CN211181754U - 一种适用于水下设备的光电复合脐带缆 - Google Patents

Abstract

一种适用于水下设备的光电复合脐带缆，包括管单元、电单元和光单元，管单元、电单元和光单元三者绞合成缆并在外部包裹有护层结构，还包括有强度支撑单元，强度支撑单元填充设置在管单元、电单元和光单元至护层结构的间隙内，强度支撑单元与管单元、电单元和光单元其中一个或多个柔性抵靠接触，管单元和电单元之间的间隙内还设置有异型填充件。本实用新型将管、电缆和光缆集成于一根线缆中，在尽可能减小线缆截面尺寸的前提下保证线缆截面的圆整度，使得线缆的截面空间得到有效利用，以保证该光电复合脐带缆拥有足够的抗拉强度和优良的弯曲半径。

Description

一种适用于水下设备的光电复合脐带缆

技术领域

本实用新型涉及脐带缆技术领域，具体涉及一种适用于具有水下高压液体喷射功能的水下机器人、水下挖沟机、水下设备平台等各类水下设备的光电复合脐带缆。

背景技术

随着海洋资源的开发与利用，诸如海洋采油采气平台、海上风机、波浪能发电机、潮汐能发电机等海上平台应用逐渐增多，配套的水下铺设管缆也爆发式增长，其中水下挖沟机作为水下管缆埋设的主要设备，是海洋工程施工中的重要一环。为保证水下挖沟机有良好的电力供应、通畅的控制信号传输、稳定的高压泥浆输送、稳固的结构强度、优异的弯曲性能，一类由电单元、光单元、管单元组合而成的脐带缆应运而生。

脐带缆作为一种集电力、数字信号、视频信号等功能为一体的多功能传输电缆已成为水下设备控制系统关键组成部分，其电单元、光单元、管单元，起到电信号控制和电能供应、信号传输和脐带缆自身的性能监测以及流体输送等功能，是连接水上平台与水下设备之间的“神经线和生命线”。

目前大多数的脐带缆有以下两种结构，一是将管和光缆、电缆分离成两根缆，施工和回收方式较麻烦。两根缆不绑扎，容易发生碰撞。两根缆绑扎，如果上同一绞车，对缆的抗压溃要求较高。二是将管和光缆、电缆集中在一起，由于不同结构单元的尺寸不同，整合到一起时，需要考虑如何保证截面空间的有效利用、如何减小截面的尺寸、如何保证截面的圆整、如何拥有足够的抗拉强度和优良的弯曲半径，以上均是该种脐带缆结构设计的难点问题所在。

针对此，有必要提供一种全新结构的脐带缆，既可将管、电缆和光缆集成在一根线缆中，又可解决上述存在的难点问题。

发明内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种适用于水下设备的光电复合脐带缆，该复合脐带缆将管、电缆和光缆集成于一根线缆中，在尽可能减小线缆截面尺寸的前提下保证线缆截面的圆整度，使得线缆的截面空间得到有效利用，以保证该光电复合脐带缆拥有足够的抗拉强度和优良的弯曲半径。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种适用于水下设备的光电复合脐带缆，包括管单元、电单元和光单元，所述管单元、所述电单元和所述光单元三者绞合成缆并在外部包裹有护层结构，还包括有强度支撑单元，所述强度支撑单元填充设置在所述管单元、所述电单元和所述光单元至所述护层结构的间隙内，所述强度支撑单元与所述管单元、所述电单元和所述光单元其中一个或多个柔性抵靠接触，所述管单元和所述电单元之间的间隙内还设置有异型填充件。

作为优选的，所述异型填充件为哑铃型填充条，所述哑铃型填充条与所述管单元和所述电单元的外侧壁为柔性贴合。

作为优选的，所述强度支撑单元包括钢绞线和软性护套，所述软性护套套设包裹在所述钢绞线的外部。

作为优选的，所述管单元包括有两根高压软管，所述电单元包括有两根三芯中压电缆，两根所述高压软管和两根所述三芯中压电缆两两相切设置，所述异型填充件设置在两根所述高压软管与两根所述三芯中压电缆之间并分别与两根所述高压软管与两根所述三芯中压电缆的外侧壁柔性贴合。

作为优选的，所述电单元还包括有一根三芯低压设备电缆，所述光单元包括有一根单芯光缆，所述单芯光缆、所述三芯低压设备电缆以及所述强度支撑单元对应设置在所述高压软管和所述三芯中压电缆至所述护层结构的间隙内并分别与所述高压软管和所述三芯中压电缆抵靠接触。

作为优选的，所述管单元、所述电单元、所述光单元、所述强度支撑单元以及所述异型填充件至所述护层结构的间隙内还设置有填充材料。

作为优选的，所述护层结构由内向外包括有内护套、铠装层以及外护套，所述铠装层与所述内护套、所述外护套之间设置有防磨绕包带。

作为优选的，所述铠装层由多根铠装钢丝绞合构成，所述铠装层为单层结构或多层结构，当铠装层为多层结构时，相邻铠装层内设置有防磨绕保包带且两者铠装钢丝的绞合方向相反。

作为优选的，所述内护套采用聚乙烯材料或聚氨酯材料，所述外护套采用聚乙烯材料。

与现有技术相比，本实用新型提供的一种适用于水下设备的光电复合脐带缆具有以下优点：

1、哑铃形异型填充条填充在高压软管和三芯中压电缆之间，解决了不同直径的两根高压软管和两根三芯中压电缆的布置问题，减小脐带缆具截面的尺寸并保证截面的圆整度；

2、将套设有软性护套的钢绞线作为强度支撑单元填充在线缆内部内缆芯内各单元柔性抵靠接触，既可增强线缆内部的抗摩擦性能，又可有效增强线缆结构的抗拉强度；

3、铠装层可采用多层异向铠装钢丝绞合形成，控制节距，保证优良的弯曲半径；

4、内护套使用聚乙烯材料和挤压式工艺，填满缆芯缝隙，保证内护套圆整，外护套使用高密度聚乙烯材料，使得线缆具有阻水的功能又能保证结构耐磨性能。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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实用新型的一些实施例，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他的附图。

图1为本实用新型提供的一种适用于水下设备的光电复合脐带缆的结构示意图。

附图中涉及的附图标记和组成部分说明：

1、单芯光缆；2、强度支撑单元；3、哑铃型填充条；4、三芯中压电缆；5、高压软管；6、三芯低压设备电缆；7、填充材料；8、内护套；9、防磨绕包带；10、铠装层；11、外护套。

具体实施方式

下面将通过具体实施方式对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

参见图1所示，一种适用于水下设备的光电复合脐带缆，包括管单元、电单元和光单元，管单元、电单元和光单元三者绞合成缆并在外部包裹有护层结构。

护层结构由内向外包括有内护套8、铠装层10以及外护套11。内护套8使用聚乙烯材料和挤压式工艺，填满缆芯缝隙，保证内护套圆整，外护套11使用高密度聚乙烯材料，使得线缆具有阻水的功能又能保证结构耐磨性能。铠装层10与内护套8、外护套11之间设置有防磨绕包带9。铠装层10由多根铠装钢丝绞合构成，铠装层10可为单层结构或多层结构，当铠装层10为多层结构时，相邻铠装层10内设置有防磨绕保包带且两者铠装钢丝的绞合方向相反，以控制节距，保证优良的弯曲半径。

管单元、电单元和光单元至护层结构的间隙内还设置有强度支撑单元2，强度支撑单元2包括钢绞线和软性护套，软性护套套设包裹在钢绞线的外部。强度支撑单元2与管单元、电单元和光单元其中一个或多个柔性抵靠接触。

考虑到线缆具有反复收放的性能，管单元采用两根弯曲性能优良的高压软管5。考虑到水下设备的动力用电需求以及设备用电需求，电单元采用两根三芯中压电缆4和一根三芯低压设备电缆6。考虑到水下设备的信号传输需求，光单元采用一根单芯光缆1。

两根高压软管5和两根三芯中压电缆4两两相切设置，由于高压软管5和三芯中压电缆4的外径不同，直接绞合时会呈现椭圆形，为了保证线缆的圆整度，故在高压软管5和三芯中压电缆4之间的间隙设置异型填充件。异型填充件优选采用哑铃型填充条3，将哑铃型填充条3设置在两根高压软管5与两根三芯中压电缆4之间并分别与两根高压软管5与两根三芯中压电缆4的外侧壁柔性贴合，从而解决了不同外径的高压软管5和三芯中压电缆4的布置问题，减小截面尺寸且保证截面的圆整度。

单芯光缆1、三芯低压设备电缆6以及强度支撑单元2对应设置在高压软管5和三芯中压电缆4至内护套8的间隙内并分别与高压软管5和三芯中压电缆4抵靠接触。缆芯内部高压软管5、三芯中压电缆4、单芯光缆1、三芯低压设备电缆6、强度支撑单元2以及哑铃型填充条3至内护层8的间隙内还设置有填充材料7。

本实用新型将管、电缆和光缆集成于一根线缆中，在尽可能减小线缆截面尺寸的前提下保证线缆截面的圆整度，使得线缆的截面空间得到有效利用，以保证该光电复合脐带缆拥有足够的抗拉强度和优良的弯曲半径。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种适用于水下设备的光电复合脐带缆，包括管单元、电单元和光单元，所述管单元、所述电单元和所述光单元三者绞合成缆并在外部包裹有护层结构，其特征在于：还包括有强度支撑单元，所述强度支撑单元填充设置在所述管单元、所述电单元和所述光单元至所述护层结构的间隙内，所述强度支撑单元与所述管单元、所述电单元和所述光单元其中一个或多个柔性抵靠接触，所述管单元和所述电单元之间的间隙内还设置有异型填充件。

2.根据权利要求1所述的一种适用于水下设备的光电复合脐带缆，其特征在于：所述异型填充件为哑铃型填充条，所述哑铃型填充条与所述管单元和所述电单元的外侧壁为柔性贴合。

3.根据权利要求1所述的一种适用于水下设备的光电复合脐带缆，其特征在于：所述强度支撑单元包括钢绞线和软性护套，所述软性护套套设包裹在所述钢绞线的外部。

4.根据权利要求1所述的一种适用于水下设备的光电复合脐带缆，其特征在于：所述管单元包括有两根高压软管，所述电单元包括有两根三芯中压电缆，两根所述高压软管和两根所述三芯中压电缆两两相切设置，所述异型填充件设置在两根所述高压软管与两根所述三芯中压电缆之间并分别与两根所述高压软管与两根所述三芯中压电缆的外侧壁柔性贴合。

5.根据权利要求4所述的一种适用于水下设备的光电复合脐带缆，其特征在于：所述电单元还包括有一根三芯低压设备电缆，所述光单元包括有一根单芯光缆，所述单芯光缆、所述三芯低压设备电缆以及所述强度支撑单元对应设置在所述高压软管和所述三芯中压电缆至所述护层结构的间隙内并分别与所述高压软管和所述三芯中压电缆抵靠接触。

6.根据权利要求1～5任意一项所述的一种适用于水下设备的光电复合脐带缆，其特征在于：所述管单元、所述电单元、所述光单元、所述强度支撑单元以及所述异型填充件至所述护层结构的间隙内还设置有填充材料。

7.根据权利要求1～5任意一项所述的一种适用于水下设备的光电复合脐带缆，其特征在于：所述护层结构由内向外包括有内护套、铠装层以及外护套，所述铠装层与所述内护套、所述外护套之间设置有防磨绕包带。

8.根据权利要求7所述的一种适用于水下设备的光电复合脐带缆，其特征在于：所述铠装层由多根铠装钢丝绞合构成，所述铠装层为单层结构或多层结构，当铠装层为多层结构时，相邻铠装层内设置有防磨绕保包带且两者铠装钢丝的绞合方向相反。

9.根据权利要求7所述的一种适用于水下设备的光电复合脐带缆，其特征在于：所述内护套采用聚乙烯材料或聚氨酯材料，所述外护套采用聚乙烯材料。

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