盾構(gòu)機用橡套軟電纜的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種盾構(gòu)機用橡套軟電纜的制造方法，屬于電線電纜【技術(shù)領(lǐng)域】。本發(fā)明的盾構(gòu)機用橡套軟電纜的制造方法，包括順次進行的選料步驟—拉絲步驟—退火鍍錫步驟—導體絞制步驟—三層共擠步驟—編織步驟—成纜步驟—內(nèi)護套步驟—加強層編織步驟—外護套步驟—成品檢驗步驟；其中在成纜步驟前還同步進行有中心加強芯擠制步驟，在編織步驟與中心加強芯擠制步驟之后，同時匯聚于成纜步驟。本發(fā)明的盾構(gòu)機用橡套軟電纜的制造方法，主要針對額定電壓為18/30kV的盾構(gòu)機用橡套軟電纜進行制備，從而確保制造出的橡套軟電纜具有彎曲半徑小、能頻繁移動扭轉(zhuǎn)、滿足耐磨、耐油、柔軟、抗拉、抗撕、耐低溫等特點，可大大提高電纜的使用壽命。
【專利說明】盾構(gòu)機用橡套軟電纜的制造方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電線電纜【技術(shù)領(lǐng)域】，確切的說是一種盾構(gòu)機用橡套軟電纜的制造方法。

【背景技術(shù)】
[0002]當前，我國已經(jīng)成為世界最大的盾構(gòu)機、掘進機制造基地及應用市場。隨著國內(nèi)城市道交通，鐵路，公路，水利，市政工程等建設(shè)事業(yè)的高速度增長，我國掘進機械也迎來了飛速的發(fā)展。我國掘進機械行業(yè)已經(jīng)成為國內(nèi)高端裝備制造業(yè)和戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)重點支持發(fā)展產(chǎn)業(yè)。
[0003]盾構(gòu)機、掘進機等大型隧道全斷面掘進設(shè)備配套使用的電纜統(tǒng)稱為盾構(gòu)機電纜，因其工作環(huán)境特殊，要求電纜具有彎曲半徑小、能頻繁移動扭轉(zhuǎn)、滿足耐磨、耐油、柔軟、抗拉、抗撕、耐低溫等特點，電壓等級越來越高。
[0004]以前盾構(gòu)機用橡套軟電纜主要依靠進口，目前已有不少電纜廠家開始研發(fā)生產(chǎn)，但存在電纜柔性差，電壓等級偏低、故障多等問題。
[0005]中國實用新型專利(專利申請?zhí)?201020022460.1)公布了一種盾構(gòu)機電纜，但電壓等級最高為8.7/15kV，不能滿足目前所有盾構(gòu)機的電壓等級要求，而且因地線芯分成3部分放在動力線芯間隙，抗拉能力減弱，容易造成地線芯拉斷的問題，采用強度低的橡皮填充條和成纜包帶，對電纜柔軟性有較大的影響。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的發(fā)明目的在于:針對上述存在的問題，提供一種盾構(gòu)機用橡套軟電纜的制造方法，主要針對額定電壓為18/30kV的盾構(gòu)機用橡套軟電纜進行制備，從而確保制造出的橡套軟電纜具有彎曲半徑小、能頻繁移動扭轉(zhuǎn)、滿足耐磨、耐油、柔軟、抗拉、抗撕、耐低溫等特點，可大大提高電纜的使用壽命。
[0007]本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
本發(fā)明的盾構(gòu)機用橡套軟電纜的制造方法，包括順次進行的選料步驟一拉絲步驟一退火鍍錫步驟一導體絞制步驟一三層共擠步驟一編織步驟一成纜步驟一內(nèi)護套步驟一加強層編織步驟一外護套步驟一成品檢驗步驟；其中在成纜步驟前還同步進行有中心加強芯擠制步驟，在編織步驟與中心加強芯擠制步驟之后，同時匯聚于成纜步驟；其中所述三層共擠步驟是指導體上的屏蔽層、絕緣層和絕緣屏蔽層采用三共擠工藝一次成型，并全封閉蒸汽連續(xù)硫化；其中所述導體屏蔽層是采用交聯(lián)型半導電屏蔽橡皮材料，所述絕緣層采用乙丙橡皮材料，所述絕緣屏蔽層采用交聯(lián)型半導電屏蔽橡皮材料；其中內(nèi)護套與外護套在外護套步驟經(jīng)擠出硫化后粘連在一起，中間采用芳綸絲編織加強。
[0008]由于上述方法，其中所述導體屏蔽層采用交聯(lián)型半導電屏蔽橡皮，起到均勻電場的作用；所述絕緣層采用高電氣性能、高機械強度的乙丙橡皮；所述絕緣屏蔽層采用交聯(lián)型半導電屏蔽橡皮，起到均勻電場的作用。將導體屏蔽層由交聯(lián)型半導電屏蔽橡皮組成、絕緣層由乙丙絕緣材料組成、絕緣屏蔽層由交聯(lián)型半導電屏蔽橡皮組成，且這三層通過三層共擠一次性擠包在導體上，使導體屏蔽層、絕緣層和絕緣屏蔽層形成良好的接觸，使本發(fā)明具有良好的電氣性能、耐高低溫性能，滿足18/30kV絕緣等級要求的局部放電和耐壓試驗等電氣要求，保證了電纜的使用壽命；。由于內(nèi)護套、外護套均由高抗撕、高強度、耐磨、耐油、柔軟、耐低溫的氯丁橡皮組成，內(nèi)外護套粘連在一起，中間設(shè)置高強度芳綸加強層，大大提高了電纜的抗拉性能，滿足盾構(gòu)機電纜特殊使用環(huán)境，使用壽命長。本發(fā)明的盾構(gòu)機用橡套軟電纜的制造方法，主要針對額定電壓為18/30kV的盾構(gòu)機用橡套軟電纜進行制備，從而確保制造出的橡套軟電纜具有彎曲半徑小、能頻繁移動扭轉(zhuǎn)、滿足耐磨、耐油、柔軟、抗拉、抗撕、耐低溫等特點，可大大提高電纜的使用壽命。
[0009]本發(fā)明的盾構(gòu)機用橡套軟電纜的制造方法，所述中心加強芯擠制步驟，是將尼龍擠包于半導電橡皮，在擠出時不硫化，待成纜步驟后通過內(nèi)護套擠包時硫化。
[0010]由于上述方法，既達到了填充圓整的作用，又提高了電纜整體抗拉性能，三根絕緣線芯的銅絲屏蔽層不僅通過相切點連接，還通過中心加強層的擠包半導電橡皮連接，提高了電纜地線芯的電氣性能。
[0011]本發(fā)明的盾構(gòu)機用橡套軟電纜的制造方法，所述內(nèi)護套步驟是將氯丁橡膠采用擠壓式模具直接擠包在由三根絕緣線芯和中心加強芯成纜的纜芯，擠包內(nèi)護套完全填充于成纜的間隙內(nèi)；所述加強層編織步驟是將芳綸絲采用編織密度為25-35%，編織節(jié)徑比為2?
4.5的方式進行編織；所述外護套步驟是將氯丁橡膠直接擠包在加強層上，并通過編織間隙，與內(nèi)護套粘連在一起。
[0012]由于上述方法，由氯丁橡膠采用擠壓式模具直接擠包在由三根絕緣線芯和中心加強芯成纜纜芯而成，擠包內(nèi)護套完全填充成纜間隙，有效保護絕緣線芯，同時高強度的護套材料也提高了電纜的抗拉性能；所述加強層由高強度芳綸絲編織而成，編織密度25-35%，編織節(jié)徑比為2?4.5，在保證電纜的抗拉性能的同時不影響電纜的柔軟性；其中芳綸是一種新型高科技合成纖維，具有超高強度、高模量和耐高溫、耐酸耐堿、重量輕等優(yōu)良性能，其強度是鋼絲的5?6倍，模量為鋼絲或玻璃纖維的2?3倍，韌性是鋼絲的2倍，而重量僅為鋼絲的1/5左右，在560度的溫度下，不分解，不融化。它具有良好的絕緣性和抗老化性能，在保證電纜的抗拉性能的同時不影響電纜的柔軟性。所述外護套是由氯丁橡膠直接擠包在加強層上，并通過編織間隙，與內(nèi)護套粘連在一起，固定了加強層芳綸絲的位置，大大提聞了電纜的抗拉能力。
[0013]本發(fā)明的盾構(gòu)機用橡套軟電纜的制造方法，所述導體絞制步驟是將多股細鍍錫銅絲進行絞合，其中要求股線絞向和復絞方向均為左向，絞合節(jié)徑比不大于14。
[0014]由于上述方法，其中對股線絞向和復絞方向的控制，同時對絞合節(jié)徑比的控制，可大大提高線纜的柔韌性。
[0015]本發(fā)明的盾構(gòu)機用橡套軟電纜的制造方法，所述編織步驟是將錠數(shù)相同的鍍錫銅絲與芳綸絲，按相反方向編織。
[0016]由于上述方法，其中鍍錫銅絲編織層兼做地線芯，既保護絕緣線芯的作用，又提高了電纜的整體柔軟性能。
[0017]綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是:
1、本發(fā)明的盾構(gòu)機用橡套軟電纜的制造方法，由于導體屏蔽層由交聯(lián)型半導電屏蔽橡皮組成、絕緣層由乙丙絕緣材料組成、絕緣屏蔽層由交聯(lián)型半導電屏蔽橡皮組成，且這三層通過三層共擠一次性擠包在導體上，使導體屏蔽層、絕緣層和絕緣屏蔽層形成良好的接觸，使本發(fā)明具有良好的電氣性能、耐高低溫性能，滿足18/30kV絕緣等級要求的局部放電和耐壓試驗等電氣要求，保證了電纜的使用壽命。
[0018]2、本發(fā)明的盾構(gòu)機用橡套軟電纜的制造方法，由于內(nèi)護套、外護套均由高抗撕、高強度、耐磨、耐油、柔軟、耐低溫的氯丁橡皮組成，滿足盾構(gòu)機電纜特殊使用環(huán)境，使用壽命長。
[0019]3、本發(fā)明的盾構(gòu)機用橡套軟電纜的制造方法，導體采用鍍錫銅絲以較小節(jié)距絞合而成，加上柔軟的乙丙絕緣材料、氯丁護套材料，以及兼做地線芯的金屬絲與纖維混合編織層，取消邊緣填充，不采用成纜包帶，既保證了成品電纜的彎曲半徑，又提高了電纜的使用壽命。
[0020]4、本發(fā)明的盾構(gòu)機用橡套軟電纜的制造方法，主要提供額定電壓為18/30kV的盾構(gòu)機用橡套軟電纜，滿足盾構(gòu)機在使用過程中對電線電纜的要求，且該電纜具有彎曲半徑小、能頻繁移動扭轉(zhuǎn)、滿足耐磨、耐油、柔軟、抗拉、抗撕、耐低溫等特點，大大提高了電纜使用壽命。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]本發(fā)明將通過例子并參照附圖的方式說明，其中:
圖1是本發(fā)明的盾構(gòu)機用橡套軟電纜的制造方法流程圖；
圖2是采用本發(fā)明的制造方法所制的盾構(gòu)機用橡套軟電纜的示意圖。
[0022]圖中標記:1-導體，2-導體屏蔽層，3-絕緣層，4-絕緣屏蔽層，5-編織層，6-中心加強芯，7-內(nèi)護套,8-加強層,9-外護套。

【具體實施方式】
[0023]本說明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。
[0024]本說明書(包括任何附加權(quán)利要求、摘要)中公開的任一特征，除非特別敘述，均可被其他等效或具有類似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個特征只是一系列等效或類似特征中的一個例子而已。
[0025]如圖1所示，本發(fā)明的盾構(gòu)機用橡套軟電纜的制造方法，包括順次進行的選料步驟一拉絲步驟一退火鍍錫步驟一導體絞制步驟一三層共擠步驟一編織步驟一成纜步驟一內(nèi)護套步驟一加強層編織步驟一外護套步驟一成品檢驗步驟；其中在成纜步驟前還同步進行有中心加強芯擠制步驟，在編織步驟與中心加強芯擠制步驟之后，同時匯聚于成纜步驟；所述中心加強芯擠制步驟，是將尼龍擠包于半導電橡皮，在擠出時不硫化，待成纜步驟后通過內(nèi)護套擠包時硫化。其中所述三層共擠步驟是指導體上的導體屏蔽層、絕緣層和絕緣屏蔽層采用三共擠工藝一次成型，并全封閉蒸汽連續(xù)硫化；其中所述導體屏蔽層是采用交聯(lián)型半導電屏蔽橡皮材料，所述絕緣層采用乙丙橡皮材料，所述絕緣屏蔽層采用交聯(lián)型半導電屏蔽橡皮材料；其中內(nèi)護套與外護套在外護套步驟經(jīng)擠出硫化后粘連在一起，中間采用芳綸絲編織加強，所述述內(nèi)護套步驟是將氯丁橡膠采用擠壓式模具直接擠包在由三根絕緣線芯和中心加強芯成纜的纜芯，擠包內(nèi)護套完全填充于成纜的間隙內(nèi)；所述加強層編織步驟是將芳綸絲采用編織密度為25-35%，編織節(jié)徑比為2?4.5的方式進行編織；所述外護套步驟是將氯丁橡膠直接擠包在加強層上，并通過編織間隙，與內(nèi)護套粘連在一起。其中所述導體絞制步驟是將多股細鍍錫銅絲進行絞合，其中要求股線絞向和復絞方向均為左向，絞合節(jié)徑比不大于14。所述編織步驟是將錠數(shù)相同的鍍錫銅絲與芳綸絲，按相反方向編織。
[0026]如圖2所示，通過本發(fā)明的盾構(gòu)機用橡套軟電纜的制造方法，所制得的電纜，包括纜芯、擠包在纜芯外的內(nèi)護套7、編織在內(nèi)護套7上的加強層8、擠包在加強層8外的外護套9，所述的纜芯由三根絕緣線芯和中心加強芯6成纜而成，所述的絕緣線芯由內(nèi)到外依次由導體1、導體屏蔽層2、絕緣層3、絕緣屏蔽層4以及金屬絲與纖維混合編織層5組成。
[0027]所述導體I由多股細鍍錫銅絲絞合而成。股線絞向和復絞方向均為左向，絞合節(jié)徑比不大于14。
[0028]所述導體屏蔽層2是由交聯(lián)型半導電屏蔽橡皮擠包而成；
所述絕緣層3是由乙丙橡皮擠包而成；
所述絕緣屏蔽層4是由交聯(lián)型半導電屏蔽橡皮擠包而成；
所述導體屏蔽層2、絕緣層3、絕緣屏蔽層4通過三層共擠擠包在所述的導體I上，一次成型，連續(xù)硫化；
所述金屬絲與纖維混合編織層5由鍍錫銅絲和高強度芳綸絲編織而成，兩者的錠數(shù)相同，方向相反，鍍錫銅絲編織層5具金屬屏蔽的作用，兼做地線線芯，既有保護絕緣線芯的作用，又提高了電纜的整體柔軟性能。
[0029]所述中心加強芯6由高強度尼龍擠包半導電橡皮而成，擠出時不硫化，成纜后通過內(nèi)護套7擠包時硫化，既達到了填充圓整的作用，又提高了電纜整體抗拉性能，三根絕緣線芯的銅絲屏蔽層不僅通過相切點連接，還通過中心加強層8的擠包半導電橡皮連接，提高了電纜地線芯的電氣性能；
所述內(nèi)護套7是由氯丁橡膠直接擠包在由三根絕緣線芯和中心加強芯6成纜纜芯而成；
所述加強層8由高強度芳綸絲編織而成，編織密度20-40%，編織節(jié)徑比為2?4.5。
[0030]所述外護套9是由氯丁橡膠直接擠包在加強層8上，并通過編織間隙，與內(nèi)護套7粘連在一起，固定了加強層8內(nèi)芳綸絲的位置，大大提高了電纜的抗拉能力。
[0031]本發(fā)明的盾構(gòu)機用橡套軟電纜的制造方法以及所制得的電纜，其有益效果在于:
1、由于導體屏蔽層由交聯(lián)型半導電屏蔽橡皮組成、絕緣層由乙丙絕緣材料組成、絕緣屏蔽層由交聯(lián)型半導電屏蔽橡皮組成，且這三層通過三層共擠一次性擠包在導體上，使導體屏蔽層、絕緣層和絕緣屏蔽層形成良好的接觸，使本發(fā)明具有良好的電氣性能、耐高低溫性能，滿足18/30kv絕緣等級要求的局部放電和耐壓試驗等電氣要求，保證了電纜的使用壽命。
[0032]2、由于內(nèi)護套、外護套均由高抗撕、高強度、耐磨、耐油、柔軟、耐低溫的氯丁橡皮組成，滿足盾構(gòu)機電纜特殊使用環(huán)境，使用壽命長。
[0033]3、導體采用鍍錫銅絲以較小節(jié)距絞合而成，加上柔軟的乙丙絕緣材料、氯丁護套材料，以及兼做地線芯的金屬絲與纖維混合編織層，取消邊緣填充，不采用成纜包帶，既保證了成品電纜的彎曲半徑，又提高了電纜的使用壽命。
[0034]4、主要提供額定電壓為18/30kV的盾構(gòu)機用橡套軟電纜，滿足盾構(gòu)機在使用過程中對電線電纜的要求，且該電纜具有彎曲半徑小、能頻繁移動扭轉(zhuǎn)、滿足耐磨、耐油、柔軟、抗拉、抗撕、耐低溫等特點，大大提高了電纜使用壽命。
[0035]本發(fā)明并不局限于前述的【具體實施方式】。本發(fā)明擴展到任何在本說明書中披露的新特征或任何新的組合，以及披露的任一新的方法或過程的步驟或任何新的組合。
【權(quán)利要求】
1.盾構(gòu)機用橡套軟電纜的制造方法，其特征在于:它包括順次進行的選料步驟一拉絲步驟一退火鍍錫步驟一導體絞制步驟一三層共擠步驟一編織步驟一成纜步驟一內(nèi)護套步驟一加強層編織步驟一外護套步驟一成品檢驗步驟；其中在成纜步驟前還同步進行有中心加強芯擠制步驟，在編織步驟與中心加強芯擠制步驟之后，同時匯聚于成纜步驟；其中所述三層共擠步驟是指導體上的導體屏蔽層、絕緣層和絕緣屏蔽層采用三共擠工藝一次成型，并全封閉蒸汽連續(xù)硫化；其中所述導體屏蔽層是采用交聯(lián)型半導電屏蔽橡皮材料，所述絕緣層采用乙丙橡皮材料，所述絕緣屏蔽層采用交聯(lián)型半導電屏蔽橡皮材料；其中內(nèi)護套與外護套在外護套步驟經(jīng)擠出硫化后粘連在一起，中間采用芳綸絲編織加強。
2.如權(quán)利要求1所述的盾構(gòu)機用橡套軟電纜的制造方法，其特征在于:所述中心加強芯擠制步驟，是將尼龍擠包于半導電橡皮，在擠出時不硫化，待成纜步驟后通過內(nèi)護套擠包時硫化。
3.如權(quán)利要求1或2所述的盾構(gòu)機用橡套軟電纜的制造方法，其特征在于:所述內(nèi)護套步驟是將氯丁橡膠采用擠壓式模具直接擠包在由三根絕緣線芯和中心加強芯成纜的纜芯，擠包內(nèi)護套完全填充于成纜的間隙內(nèi)；所述加強層編織步驟是將芳綸絲采用編織密度為25-35%，編織節(jié)徑比為2?4.5的方式進行編織；所述外護套步驟是將氯丁橡膠直接擠包在加強層上，并通過編織間隙，與內(nèi)護套粘連在一起。
4.如權(quán)利要求3所述的盾構(gòu)機用橡套軟電纜的制造方法，其特征在于:所述導體絞制步驟是將多股細鍍錫銅絲進行絞合，其中要求股線絞向和復絞方向均為左向，絞合節(jié)徑比不大于14。
5.如權(quán)利要求3所述的盾構(gòu)機用橡套軟電纜的制造方法，其特征在于:所述編織步驟是將錠數(shù)相同的鍍錫銅絲與芳綸絲，按相反方向編織。
【文檔編號】H01B13/00GK104376922SQ201410680645
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年11月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月25日
【發(fā)明者】李勇軍, 盛業(yè)武, 陳光高, 沈智飛, 宋強, 呂剛 申請人:四川明星電纜股份有限公司