一种光纤复合钢包车用综合电缆的制作方法

1.本实用新型涉及电缆技术领域，尤其涉及一种光纤复合钢包车用综合电缆。


背景技术：

2.钢包车是炼钢厂运送钢包用的运行速度可自由控制的电动平车。钢包车所需的电源连接电缆一般为铜导体，橡胶绝缘和护套软电缆，电缆随着钢包车的往返移动而卷绕收放，电缆会受到外力冲击，常出现导体断裂的问题，尤其是导体截面较小的信号控制芯使用寿命得不到保证；其次，电缆连接点靠近钢包，周围环境温度非常高，常有钢水飞溅或钢渣掉落在电缆表面，在高于1000℃的温度下，电缆外层材料直接被引燃，电缆起火被烧毁。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本实用新型提出了一种光纤复合钢包车用综合电缆。
4.为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：
5.一种光纤复合钢包车用综合电缆，包括缆芯、加强层、耐高温护套层、不锈钢带联锁隔火层、耐高温滑移层和不锈钢丝编织隔火层，所述加强层、耐高温护套层、不锈钢带联锁隔火层、耐高温滑移层和不锈钢丝编织隔火层由内至外包裹缆芯，所述缆芯由若干动力线、光单元和控制线绞合而成，所述光单元设于缆芯中心，若干动力线、控制线沿着光单元圆周相邻设置，所述控制线设于两相邻动力线的间隙中；
6.所述动力线包括动力线芯导体、和包裹于动力线芯导体外部的绝缘层；
7.所述控制线是由绞合在一起的若干控制线芯、和包裹于若干控制线芯外部的控制线芯缓冲层构成；
8.所述光单元包括裸纤结构、和由内至外包裹于裸纤结构外部的抗拉纤维层、金属带螺旋管和金属编织层。
9.优选的，所述动力线芯导体由多根直径不大于0.3mm的铜丝或铝合金丝绞合而成。
10.优选的，所述绝缘层为乙丙橡胶绝缘层。
11.优选的，所述控制线芯具有3根，所述控制线芯包括控制线芯导体、和包裹于控制线芯导体外部的控制线芯绝缘层。
12.优选的，所述控制线芯导体由多根导体单丝直径不大于0.25mm的铜丝缠绕而成，铜单丝绕其中心轴一圈的长度与轴向距离之比为1.15～1.42。
13.优选的，所述控制线芯绝缘层为乙丙橡胶绝缘层，所述控制线芯缓冲层为高弹性橡胶缓冲层。
14.优选的，所述裸纤结构包括若干裸纤、抗拉纤维、硅基纤膏、松套管，所述抗拉纤维设于若干裸纤外部，所述松套管包裹若干裸纤、抗拉纤维，所述松套管与若干裸纤、抗拉纤维之间填充设有硅基纤膏。
15.优选的，所述加强层为高强度纤维网加强层。
16.优选的，所述耐高温滑移层为氟材复合带。
17.优选的，所述不锈钢带联锁隔火层是由两两相邻的不锈钢带联锁而成，所述不锈钢带的厚度为0.3～0.5mm，连锁后外径大于连锁前外径3～6mm。
18.与现有的技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型提供的一种光纤复合钢包车用综合电缆，具备抗拉、抗扭、耐高温、隔火等特性，同时具备通信、控制、测温、视频监控等功能，电缆使用寿命长，安全可靠，可用于钢厂钢包车的电源供电和智能控制，实现无人值守、自动化，满足大多数钢厂的需求。
附图说明
19.图1为本实用新型的整体结构示意图；
20.图2为本实用新型的光单元结构示意图；
21.图3为本实用新型的隔火层轴向剖面图。
22.图中：1、动力线芯导体；2、绝缘层；3、光单元；4、控制线芯导体；5、控制线芯绝缘层；6、控制线芯缓冲层；7、加强层；8、耐高温护套层；9、不锈钢带联锁隔火层；10、耐高温滑移层；11、不锈钢丝编织隔火层；31、裸纤；32、抗拉纤维；33、硅基纤膏；34、松套管；35、抗拉纤维层；36、金属带螺旋管；37、金属编织层。
具体实施方式
23.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
24.在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
25.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
26.实施例：
27.一种光纤复合钢包车用综合电缆，包括缆芯、加强层7、耐高温护套层8、不锈钢带联锁隔火层9、耐高温滑移层10和不锈钢丝编织隔火层11。
28.缆芯由若干动力线、光单元3和控制线绞合而成，光单元3设于缆芯中心，若干动力线、控制线沿着光单元3圆周相邻设置，控制线设于两相邻动力线的间隙中。
29.动力线包括动力线芯导体1、和包裹于动力线芯导体1外部的绝缘层2。动力线芯导体1由多根直径不大于0.3mm的铜丝或铝合金丝绞合而成。绝缘层2为乙丙橡胶绝缘层，其抗张强度不小于12mpa。
30.控制线是由绞合在一起的若干控制线芯、和包裹于若干控制线芯外部的控制线芯
缓冲层6构成；控制线芯具有3根，控制线芯包括控制线芯导体4、和包裹于控制线芯导体4外部的控制线芯绝缘层5。控制线芯导体4由多根导体单丝直径不大于0.25mm的铜丝缠绕而成，铜单丝绕中心轴一圈的长度与轴向距离之比为1.15～1.42，控制线芯导体4外部设置乙丙橡胶绝缘层(即控制线芯绝缘层5)，其抗张强度不小于12mpa，多根控制线绞合后采用高弹性橡胶缓冲层(即控制线芯缓冲层6)包覆，橡胶缓冲层的回弹性不小于80％。
31.光单元3包括裸纤结构、和由内至外包裹于裸纤结构外部的抗拉纤维层35、金属带螺旋管36和金属编织层37；裸纤结构包括若干裸纤31、抗拉纤维32、硅基纤膏33、松套管34，抗拉纤维32设于若干裸纤31外部，松套管34包裹若干裸纤31、抗拉纤维32，松套管34与若干裸纤31、抗拉纤维32之间填充设有硅基纤膏33。
32.裸纤31相对于pbt套管的余长不低于0.3％，pbt套管相对于金属带螺旋管的余长不低于0.5％，光单元3相对于缆芯的余长不低于0.4％。
33.加强层7、耐高温护套层8、不锈钢带联锁隔火层9、耐高温滑移层10和不锈钢丝编织隔火层11由内至外包裹缆芯。
34.缆芯外采用高强度纤维网束缚加强(即加强层7)，高强度纤维网加强层与耐高温护套层8形成一体，类似“骨骼”的结构。
35.不锈钢带联锁隔火层9是由两两相邻的不锈钢带联锁而成，不锈钢带厚度0.3～0.5mm，连锁后外径大于连锁前外径3～6mm，耐高温滑移层10为自交联、自润滑的氟材复合带，电缆最外层为不锈钢丝编织隔火层11，不锈钢丝直径不大于0.3mm，编织节距3～4倍外径，编织密度不小于92％。
36.本实用新型的优点为：
37.硅基纤膏粘稠度合适，耐高温，热稳定性好，在遇到电缆短路产生短时高温或者遭遇雷击产生瞬时高温时有效保护裸纤不受温度影响，保证光纤的传输性。硅基纤膏与抗拉纤维共同作用使裸纤处于宏观的“悬浮”状态，在电缆弯曲时，裸纤有足够的缓冲空间而不受到外力的影响，保证光纤的完整性。容纳纤膏的松套管为pbt材质，pbt具有极好的高温稳定性以及极小的吸水性，在电缆制造和运行过程中也能够保持优秀的尺寸稳定性，因此光纤余长不会发生变化，提高光纤的可靠性。同样的，在pbt松套管的外围设置多股高强度纤维，使pbt松套管处于宏观的“悬浮”状态，即金属带螺旋管中心位置，金属带螺旋管的内径相对与pbt松套管外径的最小比值为1.2/1，依据实际可容纳的光纤根数越大越好，可以控制的pbt松套管余长越大。同样的，通过控制光单元的放线张力，必要时零张力放线，光单元相对于缆芯也有一定余长。综合以上三重余长，总余长可达1.2％，明显提高了光纤的可靠性。另外裸纤、pbt松套管在金属带螺旋管内部有足够的缓冲空间，保证了光纤在电缆弯曲、受拉力时不受影响。即使局部受到牵扯，1.2％的余长也能保证光纤的完整性。
38.导体单丝直径越小，电缆越柔软。乙丙橡胶绝缘层抗张强度越大，绝缘层抗机械力越强，绝缘性能得到保证。控制线芯导体铜单丝绕中心轴一圈的长度与轴向距离之比为1.15～1.42，可以有效减缓电缆弯曲时外力对弯曲部位内侧导体的挤压、剪切作用，保证了控制线不断裂。控制线包覆的高弹性橡胶缓冲层，在电缆弯曲时，弯曲部位外侧控制线芯向电缆中心靠近，橡胶缓冲层被压缩，则有效释放了控制线芯所受的拉力，进一步的保证了控制线不断裂。类似“骨骼”结构的高强度纤维网加强层与护套层则保证了结构的稳定性，电缆在弯曲移动、承受冲击时，动力线芯与控制线芯位置不发生相对变化，提高了电缆抗扭转
性能。
39.护套层外设置不锈钢带联锁隔火层，不锈钢带厚度0.3～0.5mm，连锁后螺旋管外径大于电缆护套外径2～6mm，螺旋角度5～10
°
，即保证了电缆的弯曲性能，又能阻隔钢水飞溅或钢渣掉落在电缆表面时高温快速传递到内部，避免引燃护套层，螺旋管外径越大，内部空间越大，阻隔热量效果越好，电缆最外层为不锈钢丝编织层，使电缆外观的圆整，进一步的保证了阻隔效果。不锈钢带联锁隔火层与不锈钢丝编织隔火层之间设置的耐高温滑移层，减小了电缆弯曲时不锈钢带联锁隔火层与不锈钢丝编织隔火层之间摩擦阻力，电缆弯曲性能不受影响，满足使用需求。
40.综上，一种光纤复合钢包车用综合电缆，具备抗拉、抗扭、耐高温、隔火等特性，同时具备通信、控制、测温、视频监控等功能，电缆使用寿命长，安全可靠，可用于钢厂钢包车的电源供电和智能控制，实现无人值守、自动化，满足大多数钢厂的需求。
41.以上，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。