CN114446516A - 一种深海探测器用水密电缆及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明电缆生产技术领域,具体是涉及一种深海探测器用水密电缆。本发明还涉及一种深海探测器用水密电缆的制作方法,包括防护单元、加固单元、传导单元、密封单元、不滴流胶水和抗干扰传导单元;加固单元嵌入式安装于防护单元内部;传导单元沿着防护单元的轴线方向水平设置于防护单元内;密封单元填充设置于传导单元和防护单元之间,所述密封单元为不滴流胶水;抗干扰传导单元沿着防护单元的轴线方向水平设置于防护单元内,抗干扰传导单元与传导单元相靠近设置;本申请电缆具有柔软性好,结构稳定,水密性能强,耐磨耐腐蚀能力强,屏蔽效果好,抗拉强度高,抗压能力强,可以很好的保证深水探测器的安全运行。
Description
技术领域
本发明涉及电缆生产技术领域,具体是涉及一种深海探测器用水密电缆。本发明还涉及一种深海探测器用水密电缆的制作方法。
背景技术
海洋资源的开发为越来越多国家所重视,对深海生物科考和深海资源探测也被更多的国家重视,特别是各个有实力的大国争相进入了深海探测竞赛,我国自主开发的“蛟龙号”已经可以下潜至最深上万米的海沟,下潜和探测深度都走在了世界的前列,为我国的深海科考做出了重大贡献;深海中资源丰富,如深海中储存着大量的可燃冰、石油、稀有矿物质等资源,特别是“可燃冰”具有燃烧热量高、无污染等优点,但是探测和开采这些深海资源需要的技术要求非常高,我国自主研发的深海探测器“蛟龙号”可以下潜上万米的海沟,这需要不仅具有性能非常优越的探测器,也需要为之配套的性能优异的电缆;
为此,我们提出一种具有水密性能,性能优越,抗压、抗拉能力强,抗干扰、柔软性能好,耐油、耐磨、耐酸碱腐蚀性能好的一种深海探测器用水密电缆。
发明内容
基于此,有必要针对现有技术问题,提供了具有高抗干扰、高抗拉、高抗压和良好水密性的深海探测器用水密电缆,采用了纵向水密结构、径向水密结构、抗水压结构、抗水冲击的抗拉结构、优质耐水绝缘、抗干扰仪控线缆单元、电力传输单元为一体等,采用独特的水密结构、抗干扰屏蔽结构和抗水冲击结构,使得本电缆达到设计要求性能;为解决现有技术问题,本发明采用的技术方案为:
一种深海探测器用水密电缆,包括防护单元、加固单元、传导单元、密封单元、不滴流胶水和抗干扰传导单元;加固单元嵌入式安装于防护单元内部;传导单元沿着防护单元的轴线方向水平设置于防护单元内;密封单元填充设置于传导单元和防护单元之间,所述密封单元为不滴流胶水;抗干扰传导单元沿着防护单元的轴线方向水平设置于防护单元内,抗干扰传导单元与传导单元相靠近设置。
优选的,防护单元包括防护层、阻水垫层、铜塑复合带层和聚乙烯阻水层;阻水垫层、铜塑复合带层和聚乙烯阻水层自外向内依次涂覆设置于防护层的内部。
优选的,加固单元包括抗拉钢丝,抗拉钢丝沿着防护层的轴线方向呈水平状态嵌入式安装于防护层的内壁中,抗拉钢丝沿着防护层的轴线方向等距旋转设置多个。
优选的,传导单元包括第一传导组、第二传导组、第三传导组和第四传导组;第一传导组、第二传导组、第三传导组和第四传导组沿着防护层的轴线方向圆周阵列设置于防护层内部,第一传导组、第二传导组、第三传导组和第四传导组沿着防护层的轴线方向水平设置;第一传导组、第二传导组、第三传导组和第四传导组之间的间隙均通过不滴流胶水进行密封填充;第一传导组、第二传导组和第三传导组的结构均与第四传导组结构相同。
优选的,传导单元还包括有第一加强钢芯和第一加强钢芯绝缘层;第一加强钢芯同轴设置于防护层中部,第一加强钢芯绝缘层包裹设置于第一加强钢芯的外壁。
优选的,第四传导组包括第一导体和第一绝缘层;第四传导组由第一导体和第一绝缘层组成,第一导体沿着防护层的轴线方向水平设置于防护层的内部,第一绝缘层包裹设置于第一导体外。
优选的,抗干扰传导单元包括第五传导组,第五传导组沿着防护层的轴线方向水平设置于防护层内,第五传导组和第一传导组、第二传导组、第三传导组和第四传导组呈梅花状等距排列设置于防护层内部。
优选的,第五传导组包括有第二导体、第二绝缘层和仪控单元屏蔽层;第五传导组由多组等距圆周阵列设置的第二导体、第二绝缘层和仪控单元屏蔽层组成,第二导体具有两个,两个第二导体相靠近设置,每个第二导体的外壁均包括设置有一层第二绝缘层;仪控单元屏蔽层包裹设置于两个相靠近的第二导体外,仪控单元屏蔽层和第二导体与第二绝缘层之间的间隙均通过不滴流胶水进行密封填充。
优选的,抗干扰传导单元还包括有第二加强钢芯和第二加强钢芯绝缘层,第二加强钢芯同轴设置于第五传导组中部,第二加强钢芯的外壁还包裹设置有第二加强钢芯绝缘层,第二加强钢芯、第二加强钢芯绝缘层和多组第五传导组之间的间隙均通过不滴流胶水进行密封填充。
一种深海探测器用水密电缆制作方法,包括以下步骤:
步骤一:导体制造,采用5类镀锡软导体,并且在导体单丝上涂覆不滴流的胶水,在导体外挤包防水胶水。
步骤二:绝缘层制造,绝缘层采用优良绝缘层性能和机械性能得聚氨酯绝缘层材料,确保电缆的耐水性能和柔软性能,并具有非常好的机械性能,由于聚氨酯在加热后的流动性非常好,所以绝缘层采用挤压式生产,避免绝缘层偏心,并且挤压式生产更容易使绝缘层和导体上的不滴流胶水相互融合在一起,保证绝缘层的纵向阻水安全。抗拉加强钢丝外采用聚氨酯绝缘层挤包。
步骤三:抗干扰传导单元成缆绞合,由于在水下非常深,洋流的流动产生很大的拉力,单独的第五传导组很难承受这么大的拉力,在第五传导组的中心加一根软钢芯,软钢芯外采用聚氨酯绝缘层挤包,第五传导组均匀分布在抗拉软钢丝周围,并且在成缆的同时采用不滴流胶水填充,并保持填充胶水密实,无缝隙。
步骤四:仪控单元屏蔽层,仪控单元屏蔽层采用镀锡铜丝编织屏蔽,编织密度控制在9%以上,并且在屏蔽层上均匀涂一层不滴流胶水,使屏蔽丝能够均匀的镶嵌在胶水中,不仅增加了电缆的屏蔽性能,也保证了电缆的纵向水密性。
步骤五:成缆工序,将电力绝缘层线芯、仪表控制单元和中心的抗拉加强芯一起成缆时,采用不滴流胶水填充,并且在成缆的同时采用不滴流胶水填充,并保持填充胶水密实,无缝隙。
步骤六:阻水垫层,缆芯外采用阻水垫层缠绕,在阻水垫层内外均采用不滴流胶水均匀涂敷。
步骤七:纵向防水层,纵向防水采用金属和高密度聚乙烯相结合的防水方式,该防水不仅防水效果好,而且能够具有非常优异的抗水压的能力。
步骤八:抗拉和防护层生产,采用镀锌软钢丝在缆芯周围均匀分布梳绕,防护层采用高性能聚氨酯材料,抗拉钢丝均匀分布在并镶嵌在防护层内,外防护层采用挤压式生产,具有非常高的抗拉能力,且具有防水性能好,耐油、耐腐蚀、耐磨的聚氨酯材料作为防护层,其性能柔软性好,在舰船中使用有很好的弯曲性能,且不会担心电缆受损。
绝缘层和防护层挤包工艺要点,由于绝缘层和防护层都采用聚氨酯材料,(1)需要采用挤压式生产,在模具选择是要选用模套承线长度大的模具,承线长度为挤包前道题或缆芯外径的1~2倍,这样可以使聚氨酯挤出后的稳定性更好,也保证了电缆在挤出时压力很大,易于同导体或缆芯上的不滴流胶水相结合在一起,从而提高电缆的整体水密能力;(2)在挤出前和挤出过程中要在进水槽的挡水布上加洗洁精,由于绝缘层和防护层经过挤塑机模具挤出后,温度可达180℃左右,在进入水冷却水槽时会先接触到挡水布,高温电缆会带动挡水布,在水中出现气泡,一些气泡会附着在挤包后的电缆上,由于冷却水的温度和气泡内空气的温度存在一定的温差,在冷却结束后电缆表面会出现“小凹坑”,影响电缆表面质量,在挡水布上加上洗洁精后,会使电缆在接触挡水布时非常顺畅通过,不会产生水泡,避免了“小凹坑”的出现;(3)聚氨酯在挤出过程中要严格控制挤塑机各区的温度,温度太低会造成材料的塑化不良,表面毛糙等缺陷,温度太高会造成材料的流动性太好,难于成型,导致挤出后偏心严重,挤塑机从进料口到挤出模具,温度一般控制在(160℃、165℃、175℃、175℃、180℃、180℃、185℃、180℃、175℃),在温度控制中,模头和模口温度要适当降低,有利于挤出后绝缘层或防护层的成型。
本申请相比较于现有技术的有益效果是:
1.为实现电缆的优良纵向阻水性能,本设计的导体单丝之间采用阻水胶水填充的阻水,阻水效果好,能够保持长期的阻水作用,并且承受较大水压的情况下,也能保持有效的阻水,缆芯内采用不滴流胶水填充,能够使缆芯有很好的纵向阻水效果,不会有水进入,并且能承受很大的压力作用。
2.绝缘层采用挤压式生产,填充胶水和绝缘、防护层之间不采用任何包带,可以使绝缘层和防护层与胶水紧密结合。
3.缆芯外采用铜塑复合带纵包和聚乙烯挤包相结合的径向防水结构,不仅确保径向水密的安全,也使电缆的抗压能力大大增强
4.缆芯外采用镀锌软钢丝梳绕,并且疏绕的软钢丝均匀的镶嵌在外护套的内部,保证让钢丝不会进水造成氧化,疏绕软钢丝有较大的外径,可以承受住更大的拉力。
5.防护层采用聚氨酯材料,生产时采用挤压式生产,能将疏绕的钢丝均匀的镶嵌在防护层内部,并且聚氨酯具有防水性能,耐磨、耐腐蚀性能好,且柔软型极佳,保证电缆在舰船中的使用要求。
6.电缆形成一个整体,在各部分之间都采用不滴流胶水填充,并将不同部分紧密粘合在一起。
7.电缆纵向能够承受12MPa的水压不少于6小时,电缆另一端不会有水从纵向渗出,电缆的各单元不产生任何松动或位移。
附图说明
图1是本申请的立体图;
图2是本申请的侧视图;
图3是本申请的抗干扰传导单元立体图;
图4是本申请的防护单元和加固单元立体图;
图5是本申请的防护单元和加固单元部分结构立体图;
图6是本申请的传导单元、密封单元和抗干扰传导单元立体图。
图中标号为:
1-防护单元;1a-防护层;1b-阻水垫层;1c-铜塑复合带层;1d-聚乙烯阻水层;
2-加固单元;2a-抗拉钢丝;
3-传导单元;3a-第一传导组;3b-第二传导组;3c-第三传导组;3d0-第四传导组;3d1-第一导体;3d2-第一绝缘层;3e-第一加强钢芯;3f-第一加强钢芯绝缘层;
4-密封单元;4a-不滴流胶水;
5-抗干扰传导单元;5a-第五传导组;5a1-第二导体;5a2-第二绝缘层;5a3-仪控单元屏蔽层;5b-第二加强钢芯;5c-第二加强钢芯绝缘层。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能,下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
如图1至图6所示,本申请提供:
一种深海探测器用水密电缆,包括防护单元1、加固单元2、传导单元3、密封单元4、不滴流胶水4a和抗干扰传导单元5;加固单元2嵌入式安装于防护单元1内部;传导单元3沿着防护单元1的轴线方向水平设置于防护单元1内;密封单元4填充设置于传导单元3和防护单元1之间,所述密封单元4为不滴流胶水4a;抗干扰传导单元5沿着防护单元1的轴线方向水平设置于防护单元1内,抗干扰传导单元5与传导单元3相靠近设置。
基于上述实施例,所述防护单元1用以保护传导单元3和抗干扰传导单元5在深海内使用时,避免海水侵入至传导单元3和抗干扰传导单元5内部,对传导单元3和抗干扰传导单元5造成破坏,防护单元1具有耐油、耐磨和耐酸碱腐蚀性能,可以很好对传导单元3和抗干扰传导单元5进行保护,并且防护单元1配合内部设置的加固单元2和密封单元4还使其具备良好的抗拉性和柔软形以及良好的水密性。
进一步的,如图2所示:
防护单元1包括防护层1a、阻水垫层1b、铜塑复合带层1c和聚乙烯阻水层1d;阻水垫层1b、铜塑复合带层1c和聚乙烯阻水层1d自外向内依次涂覆设置于防护层1a的内部。
基于上述实施例,阻水垫层1b、铜塑复合带层1c和聚乙烯阻水层1d用以提高防护层1a的水密效果对其防护层1a实时多层防护,增加防护层1a在使用状态下的水密性;防护层1a采用聚氨酯材料,生产时采用挤压式生产,能将疏绕的钢丝均匀的镶嵌在防护层内部,并且聚氨酯具有防水性能,耐磨、耐腐蚀性能好,且柔软型极佳,保证电缆在舰船中的使用要求。
进一步的,如图2所示:
加固单元2包括抗拉钢丝2a,抗拉钢丝2a沿着防护层1a的轴线方向呈水平状态嵌入式安装于防护层1a的内壁中,抗拉钢丝2a沿着防护层1a的轴线方向等距旋转设置多个。
基于上述实施例,所述抗拉钢丝2a用以提高防护层1a的高抗拉和高抗压性能;抗拉钢丝2a全部镶嵌在防护层1a内,既能保证抗拉钢丝2a的稳定性,又能避免抗拉钢丝2a进水氧化,防护层1a采用聚氨酯防护层,保证电缆的防水、耐磨、耐腐蚀、柔软性好等特点。
进一步的,如图6所示:
传导单元3包括第一传导组3a、第二传导组3b、第三传导组3c和第四传导组3d;第一传导组3a、第二传导组3b、第三传导组3c和第四传导组3d沿着防护层1a的轴线方向圆周阵列设置于防护层1a内部,第一传导组3a、第二传导组3b、第三传导组3c和第四传导组3d沿着防护层1a的轴线方向水平设置;第一传导组3a、第二传导组3b、第三传导组3c和第四传导组3d之间的间隙均通过不滴流胶水4a进行密封填充;第一传导组3a、第二传导组3b和第三传导组3c的结构均与第四传导组3d结构相同。
基于上述实施例,第一传导组3a、第二传导组3b、第三传导组3c和第四传导组3d分别用以电力传导工作。
进一步的,如图2所示:
传导单元3还包括有第一加强钢芯3e和第一加强钢芯绝缘层3f;第一加强钢芯3e同轴设置于防护层1a中部,第一加强钢芯绝缘层3f包裹设置于第一加强钢芯3e的外壁。
基于上述实施例,第一传导组3a、第二传导组3b、第三传导组3c和第四传导组3d均分别由一根第一导体3d1以及包裹至第一导体3d1外的第一绝缘层3d2组成;本设计的第一导体3d1单丝之间采用阻水胶水填充的阻水,阻水效果好,能够保持长期的阻水作用,并且承受较大水压的情况下,也能保持有效的阻水,缆芯内采用不滴流胶水4a填充,能够使缆芯有很好的纵向阻水效果,不会有水进入,并且能承受很大的压力作用;第一绝缘层3d2采用挤压式生产,填充胶水和第一绝缘层3d2、防护层1a之间不采用任何包带,可以使第一绝缘层3d2和防护层1a与胶水紧密结合。
进一步的,如图2所示:
第四传导组3d包括第一导体3d1和第一绝缘层3d2;第四传导组3d由第一导体3d1和第一绝缘层3d2组成,第一导体3d1沿着防护层1a的轴线方向水平设置于防护层1a的内部,第一绝缘层3d2包裹设置于第一导体3d1外。
基于上述实施例,第一加强钢芯3e和第一加强钢芯绝缘层3f用以加强防护层1a的抗拉以及抗压能力,同时让防护层1a在使用时柔软性能更好,使用寿命更长。
进一步的,如图2所示:
抗干扰传导单元5包括第五传导组5a,第五传导组5a沿着防护层1a的轴线方向水平设置于防护层1a内,第五传导组5a和第一传导组3a、第二传导组3b、第三传导组3c和第四传导组3d呈梅花状等距排列设置于防护层1a内部。
基于上述实施例,第五传导组5a为抗干扰传输导组,第五传导组5a在传导过程中具有良好的抗干扰屏蔽能力。
进一步的,如图3所示:
第五传导组5a包括有第二导体5a1、第二绝缘层5a2和仪控单元屏蔽层5a3;第五传导组5a由多组等距圆周阵列设置的第二导体5a1、第二绝缘层5a2和仪控单元屏蔽层5a3组成,第二导体5a1具有两个,两个第二导体5a1相靠近设置,每个第二导体5a1的外壁均包括设置有一层第二绝缘层5a2;仪控单元屏蔽层5a3包裹设置于两个相靠近的第二导体5a1外,仪控单元屏蔽层5a3和第二导体5a1与第二绝缘层5a2之间的间隙均通过不滴流胶水4a进行密封填充。
基于上述实施例,仪控单元屏蔽层5a3采用镀锡铜丝编织屏蔽,编织密度控制在90%以上,并且在屏蔽层上均匀涂一层不滴流胶水4a,使屏蔽丝能够均匀的镶嵌在胶水中,不仅增加了电缆的屏蔽性能,也保证了电缆的纵向水密性。
进一步的,如图3所示:
抗干扰传导单元5还包括有第二加强钢芯5b和第二加强钢芯绝缘层5c,第二加强钢芯5b同轴设置于第五传导组5a中部,第二加强钢芯5b的外壁还包裹设置有第二加强钢芯绝缘层5c,第二加强钢芯5b、第二加强钢芯绝缘层5c和多组第五传导组5a之间的间隙均通过不滴流胶水4a进行密封填充。
基于上述实施例,由于在水下非常深,洋流的流动产生很大的拉力,单独的第五传导组5a很难承受这么大的拉力,在第五传导组5a的中心加一根第二加强钢芯5b,第二加强钢芯5b外采用第二加强钢芯绝缘层5c包裹,第五传导组5a均匀分布在抗拉第二加强钢芯5b周围,并且在成缆的同时采用不滴流胶水4a填充,并保持填充胶水密实,无缝隙。
一种深海探测器用水密电缆制作方法,包括以下步骤:
步骤一:导体制造,采用5类镀锡软导体,并且在导体单丝上涂覆不滴流的胶水,在导体外挤包防水胶水。
步骤二:绝缘层制造,绝缘层采用优良绝缘层性能和机械性能得聚氨酯绝缘层材料,确保电缆的耐水性能和柔软性能,并具有非常好的机械性能,由于聚氨酯在加热后的流动性非常好,所以绝缘层采用挤压式生产,避免绝缘层偏心,并且挤压式生产更容易使绝缘层和导体上的不滴流胶水相互融合在一起,保证绝缘层的纵向阻水安全。抗拉加强钢丝外采用聚氨酯绝缘层挤包。
步骤三:抗干扰传导单元成缆绞合,由于在水下非常深,洋流的流动产生很大的拉力,单独的第五传导组很难承受这么大的拉力,在第五传导组的中心加一根软钢芯,软钢芯外采用聚氨酯绝缘层挤包,第五传导组均匀分布在抗拉软钢丝周围,并且在成缆的同时采用不滴流胶水填充,并保持填充胶水密实,无缝隙。
步骤四:仪控单元屏蔽层,仪控单元屏蔽层采用镀锡铜丝编织屏蔽,编织密度控制在90%以上,并且在屏蔽层上均匀涂一层不滴流胶水,使屏蔽丝能够均匀的镶嵌在胶水中,不仅增加了电缆的屏蔽性能,也保证了电缆的纵向水密性。
步骤五:成缆工序,将电力绝缘层线芯、仪表控制单元和中心的抗拉加强芯一起成缆时,采用不滴流胶水填充,并且在成缆的同时采用不滴流胶水填充,并保持填充胶水密实,无缝隙。
步骤六:阻水垫层,缆芯外采用阻水垫层缠绕,在阻水垫层内外均采用不滴流胶水均匀涂敷。
步骤七:纵向防水层,纵向防水采用金属和高密度聚乙烯相结合的防水方式,该防水不仅防水效果好,而且能够具有非常优异的抗水压的能力。
步骤八:抗拉和防护层生产,采用镀锌软钢丝在缆芯周围均匀分布梳绕,防护层采用高性能聚氨酯材料,抗拉钢丝均匀分布在并镶嵌在防护层内,外防护层采用挤压式生产,具有非常高的抗拉能力,且具有防水性能好,耐油、耐腐蚀、耐磨的聚氨酯材料作为防护层,其性能柔软性好,在舰船中使用有很好的弯曲性能,且不会担心电缆受损。
绝缘层和防护层挤包工艺要点,由于绝缘层和防护层都采用聚氨酯材料,1需要采用挤压式生产,在模具选择是要选用模套承线长度大的模具,承线长度为挤包前道题或缆芯外径的1~2倍,这样可以使聚氨酯挤出后的稳定性更好,也保证了电缆在挤出时压力很大,易于同导体或缆芯上的不滴流胶水相结合在一起,从而提高电缆的整体水密能力;2在挤出前和挤出过程中要在进水槽的挡水布上加洗洁精,由于绝缘层和防护层经过挤塑机模具挤出后,温度可达180℃左右,在进入水冷却水槽时会先接触到挡水布,高温电缆会带动挡水布,在水中出现气泡,一些气泡会附着在挤包后的电缆上,由于冷却水的温度和气泡内空气的温度存在一定的温差,在冷却结束后电缆表面会出现“小凹坑”,影响电缆表面质量,在挡水布上加上洗洁精后,会使电缆在接触挡水布时非常顺畅通过,不会产生水泡,避免了“小凹坑”的出现;3聚氨酯在挤出过程中要严格控制挤塑机各区的温度,温度太低会造成材料的塑化不良,表面毛糙等缺陷,温度太高会造成材料的流动性太好,难于成型,导致挤出后偏心严重,挤塑机从进料口到挤出模具,温度一般控制在160℃、165℃、175℃、175℃、180℃、180℃、185℃、180℃、175℃,在温度控制中,模头和模口温度要适当降低,有利于挤出后绝缘层或防护层的成型。
本申请电缆具有柔软性好,结构稳定,水密性能强,耐磨耐腐蚀能力强,屏蔽效果好,抗拉强度高,抗压能力强,可以很好的保证深水探测器的安全运行。
以上实施例仅表达了本发明的一种或几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种深海探测器用水密电缆,其特征在于,包括防护单元(1)、加固单元(2)、传导单元(3)、密封单元(4)、不滴流胶水(4a)和抗干扰传导单元(5);加固单元(2)嵌入式安装于防护单元(1)内部;传导单元(3)沿着防护单元(1)的轴线方向水平设置于防护单元(1)内;密封单元(4)填充设置于传导单元(3)和防护单元(1)之间,所述密封单元(4)为不滴流胶水(4a);抗干扰传导单元(5)沿着防护单元(1)的轴线方向水平设置于防护单元(1)内,抗干扰传导单元(5)与传导单元(3)相靠近设置。
2.根据权利要求1所述的一种深海探测器用水密电缆,其特征在于,防护单元(1)包括防护层(1a)、阻水垫层(1b)、铜塑复合带层(1c)和聚乙烯阻水层(1d);阻水垫层(1b)、铜塑复合带层(1c)和聚乙烯阻水层(1d)自外向内依次涂覆设置于防护层(1a)的内部。
3.根据权利要求2所述的一种深海探测器用水密电缆,其特征在于,加固单元(2)包括抗拉钢丝(2a),抗拉钢丝(2a)沿着防护层(1a)的轴线方向呈水平状态嵌入式安装于防护层(1a)的内壁中,抗拉钢丝(2a)沿着防护层(1a)的轴线方向等距旋转设置多个。
4.根据权利要求3所述的一种深海探测器用水密电缆,其特征在于,传导单元(3)包括第一传导组(3a)、第二传导组(3b)、第三传导组(3c)和第四传导组(3d);第一传导组(3a)、第二传导组(3b)、第三传导组(3c)和第四传导组(3d)沿着防护层(1a)的轴线方向圆周阵列设置于防护层(1a)内部,第一传导组(3a)、第二传导组(3b)、第三传导组(3c)和第四传导组(3d)沿着防护层(1a)的轴线方向水平设置;第一传导组(3a)、第二传导组(3b)、第三传导组(3c)和第四传导组(3d)之间的间隙均通过不滴流胶水(4a)进行密封填充;第一传导组(3a)、第二传导组(3b)和第三传导组(3c)的结构均与第四传导组(3d)结构相同。
5.根据权利要求4所述的一种深海探测器用水密电缆,其特征在于,传导单元(3)还包括有第一加强钢芯(3e)和第一加强钢芯绝缘层(3f);第一加强钢芯(3e)同轴设置于防护层(1a)中部,第一加强钢芯绝缘层(3f)包裹设置于第一加强钢芯(3e)的外壁。
6.根据权利要求5所述的一种深海探测器用水密电缆,其特征在于,第四传导组(3d)包括第一导体(3d1)和第一绝缘层(3d2);第四传导组(3d)由第一导体(3d1)和第一绝缘层(3d2)组成,第一导体(3d1)沿着防护层(1a)的轴线方向水平设置于防护层(1a)的内部,第一绝缘层(3d2)包裹设置于第一导体(3d1)外。
7.根据权利要求6所述的一种深海探测器用水密电缆,其特征在于,抗干扰传导单元(5)包括第五传导组(5a),第五传导组(5a)沿着防护层(1a)的轴线方向水平设置于防护层(1a)内,第五传导组(5a)和第一传导组(3a)、第二传导组(3b)、第三传导组(3c)和第四传导组(3d)呈梅花状等距排列设置于防护层(1a)内部。
8.根据权利要求7所述的一种深海探测器用水密电缆,其特征在于,第五传导组(5a)包括有第二导体(5a1)、第二绝缘层(5a2)和仪控单元屏蔽层(5a3);第五传导组(5a)由多组等距圆周阵列设置的第二导体(5a1)、第二绝缘层(5a2)和仪控单元屏蔽层(5a3)组成,第二导体(5a1)具有两个,两个第二导体(5a1)相靠近设置,每个第二导体(5a1)的外壁均包括设置有一层第二绝缘层(5a2);仪控单元屏蔽层(5a3)包裹设置于两个相靠近的第二导体(5a1)外,仪控单元屏蔽层(5a3)和第二导体(5a1)与第二绝缘层(5a2)之间的间隙均通过不滴流胶水(4a)进行密封填充。
9.根据权利要求8所述的一种深海探测器用水密电缆,其特征在于,抗干扰传导单元(5)还包括有第二加强钢芯(5b)和第二加强钢芯绝缘层(5c),第二加强钢芯(5b)同轴设置于第五传导组(5a)中部,第二加强钢芯(5b)的外壁还包裹设置有第二加强钢芯绝缘层(5c),第二加强钢芯(5b)、第二加强钢芯绝缘层(5c)和多组第五传导组(5a)之间的间隙均通过不滴流胶水(4a)进行密封填充。
10.一种深海探测器用水密电缆制作方法,包括以下步骤:
步骤一:导体制造,采用5类镀锡软导体,并且在导体单丝上涂覆不滴流的胶水,在导体外挤包防水胶水。
步骤二:绝缘层制造,绝缘层采用优良绝缘层性能和机械性能得聚氨酯绝缘层材料,确保电缆的耐水性能和柔软性能,并具有非常好的机械性能,由于聚氨酯在加热后的流动性非常好,所以绝缘层采用挤压式生产,避免绝缘层偏心,并且挤压式生产更容易使绝缘层和导体上的不滴流胶水相互融合在一起,保证绝缘层的纵向阻水安全。抗拉加强钢丝外采用聚氨酯绝缘层挤包。
步骤三:抗干扰传导单元成缆绞合,由于在水下非常深,洋流的流动产生很大的拉力,单独的第五传导组很难承受这么大的拉力,在第五传导组的中心加一根软钢芯,软钢芯外采用聚氨酯绝缘层挤包,第五传导组均匀分布在抗拉软钢丝周围,并且在成缆的同时采用不滴流胶水填充,并保持填充胶水密实,无缝隙。
步骤四:仪控单元屏蔽层,仪控单元屏蔽层采用镀锡铜丝编织屏蔽,编织密度控制在9%以上,并且在屏蔽层上均匀涂一层不滴流胶水,使屏蔽丝能够均匀的镶嵌在胶水中,不仅增加了电缆的屏蔽性能,也保证了电缆的纵向水密性。
步骤五:成缆工序,将电力绝缘层线芯、仪表控制单元和中心的抗拉加强芯一起成缆时,采用不滴流胶水填充,并且在成缆的同时采用不滴流胶水填充,并保持填充胶水密实,无缝隙。
步骤六:阻水垫层,缆芯外采用阻水垫层缠绕,在阻水垫层内外均采用不滴流胶水均匀涂敷。
步骤七:纵向防水层,纵向防水采用金属和高密度聚乙烯相结合的防水方式,该防水不仅防水效果好,而且能够具有非常优异的抗水压的能力。
步骤八:抗拉和防护层生产,采用镀锌软钢丝在缆芯周围均匀分布梳绕,防护层采用高性能聚氨酯材料,抗拉钢丝均匀分布在并镶嵌在防护层内,外防护层采用挤压式生产,具有非常高的抗拉能力,且具有防水性能好,耐油、耐腐蚀、耐磨的聚氨酯材料作为防护层,其性能柔软性好,在舰船中使用有很好的弯曲性能,且不会担心电缆受损。
绝缘层和防护层挤包工艺要点,由于绝缘层和防护层都采用聚氨酯材料,(1)需要采用挤压式生产,在模具选择是要选用模套承线长度大的模具,承线长度为挤包前道题或缆芯外径的1~2倍,这样可以使聚氨酯挤出后的稳定性更好,也保证了电缆在挤出时压力很大,易于同导体或缆芯上的不滴流胶水相结合在一起,从而提高电缆的整体水密能力;(2)在挤出前和挤出过程中要在进水槽的挡水布上加洗洁精,由于绝缘层和防护层经过挤塑机模具挤出后,温度可达180℃左右,在进入水冷却水槽时会先接触到挡水布,高温电缆会带动挡水布,在水中出现气泡,一些气泡会附着在挤包后的电缆上,由于冷却水的温度和气泡内空气的温度存在一定的温差,在冷却结束后电缆表面会出现“小凹坑”,影响电缆表面质量,在挡水布上加上洗洁精后,会使电缆在接触挡水布时非常顺畅通过,不会产生水泡,避免了“小凹坑”的出现;(3)聚氨酯在挤出过程中要严格控制挤塑机各区的温度,温度太低会造成材料的塑化不良,表面毛糙等缺陷,温度太高会造成材料的流动性太好,难于成型,导致挤出后偏心严重,挤塑机从进料口到挤出模具,温度一般控制在(160℃、165℃、175℃、175℃、180℃、180℃、185℃、180℃、175℃),在温度控制中,模头和模口温度要适当降低,有利于挤出后绝缘层或防护层的成型。
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