一种铁路专用电缆及其生产工艺

技术领域

本申请涉及电缆及其生产工艺的技术领域，尤其是涉及一种铁路专用电缆及其生产工艺。

背景技术

空心线圈应用于铁路无绝缘轨道电路，是其重要的室外设备，其设置在无绝缘轨道电路调谐区两个调谐单元之间，主要作用是平衡两根钢轨的不平衡牵引回流，对不平衡电流电势起到短路、平衡作用，减少工频谐波等信号对轨道电路的干扰。

由于空心线圈应用于室外露天环境，因此空心线圈所采用的电缆需要有较好的防护效果，相关技术中，空心线圈通常所采用的电缆为以下结构：在金属导体线芯外侧绕包有绝缘层，在绝缘层外侧套设有不锈钢网套层。该结构的电缆通过不锈钢网套层起到防护作用，然而由于不锈钢网套层并非紧密包覆于绝缘层外侧，而是存在一定的间隙，因此在长期经受日晒、风吹、雨淋、低温等自然环境的侵蚀后，不锈钢网套层容易与绝缘层发生摩擦，导致绝缘层磨损，从而缩短电缆使用寿命。

发明内容

本申请的目的是提供一种铁路专用电缆及其生产工艺，用于解决相关技术中的空心线圈电缆不锈钢网套层容易与绝缘层发生摩擦，导致绝缘层磨损，影响电缆使用寿命的问题。

第一方面，本申请提供的一种铁路专用电缆采用如下的技术方案：

一种铁路专用电缆，包括线芯、绝缘层、填充层、编织层和外护层，所述绝缘层包覆于所述线芯外侧，所述填充层包覆于所述绝缘层外侧，所述编织层编织包覆于所述填充层外侧，所述外护层包覆于所述编织层外侧。

通过采用上述技术方案，通过硅酮胶可将编织层与绝缘层紧密粘合在一起，同时填充编织层与绝缘层之间的间隙，避免编织层与绝缘层之间发生摩擦，从而有效延长本实施例的铁路专用电缆的使用寿命。

可选的，所述线芯由铜单丝绞合而成，所述填充层由硅酮胶涂覆而成，所述绝缘层由氟塑料带绕包而成，所述编织层由涤纶丝编织而成，所述外护层由聚氯乙烯树脂漆喷涂而成。

通过采用上述技术方案，本申请的铁路专用电缆的编织层采用涤纶丝编织而成，从而具有较好的弯曲性能，利于加工制作成空心线圈结构。同时在编织层外喷涂聚氯乙烯树脂漆，使得本申请的铁路专用电缆在具有较好弯曲性能的同时还具有较好的防护效果，从而可很好地适应户外环境。

第二方面，本申请提供的一种铁路专用电缆的生产工艺采用如下的技术方案：

一种铁路专用电缆的生产工艺，包括以下步骤：

步骤1：通过绞线机将铜单丝绞合形成线芯；

步骤2：通过成缆机在线芯外侧绕包氟塑料带；

步骤3：通过电缆生产装置在氟塑料带外侧涂覆硅酮胶形成填充层；

步骤4：通过电缆生产装置在填充层外侧编织包覆涤纶丝形成编织层；

步骤5：通过电缆生产装置在编织层外侧喷涂聚氯乙烯树脂漆形成外护层。

通过采用上述技术方案，本申请的铁路专用电缆的生产工艺通过绞线机将铜单丝绞合形成线芯，再通过成缆机在线芯外侧绕包氟塑料带，接着通过电缆生产装置在氟塑料带外侧涂覆硅酮胶形成填充层，再通过电缆生产装置在填充层外侧编织包覆涤纶丝形成编织层，最后通过电缆生产装置在编织层外侧喷涂聚氯乙烯树脂漆形成外护层，从而加工形成铁路专用电缆，其中填充层通过涂覆硅酮胶的方式进行，外护层通过喷涂聚氯乙烯树脂漆的方式进行，因此操作较为简便，无需使用复杂的电缆加工设备，可在一定程度上节约电缆加工成本。

可选的，所述电缆生产装置包括第一机架、转盘、第一驱动件、放线盘、第二机架和导线筒，所述转盘转动设于所述第一机架上，所述第一驱动件设于所述第一机架上，并与所述转盘连接，所述放线盘转动设于所述转盘上，所述放线盘上缠绕有涤纶丝，所述导线筒固设于所述第二机架上；

在所述步骤4中，将绕包氟塑料带并涂覆硅酮胶后的线芯穿过导线筒，通过第一驱动件驱动转盘转动，同时将放线盘上的涤纶丝编织包覆于填充层外侧。

通过采用上述技术方案，通过第一驱动件可驱动转盘转动，在转盘转动的同时可拉动放线盘上的涤纶丝放线，从而将放线盘上的涤纶丝编织包覆于填充层外侧。

可选的，所述电缆生产装置还包括第三机架、刮胶机构和涂胶筒，所述涂胶筒设于所述第三机架上，所述涂胶筒上设有进胶口，所述刮胶机构设于所述第三机架上；

在所述步骤3中，通过进胶口向涂胶筒内注入硅酮胶，将绕包氟塑料带后的线芯穿过涂胶筒，使涂胶筒内的硅酮胶附着于氟塑料带外侧，再通过刮胶机构将氟塑料带外侧多余的硅酮胶刮除。

通过采用上述技术方案，通过刮胶机构可将氟塑料带外侧多余的硅酮胶刮除，使硅酮胶均匀分布于氟塑料带外侧。

可选的，所述刮胶机构包括刮板和第二驱动件，所述刮板设有多片，所述刮板上分别设有穿线槽，所述第二驱动件设于所述第三机架上，所述第二驱动件能够与多片所述刮板中的一片可拆卸连接，并驱动所述刮板移动；

在所述步骤3中，选择穿线槽与需要加工的铁路专用电缆的外径相适配的刮板，将第二驱动件与该刮板连接，并通过第二驱动件驱动该刮板移动至绕包氟塑料带后的线芯外侧，使绕包氟塑料带后的线芯从穿线槽穿过。

通过采用上述技术方案，刮胶机构的刮板设有多片，并在多片刮板上分别设有不同孔径的穿线槽，从而可适应不同直径电缆的刮胶需求。

可选的，所述刮胶机构还包括筒体、杆体、第三驱动件、第四驱动件、弹性件和插销，所述刮板上设有连接座，所述连接座滑动设于所述第三机架上，所述连接座上设有滑槽，所述筒体穿设于所述滑槽，所述第二驱动件与所述筒体连接，所述插销滑动穿设于所述筒体，所述连接座上设有与所述插销相适配的锁定孔，所述插销上设有板体，所述弹性件设于所述筒体上，并作用于所述板体上，所述杆体滑动穿设于所述筒体，所述杆体上设有能够与所述板体抵接的椭圆形压块，所述第三驱动件设于所述筒体上，并与所述第四驱动件连接，所述第三驱动件用于驱动所述第四驱动件移动，所述第四驱动件与所述杆体连接，所述第四驱动件用于驱动所述杆体转动；

在所述步骤3中，选择穿线槽与需要加工的铁路专用电缆的外径相适配的刮板，将第二驱动件与该刮板连接，并通过第二驱动件驱动该刮板移动至绕包氟塑料带后的线芯外侧的步骤如下：通过第三驱动件驱动第四驱动件移动，将杆体上的椭圆形压块移动至与板体平齐的位置，再通过第四驱动件驱动杆体和椭圆形压块转动，通过椭圆形压块挤推板体，使插销插入锁定孔内，将筒体与连接座固定连接，接着通过第二驱动件驱动筒体和连接座移动，将刮板移动至绕包氟塑料带后的线芯外侧。

通过采用上述技术方案，通过第三驱动件可驱动第四驱动件和杆体沿筒体的轴线方向移动，当杆体移动时，椭圆形压块随之移动，从而可将椭圆形压块移动至与不同连接座上的板体正对的位置。当椭圆形压块移动至与板体正对的位置后，通过第四驱动件可驱动杆体和转动椭圆形压块转动，椭圆形压块在转动时可顶推板体，使插销插入锁定孔内，从而可将筒体与不同刮板所对应的连接座固接。

可选的，所述电缆生产装置还包括第五驱动件，所述第五驱动件设于所述第三机架上，并与所述涂胶筒连接，所述第五驱动件用于驱动所述涂胶筒相对于所述刮板移动；

在所述步骤3中，通过进胶口向涂胶筒内注入硅酮胶之前，通过第五驱动件驱动涂胶筒朝向刮板移动，使涂胶筒的顶面与刮板的底面抵接。

通过采用上述技术方案，通过第五驱动件可驱动涂胶筒移动至涂胶筒的上端面与刮板的底面抵接，从而可在刮板对氟塑料带外侧多余的硅酮胶进行刮除时，避免多余的硅酮胶从涂胶筒的上端部溢出。

可选的，所述电缆生产装置还包括加热件和喷涂机构，所述加热件固设于所述导线筒上，所述喷涂机构包括支座、环形旋转座、第六驱动件、喷漆组件和储漆罐，所述支座固设于所述第一机架上，所述环形旋转座转动设于所述支座上，所述第六驱动件设于所述支座上，并与所述环形旋转座连接，所述喷漆组件和所述储漆罐固设于所述环形旋转座上，所述喷漆组件与所述储漆罐连通；

在所述步骤4中，当绕包氟塑料带并涂覆硅酮胶后的线芯穿过导线筒时，通过加热件对氟塑料带表面涂覆的硅酮胶进行烘干；

在所述步骤5中，将绕包氟塑料带，且涂覆硅酮胶以及编织涤纶丝后的线芯穿过环形旋转座，通过第六驱动件驱动环形旋转座转动，同时通过喷漆组件将储漆罐内的聚氯乙烯树脂漆喷涂在编织层外侧形成外护层。

通过采用上述技术方案，当环形旋转座转动时，通过喷漆组件可将储漆罐内的聚氯乙烯树脂漆喷涂至编织层外侧，从而可实现旋转喷涂，以提高喷涂的均匀性。

可选的，所述电缆生产装置还包括竖向杆、滑套和锁定螺栓，所述竖向杆固设于所述转盘上，所述滑套套设于所述竖向杆上，所述滑套上设有螺孔，所述锁定螺栓通过螺孔与所述滑套螺接，所述锁定螺栓的端部能够与所述竖向杆抵接，所述滑套的侧部设有第一线套，所述滑套的底部设有第二线套，所述滑套的顶部设有第三线套，所述滑套上设有限位套，所述转盘上设有底座，所述底座上设有轴孔，所述放线盘的两端分别设有枢轴，所述放线盘两端的枢轴分别转动插设于所述轴孔和限位套；

在所述步骤4中，将放线盘上的涤纶丝编织包覆于填充层外侧之前，将涤纶丝分别穿过第一线套、第二线套和第三线套。

通过采用上述技术方案，将锁定螺栓与滑套拆开后，可沿竖向杆滑动滑套，调节滑套的高度，调节完成后通过锁定螺栓进行锁定，从而可适应不同长度的放线盘。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1、本申请的铁路专用电缆的编织层采用涤纶丝编织而成，从而具有较好的弯曲性能，利于加工制作成空心线圈结构。同时在编织层外喷涂聚氯乙烯树脂漆，使得本实施例的铁路专用电缆在具有较好弯曲性能的同时还具有较好的防护效果，从而可很好地适应户外环境。并且通过硅酮胶可将编织层与绝缘层紧密粘合在一起，同时填充涤纶丝与氟塑料带之间的间隙，避免涤纶丝与氟塑料带之间发生摩擦，从而有效延长本申请的铁路专用电缆的使用寿命。

2、刮胶机构的刮板设有多片，并在多片刮板上分别设有不同孔径的穿线槽，从而可适应不同直径电缆的刮胶需求。

附图说明

图1为本申请实施例1中铁路专用电缆的结构示意图；

图2为本申请实施例2中电缆生产装置的结构示意图；

图3为本申请实施例2中电缆生产装置的剖视图；

图4为图3中C部分的局部放大示意图；

图5为图2中B部分的局部放大示意图；

图6为图2中A部分的局部放大示意图；

图7为本申请实施例2中刮胶机构的横向剖视图；

图8为图7中M部分的局部放大示意图；

图9为本申请实施例2中刮胶机构的纵向剖视图；

图10为图9中N部分的局部放大示意图。

附图标记说明：

10、铁路专用电缆；11、线芯；12、绝缘层；13、填充层；14、编织层；141、涤纶丝；15、外护层；

20、第一机架；30、转盘；31、底座；32、第一齿轮；40、第一驱动件；41、第二齿轮；50、放线盘；51、枢轴；

60、第二机架；70、导线筒；80、第三机架；81、导向杆；

90、刮胶机构；91、刮板；911、穿线槽；912、连接座；9121、滑槽；9122、锁定孔；

92、第二驱动件；93、筒体；931、限位槽；932、导向孔；

94、杆体；941、椭圆形压块；95、第三驱动件；96、第四驱动件；

97、弹性件；98、插销；981、板体；

100、涂胶筒；101、进胶口；110、第五驱动件；120、加热件；

130、喷涂机构；131、支座；132、环形旋转座；1321、第四齿轮；133、第六驱动件；1331、第三齿轮；134、喷漆组件；135、储漆罐；

140、竖向杆；150、滑套；151、第一线套；152、第二线套；153、第三线套；154、限位套；160、锁定螺栓。

具体实施方式

以下结合附图1-附图10，对本申请作进一步详细说明。

实施例1

本实施例公开一种铁路专用电缆。

参照图1，一种铁路专用电缆，包括线芯11、绝缘层12、填充层13、编织层14和外护层15，绝缘层12包覆于线芯11外侧，其中，线芯11由铜单丝绞合而成，绝缘层12由氟塑料带绕包而成。

填充层13包覆于绝缘层12外侧，填充层13由硅酮胶涂覆而成，编织层14编织包覆于填充层13外侧，编织层14由涤纶丝141编织而成，通过硅酮胶可将编织层14与绝缘层12紧密粘合在一起，同时填充涤纶丝141与氟塑料带之间的间隙，避免涤纶丝141与氟塑料带之间发生摩擦。

外护层15包覆于编织层14外侧，外护层15由聚氯乙烯树脂漆喷涂而成，通过在编织层14外喷涂聚氯乙烯树脂漆，使得本实施例的铁路专用电缆具有较好的防护效果，可很好地长期适应日晒、风吹、雨淋、低温等户外环境。

本实施例一种铁路专用电缆的实施原理为：本实施例的铁路专用电缆的编织层14采用涤纶丝141编织而成，从而具有较好的弯曲性能，利于加工制作成空心线圈结构。同时在编织层14外喷涂聚氯乙烯树脂漆，使得本实施例的铁路专用电缆在具有较好弯曲性能的同时还具有较好的防护效果，从而可很好地适应户外环境。并且通过硅酮胶可将编织层14与绝缘层12紧密粘合在一起，同时填充涤纶丝141与氟塑料带之间的间隙，避免涤纶丝141与氟塑料带之间发生摩擦，从而有效延长本实施例的铁路专用电缆的使用寿命。

实施例2

本实施例公开一种电缆生产装置。

参照图2、图3和图4，一种电缆生产装置，电缆生产装置包括第一机架20、转盘30、第一驱动件40、放线盘50、第二机架60、导线筒70、第三机架80、刮胶机构90、涂胶筒100、第五驱动件110、加热件120、喷涂机构130、竖向杆140、滑套150和锁定螺栓160，转盘30转动设于第一机架20上，第一驱动件40设于第一机架20上，并与转盘30连接，在本实施例中，第一驱动件40可采用第一电机，更具体地，在转盘30上设有第一齿轮32，在第一电机的输出轴上设有第二齿轮41，第二齿轮41与第一齿轮32相啮合，通过第一电机可驱动第二齿轮41转动，从而驱动转盘30转动。

参照图5，放线盘50转动设于转盘30上，更具体地，竖向杆140固设于转盘30上，滑套150套设于竖向杆140上，滑套150上设有螺孔，锁定螺栓160通过螺孔与滑套150螺接，锁定螺栓160的端部能够与竖向杆140抵接。

滑套150上设有限位套154，转盘30上设有底座31，底座31上设有轴孔，放线盘50的两端分别设有枢轴51，放线盘50两端的枢轴51分别转动插设于轴孔和限位套154。

将锁定螺栓160与滑套150拆开后，可沿竖向杆140滑动滑套150，调节滑套150的高度，调节完成后通过锁定螺栓160进行锁定，从而可适应不同长度的放线盘50。

放线盘50设有多个，且呈环形均布设于转盘30上，放线盘50上缠绕有涤纶丝141，滑套150的侧部设有第一线套151，滑套150的底部设有第二线套152，滑套150的顶部设有第三线套153，放线盘50上的涤纶丝141引出后，依次从第一线套151、第二线套152和第三线套153穿过，对涤纶丝141进行限位。根据需要编织的涤纶丝141数量，可在转盘30上设置相应数量的放线盘50。

参照图2、图4和图6，导线筒70固设于第二机架60上，并位于多个环形均布的放线盘50的上方，导线筒70的轴线与多个环形均布的放线盘50的中心线重合。加热件120固设于导线筒70上，并沿导线筒70周向均布，导线筒70用于穿设加工过程中的铁路专用电缆10，并对加工过程中的铁路专用电缆10进行加热烘干。

涂胶筒100设于第三机架80上，涂胶筒100上设有多个沿周向均布的进胶口101，通过进胶口101可向涂胶筒100内注入硅酮胶，当加工过程中的铁路专用电缆10穿过涂胶筒100时，可将涂胶筒100内的硅酮胶附着于氟塑料带外侧。

参照图4，刮胶机构90设于第三机架80上，通过刮胶机构90可将氟塑料带外侧多余的硅酮胶刮除，使硅酮胶均匀分布于氟塑料带外侧，在本实施例中，刮胶机构90的具体结构如下：

参照图7和图8，刮胶机构90包括刮板91、第二驱动件92、筒体93、杆体94、第三驱动件95、第四驱动件96、弹性件97和插销98，刮板91设有多片，多片刮板91上分别设有不同孔径的穿线槽911，不同孔径的穿线槽911可适应不同直径的电缆，第二驱动件92固设于第三机架80上，第二驱动件92可采用气缸模组，第二驱动件92能够与多片刮板91中的一片可拆卸连接，并驱动刮板91移动，从而在不同孔径穿线槽911的刮板91之间切换，在本实施例中，第二驱动件92与刮板91的具体连接关系如下：

刮板91上设有连接座912，连接座912滑动设于第三机架80上，更具体地，第三机架80上设有导向杆81，连接座912滑动套设于导向杆81上。连接座912上设有滑槽9121，筒体93穿设于滑槽9121，第二驱动件92与筒体93连接，插销98滑动穿设于筒体93，连接座912上设有与插销98相适配的锁定孔9122，插销98上设有板体981，筒体93上设有限位槽931，板体981滑动卡设于限位槽931内。弹性件97设于筒体93上，并作用于板体981上，在本实施例中，弹性件97可采用弹簧，更具体地，弹簧套设于插销98外侧，弹簧的两端分别与板体981和筒体93抵接。

参照图9和图10，杆体94滑动穿设于筒体93，更具体地，筒体93上设有导向孔932，杆体94滑动穿设于导向孔932。杆体94上设有能够与板体981抵接的椭圆形压块941，第三驱动件95设于筒体93上，并与第四驱动件96连接，第三驱动件95用于驱动第四驱动件96移动，第四驱动件96与杆体94连接，第四驱动件96用于驱动杆体94转动。在本实施例中，第四驱动件96可采用第四电机，第三驱动件95可采用第三直线丝杆模组。

通过第三驱动件95可驱动第四驱动件96和杆体94沿筒体93的轴线方向移动，当杆体94移动时，椭圆形压块941随之移动，从而可将椭圆形压块941移动至与不同连接座912上的板体981正对的位置。当椭圆形压块941移动至与板体981正对的位置后，通过第四驱动件96可驱动杆体94和椭圆形压块941转动，椭圆形压块941在转动时可顶推板体981，使插销98插入锁定孔9122内，将筒体93与不同刮板91所对应的连接座912固接。

参照图8，第五驱动件110设于第三机架80上，并与涂胶筒100连接，第五驱动件110用于驱动涂胶筒100相对于刮板91移动，在本实施例中，第五驱动件110可采用第五直线丝杆模组。

通过第五驱动件110可驱动涂胶筒100移动至涂胶筒100的上端面与刮板91的底面抵接，从而可在刮板91对氟塑料带外侧多余的硅酮胶进行刮除时，避免多余的硅酮胶从涂胶筒100的上端部溢出。

参照图2和图6，喷涂机构130包括支座131、环形旋转座132、第六驱动件133、喷漆组件134和储漆罐135，支座131固设于第一机架20上，环形旋转座132转动设于支座131上，第六驱动件133设于支座131上，并与环形旋转座132连接，在本实施例中，第六驱动件133可采用第六电机，更具体地，环形旋转座132上设有第四齿轮1321，第六电机的输出轴上设有第三齿轮1331，第三齿轮1331与第四齿轮1321相啮合，通过第六电机可驱动第三齿轮1331转动，从而可带动环形旋转座132转动。

喷漆组件134和储漆罐135固设于环形旋转座132上，喷漆组件134与储漆罐135连通，在储漆罐135内储存有聚氯乙烯树脂漆，当环形旋转座132转动时，通过喷漆组件134可将储漆罐135内的聚氯乙烯树脂漆喷涂至编织层14外侧，从而可实现旋转喷涂，以提高喷涂的均匀性。

基于本实施例公开的电缆生产装置，本实施例还公开一种铁路专用电缆的生产工艺。

一种铁路专用电缆的生产工艺，包括以下步骤：

步骤1：通过绞线机将铜单丝绞合形成线芯11，铜单丝的电阻率不大于0.01724Ω/mm

步骤2：通过成缆机在线芯11外侧绕包两层氟塑料带，氟塑料带间隙等距重叠绕包，间距为带宽的一半；

步骤3：当线芯11绕包氟塑料带后，通过放线设备和收线设备对铁路专用电缆10进行牵引移动；

将绕包氟塑料带后的线芯11穿过涂胶筒100，选择穿线槽911与需要加工的铁路专用电缆10的外径相适配的刮板91，将第二驱动件92与该刮板91连接，并通过第二驱动件92驱动该刮板91移动至绕包氟塑料带后的线芯11外侧，使绕包氟塑料带后的线芯11从穿线槽911穿过；

选择穿线槽911与需要加工的铁路专用电缆10的外径相适配的刮板91，将第二驱动件92与该刮板91连接，并通过第二驱动件92驱动该刮板91移动至绕包氟塑料带后的线芯11外侧的步骤如下：通过第三驱动件95驱动第四驱动件96移动，将杆体94上的椭圆形压块941移动至与板体981平齐的位置，再通过第四驱动件96驱动杆体94和椭圆形压块941转动，通过椭圆形压块941挤推板体981，使插销98插入锁定孔9122内，将筒体93与连接座912固定连接，接着通过第二驱动件92驱动筒体93和连接座912移动，将刮板91移动至绕包氟塑料带后的线芯11外侧；

通过第五驱动件110驱动涂胶筒100朝向刮板91移动，使涂胶筒100的顶面与刮板91的底面抵接，通过进胶口101向涂胶筒100内注入硅酮胶，使涂胶筒100内的硅酮胶附着于氟塑料带外侧，再通过刮胶机构90的刮板91将氟塑料带外侧多余的硅酮胶刮除，通过电缆生产装置在氟塑料带外侧涂覆硅酮胶形成填充层13。

步骤4：将绕包氟塑料带并涂覆硅酮胶后的线芯11穿过导线筒70，通过第一驱动件40驱动转盘30转动，将涤纶丝141分别穿过第一线套151、第二线套152和第三线套153，将放线盘50上的涤纶丝141编织包覆于填充层13外侧，通过电缆生产装置在填充层13外侧编织包覆涤纶丝141形成编织层14；

当绕包氟塑料带并涂覆硅酮胶后的线芯11穿过导线筒70时，通过加热件120对氟塑料带表面涂覆的硅酮胶进行烘干。

步骤5：将绕包氟塑料带，且涂覆硅酮胶以及编织涤纶丝141后的线芯11穿过环形旋转座132，通过第六驱动件133驱动环形旋转座132转动，同时通过喷漆组件134将储漆罐135内的聚氯乙烯树脂漆喷涂在编织层14外侧形成外护层15，通过电缆生产装置在编织层14外侧喷涂聚氯乙烯树脂漆形成外护层15。

本具体实施方式的实施例均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，其中相同的零部件用相同的附图标记表示。故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。