一种采煤机金属屏蔽橡套软电缆论文和设计-朱峰林

全文摘要

本实用新型公开了一种采煤机金属屏蔽橡套软电缆，属于电线电缆领域，包括电缆缆芯及依次设于电缆缆芯外的纤维编织加强层、抗扭转护套层及耐磨层，电缆缆芯包括可型变的地线芯导体、三根绝缘动力线芯及一根控制线芯组，绝缘动力线芯和控制线芯组内均设有金属屏蔽层，金属屏蔽层包括一组左向并列排列的镀锡铜丝及一组右向并列排列的尼龙纤维；控制绝缘线芯的最外层为滑动层，金属屏蔽层的尼龙纤维位于镀锡铜丝外侧，绝缘动力线芯和控制线芯组外周侧包裹有呈环形的包带层一，护套层外包裹有包带层二，包带层一和包带层二均为尼龙带。本实用新型具有抗弯曲、抗碾压、抗扭转、抗挤压等性能，且抗干扰和抑制干扰能力优异。

主设计要求

1.一种采煤机金属屏蔽橡套软电缆，包括电缆缆芯及依次设于电缆缆芯外的纤维编织加强层（40）、抗扭转护套层（50）及耐磨层（60），所述电缆缆芯包括可型变的地线芯导体（10）、三根绝缘动力线芯（20）及一根控制线芯组（30），所述地线芯导体（10）位于电缆的中心处，所述绝缘动力线芯（20）及控制线芯组（30）围绕于地线芯导体（10）周边；所述绝缘动力线芯（20）包括从内到外依次设置的镀锡软导体（1）、导体隔离层（2）、绝缘层（3）、绝缘隔离层（4）及金属屏蔽层（5）；所述控制线芯组（30）包括由至少三根控制绝缘线芯（31）绞合而成的绞合缆芯及依次包裹于绞合缆芯外的金属屏蔽层（5）和护套层（32），所述控制绝缘线芯（31）包括从内到外依次设置的镀锡软导体（1）、绝缘层（3）及滑动层（6）；其特征在于，所述金属屏蔽层（5）包括一组左向并列排列的镀锡铜丝（51）及一组右向并列排列的尼龙纤维（52），所述镀锡铜丝（51）是直径为0.20～0.30mm的单丝，所述尼龙纤维（52）位于镀锡铜丝（51）外侧；所述护套层（32）外包裹有包带层二（33），所述绝缘动力线芯（20）和控制线芯组（30）的直径相等，所述绝缘动力线芯（20）和控制线芯组（30）一一相接环绕于地线芯导体（10）周边，所述绝缘动力线芯（20）和控制线芯组（30）外周侧包裹有呈环形的包带层一（7），所述包带层一（7）和包带层二（33）均为尼龙带，所述纤维编织加强层（40）填充于电缆缆芯外侧与包带层一（7）内侧之间，所述抗扭转护套层（50）设于包带层一（7）外侧。

设计方案

所述金属屏蔽层（5）包括一组左向并列排列的镀锡铜丝（51）及一组右向并列排列的尼龙纤维（52），所述镀锡铜丝（51）是直径为0.20～0.30mm的单丝，所述尼龙纤维（52）位于镀锡铜丝（51）外侧；所述护套层（32）外包裹有包带层二（33），所述绝缘动力线芯（20）和控制线芯组（30）的直径相等，所述绝缘动力线芯（20）和控制线芯组（30）一一相接环绕于地线芯导体（10）周边，所述绝缘动力线芯（20）和控制线芯组（30）外周侧包裹有呈环形的包带层一（7），所述包带层一（7）和包带层二（33）均为尼龙带，所述纤维编织加强层（40）填充于电缆缆芯外侧与包带层一（7）内侧之间，所述抗扭转护套层（50）设于包带层一（7）外侧。

2.根据权利要求1所述的一种采煤机金属屏蔽橡套软电缆，其特征在于，所述金属屏蔽层（5）内包括8～14根镀锡铜丝（51）。

3.根据权利要求1所述的一种采煤机金属屏蔽橡套软电缆，其特征在于，所述抗扭转护套层（50）包括由内至外依次设置的内护套层（501）、芳纶纤维层（502）及外护套层（503），所述芳纶纤维层（502）为菱形网状。

4.根据权利要求1所述的一种采煤机金属屏蔽橡套软电缆，其特征在于，所述耐磨层（60）的材质为超高分子量聚乙烯。

5.根据权利要求1所述的一种采煤机金属屏蔽橡套软电缆，其特征在于，所述地线芯导体（10）由六股镀锡软导体股线（11）绞合而成，且绞合中心处形成空心结构，所述镀锡软导体股线（11）为镀锡软导体单丝（111）束合而成。

6.根据权利要求5所述的一种采煤机金属屏蔽橡套软电缆，其特征在于，所述镀锡软导体单丝（111）的直径为0.41mm。

7.根据权利要求1所述的一种采煤机金属屏蔽橡套软电缆，其特征在于，所述绞合缆芯内控制绝缘线芯（31）的数量不大于七根。

8.根据权利要求1所述的一种采煤机金属屏蔽橡套软电缆，其特征在于，所述绝缘层（3）的材质为三元乙丙橡皮，所述护套层（32）的材质为氯化聚乙烯橡皮。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及电线电缆领域，具体的涉及一种采煤机金属屏蔽橡套软电缆。

背景技术

在采煤机、梭车、运输机、挖掘机、电铲、斗轮机、隧道掘锚机以及盾构机等大型设备中使用的电缆分别叫做采煤机电缆、煤矿梭车用电缆、皮带运输机用移动金属屏蔽监视型软电缆、露天矿山用挖掘机电缆、电铲电缆、斗轮机电缆、盾构机电缆等。这类设备作业时需要经常移动，工作环境恶劣，如采煤机电缆在移动过程中会频繁发生“8”字形或“S”形的严重弯曲和拖拉。电缆弯曲时电缆的内圈线芯受到很大的拉力，采煤机的移动对电缆又造成很大的纵向拉力，工作时电缆还会受到煤块或落石的冲击，很容易使电缆导体断裂、绝缘和护套破损，护套鼓包等，从而发生短路；电铲在作业时，电缆容易被经过的车辆碾压，与石块挤压后而造成电缆绝缘击穿或漏电；电铲在移动时需要直接拖拽电缆，还容易造成电缆打扭继续拖拽导致电缆被拉断；这要求电缆具有优异的抗弯曲、抗碾压、抗扭转和抗挤压性能。

随着变频技术的广泛应用，移动控制器用电缆除了要求上述的机械性能外，还必须要求具有优异抗干扰和抑制干扰的能力，而传统的采煤机电缆不能满足此种要求。

实用新型内容

1.要解决的技术问题

本实用新型要解决的技术问题在于提供一种采煤机金属屏蔽橡套软电缆，其具有抗弯曲、抗碾压、抗扭转、抗挤压等性能，且抗干扰和抑制干扰能力优异。

2.技术方案

为解决上述问题，本实用新型采取如下技术方案：

一种采煤机金属屏蔽橡套软电缆，包括电缆缆芯及依次设于电缆缆芯外的纤维编织加强层、抗扭转护套层及耐磨层，所述电缆缆芯包括可型变的地线芯导体、三根绝缘动力线芯及一根控制线芯组，所述地线芯导体位于电缆的中心处，所述绝缘动力线芯及控制线芯组围绕于地线芯导体周边；所述绝缘动力线芯包括从内到外依次设置的镀锡软导体、导体隔离层、绝缘层、绝缘隔离层及金属屏蔽层；所述控制线芯组包括由至少三根控制绝缘线芯绞合而成的绞合缆芯及依次包裹于绞合缆芯外的金属屏蔽层和护套层，所述控制绝缘线芯包括从内到外依次设置的镀锡软导体、绝缘层及滑动层；

所述金属屏蔽层包括一组左向并列排列的镀锡铜丝及一组右向并列排列的尼龙纤维，所述镀锡铜丝是直径为0.20～0.30mm的单丝，所述尼龙纤维位于镀锡铜丝外侧；所述护套层外包裹有包带层二，所述绝缘动力线芯和控制线芯组的直径相等，所述绝缘动力线芯和控制线芯组一一相接环绕于地线芯导体周边，所述绝缘动力线芯和控制线芯组外周侧包裹有呈环形的包带层一，所述包带层一和包带层二均为尼龙带，所述纤维编织加强层填充于电缆缆芯外侧与包带层一内侧之间，所述抗扭转护套层设于包带层一外侧。

进一步地，所述金属屏蔽层内包括8～14根镀锡铜丝。

进一步地，所述抗扭转护套层包括由内至外依次设置的内护套层、芳纶纤维层及外护套层，所述芳纶纤维层为菱形网状。菱形网状的芳纶纤维层相当于骨架，能起到加强作用，利用芳纶纤维优异的机械性能能提升抗扭转护套层整体的抗拉抗扭等机械性能。

进一步地，所述耐磨层的材质为超高分子量聚乙烯。可有效提高电缆的耐磨性能。

进一步地，所述地线芯导体由六股镀锡软导体股线绞合而成，且绞合中心处形成空心结构，所述镀锡软导体股线为镀锡软导体单丝束合而成。这样设置实现了其可型变的特点，可有效提高电缆在受弯曲、挤压过程中的可弯曲性能；还能保障对电缆主线芯(绝缘动力线芯和控制线芯组)的有效支撑作用。

进一步地，所述镀锡软导体单丝的直径为0.41mm。

进一步地，所述绞合缆芯内控制绝缘线芯的数量不大于七根。

进一步地，所述绝缘层的材质为三元乙丙丁基橡皮，所述护套层的材质为氯化聚乙烯橡皮。采用丁基橡胶作为电缆的绝缘层，利用其绝缘电阻随着温度上升而变化量减小的特性，可以有效提高电缆在工作温度下的电绝缘性能。

3.有益效果

(1)本实用新型包括电缆缆芯及依次设于电缆缆芯外的纤维编织加强层、抗扭转护套层及耐磨层，电缆缆芯包括可型变的地线芯导体、三根绝缘动力线芯及一根控制线芯组，绝缘动力线芯和控制线芯组内均设有金属屏蔽层，金属屏蔽层包括一组左向并列排列的镀锡铜丝及一组右向并列排列的尼龙纤维，可以有效保护线芯不受拉力拉断，还可以提高电缆在传输电力及信号时对外界电磁干扰通过电缆传送而影响电缆所连设备的抵抗能力和电缆传输电力时所产生的电磁场对外界形成干扰的抑制能力；可型变的地线芯导体不仅能有效支撑绝缘动力线芯和控制线芯组，还能有效提高电缆在受弯曲、挤压过程中的可弯曲性能；电缆缆芯外设有限位编织加强层，可有效提高电缆的抗拉、抗挤压性能。

(2)控制绝缘线芯的最外层为滑动层，使得控制绝缘线芯绞合成绞合缆芯时，控制绝缘线芯之间可以产生轻微的滑动，有利于防止控制线芯组长期弯曲时受弯曲点处的控制绝缘线芯发生疲劳断裂；金属屏蔽层的尼龙纤维位于镀锡铜丝外侧，即绝缘动力线芯最外层为尼龙纤维，绝缘动力线芯和控制线芯组外周侧包裹有呈环形的包带层一，护套层外包裹有包带层二，包带层一和包带层二均为尼龙带，即控制线芯组最外层为尼龙带，且绝缘动力线芯和控制线芯组所接触的外侧物质也为尼龙带，使得绝缘动力线芯和控制线芯组在绞合时，线芯之间可以产生轻微的滑动，有利于防止电缆长期弯曲时受弯曲点处的线芯发生疲劳断裂；同时，包带层一和包带层二还能起到隔离作用，可防止抗扭转护套层与控制线芯组的护套层粘连在一起，也防止抗扭转护套层粘附在绝缘动力线芯上。

综上，本实用新型具有抗弯曲、抗碾压、抗扭转、抗挤压等性能，且抗干扰和抑制干扰能力优异。

附图说明

图1为本实用新型在实施例1中的断面结构示意图；

图2为实施例1中控制线芯组30的放大示意图；

图3为金属屏蔽层5的结构示意图；

图4为芳纶纤维层502的结构示意图；

图5为地线芯导体10的结构示意图。

附图标记：1-镀锡软导体，2-导体隔离层，3-绝缘层，4-绝缘隔离层，5-金属屏蔽层，51-镀锡铜丝，52-尼龙纤维，6-滑动层，7-包带层一，10-地线芯导体，11-镀锡软导体股线，111-镀锡软导体单丝，20-绝缘动力线芯，30-控制线芯组，31-控制绝缘线芯，32-护套层，33-包带层二，40-纤维编织加强层，50-抗扭转护套层，501-内护套层，502-芳纶纤维层，503-外护套层，60-耐磨层。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细的说明。

实施例1

如图1所示的一种采煤机金属屏蔽橡套软电缆，包括电缆缆芯及依次设于电缆缆芯外的纤维编织加强层40、抗扭转护套层50及耐磨层60，所述电缆缆芯包括可型变的地线芯导体10、三根绝缘动力线芯20及一根控制线芯组30，所述地线芯导体10位于电缆的中心处，所述绝缘动力线芯20及控制线芯组30围绕于地线芯导体10周边；所述绝缘动力线芯20包括从内到外依次设置的镀锡软导体1、导体隔离层2、绝缘层3、绝缘隔离层4及金属屏蔽层5；如图2所示，所述控制线芯组30包括由三到七根控制绝缘线芯31(本实施例中设有四根控制绝缘线芯31)绞合而成的绞合缆芯及依次包裹于绞合缆芯外的金属屏蔽层5和护套层32，所述控制绝缘线芯31包括从内到外依次设置的镀锡软导体1、绝缘层3及滑动层6；

如图3所示，所述金属屏蔽层5包括一组左向并列排列的镀锡铜丝51及一组右向并列排列的尼龙纤维52，所述镀锡铜丝51是直径为0.20mm的单丝，所述尼龙纤维52位于镀锡铜丝51外侧；如图2所示，所述护套层32外包裹有包带层二33，如图1所示，所述绝缘动力线芯20和控制线芯组30的直径相等，所述绝缘动力线芯20和控制线芯组30一一相接环绕于地线芯导体10周边，所述绝缘动力线芯20和控制线芯组30外周侧包裹有呈环形的包带层一7，所述包带层一7和包带层二33均为尼龙带，所述纤维编织加强层40填充于电缆缆芯外侧与包带层一7内侧之间，所述抗扭转护套层50设于包带层一7外侧。

进一步地，所述金属屏蔽层5内包括14根镀锡铜丝51。

进一步地，如图1所示，所述抗扭转护套层50包括由内至外依次设置的内护套层501、芳纶纤维层502及外护套层503，如图4所示，所述芳纶纤维层502为菱形网状。菱形网状的芳纶纤维层502相当于骨架，能起到加强作用，利用芳纶纤维优异的机械性能能提升抗扭转护套层50整体的抗拉抗扭等机械性能。

进一步地，所述耐磨层60的材质为超高分子量聚乙烯。可有效提高电缆的耐磨性能。

进一步地，如图5所示，所述地线芯导体10由六股镀锡软导体股线11绞合而成，且绞合中心处形成空心结构，所述镀锡软导体股线11为镀锡软导体单丝111束合而成。这样设置实现了其可型变的特点，可有效提高电缆在受弯曲、挤压过程中的可弯曲性能；还能保障对电缆主线芯(绝缘动力线芯20和控制线芯组30)的有效支撑作用。

进一步地，所述镀锡软导体单丝111的直径为0.41mm。

进一步地，所述绝缘层3的材质为三元乙丙丁基橡皮，所述护套层32的材质为氯化聚乙烯橡皮。采用丁基橡胶作为电缆的绝缘层3，利用其绝缘电阻随着温度上升而变化量减小的特性，可以有效提高电缆在工作温度下的电绝缘性能。

实施例2

本实施例与实施例1的不同之处在于，所述镀锡铜丝51单丝的直径为0.30mm，所述金属屏蔽层5内包括8根镀锡铜丝51；所述控制绝缘线芯31设有七根。

其他同实施例1。

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本实用新型，而并非用作为对本实用新型的限定，只要在本实用新型的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本实用新型的权利要求范围内。

设计图

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