CN115206598A - 一种超低温测控电缆及其绝缘耐压测试装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及低温电缆的技术领域，特别是涉及一种超低温测控电缆及其绝缘耐压测试装置，其能够提升电缆在超低温环境下的防裂性能；由三股单线制成，其中每股单线由内之外依次为线芯、绝缘层和铠装层，三股单线外部挤塑有护套，护套内部嵌设有环向筋，环向筋内部还设置有三组径向筋，三组径向筋分别位于相邻两股单线之间。

Description

一种超低温测控电缆及其绝缘耐压测试装置

技术领域

本发明涉及低温电缆的技术领域，特别是涉及一种超低温测控电缆及其绝缘耐压测试装置。

背景技术

超低温测控耐寒电缆应用于液氮环境使用，由于液氮使用对低温要求很严格，普通电缆使用在-196度的环境内工作几个小时拿出来后整根电缆如同冰棍一样，由于普通电缆外护套与线芯之间只有一层铠装层，而且外护套多采用聚氯乙烯，在超低温环境下聚氯乙烯脆性增大造成电缆外护套极易开裂，导致电缆的使用寿命严重受损。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种能够提升电缆在超低温环境下的防裂性能的超低温测控电缆及其绝缘耐压测试装置。

本发明的一种超低温测控电缆，由三股单线制成，其中每股单线由内之外依次为线芯、绝缘层和铠装层，所述三股单线外部挤塑有护套，所述护套内部嵌设有环向筋，所述环向筋内部还设置有三组径向筋，三组所述径向筋分别位于相邻两股单线之间，三组所述径向筋以环向筋轴线为轴呈圆周阵列，其中所述环向筋和径向筋均为网状结构。

另一方面，针对上述超低温测控电缆的绝缘耐压测试装置，包括：

设备箱，所述设备箱内部设置有双向直线进给机构，所述设备箱上滑动安装有两组测试端子，每组测试端子上设置有三个导电凸点，所述双向直线进给机构用于驱动两组测试端子相对移动，所述设备箱两侧均固定设置有侧架；

梁柱，所述梁柱固定安装在两组侧架之间，所述梁柱上转动吊装有夹具，所述夹具用于对电缆进行夹紧，所述梁柱的两侧还滑动设置有定位端子，所述定位端子配合夹具对电缆进行角度定位。

优选地，所述梁柱上固定设置有两组安装架，每组所述安装架上均固定设置有套环，所述套环的轴线与测试端子的轴线重合，所述夹具转动安装在两组套环之间。

优选地，所述夹具包括转动安装在两组套环之间的锁紧管，所述锁紧管上贯穿设置有至少三组槽口，每组所述槽口处均转动安装有三角压块，所述三角压块上设置有条形槽，所述锁紧管上还同轴转动套设有轴环，所述轴环对应四组条形槽分别设置有四组导向杆，四组所述导向杆分别滑动安装在四组条形槽内。

优选地，所述轴环上设置有第二安装轴，所述锁紧管两侧均设置有翼板，两组所述翼板之间固定设置有第一安装轴，所述第一安装轴上转动安装有第一气缸，所述第一气缸的输出端与第二安装轴转动连接。

优选地，两组所述套环上均同轴设置有弧形槽，所述锁紧管的两端对应两组套环上的弧形槽均设置有导柱，所述导柱滑动安装在弧形槽内。

优选地，所述定位端子包括滑动套设在梁柱上的滑套，所述梁柱上设置有导槽，所述滑套内壁上固定设置有导向销，所述导向销滑动安装在导槽内，所述滑套上固定设置有支臂，所述支臂上弹性安装有导电柱，所述导电柱上设置有连接头，所述梁柱上还设置有液压缸，用于驱动滑套移动。

优选地，所述导槽由第一直线槽、螺旋槽和第二直线槽连接组成，所述导向销在第一直线槽、螺旋槽和第二直线槽内滑动。

优选地，所述导电柱滑动穿过支臂，所述导电柱的两端分别设置有防脱板和限位板，所述导电柱上还套设有弹簧，所述弹簧位于限位板和支臂之间。

与现有技术相比本发明的有益效果为：通过在每根线芯外套设铠装层，同时在外护套与铠装层之间设置环向筋，并且相邻两组线芯之间均设置径向筋，能够确保电缆的整体强度；其中环向筋和径向筋均采用网状结构，在生产中，有利于使环向筋和径向筋与外护套融为一体，从而能够提升电缆在超低温环境下的防裂性能。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是环向筋和径向筋的结构放大示意图；

图3是图2的结构爆炸示意图；

图4是测试装置的结构示意图；

图5是支臂与导电柱等结构连接的放大示意图；

图6是滑套与阶梯轴孔连接的放大示意图；

图7是梁柱与夹具等结构连接的放大示意图；

图8是安装架与套环等结构的放大示意图；

图9是夹具的结构放大示意图；

图10是锁紧管与三角压块的结构剖视图；

图11是图10中A部的结构放大示意图；

图12是锁紧管与第一气缸等结构连接的放大示意图；

图13是轴环与第二安装轴等结构连接的放大示意图；

附图中标记：1、线芯；2、绝缘层；3、铠装层；4、环向筋；5、径向筋；6、护套；7、设备箱；8、测试端子；9、侧架；10、梁柱；11、夹具；12、定位端子；13、电缆；14、导槽；15、滑套；16、支臂；17、导向销；18、导电柱；19、防脱板；20、限位板；21、弹簧；22、连接头；23、液压缸；24、连接套；25、阶梯轴孔；26、第一直线槽；27、螺旋槽；28、第二直线槽；29、安装架；30、套环；31、锁紧管；32、槽口；33、三角压块；34、条形槽；35、轴环；36、导向杆；37、翼板；38、第一安装轴；39、第一气缸；40、第二安装轴；41、弧形槽；42、导柱；43、支撑臂；44、第三安装轴；45、第二气缸。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本发明的描述中，需要说明的是，属于“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体式连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。本实施例采用递进的方式撰写。

如图1至图3所示，本发明的一种超低温测控电缆，由三股单线制成，其中每股单线由内之外依次为线芯1、绝缘层2和铠装层3，三股单线外部挤塑有护套6，护套6内部嵌设有环向筋4，环向筋4内部还设置有三组径向筋5，三组径向筋5分别位于相邻两股单线之间；

具体在本实施例中，环向筋4和径向筋5均为网状结构，可以采用PVC耐寒料吹塑制得，或者采用棉绳编制而成，其中三组径向筋5以环向筋4轴线为轴呈圆周阵列；在生产中，将环向筋4和径向筋5套设在三股单线外部，之后将其导入至电缆护套挤塑机内配合模具进行挤塑生产，由于环向筋4和径向筋5的网状结构，挤塑时，液态的护套6能够完全渗透至环向筋4和三股单线之间，待其冷却之后形成内嵌环向筋4和径向筋5的护套电缆；

更为具体的，为了保证电缆在超低温下仍能够保持一定的防裂性能，环向筋4与护套6外壁之间的距离不大于电缆直径的0.2倍，当距离过大时，由于护套6表皮距离环向筋4较远，难以受到环向筋4的约束力，低温环境护套6脆性升高，从而导致护套6的表皮容易开裂；

通过在每根线芯外套设铠装层，同时在外护套与铠装层之间设置环向筋，并且相邻两组线芯之间均设置径向筋，能够确保电缆的整体强度；其中环向筋和径向筋均采用网状结构，在生产中，有利于使环向筋和径向筋与外护套融为一体，增强外护套的防裂性能，从而能够提升电缆在超低温环境下的防裂性能。

针对上述电缆配套有以下耐压测试装置，如图4所示，耐压测试装置包括：

设备箱7，设备箱7内部设置有双向直线进给机构，设备箱7上滑动安装有两组测试端子8，每组测试端子8上对应电缆的三股单线分别设置有三个导电凸点，双向直线进给机构用于驱动两组测试端子8相对移动，设备箱7两侧均固定设置有侧架9；

梁柱10，梁柱10固定安装在两组侧架9之间，梁柱10上转动吊装有夹具11，夹具11用于对电缆13进行夹紧，梁柱10的两侧还滑动设置有定位端子12，定位端子12配合夹具11对电缆13进行角度定位；

具体在本实施例中，两组定位端子12在向两侧移动时，会沿梁柱10轴线转动一定角度，以避免在两组测试端子8向对靠近时发生碰撞；其中，双向直线进给机构由两组对称安装的液压杆组成，两组液压杆的输出端分别与两组测试端子8固定连接，液压杆的伸缩延长线与梁柱10轴线平行；还可以采用双螺纹丝杠螺母副来驱动两组测试端子8相对移动；其中，两组定位端子12之间串联安装有电源和灯源或声源等提醒元件，两组测试端子8之间串联有耐压测试仪；

进一步地，如图7、8所示，梁柱10的中部固定设置有两组安装架29，两组安装架29位于梁柱10和设备箱7之间，每组安装架29上均固定设置有套环30，套环30的轴线与测试端子8的轴线重合，夹具11转动安装在两组套环30之间；

在本实施例中，使用夹具11对需要进行测试的电缆13进行夹紧固定，使电缆13与测试端子8位于同一轴线上，之后驱动两组定位端子12相对靠近直至两组定位端子12顶紧在电缆13的两个端面上，再驱动夹具11沿自身轴线转动，当电缆13上一股单线的两端分别与两组定位端子12接触导电时，夹具11停止转动，此时测试端子8定位成功，然后驱动两组定位端子12相对远离，并撤离两组测试端子8的行进路线，同时两组测试端子8相对靠近，直至每组测试端子8上的三个导电凸点分别与电缆13上的三股单线两端顶紧接触，开启耐压测试仪，对电缆13进行耐压测试；

在对多芯电缆进行单一线芯耐压测试时，传统的测试方式，需要在测试之前使用万能表找准属于同一线芯的两端，之后再进行接电测试；而本技术方案通过上述设置，无需人工确定线芯，能够自动对准各组线芯，便于对电缆13进行自动化耐压测试。

作为上述技术方案的具体实施例，如图5至8所示，定位端子12包括滑动套设在梁柱10上的滑套15，梁柱10上设置有导槽14，滑套15内壁上固定设置有导向销17，导向销17滑动安装在导槽14内，滑套15上固定设置有支臂16，支臂16上弹性安装有导电柱18，导电柱18上设置有连接头22，梁柱10上还设置有液压缸23，用于驱动滑套15移动；

具体的，如图8所示，导槽14由第一直线槽26、螺旋槽27和第二直线槽28连接组成，导向销17在第一直线槽26、螺旋槽27和第二直线槽28内滑动，第一直线槽26位于梁柱10的正前方，第二直线槽28位于梁柱10的正上方，螺旋槽27为四分之一螺纹段；滑套15在沿梁柱10轴线向外移动时，导向销17首先在第一直线槽26内滑动，此时支臂16竖直向下，之后导向销17在螺旋槽27内滑动，此时滑套15带动支臂16转动90°，直至支臂16水平向前，然后导向销17在第二直线槽28内滑动，支臂16保持水平不动；通过上述设置，结构简单，在连接头22远离电缆13的同时，清空测试端子8的行进路线；

更为具体的，如图5所示，导电柱18滑动穿过支臂16，导电柱18的两端分别设置有防脱板19和限位板20，限位板20靠近连接头22一侧，导电柱18上还套设有弹簧21，弹簧21位于限位板20和支臂16之间，弹簧21处于压缩状态；

液压缸23与滑套15具体如何连接的，如图6所示，连接套24滑动套设在梁柱10上，连接套24与液压缸23输出端固定连接，连接套24上设置有阶梯轴孔25，滑套15转动安装在阶梯轴孔25内；在连接套24的连接作用下，既能保证连接套24推动滑套15沿梁柱10轴线移动，又能保证在移动过程中，滑套15沿梁柱10轴线转动。

在本实施例中，通过两组液压缸23控制两组滑套15相对靠近，在弹簧21的弹力作用下，使连接头22压紧在电缆13上；通过两组液压缸23控制两组滑套15相对远离，在导向销17和导槽14的导向作用下，使连接头22远离电缆13的同时，避开测试端子8的行进路线。

作为上述技术方案的具体实施例，如图9至13所示，夹具11包括转动安装在两组套环30之间的锁紧管31，锁紧管31上贯穿设置有至少三组槽口32，每组槽口32处均转动安装有三角压块33，三角压块33的一角转动安装在锁紧管31上，三角压块33上设置有条形槽34，条形槽34平行于三角压块33的一条边，并且三角压块33与锁紧管31转动连接点位于条形槽34的延长线上；三角压块33上与条形槽34相对的一角在三角压块33转动时，能够由槽口32伸入至锁紧管31内部，锁紧管31上还同轴转动套设有轴环35，轴环35对应四组条形槽34分别设置有四组导向杆36，四组导向杆36分别滑动安装在四组条形槽34内；

如何驱动轴环35沿自身轴线转动，如图9所示，轴环35上设置有第二安装轴40，锁紧管31两侧均设置有翼板37，两组翼板37之间固定设置有第一安装轴38，第一安装轴38上转动安装有第一气缸39，第一气缸39的输出端与第二安装轴40转动连接；

在本实施例中，通过启动第一气缸39，使第一气缸39伸长，驱动轴环35沿自身轴线转动一定角度，在其转动过程中，依靠导向杆36和条形槽34的导向，驱动四组三角压块33同步沿转动连接点转动，使四组三角压块33通过槽口32转至锁紧管31内部，将锁紧管31内部的电缆13压紧固定；

为了便于调节锁紧管31与套环30之间的相对角度，两组套环30上均同轴设置有弧形槽41，锁紧管31的两端对应两组套环30上的弧形槽41均设置有导柱42，导柱42滑动安装在弧形槽41内；翼板37上沿锁紧管31径向固定设置有支撑臂43，两组支撑臂43之间固定安装有第三安装轴44，两组安装架29之间转动安装有第二气缸45，第二气缸45的输出端与第三安装轴44转动连接；通过控制第二气缸45伸缩，在支撑臂43的连接作用下，驱动锁紧管31沿自身轴线旋转，通过控制第二气缸45的伸缩量即可控制锁紧管31的转动角度。

本发明的一种超低温测控电缆的绝缘耐压测试装置，在工作时：

首先，将电缆13插入至锁紧管31内，启动第一气缸39，使第一气缸39伸长，驱动轴环35沿自身轴线转动一定角度，依靠导向杆36和条形槽34的导向，驱动四组三角压块33转动，使四组三角压块33转至锁紧管31内部，将电缆13压紧固定，使电缆13与测试端子8位于同一轴线上；

之后，通过两组液压缸23控制两组滑套15相对靠近，在弹簧21的弹力作用下，使连接头22压紧在电缆13上，控制第二气缸45伸缩，在支撑臂43的连接作用下，驱动锁紧管31沿自身轴线旋转，当电缆13上一股单线的两端分别与两组连接头22接触导电时，控制第二气缸45停止运行，此时此时测试端子8定位成功；

然后，通过两组液压缸23控制两组滑套15相对远离，在导向销17和导槽14的导向作用下，使连接头22远离电缆13的同时，避开测试端子8的行进路线；同时驱动两组测试端子8相对靠近，直至每组测试端子8上的三个导电凸点分别与电缆13上的三股单线两端顶紧接触，开启耐压测试仪，对电缆13进行耐压测试。

本发明的一种超低温测控电缆及其绝缘耐压测试装置，其安装方式、连接方式或设置方式均为常见机械方式，只要能够达成其有益效果的均可进行实施。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种超低温测控电缆，其特征在于，由三股单线制成，其中每股单线由内至外依次为线芯（1）、绝缘层（2）和铠装层（3），所述三股单线外部挤塑有护套（6），所述护套（6）内部嵌设有环向筋（4），所述环向筋（4）内部还设置有三组径向筋（5），三组所述径向筋（5）分别位于相邻两股单线之间，三组所述径向筋（5）以环向筋（4）轴线为轴呈圆周阵列，其中所述环向筋（4）和径向筋（5）均为网状结构。

2.如权利要求1所述的一种超低温测控电缆的绝缘耐压测试装置，其特征在于，包括：

设备箱（7），所述设备箱（7）内部设置有双向直线进给机构，所述设备箱（7）上滑动安装有两组测试端子（8），每组测试端子（8）上设置有三个导电凸点，所述双向直线进给机构用于驱动两组测试端子（8）相对移动，所述设备箱（7）两侧均固定设置有侧架（9）；

梁柱（10），所述梁柱（10）固定安装在两组侧架（9）之间，所述梁柱（10）上转动吊装有夹具（11），所述夹具（11）用于对电缆（13）进行夹紧，所述梁柱（10）的两侧还滑动设置有定位端子（12），所述定位端子（12）配合夹具（11）对电缆（13）进行角度定位。

3.如权利要求2所述的一种超低温测控电缆的绝缘耐压测试装置，其特征在于，所述梁柱（10）上固定设置有两组安装架（29），每组所述安装架（29）上均固定设置有套环（30），所述套环（30）的轴线与测试端子（8）的轴线重合，所述夹具（11）转动安装在两组套环（30）之间。

4.如权利要求3所述的一种超低温测控电缆的绝缘耐压测试装置，其特征在于，所述夹具（11）包括转动安装在两组套环（30）之间的锁紧管（31），所述锁紧管（31）上贯穿设置有至少三组槽口（32），每组所述槽口（32）处均转动安装有三角压块（33），所述三角压块（33）上设置有条形槽（34），所述锁紧管（31）上还同轴转动套设有轴环（35），所述轴环（35）对应四组条形槽（34）分别设置有四组导向杆（36），四组所述导向杆（36）分别滑动安装在四组条形槽（34）内。

5.如权利要求4所述的一种超低温测控电缆的绝缘耐压测试装置，其特征在于，所述轴环（35）上设置有第二安装轴（40），所述锁紧管（31）两侧均设置有翼板（37），两组所述翼板（37）之间固定设置有第一安装轴（38），所述第一安装轴（38）上转动安装有第一气缸（39），所述第一气缸（39）的输出端与第二安装轴（40）转动连接。

6.如权利要求4所述的一种超低温测控电缆的绝缘耐压测试装置，其特征在于，两组所述套环（30）上均同轴设置有弧形槽（41），所述锁紧管（31）的两端对应两组套环（30）上的弧形槽（41）均设置有导柱（42），所述导柱（42）滑动安装在弧形槽（41）内。

7.如权利要求2所述的一种超低温测控电缆的绝缘耐压测试装置，其特征在于，所述定位端子（12）包括滑动套设在梁柱（10）上的滑套（15），所述梁柱（10）上设置有导槽（14），所述滑套（15）内壁上固定设置有导向销（17），所述导向销（17）滑动安装在导槽（14）内，所述滑套（15）上固定设置有支臂（16），所述支臂（16）上弹性安装有导电柱（18），所述导电柱（18）上设置有连接头（22），所述梁柱（10）上还设置有液压缸（23），用于驱动滑套（15）移动。

8.如权利要求7所述的一种超低温测控电缆的绝缘耐压测试装置，其特征在于，所述导槽（14）由第一直线槽（26）、螺旋槽（27）和第二直线槽（28）连接组成，所述导向销（17）在第一直线槽（26）、螺旋槽（27）和第二直线槽（28）内滑动。

9.如权利要求8所述的一种超低温测控电缆的绝缘耐压测试装置，其特征在于，所述导电柱（18）滑动穿过支臂（16），所述导电柱（18）的两端分别设置有防脱板（19）和限位板（20），所述导电柱（18）上还套设有弹簧（21），所述弹簧（21）位于限位板（20）和支臂（16）之间。

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