CN112397219B - 一种船用动力通信复合电缆 - Google Patents

一种船用动力通信复合电缆 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种船用动力通信复合电缆，属于电缆技术领域，包括缆芯、内护层、外屏蔽层及外护套，缆芯包括通信线束、橡胶管、内螺旋链、支撑条、外螺旋链及动力线芯，通信线束由至少两组通信线芯组绞合而成，每组通信线芯组均由两根通信线芯绞合而成，橡胶管的轴线上开设有中心直通腔，支撑条的内部开设有连通中心直通腔的空腔，支撑条沿橡胶管周侧等间距成排设置，每相邻两排支撑条之间均设有一根动力线芯，外螺旋链的旋向与内螺旋链的旋向相反，内螺旋链和外螺旋链均包括交替间歇式排布的竖扣圈和横扣圈，且每个竖扣圈均与位于其两侧的横扣圈扣在一起。本发明具有优异的抗扭性能，且弯曲性能较好，能够较好的保护线芯。

Description

一种船用动力通信复合电缆
技术领域
本发明涉及电缆技术领域，具体的涉及一种船用动力通信复合电缆。
背景技术
船用电缆，是一种用于河海各种船舶及近海或海上建筑的电力、照明、控制、通信传输的电线电缆，包括船用电力电缆、船用控制电缆、船用通信电缆等，其中，船用通信电缆用于各种传播通信、电子计算机、信息处理设备中的信号传输和控制系统。通常船用电缆的敷设空间有限，所以铠装结构采用金属丝编织方式，这是结构上与陆用普通电力、控制、通信电缆最大的区别。
目前，现有的船用通信电缆的抗扭性能和弯曲性能较差，导致其应用时较易对线芯造成损伤。
发明内容
1.要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题在于提供一种船用动力通信复合电缆，其具有优异的抗扭性能，且弯曲性能较好，能够较好的保护线芯。
2.技术方案
为解决上述问题，本发明采取如下技术方案：
一种船用动力通信复合电缆，包括由内至外依次套设的缆芯、内护层、外屏蔽层及外护套，所述缆芯包括位于轴线上的通信线束，套设于通信线束外侧的橡胶管，沿橡胶管长度方向螺旋式缠绕的内螺旋链，沿橡胶管长度方向螺旋式等间距分布的支撑条，沿缆芯长度方向螺旋式缠绕在支撑条外侧的外螺旋链，以及呈环形分布在内螺旋链与外螺旋链之间的多根动力线芯；
所述通信线束由至少两组通信线芯组绞合而成，每组通信线芯组均由两根通信线芯绞合而成，且每根通信线芯均包括线芯导体和依次包覆于其外侧的绝缘层和屏蔽层；所述橡胶管的轴线上开设有中心直通腔，且橡胶管内壁与通信线束之间留有空隙，所述支撑条与橡胶管一体成型，且支撑条的内部开设有连通中心直通腔的孔腔，所述支撑条位于内螺旋链上相邻两个螺圈之间，所述支撑条的长度方向位于缆芯的径向上，所述支撑条沿橡胶管周侧等间距成排设置，且其排数与动力线芯的根数相等，每相邻两排支撑条之间均设有一根动力线芯；所述动力线芯位于缆芯径向上的两侧分别与内螺旋链和外螺旋链接触，所述外螺旋链的旋向与内螺旋链的旋向相反，所述内螺旋链和外螺旋链均包括交替间歇式排布的竖扣圈和横扣圈，且每个竖扣圈均与位于其两侧的横扣圈扣在一起，每个横扣圈均与位于其两侧的竖扣圈扣在一起。
进一步地，所述通信线束沿其长度方向上等间距套设有弹性橡胶圈，且弹性橡胶圈的外侧贴附橡胶管的内侧面。弹性橡胶圈可用于在橡胶管内侧对通信线束进行限位，使得通信线束与橡胶管之间能够形成呈环形的空隙；并且，弹性橡胶圈本身具有较好的弹性，可被压缩变形，从而不影响橡胶管的内缩，并能帮助橡胶管复位。
进一步地，所述支撑条背向橡胶管的一端位于各动力线芯的截面的圆心所在的圆形轨迹的外侧。动力线芯两侧的中部被夹持于两根支撑条之间，能够较好的分离各动力线芯，并能较好的实现支撑条对动力线芯的支撑效果。
更进一步地，所述支撑条背向橡胶管的一端连接有与支撑条一体成型的支撑块，所述支撑块的截面由其连接侧向其相对侧渐宽设置，所述支撑块背向支撑条的一侧面为与橡胶管同轴线设置的弧形面。支撑块的设置能够增大支撑条背向橡胶管的一端与外螺旋链的接触面积，从而能够增强支撑条抵抗外螺旋链收缩产生的压力，从而有利于提高缆芯的抗扭曲性能；支撑块的设置还能对动力线芯起到限位作用，并能实现对动力线芯较好的防护作用。
进一步地，所述内护层由聚酯带绕包而成；所述外屏蔽层由钢丝编织而成；所述外护套的材质为高密度聚乙烯。聚酯带绕包形成的内护层可隔离外屏蔽层与缆芯，防止外屏蔽层划伤线芯；且内护层还能具有防水的功能，加强对线芯的防水防护；由钢丝编织而成的外屏蔽层能在良好屏蔽外界高频和低频干扰的基础上增加电缆的纵向抗拉能力；采用高密度聚乙烯材料制备外护套，其耐磨性、电绝缘性、韧性及耐寒性较好，且在潮湿的环境下不影响电缆的电气性能。
进一步地，每排支撑条均沿橡胶管长度方向螺旋式分布，每根所述动力线芯沿橡胶管长度方向螺旋式缠绕在内螺旋链外侧。动力线芯呈螺旋式缠绕在内螺旋链的外侧，较比于平直设置的动力线芯，呈螺旋状的动力线芯在电缆扭曲时，能够在其螺旋结构的基础上发生转动，从而能够减少动力线芯本体发生的扭曲，进而能够提升电缆的抗扭性能。
3.有益效果
(1)本发明的缆芯内设有橡胶管、内螺旋链、支撑条和外螺旋链，橡胶管的轴线上开设有中心直通腔，支撑条的内部开设有连通中心直通腔的空腔，支撑条位于内螺旋链上相邻两个螺圈之间，支撑条的长度方向位于缆芯的径向上，线芯位于缆芯径向上的两侧分别与内螺旋链和外螺旋链接触，外螺旋链的旋向与内螺旋链的旋向相反。当电缆发生扭曲时，螺旋方向与扭曲方向相同的螺旋链在扭力的作用下，会向其轴线侧收紧，使得橡胶管受到均匀的径向向内的压力而内缩，其缓冲作用可实现对通信线束的高效防护，并能够将中心直通腔内的部分气体均匀的挤压到扭曲区域内支撑条的空腔内，使得支撑条发生膨胀，膨胀后的支撑条和支撑块能够更紧的贴附动力线芯，使得动力线芯周侧的缆芯的紧实度提升，从而能够发挥抗扭性能；同时，在内螺旋链或外螺旋链收紧时，相应的螺旋链会在其长度方向上发生延展，其能将周向的扭力分出一部分到电缆的长度方向上，从而减小径向传递给缆芯的力，进而有利于进一步提升电缆的抗扭性能。
(2)本发明在橡胶管内侧设有通信线束，且通信线束由至少两组通信线芯组绞合而成，每组通信线芯组均由两根通信线芯绞合而成，这样设置的通信线束的强度较高，且在电缆扭曲时，能够在其螺旋结构的基础上发生转动，从而能够减少动力线芯本体发生的扭曲，进而能够提升电缆的抗扭性能。
(3)本发明的缆芯内设有橡胶管、内螺旋链、支撑条和外螺旋链，其中，橡胶管和支撑条均由橡胶材质制成，使得橡胶管和支撑条具有较好的可弯曲性能；内螺旋链和外螺旋链均由交替间歇式排布的竖扣圈和横扣圈两两相扣形成，使得内螺旋链和外螺旋链具有较好的可弯曲性，满足轨道交通设计部门对电缆提出的使用要求，基于此，内螺旋链和外螺旋链的材质可采用硬质材料，其有利于提升电缆的抗扭性能。
综上，本发明具有优异的抗扭性能，且弯曲性能较好，能够较好的保护线芯。
附图说明
图1为本发明的截面结构示意图；
图2为通信线束11的截面结构示意图；
图3为橡胶管2、内螺旋链3、支撑条4及支撑块5的结构示意图；
图4为内螺旋链3和外螺旋链7的结构示意图；
图5为内螺旋链3和外螺旋链7沿竖直中心面剖开后的结构剖视图；
图6为弹性橡胶圈13的设置结构示意图。
附图标记：1、中心直通腔；2、橡胶管；3、内螺旋链；31、竖扣圈；32、横扣圈；4、支撑条；5、支撑块；6、动力线芯；7、外螺旋链；8、内护层；9、外屏蔽层；10、外护套；11、通信线束；111、通信线芯组；1111、通信线芯；12、孔腔；13、弹性橡胶圈。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明。
实施例1
如图1所示的一种船用动力通信复合电缆，包括由内至外依次套设的缆芯、内护层8、外屏蔽层9及外护套10，结合图1和图3，所述缆芯包括位于轴线上的通信线束11，套设于通信线束11外侧的橡胶管2，沿橡胶管2长度方向螺旋式缠绕的内螺旋链3，沿橡胶管2长度方向螺旋式等间距分布的支撑条4，沿缆芯长度方向螺旋式缠绕在支撑条4外侧的外螺旋链7，以及呈环形分布在内螺旋链3与外螺旋链7之间的多根动力线芯6(图中示出了八根动力线芯6)；
如图2所示，所述通信线束11由至少两组通信线芯组111绞合而成(图中示出了三组通信线芯组111)，每组通信线芯组111均由两根通信线芯1111绞合而成，且每根通信线芯1111均包括线芯导体和依次包覆于其外侧的绝缘层和屏蔽层；如图1及图3所示，所述橡胶管2的轴线上开设有中心直通腔1，且橡胶管2内壁与通信线束11之间留有空隙，所述支撑条4与橡胶管2一体成型，且支撑条4的内部开设有连通中心直通腔1的孔腔12，所述支撑条4位于内螺旋链3上相邻两个螺圈之间，所述支撑条4的长度方向位于缆芯的径向上，所述支撑条4沿橡胶管2周侧等间距成排设置，且其排数与动力线芯6的根数相等，每相邻两排支撑条4之间均设有一根动力线芯6；所述动力线芯6位于缆芯径向上的两侧分别与内螺旋链3和外螺旋链7接触，所述外螺旋链7的旋向与内螺旋链3的旋向相反，如图4及图5所示，所述内螺旋链3和外螺旋链7均包括交替间歇式排布的竖扣圈31和横扣圈32，且每个竖扣圈31均与位于其两侧的横扣圈32扣在一起，每个横扣圈32均与位于其两侧的竖扣圈31扣在一起。
在本实施例中，如图1所示，所述支撑条4背向橡胶管2的一端位于各动力线芯6的截面的圆心所在的圆形轨迹的外侧。动力线芯6两侧的中部被夹持于两根支撑条4之间，能够较好的分离各动力线芯6，并能较好的实现支撑条4对动力线芯6的支撑效果。
在本实施例中，如图1及图3所示，所述支撑条4背向橡胶管2的一端连接有与支撑条4一体成型的支撑块5，所述支撑块5的截面由其连接侧向其相对侧渐宽设置，所述支撑块5背向支撑条4的一侧面为与橡胶管2同轴线设置的弧形面。支撑块5的设置能够增大支撑条4背向橡胶管2的一端与外螺旋链7的接触面积，从而能够增强支撑条4抵抗外螺旋链7收缩产生的压力，从而有利于提高缆芯的抗扭曲性能；支撑块5的设置还能对动力线芯6起到限位作用，并能实现对动力线芯6较好的防护作用。
在本实施例中，所述内护层8由聚酯带绕包而成；所述外屏蔽层9由钢丝编织而成；所述外护套10的材质为高密度聚乙烯。聚酯带绕包形成的内护层8可隔离外屏蔽层9与缆芯，防止外屏蔽层9划伤线芯；且内护层8还能具有防水的功能，加强对线芯的防水防护；由钢丝编织而成的外屏蔽层9能在良好屏蔽外界高频和低频干扰的基础上增加电缆的纵向抗拉能力；采用高密度聚乙烯材料制备外护套10，其耐磨性、电绝缘性、韧性及耐寒性较好，且在潮湿的环境下不影响电缆的电气性能。
实施例2
本实施例与实施例1的不同之处在于：
在本实施例中，如图6所示，所述通信线束11沿其长度方向上等间距套设有弹性橡胶圈13，且弹性橡胶圈13的外侧贴附橡胶管2的内侧面。弹性橡胶圈13可用于在橡胶管2内侧对通信线束11进行限位，使得通信线束11与橡胶管2之间能够形成呈环形的空隙；并且，弹性橡胶圈13本身具有较好的弹性，可被压缩变形，从而不影响橡胶管2的内缩，并能帮助橡胶管2复位。
在本实施例中，每排支撑条4均沿橡胶管2长度方向螺旋式分布，每根所述动力线芯6沿橡胶管2长度方向螺旋式缠绕在内螺旋链3外侧(图中未示出)。动力线芯6呈螺旋式缠绕在内螺旋链3的外侧，较比于平直设置的动力线芯，呈螺旋状的动力线芯6在电缆扭曲时，能够在其螺旋结构的基础上发生转动，从而能够减少动力线芯6本体发生的扭曲，进而能够提升电缆的抗扭性能。
其它同实施例1。
上述船用动力通信复合电缆的具体作用原理为：
电缆的通信线束11设于橡胶管2内侧，且通信线束11由至少两组通信线芯组111绞合而成，每组通信线芯组111均由两根通信线芯1111绞合而成，这样设置的通信线束11的强度较高，且在电缆扭曲时，能够在其螺旋结构的基础上发生转动，从而能够减少动力线芯6本体发生的扭曲，进而能够提升电缆的抗扭性能；
电缆缆芯内设有橡胶管2、内螺旋链3、支撑条4和外螺旋链7，其中，橡胶管2和支撑条4均由橡胶材质制成而具有较好的可弯曲性能，内螺旋链3和外螺旋链7均由交替间歇式排布的竖扣圈31和横扣圈32两两相扣形成，使得内螺旋链3和外螺旋链7具有较好的可弯曲性，满足轨道交通设计部门对电缆提出的使用要求，基于此，内螺旋链3和外螺旋链7的材质可采用硬质材料，其有利于提升电缆的抗扭性能；
当电缆发生扭曲时，螺旋方向与扭曲方向相同的螺旋链(内螺旋链3或外螺旋链7)在扭力的作用下，会向其轴线侧收紧，若是内螺旋链3收紧，则位于内螺旋链3内侧的橡胶管2受到均匀的径向向内的压力而内缩，其缓冲作用可实现对通信线束11的高效防护，并能够将中心直通腔1内的部分气体均匀的挤压到扭曲区域内支撑条4的空腔内，使得支撑条4发生膨胀，膨胀后的支撑条4和支撑块5能够更紧的贴附动力线芯6，使得动力线芯6周侧的缆芯的紧实度提升，从而能够发挥抗扭性能；若是外螺旋链7收紧，则外螺旋链7通过动力线芯6施压在内螺旋链3上，内螺旋链3再传递给橡胶管2，最终橡胶管2同样受到均匀的径向向内的压力，能够将中心直通腔1内的部分气体均匀的挤压到扭曲区域内支撑条4的空腔内，使得支撑条4发生膨胀，膨胀后的支撑条4和支撑块5能够更紧的贴附动力线芯6，使得动力线芯6周侧的缆芯的紧实度提升，从而能够发挥抗扭性能；同时，在内螺旋链3或外螺旋链7收紧时，相应的螺旋链会在其长度方向上发生延展，其能将周向的扭力分出一部分到电缆的长度方向上，从而减小径向传递给缆芯的力，进而有利于进一步提升电缆的抗扭性能。
由上述内容可知，本发明具有优异的抗扭性能，且弯曲性能较好，能够较好的保护线芯。
本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求范围内。

Claims (5)

1.一种船用动力通信复合电缆，其特征在于，包括由内至外依次套设的缆芯、内护层（8）、外屏蔽层（9）及外护套（10），所述缆芯包括位于轴线上的通信线束（11），套设于通信线束（11）外侧的橡胶管（2），沿橡胶管（2）长度方向螺旋式缠绕的内螺旋链（3），沿橡胶管（2）长度方向螺旋式等间距分布的支撑条（4），沿缆芯长度方向螺旋式缠绕在支撑条（4）外侧的外螺旋链（7），以及呈环形分布在内螺旋链（3）与外螺旋链（7）之间的多根动力线芯（6）；
所述通信线束（11）由至少两组通信线芯组（111）绞合而成，每组通信线芯组（111）均由两根通信线芯（1111）绞合而成，且每根通信线芯（1111）均包括线芯导体和依次包覆于其外侧的绝缘层和屏蔽层；所述橡胶管（2）的轴线上开设有中心直通腔（1），且橡胶管（2）内壁与通信线束（11）之间留有空隙，所述支撑条（4）与橡胶管（2）一体成型，且支撑条（4）的内部开设有连通中心直通腔（1）的孔腔（12），所述支撑条（4）位于内螺旋链（3）上相邻两个螺圈之间，所述支撑条（4）的长度方向位于缆芯的径向上，所述支撑条（4）沿橡胶管（2）周侧等间距成排设置，且其排数与动力线芯（6）的根数相等，每相邻两排支撑条（4）之间均设有一根动力线芯（6）；所述动力线芯（6）位于缆芯径向上的两侧分别与内螺旋链（3）和外螺旋链（7）接触，所述外螺旋链（7）的旋向与内螺旋链（3）的旋向相反，所述内螺旋链（3）和外螺旋链（7）均包括交替间歇式排布的竖扣圈（31）和横扣圈（32），且每个竖扣圈（31）均与位于其两侧的横扣圈（32）扣在一起，每个横扣圈（32）均与位于其两侧的竖扣圈（31）扣在一起；
所述支撑条（4）背向橡胶管（2）的一端连接有与支撑条（4）一体成型的支撑块（5），所述支撑块（5）的截面由其连接侧向其相对侧渐宽设置，所述支撑块（5）背向支撑条（4）的一侧面为与橡胶管（2）同轴线设置的弧形面。
2.根据权利要求1所述的一种船用动力通信复合电缆，其特征在于，所述通信线束（11）沿其长度方向上等间距套设有弹性橡胶圈（13），且弹性橡胶圈（13）的外侧贴附橡胶管（2）的内侧面。
3.根据权利要求1所述的一种船用动力通信复合电缆，其特征在于，所述支撑条（4）背向橡胶管（2）的一端位于各动力线芯（6）的截面的圆心所在的圆形轨迹的外侧。
4.根据权利要求1所述的一种船用动力通信复合电缆，其特征在于，所述内护层（8）由聚酯带绕包而成；所述外屏蔽层（9）由钢丝编织而成；所述外护套（10）的材质为高密度聚乙烯。
5.根据权利要求1～4任一项所述的一种船用动力通信复合电缆，其特征在于，每排支撑条（4）均沿橡胶管（2）长度方向螺旋式分布，每根所述动力线芯（6）沿橡胶管（2）长度方向螺旋式缠绕在内螺旋链（3）外侧。
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