1. 引言

目前，我国煤炭行业用的采煤机软电缆中的控制线芯易断芯、使用寿命短，是制约采煤机生产效率的关键配套部件。采煤机电缆中的控制线芯主要起到信号监控的作用，但电缆运行过程中因受到频繁弯曲、拉伸等多种机械应力作用，易导致控制线芯的断裂，控制线芯一旦断芯，将失去监控保护作用，并造成设备停止转动，严重影响了用户的使用，给用户造成很大的损失。因此，采煤机电缆控制芯易断芯、使用寿命的问题一直是困扰煤炭行业和线缆企业的难题。

2. 控制线芯断芯的原因分析

针对采煤机橡套软电缆中的控制线芯的质量问题，我们多次走访用户，并下到矿井实地观察采煤机橡套软电缆的使用环境和使用方法，发现在使用过程中采煤机橡套软电缆局部的弯曲半径远远小于标准中规定的电缆的弯曲半径，电缆长期频繁受到过度弯曲、拉伸等两种以上的应力的复合作用，再加上控制线芯导体远远小于电缆主线芯的导体截面，致使控制线芯易断芯。根据多次的实地考察和取样分析，我们认为在保持 采煤机橡套软电缆原有结构基本不变的情况下，增加采煤机电缆中的控制线芯的柔软性、强度和相对滑移性，可以在一定程度上改善采煤机电缆的质量，延长其使用寿命。

3. 改进措施

3.1 增加煤矿用采煤机电缆的柔软性

（1）增加控制线芯导体的柔软性 煤炭行业标准MT818-1999规定煤矿电缆用导体均采用GB 3956-1997规定第5种软铜导体。在导体截面不变的条件下，降低控制线芯用导体的单线直径，增加单线根数，并采用复绞型式，从而可以增加控制线芯导体的柔软性和强度。

（2）增加控制线芯的柔软性 对于控制线芯为单芯的采煤机电缆，可以将控制线芯置于三根动力线芯的中心，并和动力线芯一起按同心式绞合成缆。由于控制线芯处于缆芯的中心，因此电缆弯曲时相对于外层线芯，所受拉/压力较低，这样可以避免使用中电缆频繁弯曲时，不均衡的应力作用下使控制线芯发生断裂。

对于控制线芯为多芯的采煤机电缆，控制线芯则必须先成缆，并作为第4芯与其他三根动力线芯一起绞合成缆，因此，成缆节径比的大小直接影响着电缆的柔软性。节径比越小，柔软性越好。为增加控制线芯的柔软性，在控制线芯成缆的中心放置截面较大的橡皮垫芯，同时采用较小的成缆节距，这样，采煤机电缆在使用过程中控制线芯便于弯曲伸缩，使施加于控制线芯上的力，能因橡皮垫芯的弹性和控制线芯的柔软性得以缓冲，从而从根本上解决了控制线芯弯曲断芯的难题。

3.2 增加控制线芯的相对滑移性

采煤机橡套软电缆在使用过程中，因为频繁弯曲和拉伸的作用会使控制线芯来回移动，控制线芯在这种移动过程中受到的阻力越大越容易导致其线芯断芯。针对控制线芯在使用中的拖、拉现象造成的线芯断裂，我们先在单根控制线芯外绕包一层耐高温滑移带，然后在控制线芯整体绞合成缆时再绕包一层耐高温滑移带，增加控制线芯的相对滑移性，使控制线芯在受力时能够得到一定的缓冲，从而增加控制线芯的使用寿命。

3.3 增加煤矿用采煤机电缆导体的强度

MT 818-1999标准中推荐控制线芯导体截面采用2.5mm²或4 mm²，实际生产中可在结构允许的情况下，适当增大控制线芯导体截面，从而提高导体强度。另一方面，在导体截面不变的情况下，为提高采煤机电缆控制线芯导体的强度，我们在导体中加入既柔软又有较高强度的纤维材料，并采用复绞结构，从而提高导体的抗拉和抗弯曲性能。纤维材料与铜导体的机械性能对比见表1。

表1 铜导体与纤维材料的性能比较

纤维材料具有伸长率小、抗拉强度大、不助燃等优点，它用于电缆的承载索和加强件优点尤为突出。高强度增强纤维的拉断强度是铜线的8倍，是高强度钢丝的2倍，采用镀锡铜线与高强度增强纤维复绞结构，整个导体强度大大增加，柔软性得到明显改善，采煤机电缆受到弯曲和拉伸作用时，由于纤维材料的自身特点，大部分作用力作用在纤维材料上，铜导体受力就会减少，从而降低控制线芯导体被拉断的可能性。

［wangxue 在 2006-9-22 13:36:32 编辑过］

我们的也是

关于采煤机组专用电缆的重大突破

采煤机电缆控制线芯在使用中容易断芯严重制约着各大煤矿的生产，为更好的服务于煤矿生产，现在本公司已研制成功采煤机组专用电缆，从而大大提高了电缆的使用寿命。

本公司的采煤机组专用电缆具有如下优点：耐弯曲、强度高、寿命长、降低生产成本。

﹡耐弯曲﹡

为增加控制线芯的柔软性和提高控制线芯的抗拉性能，延长控制线芯的使用寿命，本公司将控制线芯导体由原来的铜线束绞结构改为特殊合金材质加强结构，比以往结构能更好的延长电缆的使用寿命。

根据煤矿生产的实际情况，控制线芯过多的设置只会降低线芯的强度，影响电缆的使用寿命，所以本公司根据煤矿采煤机生产的实际需要，一般采用3根或4根控制线芯，因此本公司推荐采用3×4 mm²或4×4 mm²控制线芯即可满足生产实际需要。若用户有特殊要求，本公司亦可按用户要求生产。                                                     

﹡强度高﹡

由于采煤机电缆苛刻的工作条件，矸石和煤块的冲砸以及各种机械的刮碰和挤压，因此本公司的采煤机电缆外护套就采用高强度氯丁复合橡胶，它能够完全满足采煤机电缆护套工作时受到的冲砸和刮碰，确保提高了电缆的整体机械性能，大大延长了电缆的使用寿命。

﹡寿命长﹡

公司为试验采煤机电缆结构和原材料改革的可行性，并结合电缆的实际运行情况，在自行研制的采煤机电缆弯曲试验机上进行多次试验（试验时电缆的弯曲半径为110mm，远小于标准要求的弯曲半径200mm，更能接近于电缆的实际使用）：在第一组试验用的电缆动力线芯为70mm²，控制线芯为4×6mm²，试验结果表明电缆弯曲次数都在32000次以上（标准要求试验次数为9000次），且电缆不发生短路、断路；第二组试验用的电缆动力线芯为95mm²，控制线芯为4×6mm²，试验结果表明电缆弯曲次数都在25000次以上（标准要求试验次数为9000次），且电缆不发生短路、断路。  

按本公司试验的电缆弯曲半径及试验结果的弯曲次数，完全可以保证此结构电缆可以在正常条件下使用5~6个月，甚至更长时间（我们的电缆在铁煤集团可以保证采完一个工作面不出现问题），所以说本公司改进的采煤机组专用电缆是超长寿命的。

﹡降低生产成本﹡

    由于本公司研制的采煤机组专用电缆比一般结构采煤机电缆在使用中可以减轻工人的停机维护保养次数，延长了采煤的工作时间，提高了生产工作效率；且此结构电缆使用寿命比一般结构电缆长几倍，甚至几十倍，大大降低了煤矿的生产成本。

本公司研制的采煤机组专用电缆特别适用于高产高效综采工作面的使用，它的研制成功将更好的为煤矿的生产提供良好的保证。

忽悠

［yuqk6878 在 2008-12-23 9:36:04 编辑过］

楼主同志说的很好，值得参考，但是在控制线芯外层包覆耐高温滑移带，那么这种带材的成本是多少呢？相对于电缆的成本提高又有多少影响呢？寿命延长又能延长多少年呢？

说实话，提高电缆性能不难，难的是成本控制！

很有参考价值，。

抄来的？督察也会抄来的？？？

呵呵，赞同，我们的煤机电缆正常情况下能采完两个面，一年半，最长达到两年多的使用时间，不敢想象吧？呵呵，但我们的价格是其他国内其他厂家的两倍左右，的确，成本很到。所有的橡胶到铜都是进口材料！

还有煤机电缆的使用寿命的问题很大程度上取决控制线，要做到控制线与动力线同寿命才是高性能！

再好的电缆你要适合市场，性能再好，如果成本太高，也无办法形成市场

采煤机电缆控制线芯确实挺重要，做的不好的，有时候一个面都没采完控制线芯就麻花了

好文章呀，学习了

我们用的纤维材料是进口的，大概是280元/KG