CN115910455A - 一种轻型耐高温发动机电缆 - Google Patents

Abstract

本说明书实施例提供一种轻型耐高温发动机电缆，包括：耐高温连接器、尾部附件和导线成缆组件，玄武岩套管套设在导线成缆组件外层，导线成缆组件通过尾部附件连接至耐高温连接器；导线成缆组件包括：至少一根导线导体、隔热层和导线成缆外总屏蔽层，导线导体的外层从内至外依次套设隔热层和导线成缆外总屏蔽层。通过采用新型耐高温连接器、尾部附件、导线成缆组件和玄武岩套管的结构，能够在长期超高温工作温度‑55℃～+350℃、短期工作温度+380℃、不超过15min/h的环境下实现信号传输，同时通过纤维编织层进行隔热，导线成缆外总屏蔽层增强屏蔽性，使电缆具有耐严苛环境能力的同时，尽可能提高电缆耐温等级。

Description

一种轻型耐高温发动机电缆

技术领域

本说明书涉及发动机电缆技术领域，具体涉及一种轻型耐高温发动机电缆。

背景技术

空天领域配套的发动机电缆，其特点在于耐温环境等级要求比普通发动机电缆高。高温区长时温度+350℃，短时+380℃高温。且要求产品在满足性能环境指标要求的同时，最大程度减轻电缆重量，提升发动机整体性能，减轻发动机承载负荷。目前为止，国内已有的耐此超高温的发动机电缆，一种为全金属防护结构，一种为多层隔热层和复杂结构的高低温转阶段结构。以上两种结构电缆均体积大、重量大且不易弯曲敷设。

传统高温电缆通过缠绕多层隔热带和隔热材料层或者采用铠装导线的方式来实现耐高温性能，但存在重量大、集成度低、加工线束难度大等缺陷。因此，目前急需具有耐严苛环境能力的同时，又具有高耐温等级且整体重量较轻的发动机电缆。

发明内容

有鉴于此，本说明书实施例提供一种轻型耐高温发动机电缆，达到发动机电缆的整体重量较轻的同时能够在长期超高温环境工作的目的。

本说明书实施例提供以下技术方案：

一种轻型耐高温发动机电缆，包括：

耐高温连接器、玄武岩套管、尾部附件和导线成缆组件，玄武岩套管套设在导线成缆组件外层，导线成缆组件通过尾部附件连接至耐高温连接器；

导线成缆组件包括：至少一根导线导体、隔热层和导线成缆外总屏蔽层，导线导体的外层从内至外依次套设隔热层和导线成缆外总屏蔽层。

进一步地，导线成缆组件还包括至少一根线芯，每个根芯包括至少一根导线，导线包括：

导线导体、导线绝缘层和分纤维编织层，导线导体外层从内至外依次套设导线绝缘层和分纤维编织层；

线芯包括分屏蔽层，分屏蔽层套设在导线的外层。

进一步地，导线可为多根，分屏蔽层套设在多根导线的外层。

进一步地，导线成缆组件还包括绕包层、隔热层和导线成缆外总屏蔽层，线芯的外层从内至外依次套设绕包层、隔热层和导线成缆外总屏蔽层。

进一步地，线芯可为多根，绕包层、隔热层和导线成缆外总屏蔽层依次套设在多根线芯的外层。

进一步地，尾部附件包括钢扎带，外部玄武岩套管的尾端和耐高温连接器通过钢扎带压紧固定。

进一步地，导线成缆外总屏蔽层的尾端和耐高温连接器通过钢扎带压紧固定。

进一步地，玄武岩套管的材料为玄武岩纤维编织物。

进一步地，耐高温连接器包括：外壳、插孔、绝缘体和封线体，插孔设置在绝缘体中，绝缘体设置在耐高温连接器朝向插孔的一侧，封线体设置在耐高温连接器朝向导线成缆组件的一侧，外壳套设在耐高温连接器的外侧。

进一步地，耐高温连接器包括：外壳的材料为不锈钢、钛合金中的一种或者几种组合，插孔的材料为耐高温合金，绝缘体和封线体的材料均为耐350℃高温橡胶材料。

与现有技术相比，本说明书实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到的有益效果至少包括：

通过采用新型耐高温连接器、尾部附件、导线成缆组件和玄武岩套管的结构，能够在长期超高温工作温度-55℃～+350℃、短期工作温度+380℃、不超过15min/h的环境下实现信号传输，同时通过纤维编织层进行隔热，导线成缆外总屏蔽层增强屏蔽性，使电缆具有耐严苛环境能力的同时，尽可能提高电缆耐温等级。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本发明实施例的轻型耐高温发动机电缆整体结构图；

图2是本发明实施例的发动机电缆的玄武岩套管位置示意图；

图3是本发明实施例的导线成缆组件整体结构图；

图4是本发明实施例的尾部附件整体结构图。

附图标记说明：1、导线成缆组件；101、导线导体；102、导线绝缘层；103、分纤维编织层；104、分屏蔽层；105、绕包层；106、隔热层；107、导线成缆外总屏蔽层；2、玄武岩套管；3、耐高温连接器；4、尾部附件；5、钢扎带。

具体实施方式

下面结合附图对本申请实施例进行详细描述。

以下通过特定的具体实例说明本申请的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本申请的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。本申请还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本申请的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

要说明的是，下文描述在所附权利要求书的范围内的实施例的各种方面。应显而易见，本文中所描述的方面可体现于广泛多种形式中，且本文中所描述的任何特定结构及/或功能仅为说明性的。基于本申请，所属领域的技术人员应了解，本文中所描述的一个方面可与任何其它方面独立地实施，且可以各种方式组合这些方面中的两者或两者以上。举例来说，可使用本文中所阐述的任何数目和方面来实施设备及/或实践方法。另外，可使用除了本文中所阐述的方面中的一或多者之外的其它结构及/或功能性实施此设备及/或实践此方法。

还需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本申请的基本构想，图式中仅显示与本申请中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

另外，在以下描述中，提供具体细节是为了便于透彻理解实例。然而，所属领域的技术人员将理解，可在没有这些特定细节的情况下实践所述方面。

以下结合附图，说明本申请各实施例提供的技术方案。

参考图1，为了使电缆具有耐严苛环境能力的同时，尽可能提高电缆耐温等级，减轻电缆整体重量，本发明实施例的轻型耐高温发动机电缆，包括：

耐高温连接器3、玄武岩套管2、尾部附件4和导线成缆组件1，玄武岩套管2套设在导线成缆组件1的外层，导线成缆组件1通过尾部附件4连接至耐高温连接器3。

耐高温连接器3选用新型耐高温连接器，在传统圆形系列连接器基础上研制的高温高密度电连接器，温度等级由200℃提升至350℃，孔位排列密度保持与传统圆形系列产品同等水平，接口尺寸、安装尺寸不变。传统高温连接器均采用陶瓷材料，易吸潮，且孔组排位有限，仅适用于低密度接口要求的电缆。耐高温连接器3包括：外壳、插孔、绝缘体和封线体，插孔设置在绝缘体中，绝缘体设置在耐高温连接器朝向插孔的一侧，封线体设置在耐高温连接器朝向导线成缆组件1的一侧，外壳套设在耐高温连接器3的外侧。

耐高温连接器3的外壳材料选用不锈钢/钛合金材料，插孔材料选用耐高温合金，绝缘体、封线体选用耐350℃特殊的高温橡胶材料，绝缘体进行了改进，解决了陶瓷绝缘体类高温连接器无法实现高密度成型及易吸潮的缺点；机械式绝缘体固位机构设计，提升高温及振动下结构的稳定性；兼具耐高温和高密度的双重属性，更小尺寸、更轻重量提供更多信号的连接。

参考图2，结合发动机电缆的环境温度、腐蚀防护、电磁防护、轻量化等要求，在导线成缆组件1的导线成缆外总屏蔽层107的外部套设有玄武岩套管2，玄武岩为新型耐高温材料，具有重量轻，耐高温(350℃)，抗氧化，耐腐蚀性强的特点，玄武岩套管2为特殊玄武岩纤维纱编织而成，护套柔软，重量轻，颜色较深，可保护内部结构不受油污、盐雾等外界腐蚀物质侵蚀，起到保护导线成缆组件1、抗高温和阻燃的作用。

传统高温电缆有两种，一种为采用一般耐高温电缆，外层通过缠绕多层隔热带和隔热材料层来实现耐高温性能，另一种为铠装导线，多用于核工业和燃气轮机，但铠装电缆为全金属管结构，重量大、集成度低、生产周期长，无法弯曲，同时还存在不易更改，加工线束难度大的缺陷，不适用于航空发动机。

参考图3，本发明实施例的导线成缆组件1取代传统导线集束穿套的方式，采用一体成缆直接作为电缆分支。

导线成缆组件包括：至少一根线芯，每根线芯包括至少一根导线、隔热层106、导线成缆外总屏蔽层107、分屏蔽层104和绕包层105。导线成缆组件通过专用加工设备挤压集束而成，相比于传统人工集束导线束，该导线成缆组件线径小，编制层密度高，整体稳定性高。

导线导体101、导线绝缘层102和分纤维编织层103，导线导体101外层从内至外依次套设导线绝缘层102和分纤维编织层103，线芯包括分屏蔽层104，分屏蔽层104套设在导线的外层。导线可为多根，分屏蔽层104套设在多根导线的外层。

轻型耐高温发动机电缆还包括绕包层105、隔热层106和导线成缆外总屏蔽层107，线芯的外层从内至外依次套设绕包层105、隔热层106和导线成缆外总屏蔽层107。线芯可为多根，当线芯为多根时，设绕包层105、隔热层106和导线成缆外总屏蔽层107依次套设在多根线芯的外层。

导线成缆组件1的结构为导线绝缘层102外填充双层纤维编织(分纤维编织层103和隔热层106)进行隔热、双层屏蔽层(分屏蔽层104与导线成缆外总屏蔽层107)以增强屏蔽性，用绕包层105对多线芯进行集束保护。根据电气接口需求可定制对应线芯的多芯成缆，挤压成型，体积减小、减轻重量，无需二次组装，解决了以往高温电缆多层的防护层组合造成了导线线径较粗，尾部附件出线口无法适配，高密孔组的连接器无法使用此结构等加工难题。

参考图4，导线成缆外总屏蔽层107的尾端和耐高温连接器3通过钢扎带5压紧固定。尾部附件4端接主要是保证耐高温连接器3与导线成缆外总屏蔽层107的可靠连接以实现轻型耐高温发动机电缆屏蔽的连续性，同时使玄武岩套管2与耐高温连接器3连接固定以防止电连接器内部导线受力。尾部附件4均采用屏蔽式尾部附件，导线成缆组件1外屏蔽打散后，与玄武岩套管2分别通过钢扎带5压紧的方式与耐高温连接器3的壳体360°连接。该结构取代了传统压板与螺钉打保险的结构，同时用打锁片的方式取代了通过保险丝使尾部附件防松的机构，简化了尾部附件处理的方式，避免保险丝与螺钉尖角扎伤护套，同时能够保证尾部附件与导线束的可靠连接，提高产品外观质量，提升可靠性。

本发明实施例的有益效果为：

通过采用新型耐高温连接器、耐超高温导线成缆组件和玄武岩套管的结构，能够在长期超高温工作温度-55℃～+350℃、短期工作温度+380℃、不超过15min/h的环境下实现信号传输；轻型耐高温发动机电缆在实现耐超高温的环境要求基础上，还需满足发动机抗振动、耐腐蚀、电磁兼容的使用环境要求，该轻型耐高温发动机电缆结构在实现上述要求的基础上，选用轻型材料，取代常规耐高温全金属防护结构，采用新型非金属玄武岩管结构，简化电缆结构，去掉传统多层隔热结构，减轻电缆重量；耐高温连接器尾部附件均采用屏蔽式尾部附件，导线成缆组件外屏蔽打散后，与玄武岩套管分别通过钢扎带压紧的方式与连接器壳体360°连接。使导线成缆组件双层屏蔽(分屏蔽层+导线成缆外总屏蔽)、耐高温连接器及尾部附件构成一个完整的屏蔽体，轻型耐高温发动机电缆的整体屏蔽效能达到最优，满足发动机使用环境。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例侧重说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于后面说明的方法实施例而言，由于其与系统是对应的，描述比较简单，相关之处参见系统实施例的部分说明即可。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请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申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种轻型耐高温发动机电缆，其特征在于，包括：

耐高温连接器(3)、玄武岩套管(2)、尾部附件(4)和导线成缆组件(1)，玄武岩套管(2)套设在导线成缆组件(1)的外层，导线成缆组件(1)通过尾部附件(4)连接至耐高温连接器(3)；

导线成缆组件(1)包括：至少一根导线导体(101)、隔热层(106)和导线成缆外总屏蔽层(107)，导线导体(101)的外层从内至外依次套设隔热层(106)和导线成缆外总屏蔽层(107)。

2.根据权利要求1所述的轻型耐高温发动机电缆，其特征在于，导线成缆组件(1)还包括至少一根线芯，每根所述线芯包括至少一根导线，所述导线包括：

导线导体(101)、导线绝缘层(102)和分纤维编织层(103)，导线导体(101)外层从内至外依次套设导线绝缘层(102)和分纤维编织层(103)；

所述线芯包括分屏蔽层(104)，分屏蔽层(104)套设在所述导线的外层。

3.根据权利要求2所述的轻型耐高温发动机电缆，其特征在于，所述导线可为多根，分屏蔽层(104)套设在所述多根导线的外层。

4.根据权利要求2所述的轻型耐高温发动机电缆，其特征在于，导线成缆组件(1)还包括绕包层(105)、隔热层(106)和导线成缆外总屏蔽层(107)，所述线芯的外层从内至外依次套设绕包层(105)、隔热层(106)和导线成缆外总屏蔽层(107)。

5.根据权利要求4所述的轻型耐高温发动机电缆，其特征在于，所述线芯可为多根，绕包层(105)、隔热层(106)和导线成缆外总屏蔽层(107)依次套设在所述多根线芯的外层。

6.根据权利要求1所述的轻型耐高温发动机电缆，其特征在于，尾部附件(4)包括钢扎带(5)，外部玄武岩套管(2)的尾端和耐高温连接器(3)通过钢扎带(5)压紧固定。

7.根据权利要求6所述的轻型耐高温发动机电缆，其特征在于，导线成缆外总屏蔽层(107)的尾端和耐高温连接器(3)通过钢扎带(5)压紧固定。

8.根据权利要求1所述的轻型耐高温发动机电缆，其特征在于，玄武岩套管(2)的材料为玄武岩纤维编织物。

9.根据权利要求1所述的轻型耐高温发动机电缆，其特征在于，耐高温连接器(3)包括：外壳、插孔、绝缘体和封线体，所述插孔设置在所述绝缘体中，所述绝缘体设置在所述耐高温连接器朝向所述插孔的一侧，所述封线体设置在所述耐高温连接器朝向导线成缆组件(1)的一侧，所述外壳套设在耐高温连接器(3)的外侧。

10.根据权利要求9所述的轻型耐高温发动机电缆，其特征在于，所述外壳的材料为不锈钢、钛合金中的一种或者几种组合，所述插孔的材料为耐高温合金，所述绝缘体和所述封线体的材料均为耐350℃高温橡胶材料。

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