本發明涉及高速列車車載ATP系統電纜加工制備技術領域,具體涉及一種D接口電纜。
背景技術:
D接口電纜應用于客運專線高速列車的CTCS-300T型車載ATP系統中,負責車載應答器,傳輸模塊BTM和車載應答器天線CAU之間的信號傳輸,D接口電纜由4條射頻同軸電纜共同絞合而成,其兩端用圓形連接器連接。
然而,國內現有的D接口電纜多數需要從國外進口,目前在國內自主研發的D接口電纜較少。而國外進口D接口電纜不僅成本較高,而且在很多技術問題上需要依靠國外廠家,致使國內現有的D接口電纜市場比較緊缺,難以滿足國內高速列車的使用需求。
因此,發明人經過仔細深入的研究,本發明提供一種D接口電纜及其制作方法,以解決現有技術存在的不足和缺陷。
技術實現要素:
本發明的目的就在于:針對目前存在的上述問題,提供一種D接口電纜及其制作方法,以解決現有技術存在的不足和缺陷。
為了實現上述目的,本發明采用的技術方案是:
一種D接口電纜,包括大同軸電纜單元和小同軸電纜單元,所述大同軸電纜單元內部設置有若干裸銅絞合而成的第一導體,所述裸銅為介于二類和五類之間的TR軟銅;所述第一導體外部包覆有高密度聚乙烯材質的第一絕緣套,第一絕緣套外部包覆有第一縱包鋁箔-鍍錫編織屏蔽層,第一縱包鋁箔-鍍錫編織屏蔽層外部包覆有高密度聚乙烯材質的第一內護套;所述小同軸電纜單元內部設置有美國線規28AWG規定的五類鍍銀導體絞合而成的第二導體,所述第二導體外部包覆有高密度聚乙烯材質第二絕緣套,第二絕緣套外部包覆有第二縱包鋁箔-鍍錫編織屏蔽層,第二縱包鋁箔-鍍錫編織屏蔽層外部包覆有高密度聚乙烯材質的第二內護套;所述大同軸電纜單元與小同軸電纜單元相互絞合成纜,纜芯外部包覆有一層非吸濕性材料制成的包帶,包帶內部的纜芯間隙處填充設置有用于填充圓整D接口電纜的非吸濕性填充繩;所述包帶的外部包覆有一層聚氨酯材質的外護套。
優選的,所述大同軸電纜單元的數量為1根,所述小同軸電纜單元的數量為3根;所述大同軸電纜單元的整體橫截面為圓形,且第一導體的截面積為2.5mm2;所述小同軸電纜單元的橫截面為圓形,且第二導體的截面尺寸滿足美國線規28AWG的規定。
優選的,所述第一導體的絞合結構為(1+6+12)/0.4mm;所述第二導體的絞合結構為(1+6)/0.127mm。
優選的,所述第一內護套以及第二內護套的材質均為熱塑性無鹵低煙阻燃材料;所述第一絕緣套的厚度為2.4mm,所述第二絕緣套的厚度為0.33mm;所述包帶的厚度為0.05mm,外護套的厚度為0.6mm。
一種D接口電纜的制作方法,包括如下步驟:
步驟S1:拉絲,通過13模大拉機把直徑為8mm的銅桿經過13道模具拉制為直徑為3mm的銅線,再通過17模中拉機把直徑3mm的銅線經過17道或7道模具拉制為直徑1.2mm的銅線或直徑0.9mm的銅線,在14模退火小拉機中把直徑1.2mm的銅線經過14道模具拉制為直徑0.4mm的銅線,用于絞合制備第一導體;在22模不退火小拉機中把直徑0.9mm的銅線經過21道模具拉制為直徑0.127mm的銅線,直徑0.127mm的銅線拉制完后在退火鍍錫機上鍍一層銀層,用于絞合制備第二導體;
步驟S2:導體絞合,選取適用于截面積2.5mm2和適用于美國28AWG線規尺寸的電纜纜芯絞線機,絞線機上設置有19個放線裝置,每個放線裝置上放置一個電纜放線盤,把19根直徑0.4mm銅線左向絞合制成截面積為2.5mm2的第一導體;將7根直徑0.127mm鍍錫銅線左向絞合制成滿足美國28AWG線規尺寸的第二導體;
步驟S3:絕緣,將由步驟S2絞線機絞制的第一導體在80擠出機上擠包絕緣,將第二導體在60擠出機上擠包絕緣,即把所用的高密度聚乙烯絕緣材料經過擠出機的加工把粒狀塑料加溫變成粘流態,在機筒及機頭壓力的作用下獲得形變,再經過機頭的模具形成環狀包覆在導體的周圍,形成絕緣套;
步驟S4:屏蔽,將步驟S3擠制后的絕緣套在16或24錠編織機上縱包一層鋁箔,同時覆蓋一層鍍錫導體編織屏蔽層;從而在第一絕緣套外形成第一縱包鋁箔-鍍錫編織屏蔽層;在第二絕緣套外形成第二縱包鋁箔-鍍錫編織屏蔽層;
步驟S5:內護套,內護套材質選用熱塑性無鹵低煙阻燃材料,使用80或90擠出機擠包第一內護套和第二內護套,在機筒及機頭壓力的作用下獲得形變,再經過機頭的模具形成環狀包覆在屏蔽層的周圍,形成第一內護套和第二內護套;
步驟S6:成纜,使用成纜設備把導體連同包覆在導體表面的絕緣層、屏蔽層以及內護套按順時針方向右向絞合,纜芯縫隙處用非吸濕性填充繩填充圓整,在成纜設備的前段配有繞包帶的裝置,把PT帶材用切線形式繞包到纜芯上;
步驟S7:護套,使用90擠出機對包帶后的纜芯進行擠包外護套,即通過90擠出機對包帶后的纜芯進行擠出;在擠出過程中,裝入料斗中的塑料粒子借助重力或螺旋形進入機筒中,由旋轉螺桿的推力作用不斷向前推進,同時塑料受到螺桿的攪拌和擠壓作用,并且在機筒的外熱及塑料與設備之間的剪切摩擦熱的作用下轉變為粘流態,在螺槽中形成均勻連續的料流;到達機頭的料流經模芯和模套間的環形間隙,擠包于纜芯周圍,形成連續密實的外護套,從而完成D接口電纜的制作。
優選的,所述步驟S2中,每盤所述電纜放線盤上都設置有一個張力裝置,確保每根單線的張力一致。
優選的,所述步驟S3中,截面積2.5mm2絞合導體的絕緣材料使用高密度聚乙烯絕緣材料,且所述絕緣材料的厚度為2.4mm。
優選的,所述步驟S4中,第一縱包鋁箔-鍍錫編織屏蔽層的結構為在第一絕緣套外縱包一層厚度為0.021mm的單面鋁箔,同時編織一層鍍錫編織層;第二縱包鋁箔-鍍錫編織屏蔽層的結構為在第二絕緣套外縱包一層厚度為0.021mm的單面鋁箔,同時編織一層鍍錫編織層。
優選的,所述第一內護套以及第二內護套均采用熱塑性低煙無鹵阻燃材料擠壓包覆在屏蔽層上,且第一內護套和第二內護套的厚度均為0.35mm。
由于采用了上述技術方案,本發明的有益效果是:
本發明一方面通過D接口電纜的研發,滿足了國內市場的具體需要,為客運專線高速列車CTCS-300T型車載ATP系統中的車載應答器、傳輸模塊BTM和車載應答器天線CAU之間的信號傳輸提供了高質穩定的傳輸載體,利于D接口電纜的國產化生產和推廣應用。
另一方面,本發明能夠有效避免嚴重依賴從國外高價進口D接口電纜的缺陷,通過自主知識產權的D接口電纜生產和使用,打破國外技術封鎖和對國外技術的嚴重依賴,對于推動國內的D接口電纜導線生產制備技術的進步和高速列車的車載系統技術進步具有重要意義。
再一方面,本發明的D接口電纜結構強度高、柔韌性好,具有較好的阻燃特性和抗吸濕特性,使電纜在使用過程中,能夠方便在車載系統中進行安裝排布,同時通過多根單線導體絞合的方式提高電纜柔軟度,避免電纜由于柔軟度過低而發生斷裂的危險;通過阻燃材料的使用和非吸濕性材料的使用,能夠有效避免電纜碰電發生火災,從而提高電纜的使用安全性能;同時,聚氨酯外護套具有很高的拉伸強度,優異的耐磨性和耐油性,對電纜綜合性能的提高也具有較好的促進作用。
最后,本發明相對于進口的D接口電纜來說,其成本較低,生產和使用方便,具有較好的推廣使用價值。
附圖說明
圖1為本發明的結構示意圖。
圖中:1、大同軸電纜單元;11、第一導體;12、第一絕緣套;13、第一縱包鋁箔-鍍錫編織屏蔽層;14、第一內護套;2、小同軸電纜單元;21、第二導體;22、第二絕緣套;23、第二縱包鋁箔-鍍錫編織屏蔽層;24、第二內護套;3、包帶;4、外護套。
具體實施方式
為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚,下面將結合本發明實施例中的附圖,對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例是本發明一部分實施例,而不是全部的實施例,基于本發明中的實施例,本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發明保護的范圍。
實施例1,如圖1所示:
一種D接口電纜,包括大同軸電纜單元1和小同軸電纜單元2,所述大同軸電纜單元1內部設置有若干裸銅絞合而成的第一導體11,所述裸銅為介于二類和五類之間的TR軟銅;所述第一導體11外部包覆有高密度聚乙烯材質的第一絕緣套12,第一絕緣套12外部包覆有第一縱包鋁箔-鍍錫編織屏蔽層13,第一縱包鋁箔-鍍錫編織屏蔽層13外部包覆有高密度聚乙烯材質的第一內護套14;所述小同軸電纜單元2內部設置有滿足美國線規28AWG規定的五類鍍銀導體絞合而成的第二導體21,所述第二導體21外部包覆有高密度聚乙烯材質第二絕緣套22,第二絕緣套22外部包覆有第二縱包鋁箔-鍍錫編織屏蔽層23,第二縱包鋁箔-鍍錫編織屏蔽層23外部包覆有高密度聚乙烯材質的第二內護套24;所述大同軸電纜單元1與小同軸電纜單元2相互絞合成纜,纜芯外部包覆有一層非吸濕性材料制成的包帶3,包帶3內部的纜芯間隙處填充設置有用于填充圓整D接口電纜的非吸濕性填充繩;所述包帶3的外部包覆有一層聚氨酯材質的外護套4。
作為本實施例的優選方案,所述大同軸電纜單元1的數量為1根,所述小同軸電纜單元2的數量為3根;所述大同軸電纜單元1的整體橫截面為圓形,且第一導體11的截面積為2.5mm2;所述小同軸電纜單元2的橫截面為圓形,且第二導體21的截面尺寸滿足美國線規28AWG的規定。
作為本實施例的優選方案,所述第一導體11的絞合結構為(1+6+12)/0.4mm;所述第二導體21的絞合結構為(1+6)/0.127mm。
作為本實施例的優選方案,所述第一內護套14以及第二內護套24的材質均為熱塑性無鹵低煙阻燃材料;所述第一絕緣套12的厚度為2.4mm,所述第二絕緣套22的厚度為0.33mm;所述包帶3的厚度為0.05mm,外護套4的厚度為0.6mm。
一種D接口電纜的制作方法,包括如下步驟:
步驟S1:拉絲,通過13模大拉機把直徑為8mm的銅桿經過13道模具拉制為直徑為3mm的銅線,再通過17模中拉機把直徑3mm的銅線經過17道或7道模具拉制為直徑1.2mm的銅線或直徑0.9mm的銅線,在14模退火小拉機中把直徑1.2mm的銅線經過14道模具拉制為直徑0.4mm的銅線,用于絞合制備第一導體11;在22模不退火小拉機中把直徑0.9mm的銅線經過21道模具拉制為直徑0.127mm的銅線,直徑0.127mm的銅線拉制完后在退火鍍錫機上鍍一層銀層,用于絞合制備第二導體21;
步驟S2:導體絞合,選取適用于截面2.5mm2和適用于美國28AWG線規尺寸的電纜纜芯絞線機,絞線機上設置有19個放線裝置,每個放線裝置上放置一個電纜放線盤,把19根0.4mm銅線左向絞合制成截面積為2.5mm2的第一導體11;將7根0.127mm鍍錫銅線左向絞合制成滿足美國28AWG線規尺寸的第二導體21;
步驟S3:絕緣,將由步驟S2絞線機絞制的第一導體11在80擠出機上擠包絕緣,將第二導體21在60擠出機上擠包絕緣,即把所用的高密度聚乙烯絕緣材料經過擠出機的加工把粒狀塑料加溫變成粘流態,在機筒及機頭壓力的作用下獲得形變,再經過機頭的模具形成環狀包覆在導體的周圍,形成絕緣套;
步驟S4:屏蔽,將步驟S3擠制后的絕緣套在16或24錠編織機上縱包一層鋁箔,同時覆蓋一層鍍錫導體編織屏蔽層;從而在第一絕緣套12外形成第一縱包鋁箔-鍍錫編織屏蔽層13;在第二絕緣套22外形成第二縱包鋁箔-鍍錫編織屏蔽層23;
步驟S5:內護套,內護套材質選用熱塑性無鹵低煙阻燃材料,使用80或90擠出機擠包第一內護套14和第二內護套24,在機筒及機頭壓力的作用下獲得形變,再經過機頭的模具形成環狀包覆在屏蔽層的周圍,形成第一內護套14和第二內護套24;
步驟S6:成纜,使用成纜設備把導體連同包覆在導體表面的絕緣層、屏蔽層以及內護套按順時針方向右向絞合,纜芯縫隙處用非吸濕性填充繩填充圓整,在成纜設備的前段配有繞包帶3的裝置,把PT帶材用切線形式繞包到纜芯上;
步驟S7:護套,使用90擠出機對包帶3后的纜芯進行擠包外護套4,即通過90擠出機對包帶3后的纜芯進行擠出;在擠出過程中,裝入料斗中的塑料粒子借助重力或螺旋形進入機筒中,由旋轉螺桿的推力作用不斷向前推進,同時塑料受到螺桿的攪拌和擠壓作用,并且在機筒的外熱及塑料與設備之間的剪切摩擦熱的作用下轉變為粘流態,在螺槽中形成均勻連續的料流;到達機頭的料流經模芯和模套間的環形間隙,擠包于纜芯周圍,形成連續密實的外護套4,從而完成D接口電纜的制作。
作為本實施例的優選方案,所述步驟S2中,每盤所述電纜放線盤上都設置有一個張力裝置,確保每根單線的張力一致。
作為本實施例的優選方案,所述步驟S3中,截面積2.5mm2絞合導體的絕緣材料使用高密度聚乙烯絕緣材料,且所述絕緣材料的厚度為2.4mm;。
作為本實施例的優選方案,所述步驟S4中,第一縱包鋁箔-鍍錫編織屏蔽層13的結構為在第一絕緣套12外縱包一層厚度為0.021mm的單面鋁箔,同時編織一層鍍錫編織層;第二縱包鋁箔-鍍錫編織屏蔽層23的結構為在第二絕緣套22外縱包一層厚度為0.021mm的單面鋁箔,同時編織一層鍍錫編織層。
作為本實施例的優選方案,所述第一內護套14以及第二內護套24均采用熱塑性低煙無鹵阻燃材料擠壓包覆在屏蔽層上,且第一內護套14和第二內護套24的厚度均為0.35mm。
由于采用了上述技術方案,本發明一方面通過D接口電纜的研發,滿足了國內市場的具體需要,為客運專線高速列車CTCS-300T型車載ATP系統中的車載應答器、傳輸模塊BTM和車載應答器天線CAU之間的信號傳輸提供了高質穩定的傳輸載體,利于D接口電纜的國產化生產和推廣應用。另一方面,本發明能夠有效避免嚴重依賴從國外高價進口D接口電纜的缺陷,通過自主知識產權的D接口電纜生產和使用,打破國外技術封鎖和對國外技術的嚴重依賴,對于推動國內的D接口電纜導線生產制備技術的進步和高速列車的車載系統技術進步具有重要意義。再一方面,本發明的D接口電纜結構強度高、柔韌性好,具有較好的阻燃特性和抗吸濕特性,使電纜在使用過程中,能夠方便在車載系統中進行安裝排布,同時通過多根單線導體絞合的方式提高電纜柔軟性,避免電纜由于柔軟度過低而發生斷裂的危險;通過阻燃材料的使用和非吸濕性材料的使用,能夠有效避免電纜碰電發生火災,從而提高電纜的使用安全性能。最后,本發明相對于進口的D接口電纜來說,其成本較低,生產和使用方便,具有較好的推廣使用價值。
以上所述,僅為本發明的具體實施方式,但本發明的保護范圍并不局限于此,任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明披露的技術范圍內,可輕易想到變化或替換,都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。因此,本發明的保護范圍應以權利要求的保護范圍為準。