CN108461193A - 一种低摩擦系数拖曳电缆及其加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种低摩擦系数拖曳电缆，包括一层或多层绝缘缆芯及护套层，其特征在于：在所述护套层外制有聚四氟乙烯‑聚氨酯复合护套层。本发明的低摩擦系数拖曳电缆，通过在拖曳电缆的护套外面增加一层聚四氟乙烯‑聚氨酯复合护套层，与拖曳电缆的护套形成综合护套，利用聚四氟乙烯的低摩擦系数性能实现电缆低摩擦系数的目的，本发明拖曳电缆可以满足在洁净度要求很高的场合使用要求。本发明还涉及低摩擦系数拖曳电缆加工方法，可实现将聚四氟乙烯‑聚氨酯复合膜牢固粘结在电缆的护套上，并且保证复合膜的平整。
Description
技术领域
本发明涉及电线电缆领域，特别是一种低摩擦系数拖曳电缆及其加工方法。
背景技术
拖曳电缆在使用过程中会随着工作端的移动不停地移动，因此会与其它物体产生摩擦。一般的拖曳电缆不考虑电缆与其它物体的摩擦问题，但在一些诸如超净车间等的特殊场合，要求电缆的摩擦系数尽量小以减少与其它物体的摩擦以避免因摩擦而使拖曳电缆的护套或与电缆接触的部位产生碎屑从而降低洁净度。
目前，市场上的拖曳电缆都是应用于开放空间的，不考虑摩擦问题，因此在长期的使用运行后都会或多或少产生磨损，因此不能在洁净度要求很高的场合使用。
在目前所有用于电缆的材料中，摩擦系数最小的材料是聚四氟乙烯，但由于聚四氟乙烯本身不能用挤出方法加工的特性，很难将其做为拖曳电缆的护套料使用。
经检索，未发现与本发明相同的技术方案。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种低摩擦系数拖曳电缆，利用聚四氟乙烯-聚氨酯复合膜构成电缆护套外的保护层，利用聚四氟乙烯薄膜层实现电缆的低摩擦系数，并利用聚氨酯的粘结性能和加工性能实现聚四氟乙烯-聚氨酯复合膜的粘结，从而使其最终形成综合护套。
本发明的目的还在于提供一种低摩擦系数拖曳电缆的加工方法。
本发明解决其技术问题是通过以下技术方案实现的：
一种低摩擦系数拖曳电缆，包括一层或多层绝缘缆芯及护套层，其特征在于：在所述护套层外制有聚四氟乙烯-聚氨酯复合护套层。
而且，所述聚四氟乙烯-聚氨酯复合护套层的厚度为0.4～0.5mm，其中聚四氟乙烯层的厚度为0.06～0.10mm。
而且，所述聚四氟乙烯-聚氨酯复合护套层为由聚四氟乙烯-聚氨酯复合膜对缝纵包并热合于护套层外表面制成。
而且，所述聚四氟乙烯-聚氨酯复合护套层由聚四氟乙烯-聚氨酯复合膜对缝绕包并热合于护套层外表面制成。
而且，所述聚四氟乙烯-聚氨酯复合膜的纵向两个侧面切成平行的45°角形成对接面，聚四氟乙烯-聚氨酯复合膜两侧对接面对接结合。
一种低摩擦系数拖曳电缆加工方法，其特征在于：其包括如下步骤：
1)复合带切边：采用切边装置在聚四氟乙烯-聚氨酯复合膜的两个侧面切出平行的45°角形成对接面；
2)复合带绕包：将聚四氟乙烯-聚氨酯复合膜对缝绕包于电缆外护套外表面，形成聚四氟乙烯-聚氨酯复合护套层，形成拖曳电缆；
3)分段预热：将拖曳电缆经过预热系统进行分段式预热，第一段预热温度控制在聚四氟乙烯-聚氨酯复合膜的聚氨酯材料软化温度的80％，第二段预热温度控制在聚氨酯材料软化温度的90％、第三段预热温度控制在聚氨酯材料软化温度的105％；
4)热合：采用热合装置将步骤3)绕包聚四氟乙烯-聚氨酯复合膜并预热后的电缆进行压合，使聚四氟乙烯-聚氨酯复合膜的两侧对接面接触并牢固结合，同时使聚四氟乙烯-聚氨酯复合膜的聚氨酯面与电缆的护套外表面接触并牢固结合，形成拖曳电缆成品。
一种低摩擦系数拖曳电缆加工方法，其特征在于：其包括如下步骤：
1)复合带切边：采用切边装置在聚四氟乙烯-聚氨酯复合膜的两个侧面切出平行的45°角形成对接面；
2)电缆分段预热：将拖曳电缆经过预热系统进行分段式预热，第一段预热温度控制在聚四氟乙烯-聚氨酯复合膜的聚氨酯材料软化温度的80％，第二段预热温度控制在聚氨酯材料软化温度的90％、第三段预热温度控制在聚氨酯材料软化温度的105％；
3)复合带预热：将聚四氟乙烯-聚氨酯复合膜采用外加热方式进行预热，温度控制在聚氨酯材料软化温度的105％；
4)复合带纵包：使用符合阿基米德曲线的纵包模，将聚四氟乙烯-聚氨酯复合膜卷曲成型包覆在电缆护套层外形成聚四氟乙烯-聚氨酯复合护套层；
5)热合：采用热合装置将步骤4)纵包聚四氟乙烯-聚氨酯复合膜并预热后的电缆进行压合，使聚四氟乙烯-聚氨酯复合膜的两侧对接面接触并牢固结合，同时使聚四氟乙烯-聚氨酯复合膜的聚氨酯面与电缆的护套外表面接触并牢固结合，形成低摩擦系数拖曳电缆。
而且，所述热合装置包括上热合压轮及下热合压轮，在上热合压轮及下热合压轮上对应制有半圆形槽，上、下热合压轮对合后形成比电缆外径小0.05mm-0.1mm的成型圆槽，上、下热合压轮的内部设置有加热元件；所述上、下热合压轮两端均通过轴承安装于支架上，在上、下热合压轮的中轴部位设置有轴向的隔热层，隔热层位于加热元件与所述轴承之间。
而且，所述的上热合压轮及下热合压轮上对应制有半圆形槽为并排的两道。
而且，所述切边装置包括放带轴、收带轴、两组托辊及切刀，两组托辊位于放带轴及收带轴之间，切刀位于两组托辊之间，切刀包括刀架、两个刀座及两个切刀，切刀的切削刃与经过两组托辊之间的复合膜呈平行的45°角。
本发明的优点和有益效果为：
1、本发明的低摩擦系数拖曳电缆，利用聚四氟乙烯与聚氨酯复合膜构成电缆护套外的保护层，利用复合膜的聚四氟乙烯层实现电缆的低摩擦系数，并利用聚氨酯材料的优良粘结性能实现电缆护套与聚四氟乙烯与聚氨酯复合膜的粘结，从而使其最终形成综合护套，所制得的拖曳电缆摩擦系数低，不易产生碎屑，提高工作环境的洁净度。
2、本发明的低摩擦系数拖曳电缆，根据电缆的性能要求以及聚四氟乙烯与聚氨酯复合膜本身的性能，聚四氟乙烯与聚氨酯复合膜厚度为0.4～0.5mm，其中聚四氟乙烯层的厚度为0.06～0.10mm，这样既能保证聚四氟乙烯层的强度以及使用寿命，又能保证聚氨酯与护套之间能够有效、牢固地粘结在一起。
3、本发明的低摩擦系数拖曳电缆，为了保证电缆表面的平滑，切边装置在绕包或纵包前将聚四氟乙烯-聚氨酯复合膜的纵向两个侧面切成平行的45°角形成对接面，有利于热合时提高粘结强度，并降低对绕包或纵包精度的要求。
4、本发明的低摩擦系数拖曳电缆，通过在拖曳电缆的护套外面增加一层聚四氟乙烯-聚氨酯复合护套层，与拖曳电缆的护套形成综合护套，利用聚四氟乙烯的低摩擦系数性能实现电缆低摩擦系数的目的，本发明拖曳电缆可以满足在洁净度要求很高的场合使用要求。
5、本发明低摩擦系数拖曳电缆加工方法，可采用对缝绕包方式进行先绕包后热合的方式进行加工，也可以采用纵包方式进行加工，满足不同型号电缆加工的加工需求，采用分段式加热法对电缆进行预热，逐渐使其达到聚氨酯软化温度，保证其热合步骤中聚四氟乙烯-聚氨酯复合膜的粘合，加工后，聚四氟乙烯-聚氨酯复合膜的聚氨酯层与电缆护套粘合成一体，同时其聚四氟乙烯-聚氨酯复合膜的对接面互相粘合，形成完整护套层。
6、本发明的低摩擦系数拖曳电缆加工方法，可实现将聚四氟乙烯-聚氨酯复合膜牢固粘结在电缆的护套上，并且保证复合膜的平整。
附图说明
图1为本发明拖曳电缆的结构示意图；
图2为聚四氟乙烯-聚氨酯复合膜切边后的结构示意图；
图3为本发明的加工方法所采用的切边装置结构示意图；
图4为本发明的加工方法所采用的热合装置结构示意图。
附图标记说明
1-聚四氟乙烯-聚氨酯复合护套层、2-护套层、3-绝缘缆芯、4-对接面、5-聚氨酯层、6-聚四氟乙烯层、7-放带轴、8-复合膜、9-前托辊组、10-后托辊组、11-刀架、12-刀座、13-切刀、14-边料、15-收带轴、16-下热合压轮、17-轴承、18-上热合压轮、19-隔热层、20-加热元件、21-半圆形槽。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。
一种低摩擦系数拖曳电缆，如图1所示，包括一层或多层绝缘缆芯3及护套层2，其创新点为：在护套层外制有聚四氟乙烯-聚氨酯复合护套层1。聚四氟乙烯-聚氨酯复合护套层的厚度为0.4～0.5mm，其中聚四氟乙烯层的厚度为0.06～0.10mm。
聚四氟乙烯-聚氨酯复合护套层为由聚四氟乙烯-聚氨酯复合膜纵包并热合于护套层外表面制成。或者，聚四氟乙烯-聚氨酯复合护套层由聚四氟乙烯-聚氨酯复合膜对缝绕包并热合于护套层外表面制成。如图2所示，聚四氟乙烯-聚氨酯复合膜的纵向两个侧面切成平行的45°角形成对接面4，聚四氟乙烯-聚氨酯复合膜两侧对接面对接结合。聚四氟乙烯-聚氨酯复合膜由聚氨酯层5与聚四氟乙烯层6复合而成。
第一种低摩擦系数拖曳电缆加工方法，其包括如下步骤：
1)复合带切边：采用切边装置在聚四氟乙烯-聚氨酯复合膜的两个侧面切出平行的45°角形成对接面；
2)复合带绕包：将聚四氟乙烯-聚氨酯复合膜对缝绕包于电缆外护套外表面，形成聚四氟乙烯-聚氨酯复合护套层，形成拖曳电缆；
3)分段预热：将拖曳电缆经过预热系统进行分段式预热，第一段预热温度控制在聚四氟乙烯-聚氨酯复合膜的聚氨酯材料软化温度的80％，第二段预热温度控制在聚氨酯材料软化温度的90％、第三段预热温度控制在聚氨酯材料软化温度的105％；
4)热合：采用热合装置将步骤3)绕包聚四氟乙烯-聚氨酯复合膜并预热后的电缆进行压合，使聚四氟乙烯-聚氨酯复合膜的两侧对接面接触并牢固结合，同时使聚四氟乙烯-聚氨酯复合膜的聚氨酯面与电缆的护套外表面接触并牢固结合，形成拖曳电缆成品。
如图3所示，切边装置包括放带轴7、收带轴15、两组托辊及切刀，两组托辊包括前托辊组9及后托辊组10，前后托辊组均由上下两个压辊构成，两组托辊位于放带轴及收带轴之间，切刀位于两组托辊之间，切刀包括刀架11、两个刀座12及两个切刀13，切刀的切削刃与经过两组托辊之间的复合膜呈平行的45°角，左切刀的切削刃位于复合膜上方，右切刀的切削刃位于复合膜8下方，实现对复合膜的平行对接面裁切。
放带轴和收带轴同向转动，除实现收放带功能外，还要通过其转动的速度差或用力矩收带的方式给带材一个稳定的张力，使带材处于纵向张紧状态，以方便稳定切带。两对托辊组可以通过上下托辊的上下位置的调整确保每组托辊都能够给带材一定的压力，从而夹住带材，使切带切口的角度稳定且保持切开线呈直线。两组托辊组之间的距离在确保切边装置可以在其中间并可自由上下移动的前提下，其距离尽量小。切开的边料14通过收带轴后面的压轮机构向前拉动，使收带轴上只收有切割后的成品。
切刀具有刚性，其刃口为一面为刀体平面，而另一面为斜面，使刀刃部分形成以刀尖为顶点的三棱锥体，或者说使刃面成为一条直线或弧线。工作时，使用两片刀片在带材的两边同时切割。切刀固定在带有两个与水平呈45°角的刀座的刀架上，刀架安装在可上下调节位置的支架上。
如图4所示，热合装置包括上热合压轮18及下热合压轮16，在上热合压轮及下热合压轮上对应制有半圆形槽21，上、下热合压轮对合后形成比电缆外径小0.05mm-0.1mm的成型圆槽，上、下热合压轮的内部设置有加热元件20；上、下热合压轮两端均通过轴承17安装于支架上，在上、下热合压轮的中轴部位设置有轴向的隔热层19，隔热层位于加热元件与所述轴承之间。上热合压轮及下热合压轮上对应制有半圆形槽为并排的两道。该两道半圆形槽的半径根据所加工线缆直径而设定，可设定成不同尺寸的直径，从而可适用于不同直径线缆的加工。
需要加工的电缆通过预热装置后其表面温度达到加工温度，而后经过热合装置的上、下热合压轮热合最终成型。对于电缆而言，热量从外向内传递，而电缆的护套材料导热性能较差，可以通过适当的工艺设置达到控制电缆内部的温升使之达到能够与复合膜的聚氨酯层热合在一起却又不使护套内部的结构产生变形的目的。
第二种低摩擦系数拖曳电缆加工方法，其包括如下步骤：
1)复合带切边：采用切边装置在聚四氟乙烯-聚氨酯复合膜的两个侧面切出平行的45°角形成对接面；
2)电缆分段预热：将拖曳电缆经过预热系统进行分段式预热，第一段预热温度控制在聚四氟乙烯-聚氨酯复合膜的聚氨酯材料软化温度的80％，第二段预热温度控制在聚氨酯材料软化温度的90％、第三段预热温度控制在聚氨酯材料软化温度的105％；
3)复合带预热：将聚四氟乙烯-聚氨酯复合膜采用外加热方式进行预热，温度控制在聚氨酯材料软化温度的105％；
4)复合带纵包：使用符合阿基米德曲线的纵包模，将聚四氟乙烯-聚氨酯复合膜卷曲成型包覆在电缆护套层外形成聚四氟乙烯-聚氨酯复合护套层；
5)热合：采用热合装置将步骤4)纵包聚四氟乙烯-聚氨酯复合膜并预热后的电缆进行压合，使聚四氟乙烯-聚氨酯复合膜的两侧对接面接触并牢固结合，同时使聚四氟乙烯-聚氨酯复合膜的聚氨酯面与电缆的护套外表面接触并牢固结合，形成低摩擦系数拖曳电缆。
本发明虽公开了实施例和附图，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本发明及所附权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的，因此，本发明的范围不局限于实施例和附图所公开的内容。
Claims (10)
1.一种低摩擦系数拖曳电缆，包括一层或多层绝缘缆芯及护套层，其特征在于：在所述护套层外制有聚四氟乙烯-聚氨酯复合护套层。
2.根据权利要求1所述的一种低摩擦系数拖曳电缆，其特征在于：所述聚四氟乙烯-聚氨酯复合护套层的厚度为0.4～0.5mm，其中聚四氟乙烯层的厚度为0.06～0.10mm。
3.根据权利要求1所述的一种低摩擦系数拖曳电缆，其特征在于：所述聚四氟乙烯-聚氨酯复合护套层为由聚四氟乙烯-聚氨酯复合膜纵包并热合于护套层外表面制成。
4.根据权利要求1所述的一种低摩擦系数拖曳电缆，其特征在于：所述聚四氟乙烯-聚氨酯复合护套层由聚四氟乙烯-聚氨酯复合膜对缝绕包并热合于护套层外表面制成。
5.根据权利要求3或4所述的一种低摩擦系数拖曳电缆，其特征在于：所述聚四氟乙烯-聚氨酯复合膜的纵向两个侧面切成平行的45°角形成对接面，聚四氟乙烯-聚氨酯复合膜两侧对接面对接结合。
6.一种低摩擦系数拖曳电缆加工方法，其特征在于：其包括如下步骤：
1)复合带切边：采用切边装置在聚四氟乙烯-聚氨酯复合膜的两个侧面切出平行的45°角形成对接面；
2)复合带绕包：将聚四氟乙烯-聚氨酯复合膜对缝绕包于电缆外护套外表面，形成聚四氟乙烯-聚氨酯复合护套层，形成拖曳电缆；
3)分段预热：将拖曳电缆经过预热系统进行分段式预热，第一段预热温度控制在聚四氟乙烯-聚氨酯复合膜的聚氨酯材料软化温度的80％，第二段预热温度控制在聚氨酯材料软化温度的90％、第三段预热温度控制在聚氨酯材料软化温度的105％；
4)热合：采用热合装置将步骤3)绕包聚四氟乙烯-聚氨酯复合膜并预热后的电缆进行压合，使聚四氟乙烯-聚氨酯复合膜的两侧对接面接触并牢固结合，同时使聚四氟乙烯-聚氨酯复合膜的聚氨酯面与电缆的护套外表面接触并牢固结合，形成拖曳电缆成品。
7.一种低摩擦系数拖曳电缆加工方法，其特征在于：其包括如下步骤：
1)复合带切边：采用切边装置在聚四氟乙烯-聚氨酯复合膜的两个侧面切出平行的45°角形成对接面；
2)电缆分段预热：将拖曳电缆经过预热系统进行分段式预热，第一段预热温度控制在聚四氟乙烯-聚氨酯复合膜的聚氨酯材料软化温度的80％，第二段预热温度控制在聚氨酯材料软化温度的90％、第三段预热温度控制在聚氨酯材料软化温度的105％；
3)复合带预热：将聚四氟乙烯-聚氨酯复合膜采用外加热方式进行预热，温度控制在聚氨酯材料软化温度的105％；
4)复合带纵包：使用符合阿基米德曲线的纵包模，将聚四氟乙烯-聚氨酯复合膜卷曲成型对缝包覆在电缆护套层外形成聚四氟乙烯-聚氨酯复合护套层；
5)热合：采用热合装置将步骤4)纵包聚四氟乙烯-聚氨酯复合膜并预热后的电缆进行压合，使聚四氟乙烯-聚氨酯复合膜的两侧对接面接触并牢固结合，同时使聚四氟乙烯-聚氨酯复合膜的聚氨酯面与电缆的护套外表面接触并牢固结合，形成低摩擦系数拖曳电缆。
8.根据权利要求6或7中所述的一种低摩擦系数拖曳电缆加工方法，其特征在于：所述热合装置包括上热合压轮及下热合压轮，在上热合压轮及下热合压轮上对应制有半圆形槽，上、下热合压轮对合后形成比电缆外径小0.05mm-0.1mm的成型圆槽，上、下热合压轮的内部设置有加热元件；所述上、下热合压轮两端均通过轴承安装于支架上，在上、下热合压轮的中轴部位设置有轴向的隔热层，隔热层位于加热元件与所述轴承之间。
9.根据权利要求8所述的一种低摩擦系数拖曳电缆加工方法，其特征在于：所述的上热合压轮及下热合压轮上对应制有半圆形槽为并排的两道。
10.根据权利要求6或7所述的一种低摩擦系数拖曳电缆加工方法，其特征在于：所述切边装置包括放带轴、收带轴、两组托辊及切刀，两组托辊位于放带轴及收带轴之间，切刀位于两组托辊之间，切刀包括刀架、两个刀座及两个切刀，切刀的切削刃与经过两组托辊之间的复合膜呈平行的45°角。
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