CN204314526U - 一种光缆水下埋设头 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种光缆水下埋设头,其特征在于,包括埋设枪,埋设枪的顶部设置到框架上,埋设枪的上部铰接调节杆的下部,调节杆的上部铰接框架,调节杆的长度可调节,埋设枪具有进水口,埋设枪的进水口通过压力管道连接高压污水泵,埋设枪的外壁上设有多个出水孔,所述的框架上设有压缆器。本实用新型实施简单,成本低,功效高,环境影响小,可以广泛应用于各类光缆、电缆的水下埋设工程。
Description
技术领域
本实用新型涉及的是一种水利与海洋工程技术领域的方法,具体地说,是一种光缆水下埋设头。
背景技术
光缆通信工程经常遇到江河湖海的跨越,实施中通常将光缆埋设在床面以下一定深度。光缆的铺设方法根据其不同,可细分为3种不同方法:1)预挖沟法:先挖槽后埋管;2)同时作业法:挖槽和埋缆线同时进行;3)后挖沟法:先放缆线后沉入土内。常用的水下沟槽开挖方法和设备有岸式索铲机械铲槽、挖泥船挖沟、高压泵船水冲挖槽、冲埋犁、冲射式埋缆机等。然而,在水下泥床上开沟埋设会遇到沟槽边坡垮塌、泥沙回淤等问题,开沟越深,问题将越严重。因此,埋设深度越大,工程开挖量越大,实施越困难。现代最先进的光缆埋设系统的主要作业方式是通过大流量的高速水流冲刷成槽的方法施工,虽然比早期的犁式等作业方式优越,但能耗仍然高,且施工时对附近的水环境污染较大。因此,必须为寻找新型作业方式的光缆埋设头。
经对现有技术文献的检索发现,中国专利申请号:CN201420148593,公开号:CN203881989U,公开日:2014.10.15。专利名称为:一种气吹光缆敷设机,本实用新型涉及一种气吹光缆敷设机,其不同之处在于:其包括机架,所述机架上依次设置有光缆导向室、光缆推进器和进气室,所述光缆导向室上设置有用于显示光缆安装长度和安装速度的计数器,所述光缆推进器包括上下对称设置的两个履带式链条和用于调节所述两个履带式链条间竖直间距的调节装置,两个履带式链条同步旋转且分别由各自的液压马达驱动,所述进气室上端设置有高压空气进气口,进气室内横向设置有适于光缆通过的通孔且进气室内腔呈喇叭形空腔,所述通孔的后端设置有可拆卸的管口卡。本实用新型敷缆速度快,效率高。使用本实用新型产品可以改变以前的施工工方式。
中国专利申请号:CN201220178643,公开号:CN202533635U,公开日:2012.11.14。专利名称为:一种槽道光缆敷设器,本实用新型公开的一种槽道光缆敷设器,包括三角锥型犁沙部件、设置于三角锥型犁沙部件前方的牵引力拉环、三角锥型犁沙部件上方连接有方向控制杆,光缆滑套管部件贯穿设置于三角锥型犁沙部件中,其开口分别位于光缆滑套管部件上前方和下后方。所述三角锥型犁沙部件前端具有的犁沙头由角钢切割成型。所述牵引拉环钢条一端弯折焊接制成,光缆滑套管部件前段部分通过连接件固定在牵引拉环的钢条部分上。所述连接件为捆绑绳。使用本实用新型产品可以改变以前的施工工方式。此外,中国专利申请号:CN201120489655,公开号:CN202339433U,公开日:2012.07.18。专利名称为:光缆敷设装置,本实用新型包括车体,车体下部设置有车轮,光缆敷设装置还包括:支撑柱,支撑柱为至少两根,对称地设置在车体两侧;光缆线盘,光缆线盘可旋转地设置在支撑柱的顶端。根据本实用新型的光缆敷设装置,通过利用车体来运载光缆线盘。
中国专利申请号:CN201420148593,公开号:CN203881989U,公开日:2014.10.15。专利名称为:一种气吹光缆敷设机,本实用新型涉及一种气吹光缆敷设机,其不同之处在于:其包括机架,所述机架上依次设置有光缆导向室、光缆推进器和进气室,所述光缆导向室上设置有用于显示光缆安装长度和安装速度的计数器,所述光缆推进器包括上下对称设置的两个履带式链条和用于调节所述两个履带式链条间竖直间距的调节装置,两个履带式链条同步旋转且分别由各自的液压马达驱动,所述进气室上端设置有高压空气进气口,进气室内横向设置有适于光缆通过的通孔且进气室内腔呈喇叭形空腔,所述通孔的后端设置有可拆卸的管口卡。本实用新型敷缆速度快,效率高。使用本实用新型产品可以改变以前的施工工方式。
中国专利申请号:CN200720036167,公开号:CN201024433Y,公开日:2008.02.20。专利名称为:光缆埋设用开沟器,本实用新型涉及光缆埋设用开沟器,该装置齿轮箱内设有输入轴和输出轴,输入轴和输出轴相对应端分别设有输入伞齿轮和输出伞齿轮,输出轴的输出端连接着开沟轴,开沟轴上设有提土螺旋板。
综合研究分析这些技术以及从目前公布的所有文献资料及施工设备现状,光缆埋设的水下开沟存在的如下主要不足:开挖沟槽造成边坡垮塌,能耗较大,环境污染较大。因此,这种发展新型的开沟设备。
发明内容
本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的不足,提供一种光缆水下埋设头,使其为细颗粒泥沙河床、海床的光缆埋设提供一种新型的开沟。
为了实现以上目的,本实用新型提供了一种光缆水下埋设头,其特征在于,包括埋设枪,埋设枪的顶部设置到框架上,埋设枪的上部铰接调节杆的下部,调节杆的上部铰接框架,调节杆的长度可调节,埋设枪具有进水口,埋设枪的进水口通过压力管道连接高压污水泵,埋设枪的外壁上设有多个出水孔,所述的框架上设有压缆器。
优选地,所述的埋设枪内设有机械振动器,所述的机械振动器通过强电电缆连接到电源上。
更优选地,所述的强电电缆是用于高压或大电流电气装备传输用途的电缆,由内而外由内导体、绝缘、外导体以及护套组成。
优选地,所述的框架上还设有水下成像声纳传感器,水下成像声纳传感器通过弱电电缆连接到电源上。
更优选地,所述的弱电电缆是用于安防通信、电气装备及相关弱电传输用途的电缆,由内而外由内导体、绝缘、外导体以及护套组成。
优选地,所述的框架和高压污水泵设在光缆埋设系统的驱动部件上,高压污水泵通过强电电缆连接到电源。
更优选地,所述的光缆埋设系统的驱动部件上还设有变频器,变频器通过强电电缆连接到电源。
优选地,所述的埋设枪的顶部通过减震器设置到框架上。
更优选地,所述的减震器为橡胶减振器或弹簧减振器。
优选地,所述的框架上还设有防腐蚀保护块。
优选地,所述的调节杆的上部和下部均设有减震器。
优选地,所述的压力管道上设有减震器。
优选地,所述的高压污水泵的扬程大于20m。
优选地,所述的压缆器包括支撑杆,支撑杆的前端设有用于压住光缆的滚筒。
与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:
本实用新型实施简单,成本低,功效高,环境影响小,可以广泛应用于各类光缆、电缆的水下埋设工程。
附图说明
图1为光缆水下埋设头结构示意图。
图中:埋设枪1、框架2、调节杆3、机械振动器4、高压污水泵5、压力管道6、变频器7、减震器8、压缆器9、水下成像声纳传感器10、防腐蚀保护块11、强电电缆12、弱电电缆13以及电源14。
具体实施方式
下面结合具体实施例,进一步阐述本实用新型。应理解,这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解,在阅读了本实用新型讲授的内容之后,本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改,这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例1
如图1所示,为光缆水下埋设头结构示意图,所述的光缆水下埋设头包括埋设枪1、框架2、调节杆3、机械振动器4、高压污水泵5、压力管道6、变频器7、减震器8、压缆器9、水下成像声纳传感器10、防腐蚀保护块11、强电电缆12、弱电电缆13以及电源14。埋设枪1的顶部设置到框架2上,埋设枪1的上部铰接调节杆3的下部,调节杆3的上部铰接框架2,调节杆3的长度可调节,埋设枪1具有进水口,埋设枪1的进水口通过压力管道6连接高压污水泵5,埋设枪1的外壁上设有多个出水孔,所述的框架2上设有压缆器9。所述的埋设枪1内设有机械振动器4,所述的机械振动器4通过强电电缆12连接到电源14上。所述的框架2上还设有水下成像声纳传感器10,水下成像声纳传感器10通过弱电电缆13连接到电源14上。所述的框架2和高压污水泵5设在光缆埋设系统的驱动部件上,高压污水泵5通过强电电缆12连接到电源14。所述的光缆埋设系统的驱动部件上还设有变频器,变频器7通过强电电缆12连接到电源14。所述的埋设枪1的顶部通过减震器8设置到框架2上。所述的框架2上还设有防腐蚀保护块11。所述的调节杆3的上部和下部均设有减震器8。所述的压力管道6上设有减震器8。所述的压缆器9包括支撑杆,支撑杆的前端设有用于压住光缆的滚筒。
所述埋设枪1是由高强度耐摩的钛合金材料制成的长条型杆件,总长2.4m,在其迎泥面的边壁上设置由渗碳化钨材料(WCSP)制作的保护片,内部设置功率3KW、频率150Hz的机械振动器4,埋设枪1的顶部设置有Ф100mm的进水口。边壁设置保护片后设置孔径4mm的出水孔,水体由内部经出水孔喷出。其作用是,通过机械振动和高速水流的联合作用将埋设枪周围的泥土液化,并形成一条用于埋设光缆的液化泥浆的沟槽。
所述框架2是高强度轻质的三角形不锈钢金材料制成的固定支架,宽0.4m,长2.5m,作为整个装置的支撑。
所述调节杆3是通过液压调节其长度,从而调节埋设枪1与底床面之间的角度的部件,调节杆3的最大长度为75cm,最短长度为55cm,用于调节光缆的埋设深度。调整调节杆3的长度,使埋设枪1与垂线的角度为52°。
所述机械振动器4是通过机械运动产生高频振动的部件,其功率3KW、频率150Hz,振幅小于5mm。为埋设枪提供振动,使接触的泥土迅速产生液化。
所述高压污水泵5是输送水体的机械,其扬程为50m,流量为250m3/h,功率55KW。为埋设枪提供水流。
所述压力管道6由高强度轻质铝合金材料制成的管道,Ф150mm。
所述变频器7是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为功率10KVA。为本发明振动器提供高频电流。
所述减震器8是橡胶减振器和KXT型可曲挠单球体橡胶接头,用来抑制弹簧吸震后反弹时的震荡及来自机械振动器的冲击。
所述压缆器9是由高强度轻质铝合金材料制成的空心圆柱形、长2.5m的支撑杆和设于支撑杆的前端,长100mm、Ф60mm,用于压住光缆的滚筒组成。
所述水下成像声纳传感器10是在零可见度的水中能够生成几乎等同影像质量图像的高清晰度声纳图像的部件,为挖槽后的效果提供实时的地形信息。
所述防腐蚀保护块11,是锌制作的块体,共计3块,重量分别为2kg。
所述强电电缆12是用于380V电压传输用途的电缆。
所述弱电电缆13是用于220V以及以下弱电传输用途的电缆。
所述高压电源14分别为380V三相交流电源和22V的民用电源。
工作时,将埋设枪1叉骑在光缆上,启动高压污水泵5、变频器7和机械振动器4,调整调节杆3的长度使埋设枪1获得合适的角度和埋设深度,并徐徐下放该光缆水下埋设头,在机械振动和高速水流联合作用下埋设枪1将板结的泥沙与水快速掺混变成泥浆而成沟槽,同时在压缆器9的作用下将光缆埋设在泥沙床面以下指定深度。当要埋设的光缆埋设到指定的深度后,保持埋设枪1的角度,根据水下成像声纳传感器10反馈的图像,调整埋设系统驱动部件的推进方式,不断通过控制系统修改相关指令,直到完成所叉骑光缆的埋设。
使用上述光缆水下埋设头和方法卡成功将一根直径4厘米的光缆埋设在长江口外海由细颗粒泥沙组成的床面下1.5米处。
实施例2
如图1所示,为光缆水下埋设头结构示意图,所述的光缆水下埋设头包括埋设枪1、框架2、调节杆3、机械振动器4、高压污水泵5、压力管道6、变频器7、减震器8、压缆器9、水下成像声纳传感器10、防腐蚀保护块11、强电电缆12、弱电电缆13以及电源14。埋设枪1的顶部设置到框架2上,埋设枪1的上部铰接调节杆3的下部,调节杆3的上部铰接框架2,调节杆3的长度可调节,埋设枪1具有进水口,埋设枪1的进水口通过压力管道6连接高压污水泵5,埋设枪1的外壁上设有多个出水孔,所述的框架2上设有压缆器9。所述的埋设枪1内设有机械振动器4,所述的机械振动器4通过强电电缆12连接到电源14上。所述的框架2上还设有水下成像声纳传感器10,水下成像声纳传感器10通过弱电电缆13连接到电源14上。所述的框架2和高压污水泵5设在光缆埋设系统的驱动部件上,高压污水泵5通过强电电缆12连接到电源14。所述的光缆埋设系统的驱动部件上还设有变频器,变频器7通过强电电缆12连接到电源14。所述的埋设枪1的顶部通过减震器8设置到框架2上。所述的框架2上还设有防腐蚀保护块11。所述的调节杆3的上部和下部均设有减震器8。所述的压力管道6上设有减震器8。所述的压缆器9包括支撑杆,支撑杆的前端设有用于压住光缆的滚筒。
所述埋设枪1是由高强度不锈钢材料制成的长条型杆件,总长3.8m,迎泥面的边壁上设置由YG3X硬质合金耐磨材料制作的保护片,每根杆内部设置功率8KW、频率200Hz的机械振动器4,距离埋设枪1顶部1m处到埋设枪1底部的迎泥面的边壁上设置保护片后钻孔径4mm的出水孔,水体由内部经出水孔喷出,埋设枪1的出水孔方阵间距为30mm,其顶部设置有Ф200mm进水口。其作用是,通过机械振动和高速水流的联合作用将埋设枪周围的泥土液化,并形成一条用于埋设光缆的液化泥浆的沟槽。
所述框架2是高强度度航空用7000系铝合金材料制成的固定支架,宽0.4m,长3.5m,作为整个装置的支撑。
所述调节杆3是通过液压调节其长度,从而调节埋设枪1与底床面之间的角度的部件,调节杆3的最大长度为100cm,最短长度为45cm,用于调节光缆的埋设深度。调整调节杆3的长度,使埋设枪1与垂线的角度为30°。
所述机械振动器4是通过机械运动产生高频振动的部件,其功率8KW、频率200Hz,振幅小于5mm,为埋设枪提供振动,使接触的泥土迅速产生液化。
所述高压污水泵5是输送水体的机械,其扬程为80m,流量为400m3/h,功率100KW,为埋设枪提供水流。
所述压力管道6由高强度轻质铝合金材料制成的管道,Ф200mm。
所述变频器7是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为功率30KVA,为本发明振动器提供高频电流。
所述减震器8是橡胶减振器和KXT型可曲挠单球体橡胶接头,用来抑制弹簧吸震后反弹时的震荡及来自机械振动器的冲击。
所述压缆器9是由高强度轻质铝合金材料制成的空心圆柱形、长3.8m的支撑杆和设于支撑杆的前端、长100mm、Ф60mm用于压住光缆的滚筒组成,将光缆压入沟槽内泥浆中的部件。
所述水下成像声纳传感器10是在零可见度的水中能够生成几乎等同影像质量图像的高清晰度声纳图像的部件,为挖槽枪挖槽后的效果提供实时的地形信息。
所述防腐蚀保护块11,是锌制作的块体,共计4块,重量分别为2kg。
所述强电电缆12是用于380V电压传输用途的电缆。
所述弱电电缆13是用于220V以及以下弱电传输用途的电缆。
所述高压电源14分别为380V三相交流电源和22V的民用电源。
工作时,将埋设枪1叉骑在光缆上,启动高压污水泵5、变频器7和机械振动器4,调整调节杆3的长度使埋设枪1获得合适的角度和埋设深度,并徐徐下放该光缆水下埋设头,在机械振动和高速水流联合作用下埋设枪1将板结的泥沙与水快速掺混变成泥浆而成沟槽,同时在压缆器9的作用下将光缆埋设在泥沙床面以下指定深度。当要埋设的光缆埋设到指定的深度后,保持埋设枪1的角度,根据水下成像声纳传感器10反馈的图像,调整埋设系统驱动部件的推进方式,不断通过控制系统修改相关指令,直到完成所叉骑光缆的埋设。
使用上述光缆水下埋设头和方法卡成功将一根直径4厘米的光缆埋设在渤海湾由细颗粒泥沙组成的床面下3米处。
实施例3
如图1所示,为光缆水下埋设头结构示意图,所述的光缆水下埋设头包括埋设枪1、框架2、调节杆3、机械振动器4、高压污水泵5、压力管道6、变频器7、减震器8、压缆器9、水下成像声纳传感器10、防腐蚀保护块11、强电电缆12、弱电电缆13以及电源14。埋设枪1的顶部设置到框架2上,埋设枪1的上部铰接调节杆3的下部,调节杆3的上部铰接框架2,调节杆3的长度可调节,埋设枪1具有进水口,埋设枪1的进水口通过压力管道6连接高压污水泵5,埋设枪1的外壁上设有多个出水孔,所述的框架2上设有压缆器9。所述的埋设枪1内设有机械振动器4,所述的机械振动器4通过强电电缆12连接到电源14上。所述的框架2上还设有水下成像声纳传感器10,水下成像声纳传感器10通过弱电电缆13连接到电源14上。所述的框架2和高压污水泵5设在光缆埋设系统的驱动部件上,高压污水泵5通过强电电缆12连接到电源14。所述的光缆埋设系统的驱动部件上还设有变频器,变频器7通过强电电缆12连接到电源14。所述的埋设枪1的顶部通过减震器8设置到框架2上。所述的框架2上还设有防腐蚀保护块11。所述的调节杆3的上部和下部均设有减震器8。所述的压力管道6上设有减震器8。所述的压缆器9包括支撑杆,支撑杆的前端设有用于压住光缆的滚筒。
所述埋设枪1是由高强度不锈钢金材料制成的长条型杆件,总长2.5m,迎泥面的边壁上设置由碳化铬复合材料(Cr2C3+Q235)制作的保护片,每根杆内部设置功率4KW、频率200Hz的机械振动器4,距离埋设枪1顶部1m处到埋设枪1底部的迎泥面的边壁上在设置保护片后钻孔径3mm的出水孔,水体由内部经出水孔喷出,埋设枪1的出水孔方阵间距为30mm,其顶部设置有Ф150mm进水口。其作用是,通过机械振动和高速水流的联合作用将埋设枪周围的泥土液化,并形成一条用于埋设光缆的液化泥浆的沟槽。
所述框架2是高强度度航空用7000系铝合金材料制成的固定支架,宽0.4m,长2.5m,作为整个装置的支撑。
所述调节杆3是通过液压调节其长度,从而调节埋设枪1与底床面之间的角度的部件,调节杆3的最大长度为75cm,最短长度为45cm,用于调节光缆的埋设深度。调整调节杆3的长度,使埋设枪3与垂线的角度为35。。
所述机械振动器4是通过机械运动产生高频振动的部件,其功率4KW、频率200Hz,振幅小于5mm,为埋设枪提供振动,使接触的泥土迅速产生液化。
所述高压污水泵5是输送水体的机械,其扬程为60m,流量为250m3/h,功率60KW,为埋设枪提供水流。
所述压力管道6由高强度轻质铝合金材料制成的管道,Ф150mm。
所述变频器7是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为功率15KVA。
所述减震器8是橡胶减振器和KXT型可曲挠单球体橡胶接头。
所述压缆器9是由由高强度轻质铝合金材料制成的空心圆柱形、长2.6m的支撑杆和设于支撑杆的前端、长100mm、Ф60mm用于压住光缆的滚筒组成,将光缆压入沟槽内泥浆中的部件。
所述水下成像声纳传感器10是在零可见度的水中能够生成几乎等同影像质量图像的高清晰度声纳图像的部件,为挖槽枪挖槽后的效果提供实时的地形信息。
所述防腐蚀保护块11,是锌制作的块体,共计4块,重量分别为2kg。
所述强电电缆12是用于380V电压传输用途的电缆。
所述弱电电缆13是用于220V以及以下弱电传输用途的电缆。
所述高压电源14分别为380V三相交流电源和22V的民用电源。
工作时,将埋设枪1叉骑在光缆上,启动高压污水泵5、变频器7和机械振动器4,调整调节杆3的长度使埋设枪1获得合适的角度和埋设深度,并徐徐下放该光缆水下埋设头,在机械振动和高速水流联合作用下埋设枪1将板结的泥沙与水快速掺混变成泥浆而成沟槽,同时在压缆器9的作用下将光缆埋设在泥沙床面以下指定深度。当要埋设的光缆埋设到指定的深度后,保持埋设枪1的角度,根据水下成像声纳传感器10反馈的图像,调整埋设系统驱动部件的推进方式,不断通过控制系统修改相关指令,直到完成所叉骑光缆的埋设。
使用上述光缆水下埋设头和方法卡成功将一根直径4厘米的光缆埋设在南海由细颗粒泥沙组成的床面下2.0m处。
由以上实施例可以看出:本实用新型的技术实施简单,成本低,功效高,对环境影响小,是一种经济节能的、理想的光缆埋设设备。
Claims (10)
1.一种光缆水下埋设头,其特征在于,包括埋设枪(1),埋设枪(1)的顶部设置到框架(2)上,埋设枪(1)的上部铰接调节杆(3)的下部,调节杆(3)的上部铰接框架(2),调节杆(3)的长度可调节,埋设枪(1)具有进水口,埋设枪(1)的进水口通过压力管道(6)连接高压污水泵(5),埋设枪(1)的外壁上设有多个出水孔,所述的框架(2)上设有压缆器(9)。
2.如权利要求1所述的光缆水下埋设头,其特征在于,所述的埋设枪(1)内设有机械振动器(4),所述的机械振动器(4)通过强电电缆(12)连接到电源(14)上。
3.如权利要求1所述的光缆水下埋设头,其特征在于,所述的框架(2)上还设有水下成像声纳传感器(10),水下成像声纳传感器(10)通过弱电电缆(13)连接到电源(14)上。
4.如权利要求1所述的光缆水下埋设头,其特征在于,所述的框架(2)和高压污水泵(5)设在光缆埋设系统的驱动部件上,高压污水泵(5)通过强电电缆(12)连接到电源(14)。
5.如权利要求4所述的光缆水下埋设头,其特征在于,所述的光缆埋设系统的驱动部件上还设有变频器,变频器(7)通过强电电缆(12)连接到电源(14)。
6.如权利要求1所述的光缆水下埋设头,其特征在于,所述的埋设枪(1)的顶部通过减震器(8)设置到框架(2)上。
7.如权利要求1所述的光缆水下埋设头,其特征在于,所述的框架(2)上还设有防腐蚀保护块(11)。
8.如权利要求1所述的光缆水下埋设头,其特征在于,所述的调节杆(3)的上部和下部均设有减震器(8)。
9.如权利要求1所述的光缆水下埋设头,其特征在于,所述的压力管道(6)上设有减震器(8)。
10.如权利要求1所述的光缆水下埋设头,其特征在于,所述的压缆器(9)包括支撑杆,支撑杆的前端设有用于压住光缆的滚筒。
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CN110336230A (zh) * | 2019-07-22 | 2019-10-15 | 江苏永丰电器仪表有限公司 | 一种具有可调连接件的稳定型电缆桥架 |
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2014
- 2014-12-30 CN CN201420869444.4U patent/CN204314526U/zh not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN110336230A (zh) * | 2019-07-22 | 2019-10-15 | 江苏永丰电器仪表有限公司 | 一种具有可调连接件的稳定型电缆桥架 |
CN110336230B (zh) * | 2019-07-22 | 2023-12-26 | 江苏永丰电器仪表有限公司 | 一种具有可调连接件的稳定型电缆桥架 |
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