高性能采煤机电缆制造技术

一种高性能采煤机电缆，其结构为：由动力线芯和控制芯组以及填充绞合构成缆芯，绞合的节径比不大于12；缆芯外依次包裹加强层和护套层；所述动力线芯有相同的3根，每根动力线芯是由动力线芯导体外依次包裹绝缘层和绝缘屏蔽层构成；所述控制芯组是由至少3根相同的控制线芯绞合后包裹内护套构成；控制芯导体是由柔性镀锡铜丝和防弹纤维丝同时束绞构成。采用上述结构和材料后，在同等条件下，根据实际环境增加耐矿物油、阻燃性能、耐曲挠性能等特殊性能，使电缆具有更好的环境适应性和更高的安全性，满足煤矿井下采煤机、掘进机的使用要求。

High performance shearer cable

【技术实现步骤摘要】
高性能采煤机电缆
本技术涉及一种高性能采煤机电缆，属于电缆

技术介绍
采煤机是综采成套装备的主要设备之一。采煤机是从截煤机发展演变而来。采煤机是一个集机械、电气和液压为一体的大型复杂系统，工作环境恶劣。采煤机是实现煤矿生产机械化和现代化的重要设备之一。机械化采煤可以减轻体力劳动、提高安全性，达到高产量、高效率、低消耗的目的。目前常规的采煤机电缆普通存在使用过程中易断芯、短路、寿命段等问题，电缆故障可能导致整个采煤工作的中断，造成巨大的经济损失，并且具有一定的安全隐患。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种高性能采煤机电缆，其不仅需要满足采煤机的供电、信号控制功能，具有更高的抗机械弯曲性能、高阻燃性能等特点，确保正常使用寿命不低于1年。为实现上述技术目的，本技术采用以下技术方案：一种高性能采煤机电缆，其结构为：由动力线芯和控制芯组以及填充绞合构成缆芯，绞合的节径比不大于12；缆芯外依次包裹加强层和护套层；所述动力线芯有相同的3根，每根动力线芯是由动力线芯导体外依次包裹绝缘层和绝缘屏蔽层构成；绝缘层是乙丙橡胶绝缘层，厚度范围是2.0～3.2mm；绝缘屏蔽层是半导电绝缘屏蔽层，厚度范围是0.5～1.0mm；所述控制芯组是由至少3根相同的控制线芯(高抗拉线芯)绞合后包裹内护套构成，绞合节径比不大于6，控制芯组的中间是防弹纤维丝；内护套是由橡皮料(XH-03型)挤包构成，控制芯组的外径是动力芯外径的85％～110％；(挤包厚度不作考核，以保证外径控制在动力芯直径的85％-110％)每根控制线芯是由控制芯导体外包裹控制芯绝缘层构成；控制芯导体是由柔性镀锡铜丝和防弹纤维丝同时束绞构成，束合节径比不大于25，每股导体加3～5股防弹纤维丝；控制芯绝缘层是由导体外挤包聚全氟乙丙烯绝缘料构成。防弹纤维丝具有超高强度、高模量和耐高温、耐酸耐碱、重量轻等优良性能，其强度是钢丝的5～6倍，模量为钢丝或玻璃纤维的2～3倍，韧性是钢丝的2倍，而重量仅为钢丝的1/5左右，在560摄氏度的温度下，不分解，不融化。它具有良好的绝缘性和抗老化性能，具有很长的生命周期。所述动力线芯导体是由第5种镀锡软铜丝束绞构成，软铜丝标称直径不大于0.51mm，束合节径比是20～30倍，绞合节径比10～18倍；镀锡软铜丝经退火处理，镀锡软铜丝的断裂伸长率范围是20％～30％。铜线表面镀锡可以有效防止铜线氧化、防腐蚀。对于动力线芯，绝缘层是由连续硫化挤包乙丙橡胶绝缘料构成；绝缘屏蔽层是挤包半导电料(半导电料是EVA弹性体屏蔽料)构成；或者是绕包半导电带(半导电尼龙带为表面涂覆有半导电胶水的尼龙带)构成，绕包搭盖率不小于20％。所述加强层是由高抗拉纤维丝(该纤维丝具体可以选用芳纶、涤纶等)编织层构成，编织密度范围是30～70％；所述护套层是由连续硫化挤包氯丁橡胶护套料构成。本技术方案的原理以及有益效果说明如下：为了满足采煤矿电缆在井下频繁弯曲移动使用的特种应用环境，则需要电缆满足优异的电气性能、耐弯折性能、阻燃性能等要求。同时，一根电缆中要具有传送动力电和信号的功能。为了满足这些要求，则需要对电缆的导体结构、绝缘结构、成缆结构、编织结构、护套结构等进行针对性设计。本电缆采用5类镀锡铜导体，并对其退火工艺进行了规定，单丝断裂伸长率范围控制在20％～30％，确保了导体具有良好的柔软度及一定的延伸性，在弯曲移动过程中导体较易弯曲，曲折应力小，敷设后不变形、不松散等优点；铜丝表面镀锡，可以有效防腐蚀、耐氧化；由连续挤包乙丙橡胶绝缘料构成绝缘层，由于乙丙橡胶本身具有优异的电气性能、耐温性能，且具有优良的机械性能，使绝缘层具有更好的抗张强度及断裂伸长率，满足其作为绝缘反复弯曲的特殊使用要求。成缆结构：动力线芯与控制芯组一并绞合成缆，成缆节径比不大于12，节距控制均匀；加强层的编织结构：缆芯外直接采用浸胶帘子线编织加强，然后挤包一层外护套，外护套挤包后，编织层全部嵌入在橡胶护套层中，起到加强作用。采用高强度纤维丝进行编织，编织机的编织张力均匀、编织角度为50°～60°。护套层采用单层高强度橡皮护套结构，在满足高抗张强度的情况下能够满足高抗撕、阻燃等要求。煤矿井下的使用环境对电缆的弯曲半径有很高要求，同时为了煤矿井下的要求，本电缆满足了电缆最小弯曲半径4D的要求。附图说明图1为本技术的径向截面结构示意图。图中：1、动力线芯导体，2、绝缘层，3、绝缘屏蔽层，4、控制芯组，5、加强层，6、护套层，7、控制芯导体，8、控制芯绝缘层，9、填充，10、内护套。具体实施方式下面结合附图和具体实施例，对本技术作进一步详细地说明。本例电缆如图1，一种高性能采煤机电缆，其结构为：由动力线芯和控制芯组以及填充绞合构成缆芯，绞合的节径比不大于12；缆芯外依次包裹加强层和护套层；所述动力线芯有相同的3根，每根动力线芯是由动力线芯导体外依次包裹绝缘层和绝缘屏蔽层构成；绝缘层是乙丙橡胶绝缘层，厚度范围是2.0～3.2mm；绝缘屏蔽层是半导电绝缘屏蔽层，厚度范围是0.5～1.0mm；所述控制芯组是由至少3根(本例是3根)相同的控制线芯绞合后包裹内护套构成，绞合节径比不大于6，控制芯组的中间是防弹纤维丝；内护套是由橡皮料挤包构成，控制芯组的外径是动力芯外径的85％～110％；每根控制线芯是由控制芯导体外包裹控制芯绝缘层构成；控制芯导体是由柔性镀锡铜丝和防弹纤维丝同时束绞构成，束合节径比不大于25，束合过程中，每股导体加3～5股防弹纤维丝；控制芯绝缘层是由导体外挤包聚全氟乙丙烯绝缘料构成。本例中，填充没有特殊要求。所述动力线芯导体是由第5种镀锡软铜丝束绞构成，软铜丝标称直径不大于0.51mm，束合节径比是20～30倍，绞合节径比10～18倍；镀锡软铜丝经退火处理，镀锡软铜丝的断裂伸长率范围是20％～30％。对于动力线芯，绝缘层是由连续硫化挤包乙丙橡胶绝缘料构成；绝缘屏蔽层是挤包半导电料构成；或者是绕包半导电带构成，绕包搭盖率不小于20％。所述护套层是由连续硫化挤包氯丁橡胶护套料构成。所述加强层是由高抗拉纤维丝(本例采用浸胶帘子线)编织层构成，编织密度范围是30～70％，编织角度为50°～60°。本例电缆的检测数据如下表1和2：表1绝缘机械性能表2护套性能本技术不限于上述实施例，凡采用等同或等效替换形成的技术方案均落入本技术要求的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高性能采煤机电缆，其特征是结构为：由动力线芯和控制芯组以及填充绞合构成缆芯，绞合的节径比不大于12；缆芯外依次包裹加强层和护套层；/n所述动力线芯有相同的3根，每根动力线芯是由动力线芯导体外依次包裹绝缘层和绝缘屏蔽层构成；绝缘层是乙丙橡胶绝缘层，厚度范围是2.0～3.2mm；绝缘屏蔽层是半导电绝缘屏蔽层，厚度范围是0.5～1.0mm；/n所述控制芯组是由至少3根相同的控制线芯绞合后包裹内护套构成，绞合节径比不大于6，控制芯组的中间是防弹纤维丝；内护套是由橡皮料挤包构成，控制芯组的外径是动力芯外径的85％～110％；/n每根控制线芯是由控制芯导体外包裹控制芯绝缘层构成；控制芯导体是由柔性镀锡铜丝和防弹纤维丝同时束绞构成，束合节径比不大于25，束合过程中，每股导体加3～5股防弹纤维丝；/n控制芯绝缘层是由导体外挤包聚全氟乙丙烯绝缘料构成。/n

【技术特征摘要】
1.一种高性能采煤机电缆，其特征是结构为：由动力线芯和控制芯组以及填充绞合构成缆芯，绞合的节径比不大于12；缆芯外依次包裹加强层和护套层；
所述动力线芯有相同的3根，每根动力线芯是由动力线芯导体外依次包裹绝缘层和绝缘屏蔽层构成；绝缘层是乙丙橡胶绝缘层，厚度范围是2.0～3.2mm；绝缘屏蔽层是半导电绝缘屏蔽层，厚度范围是0.5～1.0mm；
所述控制芯组是由至少3根相同的控制线芯绞合后包裹内护套构成，绞合节径比不大于6，控制芯组的中间是防弹纤维丝；内护套是由橡皮料挤包构成，控制芯组的外径是动力芯外径的85％～110％；
每根控制线芯是由控制芯导体外包裹控制芯绝缘层构成；控制芯导体是由柔性镀锡铜丝和防弹纤维丝同时束绞构成，束合节径比不大于25，束合过程中，每股导体加3～5股防弹纤维丝；
控制芯绝缘层是由导体外挤包聚全氟乙丙烯绝缘料构...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤陈旦，袁杰，殷赛莲，
申请(专利权)人：江苏上上电缆集团有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32