.16～0.24mm，宽度为24～36mm，绕包带的平均重叠率不小于30％，最小重叠率不小于20％；
46.外护套6是由氯化聚乙烯护套料(本例采用氯磺化聚乙烯护套料/xh-21b) 构成，外护套的平均厚度控制范围2.1mm～2.2mm，最薄处厚度不小于1.56mm。
47.本例中：
48.电缆的外径是20.6mm；
49.缆芯填充的直径为1.2mm，纤维编织物的纤维采用规格为1100dtex的芳纶丝；
50.缆芯的绞合节径比是9倍；
51.所述线芯导体中：股线的束合节径比是22倍；内层复绞的绞合节径比是17 倍，外层复绞的绞合节径比是10倍；镀锡圆铜线单丝的直径是0.398；导体的直径是5.6mm。
52.第一绕包层的绕包带标称厚度为0.16mm，宽度为30mm，绕包带的绕包搭盖宽度是
7mm，搭盖重叠率23％；
53.绝缘层的平均厚度是0.8mm
54.第二绕包层的绕包带的标称厚度为0.2mm，宽度为30mm，绕包带的重叠率是20％
55.外护套的平均厚度为2.2mm，最薄点厚度为1.96mm。
56.经过检测，本例电缆的性能参数如下：
57.1.绝缘热延伸：250℃，15min，20n/cm2条件，载荷下最大伸长率是175％，冷却后最大永久伸长率是15％。
58.2.绝缘老化前后机械性能：老化前抗张强度不小于4.2n/mm2，断裂伸长率不小于200％；135℃，168h老化后，抗张强度变化率最大
±
30％，断裂伸长率变化率最大是
±
30％。
59.3.护套热延伸：200℃，15min，20n/cm2条件，载荷下最大伸长率175％，冷却后最大永久伸长率是15％。
60.4.护套老化前后机械性能：老化前抗张强度不小于10n/mm2，断裂伸长率不小于300％；100℃，168h老化后，抗张强度变化率最大是
±
30％，断裂伸长率不小于250％，断裂伸长率变化率最大是
±
40％。
61.5.电缆同时符合单根垂直燃烧试验、单根水平燃烧试验、单根倾斜燃烧试验和成束c类燃烧试验。
62.6.护套经100℃，24h浸矿物油irm902后，抗张强度变化率最大是
±
40％，断裂伸长率变化率最大是
±
40％；
63.7.电缆低温性能：外径≤12.5mm的，低温弯曲试验，-20℃，4h的条件下，样品在拿出低温箱的1min以内，匀速弯折180
°
，正反连续进行3次，电缆不开裂；
64.取哑铃片进行低温拉伸试验，-20℃，4h的条件下，断裂伸长率不小于100％。
65.本电缆适用于高空拖曳移动的港口机械如物料小车、行车等，也可用于其他类型移动设备的电力提供，如露天作业及井下采矿等拖令电缆通常都为悬吊方式，性能要求较高，例如柔软、耐弯折(折弯速度快、频繁)，往复移动距离要长等。
66.本电缆具有较好的生产可行性，其采用第5类裸铜导体，多股复绞结构，股线束合方向与复绞方向均为左向，外层节径比减小，保证导体外观圆整，紧密，节距均匀。成缆时较为容易做到线芯张力均匀，缆芯中心放置复合结构的填充条，保证缆芯结构的稳定性、圆整度、外径均匀的一致性。适用于挤压式护套生产，增加电缆的紧密度，提高电缆的耐弯折性能。