CN116052957B - 一种防滑移的光电复合缆芳纶铠装制造工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种防滑移的光电复合缆芳纶铠装制造工艺，包括以下步骤：光电复合缆芯的放线、第一恒张力牵引、水基粘合剂的涂覆、第一层芳纶的铠装、第二层芳纶的铠装、第三层芳纶的铠装、第四层芳纶的铠装、烘干、挤塑、第二恒张力牵引和成品收线。通过上述方式，本发明所述的防滑移的光电复合缆芳纶铠装制造工艺，实现了低缝隙率、高强度、防滑移的水下特种光电复合缆芳纶铠装的生产，解决了光电复合缆的芳纶铠装层与内外护层之间的滑移问题，同时有效提升了芳纶铠装层的出力效率，降低了芳纶铠装层的缝隙率，芳纶间排列更加紧密，成品整缆更加紧实，可优化成品整缆的结构尺寸，使得光电复合缆更高强、更轻型以及更灵活。
Description
技术领域
本发明涉及光电复合缆技术领域，特别是涉及一种防滑移的光电复合缆芳纶铠装制造工艺。
背景技术
随着海洋科考、勘探及任务执行等向更深更远海域的推进，水下特种光电复合缆需要向更高强、更轻型及更灵活的方向变革，水下作业型光电复合缆主要有芳纶铠装型水下特种光电复合缆和钢丝铠装型水下特种光电复合缆，芳纶铠装型水下特种光电复合缆可以满足缆在水中正浮力、零浮力和微重力等不同工况需求，以降低缆在水中的阻力，有效释放水下机器人的动力。当水深超5000m深度后，钢丝铠装型水下特种光电复合缆由于钢丝承力上限与自身重量下限的矛盾点，几乎无法实现平衡，此时，芳纶铠装型光电复合缆可以完全匹配此水深的应用场景。
目前水下特种光电复合缆的芳纶铠装结构大多数处于内护套外层，此类产品的内护套材料为聚乙烯、聚氨酯弹性体以及热塑性聚酯弹性体等表面光滑、低摩擦力的护层材料，在芳纶铠装生产过程中或后续产品使用时，芳纶铠装层与内护层之间更容易产生相对滑移，导致芳纶层与光电复合缆芯不再是一体化结构。芳纶铠装层与内护层之间的相对滑移，一方面会造成各支芳纶承力效果不均匀，芳纶铠装层承力值大幅折扣，另一方面，当芳纶与光电复合缆芯脱离，在使用时，芳纶铠装受力后相对滑移会导致芳纶向一侧集中，像绳索一样缠绕并勒紧光电复合缆芯，极大可能导致缆芯损伤，甚至导致光电单元的失效，需要进行改进。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种防滑移的光电复合缆芳纶铠装制造工艺，提升结构稳定性，避免光电复合缆层间滑移问题。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种防滑移的光电复合缆芳纶铠装制造工艺，包括以下步骤：
A、光电复合缆芯的放线：通过放线装置，进行光电复合缆芯的放线，调节放线速度及张力，所述光电复合缆芯包括内护套及位于内护套中的光纤单元及导线；
B、第一恒张力牵引：通过张力设置及收线张力匹配，利用牵引设备的调节，达到后续芳纶铠装与挤塑过程的恒张力；
C、水基粘合剂的涂覆：利用水基粘合剂的涂覆装置中的压力泵进行水基粘合剂抽取，通过管道传送至位于光电复合缆芯路径侧面的喷头，将水基粘合剂涂覆于光电复合缆芯的表面；
D、第一层芳纶的铠装：通过第一芳纶铠装设备，在涂覆水基粘合剂后的光电复合缆芯的内护套表面，进行低捻度和大线密度的第一层芳纶的铠装，通过增大芳纶铠装的张力，实现低捻度芳纶铠装后的扁平化，实现对内护套的全覆盖和收紧，降低芳纶间缝隙率及铠装外径；
E、第二层芳纶的铠装：通过第二芳纶铠装设备，在第一层芳纶的表面，通过增大芳纶铠装的张力，进行低捻度和大线密度的第二层芳纶的铠装，进一步收紧第一层芳纶与光电复合缆芯；
F、第三层芳纶的铠装：通过第三芳纶铠装设备，在第二层芳纶的表面，通过增大芳纶铠装的张力，进行低捻度和大线密度的第三层芳纶的铠装，进一步收紧第二层芳纶；
G、第四层芳纶的铠装：通过第四芳纶铠装设备，在第三层芳纶的表面，进行第四层芳纶的铠装，增加芳纶铠装捻度，留有芳纶铠装间隙，收紧第三层芳纶的同时，以增强第四层芳纶同后续的外护套的连接；
H、烘干：通过芳纶烘干装置在挤塑前对4层芳纶铠装进行烘干；
I、挤塑：在铠装的第四层芳纶外侧进行外护套的同机挤塑，采用挤压模式，使得外护套材料镶嵌至第四层芳纶的铠装间隙，实现芳纶铠装及外护套的一体化；
J、第二恒张力牵引：通过张力调节及放线张力匹配，利用牵引设备进行挤塑后外护套的牵引，达到芳纶铠装与挤塑过程的恒张力；
K、成品收线：调节速度及张力，通过收线装置进行稳定收线及盘缆。
在本发明一个较佳实施例中，在水基粘合剂的涂覆步骤中，通过在水基粘合剂的涂覆装置中安装导轮进行光电复合缆芯的导向，保证水基粘合剂前后涂覆的均匀性，且涂覆厚度不超过0.2mm。
在本发明一个较佳实施例中，在挤塑步骤中，外护套挤出后先通过水槽进行冷却，再利用测径仪进行检测，最后通过喷码机进行印字。
在本发明一个较佳实施例中，第一层芳纶的铠装、第二层芳纶的铠装和第三层芳纶的铠装步骤中，芳纶纱的线密度设定为24000dtex-28000dtex，捻度设定为3捻/m-5捻/m。
在本发明一个较佳实施例中，第四层芳纶的铠装步骤中，芳纶纱的捻度设定为25捻/m-30捻/m。
在本发明一个较佳实施例中，第一层芳纶的铠装、第二层芳纶的铠装和第三层芳纶的铠装步骤中，芳纶纱的铠装张力为60 N。
在本发明一个较佳实施例中，水基粘合剂的粘度为1500cps-3500cps。
在本发明一个较佳实施例中，第一层芳纶的铠装和第二层芳纶的铠装分别采用24支芳纶纱，第三层芳纶和第四层芳纶分别采用18支芳纶纱。
本发明的有益效果是：本发明指出的一种防滑移的光电复合缆芳纶铠装制造工艺，实现了低缝隙率、高强度、防滑移的水下特种光电复合缆芳纶铠装的生产，解决了光电复合缆的芳纶铠装层与内外护层之间的滑移问题，同时有效提升了芳纶铠装层的出力效率，降低了芳纶铠装层的缝隙率，芳纶间排列更加紧密，成品整缆更加紧实，可优化成品整缆的结构尺寸，使得光电复合缆更高强、更轻型以及更灵活，用极高性价比的方法解决了芳纶铠装结构的水下特种光电复合缆的技术壁垒。
实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例包括：
一种防滑移的光电复合缆芳纶铠装制造工艺，包括以下步骤：
A、光电复合缆芯的放线：通过放线装置，进行光电复合缆芯的放线，调节放线速度及张力，所述光电复合缆芯包括内护套及位于内护套中的光纤单元及导线；
B、第一恒张力牵引：通过张力设置及收线张力匹配，利用牵引设备的调节，达到后续芳纶铠装与挤塑过程的恒张力，在本实施例中，张力为500N；
C、水基粘合剂的涂覆：利用水基粘合剂的涂覆装置中的压力泵进行水基粘合剂抽取，通过管道传送至位于光电复合缆芯路径侧面的多个喷头，将水基粘合剂涂覆于光电复合缆芯的表面，在本实施例中，水基粘合剂的粘度为1500cps-3500cps，通过在水基粘合剂的涂覆装置中安装导轮进行光电复合缆芯的导向，保证水基粘合剂前后涂覆的均匀性，且涂覆厚度控制在0.1mm左右，不超过0.2mm，通过水基粘合剂，可以提升后续芳纶铠装与内护套表面的粘结力；
D、第一层芳纶的铠装：通过第一芳纶铠装设备，在涂覆水基粘合剂后的光电复合缆芯的内护套表面，进行低捻度和大线密度的第一层芳纶的铠装，采用采用24支芳纶纱，通过增大芳纶铠装的张力至 60 N，实现低捻度芳纶铠装后的扁平化，实现对内护套的全覆盖和收紧，降低芳纶间缝隙率及铠装外径，在本实施例中，芳纶纱的大线密度设定为24000dtextex，捻度设定为3捻/m；
E、第二层芳纶的铠装：通过第二芳纶铠装设备，在第一层芳纶的表面，通过增大芳纶铠装的张力至 60 N，进行低捻度和大线密度的第二层芳纶的铠装，在本实施例中，采用采用24支芳纶纱，芳纶纱的线密度设定为26000dtex，捻度设定为4捻/m，进一步收紧第一层芳纶与光电复合缆芯；
F、第三层芳纶的铠装：通过第三芳纶铠装设备，在第二层芳纶的表面，通过增大芳纶铠装的张力至 60 N，进行低捻度和大线密度的第三层芳纶的铠装，在本实施例中，采用18支芳纶纱，芳纶纱的线密度设定为28000dtex，捻度设定为5捻/m，进一步收紧第二层芳纶；
G、第四层芳纶的铠装：通过第四芳纶铠装设备，在第三层芳纶的表面，进行第四层芳纶的铠装，增加芳纶铠装捻度，在本实施例中，采用18支芳纶纱，芳纶纱的捻度设定为25捻/m-30捻/m，留有芳纶铠装间隙，收紧第三层芳纶的同时，以增强第四层芳纶同后续的外护套的连接，4层芳纶铠装紧密结合，与传统工艺相比，外径降低3mm，整体的抗拉强度可以提升40KN；
H、烘干：通过芳纶烘干装置在挤塑前对4层芳纶铠装进行烘干，避免因芳纶吸潮或水基粘合剂挥发引起后续挤塑表面气泡不良问题；
I、挤塑：在铠装的第四层芳纶外侧进行外护套的同机挤塑，采用挤压模式，使得外护套材料镶嵌至第四层芳纶的铠装间隙，实现芳纶铠装及外护套的一体化，外护套挤出后先通过水槽进行冷却，再利用测径仪进行检测，合格后通过喷码机进行印字；
J、第二恒张力牵引：通过张力调节及放线张力匹配，利用牵引设备进行挤塑后外护套的牵引，达到芳纶铠装与挤塑过程的恒张力；
K、成品收线：调节速度及张力，通过收线装置进行稳定收线及盘缆。
综上所述，本发明指出的一种防滑移的光电复合缆芳纶铠装制造工艺，通过在光电复合缆芯上直接铠装低捻度、高强度、大线密度的芳纶纱，利用芳纶纱结构设计，解决了光电复合缆的层间滑移问题，提高了结构强度，优化了外径尺寸，适用于水下特种光电复合缆的生产。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (5)
1.一种防滑移的光电复合缆芳纶铠装制造工艺，其特征在于，包括以下步骤：
A、光电复合缆芯的放线：通过放线装置，进行光电复合缆芯的放线，调节放线速度及张力，所述光电复合缆芯包括内护套及位于内护套中的光纤单元及导线；
B、第一恒张力牵引：通过张力设置及收线张力匹配，利用牵引设备的调节，达到后续芳纶铠装与挤塑过程的恒张力；
C、水基粘合剂的涂覆：利用水基粘合剂的涂覆装置中的压力泵进行水基粘合剂抽取，通过管道传送至位于光电复合缆芯路径侧面的喷头，将水基粘合剂涂覆于光电复合缆芯的表面；
D、第一层芳纶的铠装：通过第一芳纶铠装设备，在涂覆水基粘合剂后的光电复合缆芯的内护套表面，进行低捻度和大线密度的第一层芳纶的铠装，通过增大芳纶铠装的张力，实现低捻度芳纶铠装后的扁平化，实现对内护套的全覆盖和收紧，降低芳纶间缝隙率及铠装外径；
E、第二层芳纶的铠装：通过第二芳纶铠装设备，在第一层芳纶的表面，通过增大芳纶铠装的张力，进行低捻度和大线密度的第二层芳纶的铠装，进一步收紧第一层芳纶与光电复合缆芯；
F、第三层芳纶的铠装：通过第三芳纶铠装设备，在第二层芳纶的表面，通过增大芳纶铠装的张力，进行低捻度和大线密度的第三层芳纶的铠装，进一步收紧第二层芳纶；
G、第四层芳纶的铠装：通过第四芳纶铠装设备，在第三层芳纶的表面，进行第四层芳纶的铠装，增加芳纶铠装捻度，留有芳纶铠装间隙，收紧第三层芳纶的同时，以增强第四层芳纶同后续的外护套的连接；
H、烘干：通过芳纶烘干装置在挤塑前对4层芳纶铠装进行烘干；
I、挤塑：在铠装的第四层芳纶外侧进行外护套的同机挤塑，采用挤压模式，使得外护套材料镶嵌至第四层芳纶的铠装间隙，实现芳纶铠装及外护套的一体化；
J、第二恒张力牵引：通过张力调节及放线张力匹配，利用牵引设备进行挤塑后外护套的牵引，达到芳纶铠装与挤塑过程的恒张力；
K、成品收线：调节速度及张力，通过收线装置进行稳定收线及盘缆；
第一层芳纶的铠装、第二层芳纶的铠装和第三层芳纶的铠装步骤中，芳纶纱的线密度设定为24000dtex-28000dtex，捻度设定为3捻/m-5捻/m，第四层芳纶的铠装步骤中，芳纶纱的捻度设定为25捻/m-30捻/m，第一层芳纶的铠装、第二层芳纶的铠装和第三层芳纶的铠装步骤中，芳纶纱的铠装张力为60 N。
2.根据权利要求1所述的防滑移的光电复合缆芳纶铠装制造工艺，其特征在于，在水基粘合剂的涂覆步骤中，通过在水基粘合剂的涂覆装置中安装导轮进行光电复合缆芯的导向，保证水基粘合剂前后涂覆的均匀性，且涂覆厚度不超过0.2mm。
3.根据权利要求1所述的防滑移的光电复合缆芳纶铠装制造工艺，其特征在于，在挤塑步骤中，外护套挤出后先通过水槽进行冷却，再利用测径仪进行检测，最后通过喷码机进行印字。
4.根据权利要求1所述的防滑移的光电复合缆芳纶铠装制造工艺，其特征在于，水基粘合剂的粘度为1500cps-3500cps。
5.根据权利要求1所述的防滑移的光电复合缆芳纶铠装制造工艺，其特征在于，第一层芳纶的铠装和第二层芳纶的铠装分别采用24支芳纶纱，第三层芳纶和第四层芳纶分别采用18支芳纶纱。
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