一种智慧能源高抗拉电缆及其生产工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种智慧能源高抗拉电缆及其生产工艺，电缆由内到外依次为加强芯、缆芯、第一聚酯带、橡胶垫层、铝塑复合带、铜丝屏蔽层、第二聚酯带、内护套、第一编织层、外护套和第二编织层；所述缆芯包含36根线芯；所述每根线芯由内至外包括导体和氟塑料绝缘；所述加强芯(1)采用防弹丝编织，所述加强芯(1)的外径按照公式确定：D＝(4.154+k)×d，k为压缩系数，当d为1.0～2.0mm时，k取0.05，当d为2.0～4.0mm，k取0.07，d为绝缘线芯的直径；加强芯可以承受重物的重量kg按照公式确定：M＝37.7×D

Intelligent energy high tensile cable and its production process

The invention discloses a smart energy high tensile cable and cable production process, from the inside to the outside in order to enhance the core, the cable core, the first polyester belt, rubber cushion, aluminum-plastic composite tape, copper wire shield, second polyester belt, braided sheath, the first layer and the outer sheath and second woven layer of the cable; the core contains 36 cores; each of the cores from the inside to the outside comprises a conductor and fluorine plastic insulation; the reinforcing core (1) plates using silk knitting, the reinforcing core (1) diameter according to the formula: D = (4.154+k) * D, K compression coefficient, when d 1 ~ 2.0mm, K 0.05, when D is 2 ~ 4.0mm, K 0.07, D insulation wire diameter; strengthen the core can bear the weight of kg according to the formula: M = 37.7 * D

【技术实现步骤摘要】
一种智慧能源高抗拉电缆及其生产工艺
本专利技术涉及一种用于连接地面声学设备与水下设备的信号传输的智慧能源低噪音高抗拉电缆及其生产工艺。
技术介绍
该产品用于水声器与水下设备的信号传输，由于电缆会随着水声器在水中移动，因此容易出现摆动、噪音和密封等问题，因此对电缆的要求非常高。该电缆主要有4个关键点：1、减少随着水流或海浪摆动；2、降低浪花碰到电缆造成的噪声；3、电缆的端头的防水；4、水压容易导致屏蔽划伤绝缘而失效。为了减少电缆随着水流或者海浪的摆动，电缆下面要悬挂重物，因此要求电缆具有很高的抗拉强度。传统电缆中心采用钢丝加强，这种方案会出现蠕变延伸、生锈及导致电缆硬度增加等问题，因此需要采用新型的加强芯，不但要保证电缆柔软和电缆结构稳定，同时要保证加强芯能够长期承受重物，因此需要对加强芯的结构尺寸以及称重能力进行精确计算，同时该电缆的护套需要具有很高的强度和抗撕性能，避免承受拉力后护套开裂，因此需要设计新型结构对电缆护套进行加强。普通电缆都为光滑表面，与水花碰撞会出现很大的噪声，从而影响水下的探测设备测试结果的准确度，因此需要对电缆表面进行改进，从而降低水花与电缆碰撞造成的噪音。氯丁橡胶材料具有优异的弹性、防水性能、机械性能和粘结性能，因此该电缆采用氯丁橡胶护套，同时电缆接头也采用相同的材料，确保电缆粘结良好，从而起到防水效果。水下压力非常大，铜丝屏蔽容易刺穿绝缘，因此必须在结构上特殊设计从而避免铜丝屏蔽层划伤绝缘而失效。中国专利ZL200820223672.9公开的《油井加热器用耐油耐高温高抗拉电缆》，在电缆的中心设置绞合的钢丝绳来提高电缆的抗拉性能，能够适应在油井中高强度的使用环境。但是该电缆用于连接地面声学设备与水下设备的信号传输，电缆不但要求具有很高的抗拉强度，同时电缆要求具有高柔性，因此绞合钢丝在水中使用容易受潮而生锈而强度下降，同时钢丝作为加强芯会导致电缆硬度大幅度增加。
技术实现思路
本专利技术的第一个目的是提供一种智慧能源高抗拉电缆。实现本专利技术第一个目的的技术方案是一种智慧能源高抗拉电缆，由内到外依次为加强芯、由多根绝缘线芯构成的缆芯、第一聚酯带、橡胶垫层、铝塑复合带、铜丝屏蔽层、第二聚酯带、内护套、第一编织层、外护套和第二编织层；所述缆芯包含36根绝缘线芯，排列方式为在加强芯外按照15+21的方式排列两层；所述每根绝缘线芯由内至外包括导体和氟塑料绝缘；所述加强芯采用防弹丝编织，所述加强芯的外径按照公式确定：D＝×d，k为压缩系数，当d为1.0～2.0mm时，k取0.05，当d为2.0～4.0mm时，k取0.07，d为绝缘线芯的直径；加强芯可以承受重物的重量按照公式确定：M＝37.7×D2，D为加强芯的外径，单位为mm，重量单位为kg。所述第二编织层采用涤纶丝编织，每根涤纶丝为8000D，锭数为32锭，每锭1根。所述加强芯采用120000D的防弹丝绞合而成，加强芯可以承受重物的重量为1692kg。所述铜丝屏蔽层的铜丝丝径为0.15mm，锭数为24，每锭根数为8根，节距不大于25mm；所述第一编织层采用芳纶丝编织，芳纶丝为1500D，锭数为12锭，每锭1根。所述橡胶垫层采用氯化聚乙烯橡胶；所述内护套和外护套均采用满足VDE0207Teil21中5GM3型氯丁橡胶。所述加强芯外径为6.7mm；所述导体的截面积为0.5mm2，采用16根丝径为0.195mm的镀锡铜导线按节距不大于16mm绞合；所述氟塑料绝缘厚度为0.35mm；所述橡胶垫层的厚度为1.0mm；所述铝塑复合带的厚度均为0.1mm，宽度为5mm，铝塑复合带的搭盖率20％～25％；所述铜丝屏蔽层为铜丝编织，编织密度为80％；所述第一聚酯带和第二聚酯带厚度均为0.05mm，宽度为5mm，聚酯带的搭盖率20％～25％；所述内护套厚度为0.80mm；所述第一编织层采用芳纶丝编织，编织密度为30％～40％；所述外护套厚度为2.5mm；所述第二编织层采用涤纶丝编织，编织密度为80％。实现本专利技术第二个目的的技术方案是一种智慧能源高抗拉电缆的生产工艺，包含以下步骤：步骤一：确定电缆结构；步骤二：加强芯的制备：将10根1000D防弹丝并丝制成小股线，然后4根小股线绞合制成股线，绞合方向为右向，绞合节距不大于36mm；最后将三根股线绞合制成加强芯，绞合方向为左向，绞合节距不大于50mm。步骤二：绝缘线芯的制备：导体采用镀锡铜丝绞合，根数为16，丝径为0.195mm，排列方式为内层4根，外层12根，绞合节距大于16mm，采用孔径为0.9mm的金刚模紧压；导体外挤包氟塑料绝缘，氟塑料绝缘为氟塑料46，氟塑料绝缘的厚度为0.35mm。步骤三：制备缆芯：将36个线芯进行成缆，排列方式为在加强芯外排列15根绝缘线芯，在最外层排列21根绝缘线芯，同时绕包第一聚酯带，聚酯带的搭盖率20％～25％；步骤四：在第一聚酯带外挤包橡胶垫层，橡胶垫层为氯化聚乙烯橡胶，橡胶垫层厚度为1.0mm；步骤五：在橡胶垫层绕包铝塑复合带，铝塑复合带的铝面朝外，铝塑复合带的厚度均为0.1mm，宽度为5mm，铝塑复合带的搭盖率20％～25％；步骤六：在铝塑复合带外编织铜丝屏蔽层，所述铜丝屏蔽层为铜丝编织，编织密度为80％；铜丝丝径为0.15mm，锭数为24，每锭根数为8根，节距不大于25mm；步骤七：在铜丝屏蔽层外绕第二聚酯带，聚酯带的搭盖率20％～25％；步骤八：在第二聚酯带外挤包内护套，内护套为满足VDE0207Teil21中5GM3型氯丁橡胶，内护套厚度为0.80mm；步骤九：在内护套外编织第一编织层，第一编织层为芳纶丝编织，芳纶丝为1500D，锭数为12锭，每锭1根，节距不大于80mm；步骤十：在第一编织层外挤包外护套，外护套为满足VDE0207Teil21中5GM3型氯丁橡胶，外护套厚度为2.5mm；步骤十一：在外护套外，外护套为满足VDE0207Teil21中5GM3型氯丁橡胶，外护套厚度为2.5mm；步骤十二：在外护套外编织第二编织层，第二编织层采用涤纶丝编织，每根涤纶丝为8000D，锭数为32锭，每锭1根。所述步骤二中氟塑料绝缘的加工步骤为：采用感应式预热设备预热导体，当导体的温度达到100℃-120℃时，采用挤管式模具挤出绝缘材料，机身温度为350℃，机头挤出温度为355℃；氟塑料绝缘冷却采用分阶段冷却，第一段水槽水温为80℃，第二段水槽水温为60℃，第三段水槽的水温为60℃。最后将绝缘线芯放置在160℃的烘箱中放置2h进行回火。所述步骤八中，内护套的硫化程度为80％，按照氯丁橡胶的门尼粘度和硫化特性设定内护套的挤出工艺和硫化工艺：采用90挤橡机挤出氯丁橡胶，机身温度为60℃，机头挤出温度为65℃，蒸汽压力6bar，线速度为10m/min，硫化时间为8min。所述步骤十一中，按照氯丁橡胶的门尼粘度和硫化特性设定外护套的挤出工艺和硫化工艺：采用90挤橡机挤出氯丁橡胶，机身温度为60℃，机头挤出温度为65℃，蒸汽压力7bar，线速度为8m/min，硫化时间为10min。采用上述技术方案，本专利技术专利具有以下有益结果：(1)由于本专利技术的电缆使用时要承受重物且要求具有高柔性，因此本专利技术采用防弹丝绞合绳作为加强芯，同时由于在使用过程中电缆一直摆动而导致电缆缆芯发生混乱，因此本专利技术经本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智慧能源高抗拉电缆，其特征在于：由内到外依次为加强芯(1)、由多根绝缘线芯(2)构成的缆芯、第一聚酯带(3)、橡胶垫层(4)、铝塑复合带(5)、铜丝屏蔽层(6)、第二聚酯带(7)、内护套(8)、第一编织层(9)、外护套(10)和第二编织层(11)；所述缆芯包含36根绝缘线芯(2)，排列方式为在加强芯(1)外按照15+21的方式排列两层；所述每根绝缘线芯(2)由内至外包括导体(2‑1)和氟塑料绝缘(2‑2)；所述加强芯(1)采用防弹丝编织，所述加强芯(1)的外径按照公式确定：D＝(4.154+k)×d，k为压缩系数，当d为1.0～2.0mm时，k取0.05，当d为2.0～4.0mm时，k取0.07，d为绝缘线芯(2)的直径；加强芯(1)可以承受重物的重量按照公式确定：M＝37.7×D

【技术特征摘要】
1.一种智慧能源高抗拉电缆，其特征在于：由内到外依次为加强芯(1)、由多根绝缘线芯(2)构成的缆芯、第一聚酯带(3)、橡胶垫层(4)、铝塑复合带(5)、铜丝屏蔽层(6)、第二聚酯带(7)、内护套(8)、第一编织层(9)、外护套(10)和第二编织层(11)；所述缆芯包含36根绝缘线芯(2)，排列方式为在加强芯(1)外按照15+21的方式排列两层；所述每根绝缘线芯(2)由内至外包括导体(2-1)和氟塑料绝缘(2-2)；所述加强芯(1)采用防弹丝编织，所述加强芯(1)的外径按照公式确定：D＝(4.154+k)×d，k为压缩系数，当d为1.0～2.0mm时，k取0.05，当d为2.0～4.0mm时，k取0.07，d为绝缘线芯(2)的直径；加强芯(1)可以承受重物的重量按照公式确定：M＝37.7×D2，D为加强芯(1)的外径，单位为mm，重量单位为kg。2.根据权利要求1所述的一种智慧能源高抗拉电缆，其特征在于：所述第二编织层(11)采用涤纶丝编织，每根涤纶丝为8000D，锭数为32锭，每锭1根。3.根据权利要求2所述的一种智慧能源高抗拉电缆，其特征在于：所述加强芯(1)采用120000D的防弹丝绞合而成，加强芯(1)可以承受重物的重量为1692kg。4.根据权利要求3所述的一种智慧能源高抗拉电缆，其特征在于：所述铜丝屏蔽层(6)的铜丝丝径为0.15mm，锭数为24，每锭根数为8根，节距不大于25mm；所述第一编织层(9)采用芳纶丝编织，芳纶丝为1500D，锭数为12锭，每锭1根。5.根据权利要求4所述一种智慧能源高抗拉电缆，其特征在于：所述橡胶垫层(4)采用氯化聚乙烯橡胶；所述内护套(8)和外护套(10)均采用满足VDE0207Teil21中5GM3型氯丁橡胶。6.根据权利要求5所述一种智慧能源高抗拉电缆，其特征在于：所述加强芯(1)外径为6.7mm；所述导体(2-1)的截面积为0.5mm2，采用16根丝径为0.195mm的镀锡铜导线按节距不大于16mm绞合；所述氟塑料绝缘(2-2)厚度为0.35mm；所述橡胶垫层(4)的厚度为1.0mm；所述铝塑复合带(5)的厚度均为0.1mm，宽度为5mm，铝塑复合带(5)的搭盖率20％～25％；所述铜丝屏蔽层(6)为铜丝编织，编织密度为80％；所述第一聚酯带(3)和第二聚酯带(7)厚度均为0.05mm，宽度为5mm，聚酯带的搭盖率20％～25％；所述内护套(8)厚度为0.80mm；所述第一编织层(9)采用芳纶丝编织，编织密度为30％～40％；所述外护套(10)厚度为2.5mm；所述第二编织层(11)采用涤纶丝编织，编织密度为80％。7.一种智慧能源高抗拉电缆的生产工艺，其特征在于包含以下步骤：步骤一：确定电缆结构如权利要求6所述；步骤二：加强芯(1)的制备：将10根1000D防弹丝并丝制成小股线，然后4根小股线绞合制成股线，绞合方向为右向，绞合节距不大于36mm；最后将三根股线绞合制成加强芯，绞合方向为左向，绞合节距不大于50mm。步骤二：绝缘线芯(2)的制备：导体(2-1)采用镀锡铜丝绞合，根数为16，丝径为0.195mm，排列方式为内层4根，外层12根，绞合节...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈兴武，王桢桢，胡清平，盛金伟，
申请(专利权)人：远东电缆有限公司，新远东电缆有限公司，远东复合技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32