礦山用行車電纜普遍具備抗砸抗壓性能,其通過材料選擇、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、工藝優(yōu)化及實(shí)際測(cè)試驗(yàn)證,能夠滿足礦山惡劣環(huán)境下的使用需求。以下為具體分析:
一、材料選擇:特種聚氨酯與高純度無氧銅的協(xié)同作用
礦山用行車電纜的外護(hù)套多采用特種聚氨酯材料(PUR/TPU),其耐磨性能是普通橡膠電纜的5-7倍,可在尖銳巖石表面長(zhǎng)時(shí)間拖行而保持完好。例如,某品牌鑿巖臺(tái)車專用電纜的外護(hù)套,在實(shí)驗(yàn)室模擬測(cè)試中,連續(xù)拖行10公里后僅出現(xiàn)輕微劃痕,未影響電氣性能。同時(shí),導(dǎo)體采用退火型99.9999%無氧裸銅絲(多股細(xì)絲絞合),既保證了高導(dǎo)電性,又通過柔韌性設(shè)計(jì)降低了斷裂風(fēng)險(xiǎn)。這種材料組合使電纜在承受砸擊或擠壓時(shí),外護(hù)套可分散應(yīng)力,導(dǎo)體則通過柔韌性避免斷裂。
二、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì):多層防護(hù)與應(yīng)力緩沖機(jī)制
鎧裝結(jié)構(gòu):部分礦山用行車電纜采用鎧裝設(shè)計(jì),如鋼帶或鋼絲鎧裝層,可有效抵御外部機(jī)械沖擊。例如,MVV22型礦用電力電纜通過鋼帶鎧裝,能承受一定機(jī)械外力,適用于礦井中電能傳輸線路;MVV32型則采用細(xì)鋼絲鎧裝,進(jìn)一步提升了抗拉性能。
成纜工藝:纜芯添加鍍鋅級(jí)軟鋼絲,并通過特種大型退扭成纜工藝優(yōu)化節(jié)距絞合,使絞合緊密且緩沖應(yīng)力,防止變形。這種設(shè)計(jì)在電纜被重型設(shè)備碾壓時(shí),可通過內(nèi)部結(jié)構(gòu)分散壓力,避免護(hù)套開裂或?qū)w斷裂。
加強(qiáng)件:部分電纜還采用抗拉抗扭編織工藝,如24P芳綸纖維或凱夫拉纖維編織抗拉、抗扭網(wǎng),大幅提升抗拉強(qiáng)度。例如,某品牌礦用采煤機(jī)電纜的抗拉強(qiáng)度達(dá)到1200N(行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)約800N),抗擠壓能力能承受5000N壓力(行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)約3000N),即使在井下頻繁拖拽、擠壓的情況下,也能保持結(jié)構(gòu)完整。
三、工藝優(yōu)化:耐磨、耐油與抗撕裂性能的強(qiáng)化
內(nèi)護(hù)套材料:可選特種耐磨、耐油丁腈復(fù)合(NBR)材料或聚氨酯材料(PUR/TPU),耐磨性能優(yōu)異。例如,某品牌電纜的內(nèi)護(hù)套在實(shí)驗(yàn)室耐磨測(cè)試中,經(jīng)過5000次摩擦后仍保持完整,未出現(xiàn)漏電風(fēng)險(xiǎn)。
外護(hù)套性能:進(jìn)口型聚氨酯(PUR/TPU)護(hù)套不僅耐磨、耐油,還具有優(yōu)異的抗撕裂性能。在模擬落石沖擊測(cè)試中,該護(hù)套可承受10MPa的抗壓強(qiáng)度,抵御礦山井下落石沖擊,降低故障風(fēng)險(xiǎn)。
四、實(shí)際測(cè)試與案例驗(yàn)證:性能的可靠保障
抗機(jī)械損傷測(cè)試:模擬井下采煤機(jī)頻繁移動(dòng)的場(chǎng)景,對(duì)電纜進(jìn)行抗拉、抗擠壓測(cè)試。例如,天津市電纜總廠橡塑電纜廠的礦用采煤機(jī)電纜,在抗拉測(cè)試中達(dá)到1200N(行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)約800N),抗擠壓能力能承受5000N壓力(行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)約3000N),即使在井下頻繁拖拽、擠壓的情況下,也能保持結(jié)構(gòu)完整。
彎曲疲勞壽命測(cè)試:電纜需承受超過百萬次的卷筒收放循環(huán)而不出現(xiàn)護(hù)套開裂或?qū)w斷裂。例如,某品牌鑿巖臺(tái)車專用電纜在實(shí)驗(yàn)室彎曲測(cè)試中,經(jīng)過200萬次循環(huán)后仍保持性能穩(wěn)定,滿足礦山長(zhǎng)期使用需求。
實(shí)際案例驗(yàn)證:中煤集團(tuán)某煤礦在2023年更換了天津市電纜總廠的礦用采煤機(jī)電纜后,之前使用其他品牌的電纜每月需要更換1-2次,現(xiàn)在已經(jīng)連續(xù)使用18個(gè)月未更換,生產(chǎn)效率提升了15%;陜煤集團(tuán)某掘進(jìn)工作面使用該電纜后,故障率從之前的1.8%降到了0.2%,維護(hù)成本減少了40%。
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