[发明专利]一种智慧能源掘进机用中压拖曳电缆及生产工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种智慧能源掘进机用中压拖曳电缆及生产工艺。

背景技术

随着国内城市道交通、铁路、公路、水利和市政工程等建设事业的高速度增长，我国掘进机械也迎来了飞速的发展。我国掘进机械行业已经成为国内高端装备制造业和战略性新兴产业重点支持发展产业。掘进机是用于开凿平直地下巷道的机器，该机器运行时会产生高机械应力且动作灵活复杂，因此对电缆的拖拽性能和抗拉性能要求很高。传统的中压拖曳电缆采用钢丝作为加强芯，中性缆芯编织在动力缆芯外，电缆的硬度非常大，影响电缆的弯曲性能，因此需要进行改进。中性缆芯设置在动力缆芯边隙且与动力缆芯相切，不仅能够将电缆运行时产生的感应电流导入大地，同时又不增加电缆外径，电缆结构紧凑圆整且柔软度高，但是由于中性缆芯导体外径小，抗拉强度低，在使用的过程中非常容易拉断而导致电缆失效，因此中性缆芯导体中加入铜箔丝来增加导体的强度。中压拖拽电缆护套采用氯丁橡胶，氯丁橡胶具有优异的弹性和抗弯曲性能，但是在高机械应力作用下也容易断裂，因此需要对电缆结构进行改进，电缆成缆后编织纤维加强层，氯丁橡胶挤压到纤维加强层中形成复合材料，有效的提高护套的抗拉性能和拖拽性能。

发明内容

本发明的第一个目的是提供一种智慧能源掘进机用中压拖曳电缆。

实现本发明第一个目的的技术方案是一种智慧能源掘进机用中压拖曳电缆，由内到外依次为缆芯、边隙填充、第二半导电尼龙带、纤维编织加强层和护套；所述缆芯包括3根动力缆芯和3根中性缆芯，3根中性缆芯设置在两根动力缆芯之间且与动力缆芯相切；所述边隙填充填充在动力缆芯、中性缆芯和第二半导电尼龙带之间；所述中性缆芯由内之外依次包括铜箔丝绞合导体、中性缆芯铜导体、第二半导电屏蔽层。

所述铜箔丝绞合导体包括12根铜箔丝，每根铜箔丝的丝径为0.2mm，绞合节距不小于20mm，每根铜箔丝采用2根铜箔螺旋绕包在KEVLAR纤维线上。

所述动力缆芯由内之外依次包括动力缆芯铜导体、第一半导电尼龙带、第一半导电屏蔽层、乙丙橡胶绝缘和绝缘屏蔽。

所述绝缘屏蔽采用可剥离半导电材料；所述边隙填充为6个橡皮条；所述纤维编织加强层采用聚酰胺纤维编织；所述护套采用氯丁橡胶。

所述动力缆芯铜导体的截面积为35mm²，铜导线为276根，丝径为0.40mm，绞合节距不小于125mm；所述第一半导电尼龙带的厚度为0.1mm，宽度为15mm，搭盖率为20％～30％；所述第一半导电屏蔽层的厚度为0.8mm；所述乙丙橡胶绝缘的厚度为3.4mm；所述绝缘屏蔽的厚度为0.8mm；所述铜箔丝绞合导体包括12根铜箔丝，每根铜箔丝的丝径为0.2mm，绞合节距不小于20mm；所述中性缆芯铜导体为32根，丝径为0.4mm，绞合节距不小于40mm；第二半导电屏蔽层的厚度为1.0mm；所述纤维编织加强层为聚酰胺纤维编织，每束聚酰胺纤维的外径为0.20mm，锭数为32，每锭共8束，编织节距不大于95mm；所述边隙填充采用的橡皮条的外径为4.5mm；所述第二半导电尼龙带的厚度为0.1mm，宽度为20mm，搭盖率为20％～30％；所述护套厚度为2.5mm。

本发明的第二个目的是提供一种智慧能源掘进机用中压拖曳电缆的生产工艺。

实现本发明第二个目的的技术方案是一种智慧能源掘进机用中压拖曳电缆的生产工艺，包含以下步骤：

步骤一：确定电缆结构；

步骤二：制备动力缆芯：动力缆芯铜导体的截面积为35mm²，采用276根丝径为0.40mm的铜导线按照绞合节距不小于125mm进行绞合；在动力缆芯铜导体外绕包第一半导电尼龙带，第一半导电尼龙带的搭盖率为20％～30％；采用三层共挤连续硫化工艺的方式在第一半导电尼龙带外挤出第一半导电屏蔽层、乙丙橡胶绝缘和绝缘屏蔽；

步骤三：制备中性缆芯：选用2根铜箔螺旋绕包在KEVLAR纤维线上制成丝径为0.2mm铜箔丝，采用12根丝径为0.2mm铜箔丝，按照绞合节距不小于20mm绞合得到铜箔丝绞合导体；采用32根丝径为0.4mm的铜导体，按照绞合节距不小于40mm绞合得到中性缆芯铜导体；在中性缆芯铜导体外挤出厚度为1.0mm的第二半导电屏蔽层；

步骤四：将3根中性缆芯设置在3根动力缆芯边隙且与动力缆芯相切排列成缆，边隙填充橡皮条，成缆节距为420～480mm，得到缆芯；

步骤五：在缆芯外按照20％～30％的搭盖率绕包厚度为0.1mm，宽度为20mm的第二半导电尼龙带；