安徽华菱电缆集团有限公司研制出一种新型采煤机电缆，采用高强度、高弯曲性能的航空用绞合细钢丝绳作为导体的抗拉构件，利用六类镀锡软铜线分层编织在抗拉构件上构成控制线芯导体；利用六类镀锡软铜线束绞后再分层复绞在抗拉构件上构成动力线芯导体；线芯成缆后采用机械物理性能优异的以氯丁胶为基料的混合橡皮直接挤包成电缆护套（无填充），提高电缆的抗冲击、抗挤压和抗弯曲等性能，延长采煤机电缆的使用寿命，满足井下采煤机生产的需要，完全可以替代进口产品。
⑴普通型采煤机电缆的结构和性能
现有普通型采煤机电缆通常为MC、MCP、MCPT、MCPTJ型（包括不同的电压等级）电缆结构为动力线芯导体、动力线芯绝缘、（半导电屏蔽）金属/纤、地线线芯导体、监视线芯导体、监视线芯、控制线芯绝缘、控制线芯包履层、护套、控制线芯导体。这些电缆采用第五类的绞合导体，绝缘是以天然胶为基料的橡皮，护套是以氯丁胶为基料的橡皮。电缆受到拖拉和弯曲时受力全部集中到导电线芯上，极不均匀，易使导电线芯断裂，而且抗拉和弯曲性能也非常差，故其使用寿命较短，一般都在7～30d左右。
⑵新型采煤机高强度特软橡套电缆的研制
①产品结构。他们根据现场考察，发现采煤机电缆使用的工作环境恶劣。电缆在采煤机旁的夹板上前后左右来回移动，当采煤机采到最前端时采煤机就要后退左移，在后退左移过程中电缆会发生“8”字形和“S”形的严重弯曲和拖拉。电缆在弯曲时其内圈线芯受到很大的压力，而其外圈线芯同时受到很大的拉力，在采煤机行走时对电缆又形成很大的纵向拉力。采煤机电缆分别由动力线芯、控制线芯和地线线芯等组成。在工作过程中，由于控制线芯导体比较细很容易断裂， 断裂后采煤机就会失去控制而停止工作。 这就要求该电缆具有优良的抗拉性能、抗扭转性能、抗冲击性能、抗挤压性能和抗弯曲线性。为此，他们研制了一种不同电压等级的采煤机高强度特软橡套电缆，型号为MC-GTR、MCP-GTR、MCPT-GTR、MCPTJ-GTR的电缆，其中，M为煤矿、C为采煤机用、P为非金属屏蔽、PT为金属屏蔽、J为监视线芯、GTR为高强度特软。其结构为动力线芯导体、动力线芯绝缘、（半导电屏蔽）金属/纤维编织屏蔽、地线线芯导体、抗拉钢丝绳、监视线芯导体、监视线芯绝缘 新型采煤机高强度特软橡套电缆结构、控制线芯绝缘、控制线芯包覆层、护套、控制线芯导体。
②设计原理。控制线芯导体采用高强度、高弯曲性能的航空用绞合细钢丝绳作为抗拉构件。这种高强度、高弯曲性能的航空用绞合细钢丝绳抗拉强度是铜丝10倍以上，其伸长率仅3%～4%，而且在高温下机械性能没有变化。用六类镀锡软铜线分层编织在高强度、高弯曲性能的航空用绞合细钢丝绳上构成控制线芯导体；编织导线的节距与细钢丝绳的外径之比，即导线绞合节径比控制在6以下，导体单丝展开后其长度是原长度1.3倍以上。电缆在弯曲和拖拉时，导体犹如一根弹簧，大部分的作用力都集中在高强度、高弯曲性能的航空用绞合细钢丝绳材料上，从而有效地避免控制线芯导体被拉断和弯断。动力线芯导体（地线线芯导体、监视线芯导体）同样采用高强度、高弯曲性能的绞合细钢丝绳作为抗拉构件，用六类多股细镀锡铜线股绞后分层复绞于抗拉构件上。导体股绞节径比控制在6以下，复绞的节径比控制在8 以下，而股绞和复绞方向相同，导体单丝展开后其长度是原长1.2倍。电缆在弯曲和拖拉时，由于电缆的柔软性和延展性好，导体受力很小，有效避免动力线芯导体被拉断和弯断。控制线芯一方面其本身具有一定的抗拉作用，另一方面将3根控制线芯分别挤包绝缘后绞合为1个组合单元（绞合节径比控制在8以下），然后再挤包包覆层作为第四芯，并与挤包绝缘后的动力线芯一起绞合（绞合节径比控制在12以下）成缆芯，缆芯再直接挤包护套（无填充），增加对电缆缆芯与护套层之间的摩擦力，减少磨损；也防止电缆绝缘线芯之间的滑移，增加电缆抗扭转和抗弯曲性能。
③材料的选用。控制线芯和动力线芯的绝缘均采用以三元乙丙橡胶为基料的绝缘橡皮，抗张强度＞6.5MPa。护套采用以氯丁胶为基料的混合橡皮，其具有良好的力学性能以及耐油、耐热、阻燃、耐日光、耐臭氧、耐酸碱、耐化学试剂等性能。它的采用大大提高了电缆在井下移动使用寿命，电缆可随采煤机前后左右自由移动。
④电缆的机械性能试验。
a.现行机械性能的试验方法。依据煤炭行业标准MT818-1999规定的采煤机电缆的机械性能的试验方法进行试验。
b.试验步骤及判别方法。首先将采煤机电缆所有导电线芯串接在一起形成试验回路，然后在试验电路的两端施加电缆的额定电压并进行弯曲试验，只要在规定的弯曲次数内电缆导体不发生断裂，即试验灯泡未熄灭、试验设备未停止工作和报警，则判为合格。反之，则判为不合格。此采煤机高强度特软橡套电缆经国家矿用产品监督检验测试中心检测，各项性能指标均符合企业标准的要求。其中，抗弯曲次数达到20000次导体没发生断裂。企业标准的机械性能要求：抗弯曲次数为18000次、抗机械冲击性能为6次、抗挤压性能为60kN，而MT818-1999规定：抗弯曲次数为9000次、抗机械冲击性能为4次、抗挤压性能为40kN。
（李剑峰）