CN115333037A - 一种海底电缆抗拉护管 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种海底电缆抗拉护管，属于电缆护管领域，通过将电缆局部呈螺旋状缠绕在绕线架外端，并将带有电缆的绕线架放置在开合筒内部，当电缆受海底环境因素发生过度移动时，电缆在绕线架上发生绞紧过程，使绕线架形成长度缩短、中间区域粗度减小的状态，一方面，由于粗度减小，其外侧缠绕的电缆长度减小，多余的电缆可在外界环境拉力作用下向外释放，降低电缆受拉损伤，实现一重防护过程，另一方面，由于长度缩短，带动了实滑板远离开合筒内壁，二者之间形成阻流腔，提高了电缆在移动时受到的海水阻力，降低电缆移动程度，实现二重防护过程，通过上述双重防护，实现了对海底电缆的有效抗拉保护。

Description

一种海底电缆抗拉护管

技术领域

本发明涉及电缆护管领域，更具体地说，涉及一种海底电缆抗拉护管。

背景技术

海底电缆是用绝缘材料包裹的导线，铺设在海底及河流水下，用于电信传输。海底电缆分海底通信电缆和海底电力电缆。现代的海底电缆都是使用光纤作为材料，传输电话和互联网信号。光纤具有安全稳定，抗干扰能力强，保密性能好的特点。

但由于海底海况复杂，随着海水底流对海底淤泥的长期冲刷，或因所连接的海上电力设备在海上的晃动，容易发生海底电缆悬空，并随着海水、海上电力设备进行悬浮、移位的现象，造成电缆受拉损坏的情况。

发明内容

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种海底电缆抗拉护管，它通过将电缆局部呈螺旋状缠绕在绕线架外端，并将带有电缆的绕线架放置在开合筒内部，当电缆受海底环境因素发生过度移动时，电缆在绕线架上发生绞紧过程，使绕线架形成长度缩短、中间区域粗度减小的状态，一方面，由于粗度减小，其外侧缠绕的电缆长度减小，多余的电缆可在外界环境拉力作用下向外释放，降低电缆受拉损伤，实现一重防护过程，另一方面，由于长度缩短，带动了实滑板远离开合筒内壁，二者之间形成阻流腔，提高了电缆在移动时受到的海水阻力，降低电缆移动程度，实现二重防护过程，通过上述双重防护，实现了对海底电缆的有效抗拉保护。

2.技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种海底电缆抗拉护管，包括开合筒和绕线架，所述开合筒包括相互转动连接的主网筒和副网筒，所述开合筒的内部设有多个阻流框板，多个所述阻流框板均匀分布于主网筒和副网筒的内壁上，所述绕线架放置于主网筒和副网筒所形成的空腔中，所述绕线架包括一对圆盘，一对所述圆盘之间固定连接有多个均匀分布的变形棒；

所述阻流框板包括网板和一对固定连接于开合筒内壁的实侧板，所述网板固定连接于一对实侧板之间，且网板位于实侧板远离开合筒内壁的一端，一对所述实侧板之间滑动连接有实滑板，所述实滑板靠近网板的一端固定连接有一对弹性带，所述主网筒的内侧设有一对无弹性绳，所述弹性带的端部活动贯穿网板的网孔并与无弹性绳的一端固定连接，所述无弹性绳的另一端固定连接有挂钩，所述圆盘上开设有绳孔，一对所述圆盘相互靠近的一端均固定连接有挂环，所述挂钩与挂环挂接。

进一步的，所述主网筒所对应的圆心角为90°-110°，所述主网筒和副网筒组成一个完成的空心主体。

进一步的，其中一个所述阻流框板固定连接于副网筒的内表面，其余所述阻流框板均匀固定连接于主网筒的内表面，所述绕线架放置于多个阻流框板之间。

进一步的，一对所述圆盘之间还固定连接有伸缩杆和压缩弹簧，所述压缩弹簧套于伸缩杆的外侧，多个所述变形棒均匀分布于压缩弹簧的外侧。

进一步的，所述实滑板远离网板的一端涂设有主磁性涂层，所述开合筒内壁开设有多个与主磁性涂层一一对应的副磁性涂层。

进一步的，所述主磁性涂层和副磁性涂层之间的磁力小于弹性带的弹力。

进一步的，所述主网筒和副网筒的外端均固定连接有一对螺孔板，相邻一对所述螺孔板之间螺纹连接有螺栓。

进一步的，所述主网筒和副网筒的一对侧端均开设有置缆槽，所述置缆槽的内壁固定连接有软垫。

一种海底电缆抗拉护管，其安装方法为：准备数量相同的开合筒和绕线架，且单个开合筒和单个绕线架为一组，根据实际环境需要，将多组开合筒和绕线架呈间隔依次安装在电缆需要防护的部位，具体安装步骤如下：

S1、将电缆呈螺旋状缠绕在绕线架的外侧，缠绕圈数为3-6；

S2、打开副网筒，将缠绕有电缆的绕线架放入主网筒内部，并将一对挂钩分别穿过一对绳孔，随后分别挂接在一对挂环上；

S3、将绕线架两端的电缆放置在主网筒的置缆槽内，然后盖上副网筒，通过螺栓将主网筒和副网筒固定。

一种海底电缆抗拉护管，其对电缆的防护过程为：

A1、当电缆受海底环境影响发生过度移动时，绕线架受到电缆施加的沿四周向中间方向的绞紧作用，绕线架中间区域粗度减小，与此同时绕线架整体长度减小；

A2、一方面，由于粗度减小，绕线架外侧所缠绕的电缆长度减小，多余的电缆向外释放，适应环境作用，降低电缆受拉力度，此为一重防护；

A3、另一方面，由于绕线架长度减小，对无弹性绳和弹性带起到拉动作用，使实滑板向网板靠近移动，实滑板与开合筒内壁之间形成阻流腔，使电缆移动时受到的海水阻力增大，此为二重防护；

A4、在环境作用消失后，绕线架进行弹性恢复，使释放的电缆重新缠绕在绕线架外侧，同时实滑板在磁力作用下移回至初始位置，与开合筒内壁贴合。

3.有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

(1)本方案通过将电缆局部呈螺旋状缠绕在绕线架外端，并将带有电缆的绕线架放置在开合筒内部，当电缆受海底环境因素发生过度移动时，电缆在绕线架上发生绞紧过程，使绕线架形成长度缩短、中间区域粗度减小的状态，一方面，由于粗度减小，其外侧缠绕的电缆长度减小，多余的电缆可在外界环境拉力作用下向外释放，降低电缆受拉损伤，实现一重防护过程，另一方面，由于长度缩短，带动了实滑板远离开合筒内壁，二者之间形成阻流腔，提高了电缆在移动时受到的海水阻力，降低电缆移动程度，实现二重防护过程，通过上述双重防护，实现了对海底电缆的有效抗拉保护。

(2)将电缆呈螺旋状缠绕在多个变形棒的外侧，变形棒采用高弹性橡胶材料制成，在不收外力时呈直线状，当电缆受到外界拉力时，会将变形棒向靠近伸缩杆方向压紧，变形棒受力弯曲变形，由于变形棒长度固定，其变形的同时会带动一对圆盘相互靠近，从而使得绕线架整体长度减小，多个变形棒所形成的截面分布范围缩小。

(3)伸缩杆用于提高一对圆盘之间的位置稳定性，在变形棒弯曲变形带动一对圆盘相互靠近过程中，一对圆盘可以保持相互平行状态；当一对圆盘逐渐靠近时，压缩弹簧处于被压缩状态，通过压缩弹簧的弹力可以为电缆的绞紧提供反作用力，即为电缆抵抗环境作用提供抗拉能力，从而进一步降低电缆的受拉损伤。

(4)当绕线架完全放入主网筒中、弹性带恢复至初始长度时，此时在无外力作用情况下，通过主磁性涂层和副磁性涂层的磁性作用，使得实滑板可以逐渐远离网板，向开合筒内壁靠近并贴合，此为本发明安装后的初始状态，主磁性涂层和副磁性涂层之间的磁力小于弹性带的弹力，这样当圆盘移动对弹性带和无弹性绳进行拉动时，实滑板会先与开合筒内壁分离，逐渐向网板靠近直至贴合，使实滑板与开合筒内壁间形成阻流腔。

附图说明

图1为本发明的立体图一；

图2为本发明的绕线架的立体图；

图3为本发明的开合筒的立体图；

图4为本发明的立体图二；

图5为本发明的立体图三；

图6为本发明的开合筒的正面结构示意图一；

图7为本发明的侧面结构示意图一；

图8为本发明的侧面结构示意图二；

图9为本发明的开合筒的正面结构示意图二；

图10为本发明的开合筒的正面结构示意图三。

图中标号说明：

21主网筒、22副网筒、201置缆槽、3阻流框板、31实侧板、32网板、33实滑板、4绕线架、41圆盘、4101绳孔、42变形棒、43伸缩杆、44压缩弹簧、45挂环、5弹性带、6无弹性绳、7挂钩、8螺孔板。

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，基于本发明中的实施例；本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例；都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，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。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

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”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，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。

实施例：

请参阅图1，一种海底电缆抗拉护管，包括开合筒和绕线架4，开合筒包括相互转动连接的主网筒21和副网筒22，开合筒的内部设有多个阻流框板3，多个阻流框板3均匀分布于主网筒21和副网筒22的内壁上，绕线架4放置于主网筒21和副网筒22所形成的空腔中。

请参阅图2，绕线架4包括一对圆盘41，一对圆盘41之间固定连接伸缩杆43、压缩弹簧44和多个均匀分布的变形棒42，压缩弹簧44套于伸缩杆43的外侧，伸缩杆43连接于圆盘41中心位置，多个变形棒42均匀分布于压缩弹簧44的外侧。

在使用时，请参阅图1，先将电缆呈螺旋状缠绕在多个变形棒42的外侧，变形棒42采用高弹性橡胶材料制成，在不收外力时呈直线状，当电缆受到外界拉力时，会将变形棒42向靠近伸缩杆43方向压紧，变形棒42受力弯曲变形，如图7和图8所示，由于变形棒42长度固定，其变形的同时会带动一对圆盘41相互靠近，从而使得绕线架4整体长度减小，多个变形棒42所形成的截面分布范围缩小，使得其外侧缠绕的电缆长度减小，多余的电缆可在外界环境拉力作用下向外释放，降低电缆受拉损伤。

伸缩杆43用于提高一对圆盘41之间的位置稳定性，在变形棒42弯曲变形带动一对圆盘41相互靠近过程中，一对圆盘41可以保持相互平行状态；当一对圆盘41逐渐靠近时，压缩弹簧44处于被压缩状态，通过压缩弹簧44的弹力可以为电缆的绞紧提供反作用力，即为电缆抵抗环境作用提供抗拉能力，从而进一步降低电缆的受拉损伤。

结合图3和图6，阻流框板3包括网板32和一对固定连接于开合筒内壁的实侧板31，网板32固定连接于一对实侧板31之间，且网板32位于实侧板31远离开合筒内壁的一端，一对实侧板31之间滑动连接有实滑板33，实滑板33靠近网板32的一端固定连接有一对弹性带5，主网筒21的内侧设有一对无弹性绳6，弹性带5的端部活动贯穿网板32的网孔并与无弹性绳6的一端固定连接，无弹性绳6的另一端固定连接有挂钩7，请参阅图2，圆盘41上开设有绳孔4101，一对圆盘41相互靠近的一端均固定连接有挂环45，挂钩7与挂环45挂接。

结合图4，当将缠绕有电缆的绕线架4放入主网筒21中时，可手动将一对挂钩7分别穿过一对绳孔4101并与挂环45挂接，在挂接过程中，弹性带5会发生弹性拉伸，长度增大，便于适应技术人员的拉动，提供足够的长度供挂钩7穿过绳孔4101与挂环45连接，并且，在连接后，绕线架4完全放入主网筒21中时，弹性带5可恢复至初始长度。

实滑板33远离网板32的一端涂设有主磁性涂层，开合筒内壁开设有多个与主磁性涂层一一对应的副磁性涂层，副磁性涂层位于一对实侧板31之间，当绕线架4完全放入主网筒21中、弹性带5恢复至初始长度时，此时在无外力作用情况下，通过主磁性涂层和副磁性涂层的磁性作用，使得实滑板33可以远离网板32，向开合筒内壁靠近并贴合，此为本发明安装后的初始状态；补充说明：当其置于海底后，由于主网筒21、副网筒22和网板32均为网状结构，海水可进入开合筒内部以及阻流框板3的内部，实滑板33两侧海水压力相同，因此实滑板33可保持与开合筒内壁贴合的位置状态。

主磁性涂层和副磁性涂层之间的磁力小于弹性带5的弹力，这样当圆盘41移动对弹性带5和无弹性绳6进行拉动时，实滑板33会先与开合筒内壁分离，逐渐向网板32靠近直至贴合，使实滑板33与开合筒内壁间形成阻流腔(图10中“N”所标注位置)，提高开合筒在海底移动时所受到的海水阻力，从而有效降低电缆移动程度，深度降低电缆受拉损伤。

请参阅图6，主网筒21所对应的圆心角为90°-110°，主网筒21和副网筒22组成一个完成的空心主体，其中一个阻流框板3固定连接于副网筒22的内表面，其余三个阻流框板3均匀固定连接于主网筒21的内表面，绕线架4放置于多个阻流框板3之间，并且，主网筒21中左右两侧一对阻流框板3之间的最小间距大于圆盘41的直径，可有效保证绕线架4可以放入主网筒21中。

请参阅图5和图6，主网筒21和副网筒22的外端均固定连接有一对螺孔板8，相邻一对螺孔板8之间螺纹连接有螺栓，通过螺孔板8和螺栓实现主网筒21和副网筒22之间的封闭固定，请参阅图3和图4，主网筒21和副网筒22的一对侧端均开设有置缆槽201，置缆槽201的内壁固定连接有软垫，置缆槽201为电缆提供放置区域，且电缆受力可在一对置缆槽201中滑动。

一种海底电缆抗拉护管，其安装方法为：准备数量相同的开合筒和绕线架4，且单个开合筒和单个绕线架4为一组，根据实际环境需要，将多组开合筒和绕线架4呈间隔依次安装在电缆需要防护的部位，具体安装步骤如下：

S1、将电缆呈螺旋状缠绕在绕线架4的外侧，缠绕圈数为3-6；

通过合理设置缠绕圈数，既可提供有效的电缆释放长度，同时使得电缆在绞紧过程中不易因摩擦发生卡住情况；

S2、打开副网筒22，将缠绕有电缆的绕线架4放入主网筒21内部，并将一对挂钩7分别穿过一对绳孔4101，随后分别挂接在一对挂环45上；

S3、将绕线架4两端的电缆放置在主网筒21的置缆槽201内，然后盖上副网筒22，通过螺栓将主网筒21和副网筒22固定。

一种海底电缆抗拉护管，其对电缆的防护过程为：

A1、当电缆受海底环境影响发生过度移动时，绕线架4受到电缆施加的沿四周向中间方向的绞紧作用，绕线架4中间区域粗度减小，与此同时绕线架4整体长度减小(如图7和图8所示)；

A2、一方面，由于粗度减小，绕线架4外侧所缠绕的电缆长度减小，多余的电缆向外释放，适应环境作用，降低电缆受拉力度，此为一重防护；

A3、另一方面，由于绕线架4长度减小，对无弹性绳6和弹性带5起到拉动作用，使实滑板33向网板32靠近移动，实滑板33与开合筒内壁之间形成阻流腔(如图9和图10所示，图10中“N”所标注位置为阻流腔)，使电缆移动时受到的海水阻力增大，此为二重防护；

阻流框板3内形成阻流腔后，当电缆带动开合筒在海水中移动时，在移动方向上，海水会进入阻流腔中，使得开合筒在移动过程中需克服海水阻力，从而为电缆和开合筒抵抗环境作用提供抵抗能力，有效降低电缆移动程度；

A4、在环境作用消失后，绕线架4进行弹性恢复，使释放的电缆重新缠绕在绕线架4外侧，同时实滑板33在磁力作用下移回至初始位置，与开合筒内壁贴合。

本发明通过将电缆局部呈螺旋状缠绕在绕线架4外端，并将带有电缆的绕线架4放置在开合筒内部，当电缆受海底环境因素发生过度移动时，电缆在绕线架4上发生绞紧过程，使绕线架4形成长度缩短、中间区域粗度减小的状态，一方面，由于粗度减小，其外侧缠绕的电缆长度减小，多余的电缆可在外界环境拉力作用下向外释放，降低电缆受拉损伤，实现一重防护过程，另一方面，由于长度缩短，带动了实滑板33远离开合筒内壁，二者之间形成阻流腔，提高了电缆在移动时受到的海水阻力，降低电缆移动程度，实现二重防护过程，通过上述双重防护，实现了对海底电缆的有效抗拉保护。

以上所述；仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此；任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内；根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变；都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种海底电缆抗拉护管，其特征在于：包括开合筒和绕线架(4)，所述开合筒包括相互转动连接的主网筒(21)和副网筒(22)，所述开合筒的内部设有多个阻流框板(3)，多个所述阻流框板(3)均匀分布于主网筒(21)和副网筒(22)的内壁上，所述绕线架(4)放置于主网筒(21)和副网筒(22)所形成的空腔中，所述绕线架(4)包括一对圆盘(41)，一对所述圆盘(41)之间固定连接有多个均匀分布的变形棒(42)；

所述阻流框板(3)包括网板(32)和一对固定连接于开合筒内壁的实侧板(31)，所述网板(32)固定连接于一对实侧板(31)之间，且网板(32)位于实侧板(31)远离开合筒内壁的一端，一对所述实侧板(31)之间滑动连接有实滑板(33)，所述实滑板(33)靠近网板(32)的一端固定连接有一对弹性带(5)，所述主网筒(21)的内侧设有一对无弹性绳(6)，所述弹性带(5)的端部活动贯穿网板(32)的网孔并与无弹性绳(6)的一端固定连接，所述无弹性绳(6)的另一端固定连接有挂钩(7)，所述圆盘(41)上开设有绳孔(4101)，一对所述圆盘(41)相互靠近的一端均固定连接有挂环(45)，所述挂钩(7)与挂环(45)挂接。

2.根据权利要求1所述的一种海底电缆抗拉护管，其特征在于：所述主网筒(21)所对应的圆心角为90°-110°，所述主网筒(21)和副网筒(22)组成一个完成的空心主体。

3.根据权利要求1所述的一种海底电缆抗拉护管，其特征在于：其中一个所述阻流框板(3)固定连接于副网筒(22)的内表面，其余所述阻流框板(3)均匀固定连接于主网筒(21)的内表面，所述绕线架(4)放置于多个阻流框板(3)之间。

4.根据权利要求1所述的一种海底电缆抗拉护管，其特征在于：一对所述圆盘(41)之间还固定连接有伸缩杆(43)和压缩弹簧(44)，所述压缩弹簧(44)套于伸缩杆(43)的外侧，多个所述变形棒(42)均匀分布于压缩弹簧(44)的外侧。

5.根据权利要求1所述的一种海底电缆抗拉护管，其特征在于：所述实滑板(33)远离网板(32)的一端涂设有主磁性涂层，所述开合筒内壁开设有多个与主磁性涂层一一对应的副磁性涂层。

6.根据权利要求5所述的一种海底电缆抗拉护管，其特征在于：所述主磁性涂层和副磁性涂层之间的磁力小于弹性带(5)的弹力。

7.根据权利要求1所述的一种海底电缆抗拉护管，其特征在于：所述主网筒(21)和副网筒(22)的外端均固定连接有一对螺孔板(8)，相邻一对所述螺孔板(8)之间螺纹连接有螺栓。

8.根据权利要求1所述的一种海底电缆抗拉护管，其特征在于：所述主网筒(21)和副网筒(22)的一对侧端均开设有置缆槽(201)，所述置缆槽(201)的内壁固定连接有软垫。

9.根据权利要求8所述的一种海底电缆抗拉护管，其特征在于：其安装方法为：准备数量相同的开合筒和绕线架(4)，且单个开合筒和单个绕线架(4)为一组，根据实际环境需要，将多组开合筒和绕线架(4)呈间隔依次安装在电缆需要防护的部位，具体安装步骤如下：

S1、将电缆呈螺旋状缠绕在绕线架(4)的外侧，缠绕圈数为3-6；

S2、打开副网筒(22)，将缠绕有电缆的绕线架(4)放入主网筒(21)内部，并将一对挂钩(7)分别穿过一对绳孔(4101)，随后分别挂接在一对挂环(45)上；

S3、将绕线架(4)两端的电缆放置在主网筒(21)的置缆槽(201)内，然后盖上副网筒(22)，通过螺栓将主网筒(21)和副网筒(22)固定。

10.根据权利要求1所述的一种海底电缆抗拉护管，其特征在于：其对电缆的防护过程为：

A1、当电缆受海底环境影响发生过度移动时，绕线架(4)受到电缆施加的沿四周向中间方向的绞紧作用，绕线架(4)中间区域粗度减小，与此同时绕线架(4)整体长度减小；

A2、一方面，由于粗度减小，绕线架(4)外侧所缠绕的电缆长度减小，多余的电缆向外释放，适应环境作用，降低电缆受拉力度，此为一重防护；

A3、另一方面，由于绕线架(4)长度减小，对无弹性绳(6)和弹性带(5)起到拉动作用，使实滑板(33)向网板(32)靠近移动，实滑板(33)与开合筒内壁之间形成阻流腔，使电缆移动时受到的海水阻力增大，此为二重防护；

A4、在环境作用消失后，绕线架(4)进行弹性恢复，使释放的电缆重新缠绕在绕线架(4)外侧，同时实滑板(33)在磁力作用下移回至初始位置，与开合筒内壁贴合。

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