耐疲劳柔性电缆以及耐疲劳柔性电缆的电芯制备系统

技术领域

本发明涉及电缆技术领域，具体涉及一种耐疲劳柔性电缆及耐疲劳柔性电缆的电芯制备系统。

背景技术

电缆是用以输电(磁)能、信息和实现电磁能转换的线材产品，一般都由芯线、绝缘包皮和保护外皮三个组成部分组成。

根据不同的场景应用，会选择不同的电缆，包括普通的电能传输电缆(低压、中压和高压线缆)、特种线缆以及信号线(弱点线缆)，但这些线缆在防火、屏蔽、耐磨等性能上具有相同的要求，并且都普遍属于长时间的使用，很少会发生短期使用的场景，对电缆的耐磨耐腐蚀、防火耐高温的要求比较高，但对于特殊情形下应用的电缆，例如目前新能源汽车上高性能、多束线集中并且短时快速放电的情况(大电流)比较常见，对电缆的耐火耐温和柔性提出更高的要求。现有的电缆电芯(导体单元)采用多跟铜导体或者铝合金导体组合形成，或者在外部通过铜丝绕制，存在进一步改进的空间。

而且，现有的生产环境中，采用传统的老旧绞合设备，是针对与传统的铜丝绕制，难以适应本发明新提出的电芯的加工处理。

发明内容

本发明的目的在于提供一种耐疲劳柔性电缆及耐疲劳柔性电缆的电芯制备系统，实现柔性电芯的快速制备。

为达此目的，本发明的第一方面提出一种耐疲劳柔性电缆，包括无氧铜和柔性电芯组成的电芯，所述无氧铜绕制在柔性电芯上，柔性电芯为由凯夫拉纤维与不锈钢丝混杂同心绞合形成，无氧铜外层绕包有一层绝缘层，绝缘层外层绕包有一层耐疲劳胶套，多个耐疲劳胶套之间两两相切，多个耐疲劳胶套的外层还绕包有另一层绝缘层，多个耐疲劳胶套之间填充有由绝缘层包裹的填充层，另一层绝缘层的外层还绕包有一层耐疲劳胶套。

进一步的，耐疲劳胶套由高聚乙烯、顺丁橡胶、顺丁橡胶、氧化镁、硬脂酸、铝、纳米二氧化钛、有机硅、苯乙烯-丙烯腈共聚物、聚酯多元醇和玻璃纤维制成，绝缘层外层绕包的耐疲劳胶套厚度为0.3-0.5mm，另一层绝缘层的外层绕包的耐疲劳胶套厚度为0.5-1mm。

进一步的，绝缘层包括高抗撕裂性硅橡胶绝缘层，无氧铜外层绕包的绝缘层厚度为0.3-0.5mm，耐疲劳胶套外层绕包的绝缘层厚度为0.5-1mm。

进一步的，无氧铜的直径为0.3-0.5mm，填充层包括聚丙烯带和无纺布。

根据本发明的第二方面提出一种耐疲劳柔性电缆的电芯制备系统，包括牵引机构、双向夹紧机构、绞合机构和锁紧机构，双向夹紧机构固定设置在地面上，绞合机构设置在双向夹紧机构的顶部用于电芯的绞合，牵引机构设置在双向夹紧机构和绞合机构之间用于牵引固定凯夫拉纤维和不锈钢丝，锁紧机构固定设置在牵引机构上。

进一步的，双向夹紧机构包括L型板、双向气缸、两个固定板和四个第一T型板，L型板固定设置在地面上，两个固定板均设置在L型板上，双向气缸固定设置在两个固定板之间，双向气缸的两个输出端均设置有一个安装板，L型板的上下两端均设置有一个安装板，每个第一T型板均设置在一个安装板上，每个第一T型板上均固定安装有一个卡线轮。

进一步的，绞合机构包括滚珠丝杆滑台、第二T型板、电机、传动辊和绞合盘，滚珠丝杆滑台固定设置在L型板上，第二T型板固定设置在滚珠丝杆滑台上，电机固定设置在第二T型板的一侧，传动辊与电机的输出端传动连接，绞合盘设置在传动辊上，且绞合盘与传动辊之间传动连接。

进一步的，牵引机构包括两个挂钩、挂环和缠线杆，两个挂环均设置在L型板上，每个挂钩均与一个挂环相连接，每个挂钩的底部均设置有一根引线，两个缠线杆分别设置在传动辊的上下两侧，每个缠线杆的顶部和中部均套设有一个固定环，固定环和挂环之间有用于固定二者的多个固定柱。

进一步的，锁紧机构包括挡块、转柱和两个螺母，引线可旋转的穿过一个固定环，两个螺母分别设置在固定环的两侧，挡块固定设置在引线上。

本发明的有益效果：本发明的一种耐疲劳柔性电缆，通过绕包有两层耐疲劳胶套具备很好的耐疲劳性，在长时间工作时不会导致电缆损坏，降低了安全事故的发生，并且通过制备柔性电芯使得电缆具有良好的柔性，具有多场景适应性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1为本发明的耐疲劳柔性电缆的立体结构示意图；

图2为A处的立体结构示意图；

图3为耐疲劳柔性电缆的平面剖视图；

图4为电芯生产装置的立体结构示意图；

图5为牵引机构的立体结构示意图；

图6为B处的立体结构示意图；

图7为C处的立体结构示意图；

图8为双向夹紧机构的立体结构示意图；

图9为D处的立体结构示意图；

图10为绞合机构的立体结构示意图；

图11为锁紧机构的立体结构示意图；

图中：

1、耐疲劳胶套；

2、绝缘层；

3、柔性电芯；3a、无氧铜；3b、填充层；

5a、牵引机构；5a1、挂钩；5a2、挂环；5a3、引线；5a4、缠线杆；5a5、固定柱；5a6、固定环；5b、双向夹紧机构；5b1、L型板；5b2、双向气缸；5b3、固定板；5b4、第一T型板；5b5、卡线轮；5c、绞合机构；5c1、滚珠丝杆滑台；5c2、第二T型板；5c3、电机；5c4、传动辊；5c5、绞合盘；5d、锁紧机构；5d1、螺母；5d2、挡块；5d3、转柱。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸。

参照图1至图3所示的示例性实施例的耐疲劳柔性电缆的结构示意图，包括无氧铜3a和柔性电芯3组成的电芯。

无氧铜3a绕制在柔性电芯3上，柔性电芯3为由凯夫拉纤维与不锈钢丝混杂同心绞合形成。凯夫拉纤维与不锈钢的比例选择为凯夫拉纤维占90％以上，以降低电缆的重量并提高柔性和抗拉伸性能，通过不锈钢丝提供支撑和强度强化。

其中，无氧铜3a外层绕包有一层绝缘层2。无氧铜3a绕包在柔性电芯3的外层。

其中，绝缘层2外层绕包有一层耐疲劳胶套1，多个耐疲劳胶套1之间两两相切。

其中，多个耐疲劳胶套1的外层还绕包有另一层绝缘层2，多个耐疲劳胶套1之间填充有由绝缘层2包裹的填充层3b，另一层绝缘层2的外层还绕包有一层耐疲劳胶套1。

其中，两层耐疲劳胶套1和绝缘层2隔开绕包，保证电缆的耐疲劳性以及不会漏电。

柔性电芯3具有柔性，无氧铜3a绕包在柔性电芯3的外层，作为独立的导体单元，用于在使用过程中实现电能的传输。在本发明的实施例中，示例性的以图示中的单体单元的数量为例进行说明，其数量并不是对本发明的其他实施方式的限制。

填充层3b为绝缘体。在可选的实施例中，绝缘层2包括高抗撕裂性硅橡胶绝缘层，无氧铜3a外层绕包的绝缘层2厚度为0.3-0.5mm，耐疲劳胶套1外层绕包的绝缘层2厚度为0.5-1mm。绝缘层2绕包在柔性电芯3的外层，实现电气绝缘，防止电气事故。

可选帝，耐疲劳胶套1由高聚乙烯、顺丁橡胶、顺丁橡胶、氧化镁、硬脂酸、铝、纳米二氧化钛、有机硅、苯乙烯-丙烯腈共聚物、聚酯多元醇和玻璃纤维制成。

绝缘层2外层绕包的耐疲劳胶套1厚度为0.3-0.5mm，另一层绝缘层2的外层绕包的耐疲劳胶套1厚度为0.5-1mm。

将耐疲劳胶套1绕包在绝缘层2上，保证了电缆的耐疲劳性。

可选地，无氧铜3a的直径为0.3-0.5mm。

填充层3b可包括聚丙烯带和无纺布。

根据本发明的实施例的耐疲劳柔性电缆的自卑过程主要包括柔性电芯的制备；绕制铜丝；组合成芯；绕包绝缘层；绕包耐疲劳层。

可选的，耐疲劳层可选择耐磨抗拉性能较好的PVC护套材料或者硅橡胶材料。

其中，在可选的实施例中，通过柔性电芯制备系统可以完成步骤1制备柔性电芯，之后将铜丝绕制在制备好的柔性电芯外层，之后在外层绕包一层绝缘层，其次在绝缘层外层绕包一层耐疲劳胶套，然后将三个这样的电芯两两相切，之后再在其中的缝隙中填充填充层，之后再绕包一层绝缘层，最后在外面绕包一层耐疲劳胶套。

参照图4至图11所示的柔性电芯的制备系统，包括牵引机构5a、双向夹紧机构5b、绞合机构5c和锁紧机构5d。双向夹紧机构5b固定设置在地面上。

绞合机构5c设置在双向夹紧机构5b的顶部用于电芯的绞合，牵引机构5a设置在双向夹紧机构5b和绞合机构5c之间用于牵引固定凯夫拉纤维和不锈钢丝。

锁紧机构5d固定设置在牵引机构5a上。

在使用过程中，首先将凯夫拉纤维和不锈钢丝与牵引机构5a连接，之后通过牵引机构5a的作用将凯夫拉纤维和不锈钢丝带到合适的位置并固定，此时打开双向夹紧机构5b，将凯夫拉纤维和不锈钢丝限位，之后打开绞合机构5c，此时，通过绞合机构5c的作用可以将凯夫拉纤维和不锈钢丝绞合在一起，锁紧机构5d用于在绞合时保证凯夫拉纤维和不锈钢丝不会移动。

结合图示所示，双向夹紧机构5b包括L型板5b1、双向气缸5b2、两个固定板5b3和四个第一T型板5b4。

L型板5b1固定设置在地面上。两个固定板5b3均设置在L型板5b1上。

双向气缸5b2固定设置在两个固定板5b3之间，双向气缸5b2的两个输出端均设置有一个安装板，L型板5b1的上下两端均设置有一个安装板，每个第一T型板5b4均设置在一个安装板上，每个第一T型板5b4上均固定安装有一个卡线轮5b5。

如此，当固定柱5a5固定住固定环5a6后，打开双向气缸5b2，通过双向气缸5b2向上顶起两个卡线轮5b5，将凯夫拉纤维和不锈钢丝限位，L型板5b1支撑整个绞合过程，固定板5b3支撑着双向气缸5b2，第一T型板5b4支撑着卡线轮5b5。

结合图示所示，绞合机构5c包括滚珠丝杆滑台5c1、第二T型板5c2、电机5c3、传动辊5c4和绞合盘5c5。

滚珠丝杆滑台5c1固定设置在L型板5b1上，第二T型板5c2固定设置在滚珠丝杆滑台5c1上。

电机5c3固定设置在第二T型板5c2的一侧，传动辊5c4与电机5c3的输出端传动连接，绞合盘5c5设置在传动辊5c4上，且绞合盘5c5与传动辊5c4之间传动连接。

如此，当凯夫拉纤维和不锈钢丝限位之后，通过电机5c3带动传动辊5c4运动，传动辊5c4运动后带动绞合盘5c5旋转，绞合盘5c5旋转后就会将凯夫拉纤维和不锈钢丝绞合在一起，同时启动滚珠丝杆滑台5c1，将整个绞合过程向后移动，并且不断将凯夫拉纤维和不锈钢丝拉长。

结合图示所示，牵引机构5a包括两个挂钩5a1、挂环5a2和缠线杆5a4。

两个挂环5a2均设置在L型板5b1上，每个挂钩5a1均与一个挂环5a2相连接，每个挂钩5a1的底部均设置有一根引线5a3。

两个缠线杆5a4分别设置在传动辊5c4的上下两侧，每个缠线杆5a4的顶部和中部均套设有一个固定环5a6，固定环5a6和挂环5a2之间有用于固定二者的多个固定柱5a5。

由此，在只做过程中，将凯夫拉纤维和不锈钢丝与挂钩5a1连接，之后将挂钩5a1从挂环5a2上取下，通过旋转缠线杆5a4拉动引线5a3将凯夫拉纤维和不锈钢丝带到固定环5a6前，固定柱5a5固定固定环5a6。

结合图示所示，锁紧机构5d包括挡块5d2、转柱5d3和两个螺母5d1，引线5a3可旋转的穿过一个固定环5a6，两个螺母5d1分别设置在固定环5a6的两侧，挡块5d2固定设置在引线5a3上。

当凯夫拉纤维和不锈钢丝拉到合适的位置时，通过旋松一个螺母5d1并旋转转柱5d3，转柱5d3旋转后带着挡块5d2旋转，并且用转柱5d3抵住缠线杆5a4，使得缠线杆5a4不会旋转，固定住凯夫拉纤维和不锈钢丝。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。