一种便于弯折的煤矿用电缆

技术领域

本发明涉及电缆技术领域，一种便于弯折的煤矿用电缆。

背景技术

随着科技的发展，人工智能、物联网、云计算、大数据等技术逐步在煤矿领域的应用，智能煤矿、智慧煤矿成为今后煤矿的发展趋势。为了确保综采设备连续、协调、高效的传输工作面的各种信息，采煤机电缆技术创新与结构调整迫在眉睫。

传统采煤机的电缆其线缆直径较大，电缆比较笨重，不易拖拽更不易弯折，在煤矿这样恶劣的环境下使用其信号传输稳定性差；而普通的软电缆用于煤矿环境中，又极易断裂，使用寿命短。

因此，如何实现电缆柔软易弯折同时又能保证信号传输顺畅以及电缆的使用寿命，是现阶段该领域亟待解决的难题。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种便于弯折的煤矿用电缆。

本发明采用的技术方案是：

一种便于弯折的煤矿用电缆，其特征在于，包括多根线芯，每根所述线芯包括导体以及包覆在导体外的聚乙烯绝缘层，多根线芯进行绞合后从内到外依次包覆有云母带绕包层、隔离防护层、聚乙烯护套层；所述导体由铜丝编织的股线绞合而成，所述股线的中心围绕着一根热塑性弹性棒，位于所述云母带绕包层内各线芯之间填充软芳纶丝。

所述的一种便于弯折的煤矿用电缆，其特征在于，所述聚乙烯护套层的外壁沿轴向均布有弧形加强筋，所述弧形加强筋与聚乙烯护套层为一体成型。

所述的一种便于弯折的煤矿用电缆，其特征在于，所述隔离防护层的材质为耐高温聚酰亚胺薄膜。

所述的一种便于弯折的煤矿用电缆，其特征在于，所述云母带绕包层与隔离防护层之间设有半导电屏蔽层，所述半导电屏蔽层由半导电特多龙带绕包而成。

所述耐高温聚酰亚胺薄膜是由下述重量份的原料组成的：

均苯四甲酸二酐100-130、对苯二胺80-90、蓖麻油酸钙2-3、正硅酸乙酯40-50、聚乙烯蜡6-9、三乙胺3-4。

根据权利要求5所述的一种便于弯折的煤矿用电缆，其特征在于，所述耐高温聚酰亚胺薄膜的制备方法，包括以下步骤：

(1)取均苯四甲酸二酐、对苯二胺、蓖麻油酸钙混合，在室温下搅拌反应13-20小时，得预聚体溶液；

(2)取聚乙烯蜡，加入到其重量20-30倍的乙二醇单甲醚中，搅拌均匀，与上述预聚体溶液混合，送入到反应釜中，调节反应釜温度为160-170℃，搅拌反应2-3小时，加入苯丙三氮唑，出料，旋蒸，除去乙二醇单甲醚，冷却至常温，得预聚体；

(3)取正硅酸乙酯，加入到其重量30-40倍的去离子水中，搅拌3-4小时，加入上述预聚体、三乙胺，升高反应釜温度为60-70℃，保温搅拌1-2小时，抽滤，将滤饼水洗，真空干燥，得改性预聚体；

(4)取上述改性预聚体，加入到其重量15-20倍的二甲基甲酰胺中，搅拌均匀，得预聚体溶胶；

(5)将上述预聚体溶胶涂抹在平板上进行固化，冷却后进行剥离，即得。

步骤(3)所述的真空干燥的温度为130-140℃。

步骤(5)中所述的固化为先在100-120℃下固化1-2小时，再在170-190℃下固化2-3小时。

本发明的优点是：

本发明的电缆在导体中加入了一根热塑性弹性棒，增加了导体的柔韧性，使得电缆在弯折的时候有一定的回弹性，防止电缆断裂；采用了半导电屏蔽层，是由半导电特多龙带绕包而成，既避免了传统屏蔽层的厚重，又能使得信号在不受干扰的情况下顺畅传输；采用了耐高温聚酰亚胺薄膜构成的隔离防护层，配合云母带绕包层，有效保障了电缆的基础耐高温以及耐火性能；采用了弧形加强筋是为了进一步提高电缆的耐磨性能；因此本发明的电缆既做到了柔软易弯折、顺畅传输信号，又保障了电缆的耐高温、耐火、耐磨的基础性能；本发明加入的耐高温聚酰亚胺薄膜先以均苯四甲酸二酐、对苯二胺为反应单体，采用蓖麻油酸钙为耐热添加剂，可以提高预聚体的耐高温性能，之后以正硅酸乙酯为前驱体，对预聚体进行趁机改性，通过真空加热，在预聚体表面形成一层稳定的硅胶保护层，之后通过平板固化，可以得到硅胶沉积的聚酰亚胺薄膜材料，通过表面硅胶保护，进一步提高了聚酰亚胺薄膜材料的耐热性能和表面抗性。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图中：导体1以及包覆在导体1、聚乙烯绝缘层2、云母带绕包层3、隔离防护层4、聚乙烯护套层5、热塑性弹性棒6、软芳纶丝7、弧形加强筋8、半导电隔离层。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例1。

一种便于弯折的煤矿用电缆，包括多根线芯，每根线芯包括导体1以及包覆在导体1外的聚乙烯绝缘层2，多根线芯进行绞合后从内到外依次包覆有云母带绕包层3、隔离防护层4、聚乙烯护套层5；导体1由铜丝编织的股线绞合而成，股线的中心围绕着一根热塑性弹性棒6，位于云母带绕包层3内各线芯之间填充软芳纶丝7。

聚乙烯护套层5的外壁沿轴向均布有弧形加强筋8，弧形加强筋8与聚乙烯护套层5为一体成型。

隔离防护层4的材质为耐高温聚酰亚胺薄膜。

云母带绕包层3与隔离防护层4之间设有半导电屏蔽层9，半导电屏蔽层9由半导电特多龙带绕包而成。

耐高温聚酰亚胺薄膜是由下述重量份的原料组成的：

均苯四甲酸二酐100、对苯二胺80、蓖麻油酸钙2、正硅酸乙酯40、聚乙烯蜡6、三乙胺3。

耐高温聚酰亚胺薄膜的制备方法，包括以下步骤：

取均苯四甲酸二酐、对苯二胺、蓖麻油酸钙混合，在室温下搅拌反应13小时，得预聚体溶液；

取聚乙烯蜡，加入到其重量20-30倍的乙二醇单甲醚中，搅拌均匀，与上述预聚体溶液混合，送入到反应釜中，调节反应釜温度为160℃，搅拌反应2小时，加入苯丙三氮唑，出料，旋蒸，除去乙二醇单甲醚，冷却至常温，得预聚体；

取正硅酸乙酯，加入到其重量30倍的去离子水中，搅拌3小时，加入上述预聚体、三乙胺，升高反应釜温度为60℃，保温搅拌1小时，抽滤，将滤饼水洗，真空130℃下干燥，得改性预聚体；

取上述改性预聚体，加入到其重量15倍的二甲基甲酰胺中，搅拌均匀，得预聚体溶胶；

将上述预聚体溶胶涂抹在平板上进行固化，先在100℃下固化1小时，再在170℃下固化2小时，冷却后进行剥离，即得。

实施例2。

一种便于弯折的煤矿用电缆，包括多根线芯，每根线芯包括导体1以及包覆在导体1外的聚乙烯绝缘层2，多根线芯进行绞合后从内到外依次包覆有云母带绕包层3、隔离防护层4、聚乙烯护套层5；导体1由铜丝编织的股线绞合而成，股线的中心围绕着一根热塑性弹性棒6，位于云母带绕包层3内各线芯之间填充软芳纶丝7。

聚乙烯护套层5的外壁沿轴向均布有弧形加强筋8，弧形加强筋8与聚乙烯护套层5为一体成型。

隔离防护层4的材质为耐高温聚酰亚胺薄膜。

云母带绕包层3与隔离防护层4之间设有半导电屏蔽层9，半导电屏蔽层9由半导电特多龙带绕包而成。

耐高温聚酰亚胺薄膜是由下述重量份的原料组成的：

均苯四甲酸二酐130、对苯二胺90、蓖麻油酸钙3、正硅酸乙酯50、聚乙烯蜡9、三乙胺4。

耐高温聚酰亚胺薄膜的制备方法，包括以下步骤：

(1)取均苯四甲酸二酐、对苯二胺、蓖麻油酸钙混合，在室温下搅拌反应20小时，得预聚体溶液；

(2)取聚乙烯蜡，加入到其重量30倍的乙二醇单甲醚中，搅拌均匀，与上述预聚体溶液混合，送入到反应釜中，调节反应釜温度为170℃，搅拌反应3小时，加入苯丙三氮唑，出料，旋蒸，除去乙二醇单甲醚，冷却至常温，得预聚体；

(3)取正硅酸乙酯，加入到其重量40倍的去离子水中，搅拌4小时，加入上述预聚体、三乙胺，升高反应釜温度为70℃，保温搅拌2小时，抽滤，将滤饼水洗，真空140℃干燥，得改性预聚体；

(4)取上述改性预聚体，加入到其重量20倍的二甲基甲酰胺中，搅拌均匀，得预聚体溶胶；

(5)将上述预聚体溶胶涂抹在平板上进行固化，冷却后进行剥离，即得；其中固化为先在120℃下固化2小时，再在190℃下固化3小时。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明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发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。