CN115641985A - 舰船用屏蔽万兆数据电缆及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种舰船用屏蔽万兆数据电缆及其制造方法，包括：骨架、导体、内阻水带、铝塑复合带、镀锡铜丝编织带、外阻水带及外护套，在骨架上设置有带有绝缘层的导体，在骨架上包覆有内阻水带，在内阻水带上包覆有铝塑复合带，在铝塑复合带上包覆有镀锡铜丝编织带，在镀锡铜丝编织带上包覆有外阻水带，在外阻水带上包覆有阻燃材料垫层，在阻燃材料垫层上包覆有外护套。本发明的优点在于：既能保证电缆的传输速率，又具备较高的屏蔽性能和优秀的轴向阻水性能。

Description

舰船用屏蔽万兆数据电缆及其制造方法

技术领域

本发明涉及电缆，尤其涉及舰船用屏蔽万兆数据电缆及其制造方法。

背景技术

随着信息网络的不断发展，信息沟通越来越频繁，信息交换容量也越来越大。在军事领域中，数据电缆也是网络信息重要的传输介质，一方面要提高传输速率，满足大容量信息的传输与交换，另一方面要提高传输稳定性，确保信息传输的质量以及屏蔽效果。而铺设在军舰船上的数据电缆在长时间受到潮湿环境的影响下容易发生导体受潮而降低传输效率的情况，目前市面上的舰船用数据电缆都是用阻水带进行绕包，在常规环境下进行绕包虽然能够用阻水带阻止外部的水分而不会影响到导体，但是舰船用数据电缆的使用环境是在高湿的海面或水面上，而舰船用数据电缆中的绝缘层具有一定的吸潮性能，当电缆长时间处于高湿环境中后容易使绝缘层中的水分析出而影响导体的传输效率，而且目前市面上舰船用数据电缆上只设置有一层屏蔽层，屏蔽效果差。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够保证传输效率、且屏蔽能力强的舰船用屏蔽万兆数据电缆及其制造方法。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：舰船用屏蔽万兆数据电缆及其制造方法，包括：骨架、导体、内阻水带、铝塑复合带、镀锡铜丝编织带、外阻水带、阻燃材料垫层及外护套，在骨架上设置有带有绝缘层的导体，在骨架上包覆有内阻水带，在内阻水带上包覆有铝塑复合带，在铝塑复合带上包覆有镀锡铜丝编织带，在镀锡铜丝编织带上包覆有外阻水带，在外阻水带上包覆有阻燃材料垫层，在阻燃材料垫层上包覆有外护套；

所述舰船用屏蔽万兆数据电缆的制造方法如下：S1、无氧铜杆放入到拉丝装置中拉制成无氧铜丝，再进行退火，无氧铜丝的延伸率控制在20～30％；S2、将多根无氧铜丝通过同心股绞合方式进行绞合，得到导体；S3、在导体上挤包有绝缘层，然后将两根导体对绞形成双导体，并将若干双导体间隔放置在骨架上；S4、打开抽真空干燥室，将抽真空干燥室进行抽真空及加热，使抽真空干燥室内的湿度低于20％，然后在抽真空干燥室中用内阻水带绕包在骨架上，将骨架与双导体进行绑扎；S5、在抽真空干燥室中用铝塑复合带绕包在内阻水带上；S6、在抽真空干燥室中用镀锡铜丝编织带编织包覆在铝塑复合带上；S7、在抽真空干燥室中通过阻水带纵包模将外阻水带纵包在镀锡铜丝编织带上；S8、在抽真空干燥室中先用阻燃材料垫层绕包在外阻水带上，再用外护套挤包在阻燃材料垫层上。

进一步的，前述的舰船用屏蔽万兆数据电缆及其制造方法，其中，所述骨架包括：圆柱形本体及挡片，在圆柱形本体的侧壁上沿着圆周均布有八个卡槽，在相间隔的四个卡槽中分别卡设有一个挡片，四个挡片将骨架分隔出四个放置区，在每个放置区中分别放置有一个双导体。

进一步的，前述的舰船用屏蔽万兆数据电缆及其制造方法，其中，所述外护套由无卤低烟阻燃聚烯烃制成。

进一步的，前述的舰船用屏蔽万兆数据电缆及其制造方法，其中，内阻水带和外阻水带的结构相同，以内阻水带为例，内阻水带包括：半导电无纺布及高吸水性树脂，半导电无纺布与高吸水性树脂通过抗水胶粘合而成，其制备方法如下：在半导电无纺布的一面喷涂抗水胶，然后将抗水胶干燥至胶内水分含量低于10％时，在抗水胶上喷洒高吸水性树脂颗粒，在半导电无纺布的另一面均匀喷涂有绝缘胶，绝缘胶的厚度为0.5mm，然后在抽真空干燥室中烘干；内阻水带中的绝缘胶一侧贴靠在导体的绝缘层上，内阻水带中的高吸水性树脂颗粒一侧贴靠在铝塑复合带上，外阻水带中的绝缘胶一侧贴靠在镀锡铜丝编织带上，外阻水带中的高吸水性树脂一侧贴靠在阻燃材料垫层上。

进一步的，前述的舰船用屏蔽万兆数据电缆及其制造方法，其中，所述镀锡铜丝编织带的编织密度≥90％。

进一步的，前述的舰船用屏蔽万兆数据电缆及其制造方法，其中，绝缘层由发泡聚烯烃制成。

进一步的，前述的舰船用屏蔽万兆数据电缆及其制造方法，其中，在S7中所述的阻水带纵包模包括：固定座，在固定座中设置有模座，在模座中设置有通孔，在模座的右侧壁上以通孔为圆心沿着圆周均布有四个滑槽，在四个滑槽中分别卡设滑动设置有一根滑杆，在各滑杆上分别设置有一块压紧板，在压紧板上设置有弧形内壁，四个压紧板的弧形内壁围设成一个能够变径的纵包孔，在各压紧板上分别设置有从左往右逐渐向上倾斜的斜侧壁，在四个压紧板上滑动套装有一个收紧套，在固定座上设置有能够驱动收紧套左右移动的驱动机构，在相邻的两个压紧板之间设置有复位弹簧。

进一步的，前述的舰船用屏蔽万兆数据电缆及其制造方法，其中，所述驱动机构包括：伺服电机、螺杆及连接板，伺服电机设置在固定座上，在伺服电机的输出轴上连接有螺杆，在收紧套上竖直设置有连接板，在连接板上开设有螺纹孔，螺杆与螺纹孔螺纹连接。

本发明的优点在于：1、在抽真空干燥室中进行绕包、挤包工作时能够对导体及各工序进行真空干燥，从而去除掉绝缘层中吸附的水分，这样，在高湿环境中使用时，绝缘层中就不会析出水分而影响到导体的传输效率，保证了导体的万兆传输速率。

2、由发泡聚烯烃制成的绝缘层，当其发泡度控制在40～60％时，能够降低导体的信号衰减值。

3、使用铝塑复合带及镀锡铜丝编织带能够起到双屏蔽作用，大大提高电缆的屏蔽效果，而且镀锡铜丝编织带还能起到支撑电缆的作用。

4、内阻水带和外阻水带两层阻水带具有较高的吸水性和轴向阻水性能，当电缆的外护套出现破损或电缆与接头相连的两端出现渗水情况时，内阻水带和外阻水带上的高吸水性树脂遇水后能够在数秒内吸收重于自身数百倍的水，吸水后的高吸水性树脂的体积会快速膨胀数百倍形成一个大凝胶，从而阻挡住外部的水。

附图说明

图1是本发明所述的舰船用屏蔽万兆数据电缆的剖面结构示意图。

图2是本发明中涉及的阻水带纵包模的结构示意图。

图3是图2中A-A方向的剖视结构示意图。

图4是图3中模座的左视方向的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及优选实施例对本发明所述的技术方案作进一步说明。

如图1所示，本发明所述的舰船用屏蔽万兆数据电缆及其制造方法，包括：骨架1、导体2、内阻水带3、铝塑复合带4、镀锡铜丝编织带5、外阻水带6、阻燃材料垫层7及外护套8，所述骨架1包括：圆柱形本体11及挡片12，在圆柱形本体11的侧壁上沿着圆周均布有八个卡槽13，在相间隔的四个卡槽13中分别卡设有一个挡片12，四个挡片12将骨架1分隔出四个放置区，在每个放置区中分别放置有双导体，所述双导体由两个带有绝缘层21的导体2对绞而成，所述绝缘层21由发泡聚烯烃制成，在骨架1上包覆有内阻水带3，内阻水带3将骨架1及置于骨架1上的导体2进行绑扎，在内阻水带3上包覆有铝塑复合带4，在铝塑复合带4上包覆有镀锡铜丝编织带5，所述镀锡铜丝编织带的编织密度≥90％，在镀锡铜丝编织带5上包覆有外阻水带6，在外阻水带6上包覆有阻燃材料垫层7，在阻燃材料垫层7上包覆有由无卤低烟阻燃聚烯烃制成的外护套8。

选择使用内阻水带3和外阻水带6两个阻水带，当电缆与接头相连的两端出现渗水情况时，内阻水带3和外阻水带6会同时吸水后膨胀，从而将铝塑复合带4及镀锡铜丝编织带5一起包裹着，防止海水对铝塑复合带4及镀锡铜丝编织带5的进一步腐蚀，而内阻水带3会包覆在导体2上，防止导体2被海水腐蚀，铝塑复合带4及镀锡铜丝编织带5不被进一步腐蚀后就能保证其良好的屏蔽效果，导体2不被浸湿、腐蚀就能保证良好的通信效果；

当外护套8起火后，外护套8虽然能够阻燃，但是还会有零星火焰穿过外护套8烧坏外阻水带6，从而降低外阻水带6的防水性，而在外阻水带6与外护套8之间设置阻燃材料垫层7后，阻燃材料垫层7能够阻挡零星火焰不与外阻水带6进行接触，从而保护外阻水带6，变相提高防水性。

上述舰船用屏蔽万兆数据电缆的制造方法如下：

S1、将无氧铜杆放入到拉丝装置中拉制成无氧铜丝，然后将无氧铜丝放入到感应式退火炉中通过感应电流加热进行退火，退火温度为550±10℃，退火时间为40min，进一步降低无氧铜丝的电阻，铜丝的延伸率控制在20～30％；

S2、将多根无氧铜丝放入到电缆绞合装置中通过同心股绞合方式进行绞合并压实压圆，得到导体2；

S3、在导体2上挤包有由发泡聚烯烃制成的绝缘层21，发泡聚烯烃的发泡度控制在40～60％，并通过火花试验机进行绝缘检测，然后将两根导体2放置到电缆绞合装置中进行对绞，得到双导体，然后将四个双导体间隔放置在骨架1上的四个放置区中；发泡聚烯烃制成的绝缘层21，当其发泡度控制在40～60％时，能够降低导体2的信号衰减值；

S4、打开抽真空干燥室，将抽真空干燥室进行抽真空及加热，使抽真空干燥室内的湿度低于20％，然后将带有双导体的骨架1置入到抽真空干燥室中，由于发泡聚烯烃的吸潮能力较强，所以在绝缘层21中残留有水分，在真空环境下绝缘层中的水分能够在较低温度下被快速汽化成水蒸气，水蒸气被排放到抽真空干燥室外，使导体2得到进一步的干燥，然后在抽真空干燥室中用内阻水带3采用重叠绕包方式绕包在骨架1上，将骨架1与双导体进行绑扎，内阻水带3的搭接率不少于50％；在真空干燥室中去除绝缘层21中的水分的方式相较于常规环境下的除水分方式不会使绝缘层21受到高温而老化，绝缘层21在经过真空高温干燥后，绝缘层21在高湿环境中使用时就不会析出水分而影响到导体2的传输效率，保证了导体2的万兆传输速率；

S5、在抽真空干燥室中用铝塑复合带4绕包在内阻水带3上，铝塑复合带4的铝箔层贴在内阻水带3上，铝塑复合带4的绕包方向与内阻水带3的绕包方向一致，铝塑复合带4的搭接率为20～25％；

S6、在抽真空干燥室中用镀锡铜丝编织带5编织包覆在铝塑复合带4上，镀锡铜丝编织带5由十五条镀锡铜丝线进行编织；

S7、在抽真空干燥室中通过阻水带纵包模将外阻水带6纵包在镀锡铜丝编织带5上，保证外阻水带6紧贴在镀锡铜丝编织带5上；

S8、在抽真空干燥室中用阻燃材料垫层7绕包在外阻水带6上，在阻燃材料垫层7上挤包有由无卤低烟阻燃聚烯烃制成的外护套8；无卤低烟阻燃聚烯烃具有低发烟量、高阻燃性能，在燃烧时不会产生大量的烟灰，不会影响后期救援，而且燃烧时碳化速度快，成膜性好，被点燃后能够实现离火自熄。

本实施例中，内阻水带3和外阻水带6的结构相同，以内阻水带3为例，内阻水带3包括：半导电无纺布及高吸水性树脂，半导电无纺布与高吸水性树脂通过抗水胶粘合而成，其制备方法如下：在半导电无纺布的一面喷涂抗水胶，然后将抗水胶干燥至胶内水分含量低于10％时，在抗水胶上喷洒高吸水性树脂颗粒，在半导电无纺布的另一面均匀喷涂有绝缘胶，绝缘胶的厚度为0.5mm，然后在抽真空干燥室中烘干。内阻水带3中的绝缘胶一侧贴靠在导体2的绝缘层21上，内阻水带3中的高吸水性树脂颗粒一侧贴靠在铝塑复合带4上，外阻水带6中的绝缘胶一侧贴靠在镀锡铜丝编织带5上，外阻水带6中的高吸水性树脂一侧贴靠在阻燃材料垫层7上。

如图2、图3、图4所示，在S7中所述的阻水带纵包模包括：固定座9，在固定座9中设置有模座91，在模座91中设置有通孔911，在模座91的右侧壁上以通孔911为圆心沿着圆周均布有四个滑槽92，在四个滑槽92中分别卡设滑动设置有一根滑杆93，在各滑杆93上分别设置有一块压紧板94，在压紧板94上设置有弧形内壁，四个压紧板94的弧形内壁围设成一个能够变径的纵包孔，在各压紧板94上分别设置有从左往右逐渐向上倾斜的斜侧壁，在四个压紧板94上滑动套装有一个收紧套95，在固定座9上设置有能够驱动收紧套95左右移动的驱动机构，所述驱动机构包括：伺服电机96、螺杆97及连接板98，伺服电机96设置在固定座9上，在伺服电机96的输出轴上连接有螺杆97，在收紧套95上竖直设置有连接板98，在连接板98上开设有螺纹孔，螺杆97与连接板98中的螺纹孔螺纹连接，在相邻的两个压紧板94之间设置有复位弹簧99。当外阻水带6需要纵包在镀锡铜丝编织带5上时，伺服电机96通过驱动螺杆97转动来带动连接板98及收紧套95往右移动，收紧套95在往右移动的过程中，通过与四个压紧板94的之间的过盈配合间隙来挤压四个压紧板94，四个压紧板94在受到挤压力后沿着滑槽92克服复位弹簧99的弹力后往内收缩，直至四个压紧板94压靠在外阻水带6上将外阻水带6收紧在镀锡铜丝编织带5上，这样就能通过调节四个压紧板94的位置来改变纵包孔的孔径，从而适配不同厚度的外阻水带6，当纵包完成后或需要将纵包孔变大则只需将收紧套95往左移动，降低与压紧板94的过盈配合，四个压紧板94在复位弹簧99的弹力作用下就会沿着滑槽92往外扩。阻水带纵包模在对外阻水带6进行纵包时，能够根据外阻水带6的厚度来调节纵包孔的孔径，使外阻水带6更加紧密得贴合在镀锡铜丝编织带5上，外阻水带6紧密贴合在镀锡铜丝编织带5上就能对镀锡铜丝编织带5起到更好地防水保护效果，镀锡铜丝编织带5就不容易被海水浸湿、腐蚀，这样，镀锡铜丝编织带5就能保持良好的屏蔽效果。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (8)

1.舰船用屏蔽万兆数据电缆及其制造方法，其特征在于：包括：骨架、导体、内阻水带、铝塑复合带、镀锡铜丝编织带、外阻水带、阻燃材料垫层及外护套，在骨架上设置有带有绝缘层的导体，在骨架上包覆有内阻水带，在内阻水带上包覆有铝塑复合带，在铝塑复合带上包覆有镀锡铜丝编织带，在镀锡铜丝编织带上包覆有外阻水带，在外阻水带上包覆有阻燃材料垫层，在阻燃材料垫层上包覆有外护套；

所述舰船用屏蔽万兆数据电缆的制造方法如下：S1、无氧铜杆放入到拉丝装置中拉制成无氧铜丝，再进行退火，无氧铜丝的延伸率控制在20～30％；S2、将多根无氧铜丝通过同心股绞合方式进行绞合，得到导体；S3、在导体上挤包有绝缘层，然后将两根导体对绞形成双导体，并将若干双导体间隔放置在骨架上；S4、打开抽真空干燥室，将抽真空干燥室进行抽真空及加热，使抽真空干燥室内的湿度低于20％，然后在抽真空干燥室中用内阻水带绕包在骨架上，将骨架与双导体进行绑扎；S5、在抽真空干燥室中用铝塑复合带绕包在内阻水带上；S6、在抽真空干燥室中用镀锡铜丝编织带编织包覆在铝塑复合带上；S7、在抽真空干燥室中通过阻水带纵包模将外阻水带纵包在镀锡铜丝编织带上；S8、在抽真空干燥室中先用阻燃材料垫层绕包在外阻水带上，再用外护套挤包在阻燃材料垫层上。

2.根据权利要求1所述的舰船用屏蔽万兆数据电缆及其制造方法，其特征在于：所述骨架包括：圆柱形本体及挡片，在圆柱形本体的侧壁上沿着圆周均布有八个卡槽，在相间隔的四个卡槽中分别卡设有一个挡片，四个挡片将骨架分隔出四个放置区，在每个放置区中分别放置有一个双导体。

3.根据权利要求1所述的舰船用屏蔽万兆数据电缆及其制造方法，其特征在于：所述外护套由无卤低烟阻燃聚烯烃制成。

4.根据权利要求1所述的舰船用屏蔽万兆数据电缆及其制造方法，其特征在于：内阻水带和外阻水带的结构相同，以内阻水带为例，内阻水带包括：半导电无纺布及高吸水性树脂，半导电无纺布与高吸水性树脂通过抗水胶粘合而成，其制备方法如下：在半导电无纺布的一面喷涂抗水胶，然后将抗水胶干燥至胶内水分含量低于10％时，在抗水胶上喷洒高吸水性树脂颗粒，在半导电无纺布的另一面均匀喷涂有绝缘胶，绝缘胶的厚度为0.5mm，然后在抽真空干燥室中烘干；内阻水带中的绝缘胶一侧贴靠在导体的绝缘层上，内阻水带中的高吸水性树脂颗粒一侧贴靠在铝塑复合带上，外阻水带中的绝缘胶一侧贴靠在镀锡铜丝编织带上，外阻水带中的高吸水性树脂一侧贴靠在阻燃材料垫层上。

5.根据权利要求1所述的舰船用屏蔽万兆数据电缆及其制造方法，其特征在于：所述镀锡铜丝编织带的编织密度≥90％。

6.根据权利要求1所述的舰船用屏蔽万兆数据电缆及其制造方法，其特征在于：绝缘层由发泡聚烯烃制成。

7.根据权利要求1所述的舰船用屏蔽万兆数据电缆及其制造方法，其特征在于：在S7中所述的阻水带纵包模包括：固定座，在固定座中设置有模座，在模座中设置有通孔，在模座的右侧壁上以通孔为圆心沿着圆周均布有四个滑槽，在四个滑槽中分别卡设滑动设置有一根滑杆，在各滑杆上分别设置有一块压紧板，在压紧板上设置有弧形内壁，四个压紧板的弧形内壁围设成一个能够变径的纵包孔，在各压紧板上分别设置有从左往右逐渐向上倾斜的斜侧壁，在四个压紧板上滑动套装有一个收紧套，在固定座上设置有能够驱动收紧套左右移动的驱动机构，在相邻的两个压紧板之间设置有复位弹簧。

8.根据权利要求7所述的舰船用屏蔽万兆数据电缆及其制造方法，其特征在于：所述驱动机构包括：伺服电机、螺杆及连接板，伺服电机设置在固定座上，在伺服电机的输出轴上连接有螺杆，在收紧套上竖直设置有连接板，在连接板上开设有螺纹孔，螺杆与螺纹孔螺纹连接。

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