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1. 引言

目前，我國(guó)煤炭行業(yè)用的采煤機(jī)軟電纜中的控制線芯易斷芯、使用壽命短，是制約采煤機(jī)生產(chǎn)效率的關(guān)鍵配套部件。采煤機(jī)電纜中的控制線芯主要起到信號(hào)監(jiān)控的作用，但電纜運(yùn)行過(guò)程中因受到頻繁彎曲、拉伸等多種機(jī)械應(yīng)力作用，易導(dǎo)致控制線芯的斷裂，控制線芯一旦斷芯，將失去監(jiān)控保護(hù)作用，并造成設(shè)備停止轉(zhuǎn)動(dòng)，嚴(yán)重影響了用戶的使用，給用戶造成很大的損失。因此，采煤機(jī)電纜控制芯易斷芯、使用壽命的問(wèn)題一直是困擾煤炭行業(yè)和線纜企業(yè)的難題。

2. 控制線芯斷芯的原因分析

針對(duì)采煤機(jī)橡套軟電纜中的控制線芯的質(zhì)量問(wèn)題，我們多次走訪用戶，并下到礦井實(shí)地觀察采煤機(jī)橡套軟電纜的使用環(huán)境和使用方法，發(fā)現(xiàn)在使用過(guò)程中采煤機(jī)橡套軟電纜局部的彎曲半徑遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的電纜的彎曲半徑，電纜長(zhǎng)期頻繁受到過(guò)度彎曲、拉伸等兩種以上的應(yīng)力的復(fù)合作用，再加上控制線芯導(dǎo)體遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于電纜主線芯的導(dǎo)體截面，致使控制線芯易斷芯。根據(jù)多次的實(shí)地考察和取樣分析，我們認(rèn)為在保持 采煤機(jī)橡套軟電纜原有結(jié)構(gòu)基本不變的情況下，增加采煤機(jī)電纜中的控制線芯的柔軟性、強(qiáng)度和相對(duì)滑移性，可以在一定程度上改善采煤機(jī)電纜的質(zhì)量，延長(zhǎng)其使用壽命。

3. 改進(jìn)措施

3.1 增加煤礦用采煤機(jī)電纜的柔軟性

（1）增加控制線芯導(dǎo)體的柔軟性 煤炭行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)MT818-1999規(guī)定煤礦電纜用導(dǎo)體均采用GB 3956-1997規(guī)定第5種軟銅導(dǎo)體。在導(dǎo)體截面不變的條件下，降低控制線芯用導(dǎo)體的單線直徑，增加單線根數(shù)，并采用復(fù)絞型式，從而可以增加控制線芯導(dǎo)體的柔軟性和強(qiáng)度。

（2）增加控制線芯的柔軟性 對(duì)于控制線芯為單芯的采煤機(jī)電纜，可以將控制線芯置于三根動(dòng)力線芯的中心，并和動(dòng)力線芯一起按同心式絞合成纜。由于控制線芯處于纜芯的中心，因此電纜彎曲時(shí)相對(duì)于外層線芯，所受拉/壓力較低，這樣可以避免使用中電纜頻繁彎曲時(shí)，不均衡的應(yīng)力作用下使控制線芯發(fā)生斷裂。

對(duì)于控制線芯為多芯的采煤機(jī)電纜，控制線芯則必須先成纜，并作為第4芯與其他三根動(dòng)力線芯一起絞合成纜，因此，成纜節(jié)徑比的大小直接影響著電纜的柔軟性。節(jié)徑比越小，柔軟性越好。為增加控制線芯的柔軟性，在控制線芯成纜的中心放置截面較大的橡皮墊芯，同時(shí)采用較小的成纜節(jié)距，這樣，采煤機(jī)電纜在使用過(guò)程中控制線芯便于彎曲伸縮，使施加于控制線芯上的力，能因橡皮墊芯的彈性和控制線芯的柔軟性得以緩沖，從而從根本上解決了控制線芯彎曲斷芯的難題。

3.2 增加控制線芯的相對(duì)滑移性

采煤機(jī)橡套軟電纜在使用過(guò)程中，因?yàn)轭l繁彎曲和拉伸的作用會(huì)使控制線芯來(lái)回移動(dòng)，控制線芯在這種移動(dòng)過(guò)程中受到的阻力越大越容易導(dǎo)致其線芯斷芯。針對(duì)控制線芯在使用中的拖、拉現(xiàn)象造成的線芯斷裂，我們先在單根控制線芯外繞包一層耐高溫滑移帶，然后在控制線芯整體絞合成纜時(shí)再繞包一層耐高溫滑移帶，增加控制線芯的相對(duì)滑移性，使控制線芯在受力時(shí)能夠得到一定的緩沖，從而增加控制線芯的使用壽命。

3.3 增加煤礦用采煤機(jī)電纜導(dǎo)體的強(qiáng)度

MT 818-1999標(biāo)準(zhǔn)中推薦控制線芯導(dǎo)體截面采用2.5mm²或4 mm²，實(shí)際生產(chǎn)中可在結(jié)構(gòu)允許的情況下，適當(dāng)增大控制線芯導(dǎo)體截面，從而提高導(dǎo)體強(qiáng)度。另一方面，在導(dǎo)體截面不變的情況下，為提高采煤機(jī)電纜控制線芯導(dǎo)體的強(qiáng)度，我們?cè)趯?dǎo)體中加入既柔軟又有較高強(qiáng)度的纖維材料，并采用復(fù)絞結(jié)構(gòu)，從而提高導(dǎo)體的抗拉和抗彎曲性能。纖維材料與銅導(dǎo)體的機(jī)械性能對(duì)比見(jiàn)表1。

表1 銅導(dǎo)體與纖維材料的性能比較

纖維材料具有伸長(zhǎng)率小、抗拉強(qiáng)度大、不助燃等優(yōu)點(diǎn)，它用于電纜的承載索和加強(qiáng)件優(yōu)點(diǎn)尤為突出。高強(qiáng)度增強(qiáng)纖維的拉斷強(qiáng)度是銅線的8倍，是高強(qiáng)度鋼絲的2倍，采用鍍錫銅線與高強(qiáng)度增強(qiáng)纖維復(fù)絞結(jié)構(gòu)，整個(gè)導(dǎo)體強(qiáng)度大大增加，柔軟性得到明顯改善，采煤機(jī)電纜受到彎曲和拉伸作用時(shí)，由于纖維材料的自身特點(diǎn)，大部分作用力作用在纖維材料上，銅導(dǎo)體受力就會(huì)減少，從而降低控制線芯導(dǎo)體被拉斷的可能性。

［wangxue 在 2006-9-22 13:36:32 編輯過(guò)］

我們的也是

關(guān)于采煤機(jī)組專用電纜的重大突破

采煤機(jī)電纜控制線芯在使用中容易斷芯嚴(yán)重制約著各大煤礦的生產(chǎn)，為更好的服務(wù)于煤礦生產(chǎn)，現(xiàn)在本公司已研制成功采煤機(jī)組專用電纜，從而大大提高了電纜的使用壽命。

本公司的采煤機(jī)組專用電纜具有如下優(yōu)點(diǎn)：耐彎曲、強(qiáng)度高、壽命長(zhǎng)、降低生產(chǎn)成本。

﹡耐彎曲﹡

為增加控制線芯的柔軟性和提高控制線芯的抗拉性能，延長(zhǎng)控制線芯的使用壽命，本公司將控制線芯導(dǎo)體由原來(lái)的銅線束絞結(jié)構(gòu)改為特殊合金材質(zhì)加強(qiáng)結(jié)構(gòu)，比以往結(jié)構(gòu)能更好的延長(zhǎng)電纜的使用壽命。

根據(jù)煤礦生產(chǎn)的實(shí)際情況，控制線芯過(guò)多的設(shè)置只會(huì)降低線芯的強(qiáng)度，影響電纜的使用壽命，所以本公司根據(jù)煤礦采煤機(jī)生產(chǎn)的實(shí)際需要，一般采用3根或4根控制線芯，因此本公司推薦采用3×4 mm²或4×4 mm²控制線芯即可滿足生產(chǎn)實(shí)際需要。若用戶有特殊要求，本公司亦可按用戶要求生產(chǎn)。                                                     

﹡強(qiáng)度高﹡

由于采煤機(jī)電纜苛刻的工作條件，矸石和煤塊的沖砸以及各種機(jī)械的刮碰和擠壓，因此本公司的采煤機(jī)電纜外護(hù)套就采用高強(qiáng)度氯丁復(fù)合橡膠，它能夠完全滿足采煤機(jī)電纜護(hù)套工作時(shí)受到的沖砸和刮碰，確保提高了電纜的整體機(jī)械性能，大大延長(zhǎng)了電纜的使用壽命。

﹡壽命長(zhǎng)﹡

公司為試驗(yàn)采煤機(jī)電纜結(jié)構(gòu)和原材料改革的可行性，并結(jié)合電纜的實(shí)際運(yùn)行情況，在自行研制的采煤機(jī)電纜彎曲試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行多次試驗(yàn)（試驗(yàn)時(shí)電纜的彎曲半徑為110mm，遠(yuǎn)小于標(biāo)準(zhǔn)要求的彎曲半徑200mm，更能接近于電纜的實(shí)際使用）：在第一組試驗(yàn)用的電纜動(dòng)力線芯為70mm²，控制線芯為4×6mm²，試驗(yàn)結(jié)果表明電纜彎曲次數(shù)都在32000次以上（標(biāo)準(zhǔn)要求試驗(yàn)次數(shù)為9000次），且電纜不發(fā)生短路、斷路；第二組試驗(yàn)用的電纜動(dòng)力線芯為95mm²，控制線芯為4×6mm²，試驗(yàn)結(jié)果表明電纜彎曲次數(shù)都在25000次以上（標(biāo)準(zhǔn)要求試驗(yàn)次數(shù)為9000次），且電纜不發(fā)生短路、斷路。  

按本公司試驗(yàn)的電纜彎曲半徑及試驗(yàn)結(jié)果的彎曲次數(shù)，完全可以保證此結(jié)構(gòu)電纜可以在正常條件下使用5~6個(gè)月，甚至更長(zhǎng)時(shí)間（我們的電纜在鐵煤集團(tuán)可以保證采完一個(gè)工作面不出現(xiàn)問(wèn)題），所以說(shuō)本公司改進(jìn)的采煤機(jī)組專用電纜是超長(zhǎng)壽命的。

﹡降低生產(chǎn)成本﹡

    由于本公司研制的采煤機(jī)組專用電纜比一般結(jié)構(gòu)采煤機(jī)電纜在使用中可以減輕工人的停機(jī)維護(hù)保養(yǎng)次數(shù)，延長(zhǎng)了采煤的工作時(shí)間，提高了生產(chǎn)工作效率；且此結(jié)構(gòu)電纜使用壽命比一般結(jié)構(gòu)電纜長(zhǎng)幾倍，甚至幾十倍，大大降低了煤礦的生產(chǎn)成本。

本公司研制的采煤機(jī)組專用電纜特別適用于高產(chǎn)高效綜采工作面的使用，它的研制成功將更好的為煤礦的生產(chǎn)提供良好的保證。

忽悠

［yuqk6878 在 2008-12-23 9:36:04 編輯過(guò)］

樓主同志說(shuō)的很好，值得參考，但是在控制線芯外層包覆耐高溫滑移帶，那么這種帶材的成本是多少呢？相對(duì)于電纜的成本提高又有多少影響呢？壽命延長(zhǎng)又能延長(zhǎng)多少年呢？

說(shuō)實(shí)話，提高電纜性能不難，難的是成本控制！

很有參考價(jià)值，。

抄來(lái)的？督察也會(huì)抄來(lái)的？？？

呵呵，贊同，我們的煤機(jī)電纜正常情況下能采完兩個(gè)面，一年半，最長(zhǎng)達(dá)到兩年多的使用時(shí)間，不敢想象吧？呵呵，但我們的價(jià)格是其他國(guó)內(nèi)其他廠家的兩倍左右，的確，成本很到。所有的橡膠到銅都是進(jìn)口材料！

還有煤機(jī)電纜的使用壽命的問(wèn)題很大程度上取決控制線，要做到控制線與動(dòng)力線同壽命才是高性能！

再好的電纜你要適合市場(chǎng)，性能再好，如果成本太高，也無(wú)辦法形成市場(chǎng)

采煤機(jī)電纜控制線芯確實(shí)挺重要，做的不好的，有時(shí)候一個(gè)面都沒(méi)采完控制線芯就麻花了

好文章呀，學(xué)習(xí)了

我們用的纖維材料是進(jìn)口的，大概是280元/KG