一種耐磨耐卷繞光纖復合卷盤電纜及其生產工藝的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于電纜領域，具體涉及一種耐磨耐卷繞光纖復合卷盤電纜及其生產工藝，為額定電壓8.7/15kV及以下港口機械設備如門機、起重機等卷盤供電系統的專門電纜。
【背景技術】
[0002]隨著各行各業對電纜的要求越來越高。比如在室內或戶外鋪設使用的橡套電纜，由于使用環境、材料、結構設計等因素，使電纜容易出現絕緣變形、線芯松動、護套開裂等情形，只有符合要求，才能更好的保障電纜安全使用。
[0003]現階段對于港口機械配套電纜國產化需求越來越迫切，而我國目前港口機械主要設備、技術依賴國外進口，配件也是需要國外提供配套服務，相關的技術處于壟斷狀況，給我國港口機械規模的擴大、后期的維護保養帶來很大的技術及經濟壓力。
【發明內容】
[0004]發明目的:為了解決現有技術的不足，本發明提供了一種耐磨耐卷繞光纖復合卷盤電纜。
[0005]技術方案:一種耐磨耐卷繞光纖復合卷盤電纜，包括纜芯、外護套層、編織加強層和內護套層，所述纜芯外依次包覆內護套層、編織加強層和外護套層；
[0006]所述纜芯由三根動力線芯、兩根地線芯和光單元絞合組成；
[0007]所述動力線芯包括絕緣屏蔽層、絕緣層、導體屏蔽層和動力線芯導體層，所述動力線芯導體層外依次包覆導體屏蔽層、絕緣層和絕緣屏蔽層；
[0008]所述地線芯包括地線半導電層和地線導體層，所述地線導體層外包覆地線半導電層O
[0009]作為優化: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耐溫等級一般在_40°C?90°C之間，這樣能承受港口區域晝夜溫差的變化跨度大、極南方酷熱的夏天和極北地區嚴寒的冬天等全國各種地域復雜的不同環境使用。
[0011]②絕緣材料采用擠壓式擠包方式使絕緣和導體緊密的粘結在一起的同時又可剝離，同時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有加工性能和絕緣性能優異的進口乙丙原膠(意大利埃尼4044)、低溫添加劑、補強劑、硫化劑等不同添加劑按照一定的比例合理配混達到優異的綜合性能。材料優異的機械物理性能具有良好的彈性和韌性提高移動性能。
[0013]作為優化:所述導體屏蔽層由導電性能優良的不可剝離半導電混合膠組成；所述絕緣屏蔽層由導電性能優良的可剝離半導電混合膠組成。
[0014]作為優化:所述內護套層的護套材料為聚氨酯彈性體；所述外護套層的護套材料為氯丁混合橡膠。性能要求如下:
[0015]①常規橡套電纜一般采用無內護套結構基本只能固定敷設，如果長時間移動會出現編織層磨破或扎壞絕緣層而發生故障，本發明采用和外護材料一致的彈性體材料作為內護套有效的保護了電纜在長期移動卷繞過程不會傷害到電纜的內部部件。
[0016]②內、外護套均采用擠壓式擠出方式，特別內護套才用擠壓式加工方式后能有效約束絕緣線芯滑動的固定軌跡防止在滑動過程中出現錯位或淤留長度等給電纜造成致命冋題。
[0017]③耐溫等級一般在_40°C?90°C之間。這樣能承受港口區域晝夜溫差的變化跨度大、極南方酷熱的夏天和極北地區嚴寒的冬天等全國各種地域復雜的不同環境使用。
[0018]④護套材料具有耐戶外氣候變化:紫外照射、風吹雨淋、海水鹽霧、設備用潤滑油等特性；并具有一定的阻燃性能能通過單根垂直燃燒試驗。護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氯丁護套混合膠采用現有加工性能和物理機械性能優異的進口氯丁原膠(日本三井CM-40)、低溫添加劑、補強劑、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、在特定時間、溫度下混合達到優異的綜合性能。
[0020]一種根據所述的耐磨耐卷繞光纖復合卷盤電纜的生產工藝，包括如下步驟:
[0021](I)銅桿:選用符合GB/T 3953-2009規定的外徑為2.6mm的優質銅桿作為原材料；
[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，進線直徑max3.0mm，銅單線出線直徑為1.6mm?0.5mm，模具數為max 9，生產速度max 1200m/min ；b.小拉:采用小拉機，進線直徑max 1.6mm，銅單線出線直徑0.6mm?0.15mm，模具數max 16，生產速度 max 2000m/min ；
[0023](3)退火鍍錫:采用管式退火鍍錫機，退火線徑為0.1Omm?0.60mm，最大生產速度為300m/min，生產頭數為:40頭；改變分子排列使銅單絲具有優越的導電性的同時具有柔韌性；
[0024](4)單絲絞合:將銅單絲按照一定的根數、節距進行絞合達到符合GB/T3956-2008規定的5類銅導體合格電阻的要求；采用高速束絲機，進線線徑:0.18-0.62mm,束線外徑范圍:0.18-4mm,絞弓最大轉速:2000rpm ；
[0025](5)成纜:采用盤絞機，進線截面積:最大240mm2，成纜節距:189.2_3350mm，繞包節距:16_263mm，牽引速度:5.98-44.22m/min ；
[0026](6)內護套擠出:采用90型擠出生產線:擠出外徑Φ22.0-Φ 60mm，最大生產速度70m/min ；
[0027](7)撕裂繩編織:內外護層中間采用撕裂繩編織，在物理結構上提高電纜護套的強度保證在長期、高頻率的拖拽過程中不變形開裂；采用編織機，進線線徑:0.15-0.50mm,編織節距:14.23-143.26mm，錠子轉速:15_50rpm，編織密度多80% ；
[0028](8)外護套擠出:采用60+100+150型擠出生產線:擠出外徑Φ 10.0—Φ 100.0mm，最大生產速度25m/min，履帶牽引收放線，龍門式收放線架；
[0029](9)成品檢驗；
[0030](10)包裝入庫。
[0031]有益效果:本發明采用性能優異的彈性體材料和自主研發的高性能橡膠材料作為電纜的護套材料，能夠承受高、低溫頻繁變化，海水鹽霧的長期侵蝕，設備自身潤滑油等戶內、外環境；優異的耐磨、耐卷繞、耐移動疲勞性保證使用壽命。采用合理的結構設計:絕緣線芯合理布局絞合保證電纜具有常溫、低溫抗扭轉特性。提高電纜整體的抗使用環境性能及電纜的抗老化使用壽命，電纜使用壽命達20年。
[0032]本發明為港口機械卷盤電纜產品，原材料大多使用了國內具有高資質、高水平廠家研發出來的新材料，對拉動國內市場發展，帶動上下產業鏈起到良好的作用。
[0033]本發明產品是環保產品，在生產過程和報廢以后對環境無影響。同時該產品以優異的性能保證電力系統的穩定性，有效地降低了電磁輻射，保護人體健康；產品采用國際先進的連硫工藝技術，絕緣屏蔽的結構以及分色形式選擇，保證電纜的柔軟性，護套層補強方式的選用和生產工藝的實現，在物理結構上提高電纜護套的強度保證在長期、高頻率的拖拽過程中不變形開裂，使電纜信號傳輸更具安全性、可靠性和長壽命等優點。
[0034]通過本發明打斷港口機械卷盤電纜依賴進口的技術壟斷。
[0035]本發明中還改變橡套電纜常規的成纜結構如:常規電纜采用3+1結構而本發明采用3+3的特殊結構；本發明所采用的成纜結構有效的提高電纜的穩定性和彎曲性能。成纜節距，常規通用橡套軟電纜成纜節徑比為15?20倍左右，本發明成纜節徑比為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]本發明中，中心加強部件采用鋼絲繩+PE代替了原先的芳綸+PE，提升了近15-20倍的抗拉伸力。耐溫等級一般在-40°C?70°C之間，這樣能承受港口區域晝夜溫差的變化跨度大、極南方酷熱的夏天和極北地區嚴寒的冬天等全國各種地域復雜的不同環境使用。
【附圖說明】
[0037]圖1是本發明的結構示意圖。
[0038]圖中，1、外護套層；2、編織加強層；3、內護套層；4、地線半導電層；5、地線導體層；6、絕緣屏蔽層；7、絕緣層；8、導體屏蔽層；9、動力線芯導體層；10、光單元。
【具體實施方式】
[0039]下面結合具體實施例對本發明作進一步說明。
[0040]實施例
[0041]如圖1所示，一種耐磨耐卷繞光纖復合卷盤電纜，包括纜芯、外護套層1、編織加強層2和內護套層3，所述纜芯外依次包覆內護套層3、編織加強層2和外護套層I ;所述纜芯由三根動力線芯、兩根地線芯和光單元10絞合組成；所述動力線芯包括絕緣屏蔽層6、絕緣層7、導體屏蔽層8和動力線芯導體層9，所述動力線芯導體層9外依次包覆導體屏蔽層8、絕緣層7和絕緣屏蔽層6 ;所述地線芯包括地線半導電層4和地線導體層5，所述地線導體層5外包覆地線半導電層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耐溫等級一般在_40°C?90°C之間，這樣能承受港口區域晝夜溫差的變化跨度大、極南方酷熱的夏天和極北地區嚴寒的冬天等全國各種地域復雜的不同環境使用。
[0044]②絕緣材料采用擠壓式擠包方式使絕緣和導體緊密的粘結在一起的同時又可剝離，同時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有加工性能和絕緣性能優異的進口乙丙原膠(意大利埃尼4044)、低溫添加劑、補強劑、硫化劑等不同添加劑按照一定的比例合理配混達到優異的綜合性能。材料優異的機械物理性能具有良好的彈性和韌性提高移動性能。
[0046]所述導體屏蔽層8由導電性能優良的不可剝離半導電混合膠組成；所述絕緣屏蔽層6由導電性能優良的可剝離半導電混合膠組成。
[0047]所述內護套層3的護套材料為聚氨酯彈性體；所述外護套層I的護套材料為氯丁混合橡膠。性能要求如下:
[0048]①常規橡套電纜一般采用無內護套結構基本只能固定敷設，如果長時間移動會出現編織層磨破或扎壞絕緣層而發生故障，本發明采用和外護材料一致的彈性體材料作為內護套有效的保護了電纜在長期移動卷繞過程不會傷害到電纜的內部部件。
[0049]②內、外護套均采用擠壓式擠出方式，特別內護套才用擠壓式加工方式后能有效約束絕緣線芯滑動的固定軌跡防止在滑動過程中出現錯位或淤留長度等給電纜造成致命冋題。
[0050]③耐溫等級一般在_40°C?90°C之間。這樣能承受港口區域晝夜溫差的變化跨度大、極南方酷熱的夏天和極北地區嚴寒的冬天等全國各種地域復雜的不同環境使用。
[0051]④護套材料具有耐戶外氣候變化:紫外照射、風吹雨淋、海水鹽霧、設備用潤滑油等特性；并具有一定的阻燃性能能通過單根垂直燃燒試驗。護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氯丁護套混合膠采用現有加工性能和物理機械性能優異的進口氯丁原膠(日本三