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耐磨耐压拖链电缆的结构设计

    拖链电缆广泛应用于港口、采矿、钢铁、化工、汽车、物流、石油、包装等行业,作为各种地下采矿移动设备,大型起重设备,龙门吊,门式、悬臂式、桥式、摇臂式起重设备,船用抓斗,垃圾抓斗,输送、运输设备,收缆机,天车及移动行车等设备中卷筒卷盘系统的连接电缆。相关卷筒卷盘系统需频繁收缆与放缆,敷设其中的拖链电缆一直处于连续持续频繁往复的动态卷绕状态,在数千次往复运动以及来回摩擦的敷设环境下,普通拖链电缆会发生导体断芯、护套开裂和易老化等一系列问题。为此,一种新型耐磨耐压的拖链电缆诞生了。

耐磨耐压拖链电缆结构

1性能要求
    该新型耐磨耐压拖链电缆的设计性能要求为:
a.绝缘机械强度)6.5MPa;
b.护套机械强度)18MPa;
c.弯曲循环)550万次;
d.通过低温卷绕试验(-40℃)和成束燃烧试验(B类)。

2结构设计
    根据上述性能要求,对该新型耐磨耐压拖链电缆展开了以下结构设计:
a.为了使电缆更加柔软,导体采用由柔韧性较好的较细99. 999 9%退火无氧铜线制成的0. 15 mm镀锡铜线以左左的绞合方式绞合而成,并通过绞合节距的控制,确保软导体的圆整性。
b.为了增加电缆的耐候、耐挤压性能,绝缘层采用耐候耐挤压高强度辐照型乙丙橡胶材料。乙丙橡胶绝缘应紧密挤包在导体上,保证其断面无目力可见的气泡和杂质、外观圆整、辐照充分且容易与导体剥离,达到最佳的绝缘防护效果。
c.为了加强整根电缆结构强度,保证电缆的耐用性,采用了中心加强件。中心加强件由芳纶纱以及芳纶纱外部挤包成型的辐照型乙丙橡胶层组成。为了将各缆芯分隔开提高绝缘效果,同时加强结构强度提高抗拉和抗压能力,采用了填充加强件。填充加强件采用了细首麻绳,其在实现以上目的的同时,也不会过多增加电缆的重量。
d.针对拖链电缆的性能要求,线芯成缆采用了特殊绞合方式。
e.为了保证电缆的柔性、耐弯曲,不易开裂、断开、老化,能经受长时间卷绕拖拽运动,能在长行程收放时保持电缆稳定、防扭转和螺旋,能在卷筒卷绕过程中抵抗拉力对电缆造成的损
坏以及抵抗扭转力产生螺旋对电缆内部结构造成的伤害,在内外护套之间增加了加强抗扭层(编织夹层)。加强抗扭层采用0. 15 mm镀锡铜线与特制芳纶纱混合编织而成,其中镀锡铜线覆盖率为80%。
f.为了更好地对护套开裂问题,采用了双护套结构,内外护套均采用了热塑性聚氨醋弹性体橡胶材料(TPU)。内护套为特制的耐候高强度TPU,为了保护缆芯稳定,采用全挤压式挤出;外护套为特制的耐候耐磨高强度TPU。最终设计的新型耐磨耐压拖链电缆结构如图1所示。

3结束语
    经检测,该新型耐磨耐压拖链电缆产品完全满足了所有设计性能要求,能长时间经受卷绕拖拽运动,具有非常优异的抗张、耐磨、绝缘耐压、卷绕耐压等特性,且能在卷筒卷绕过程中抵抗拉力对电缆造成的损坏以及抵抗扭转力产生螺旋对电缆内部结构造成的伤害。

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