脐带缆的制作方法

1.本发明涉及一种脐带缆，属于电缆技术领域。


背景技术：

2.脐带缆是一种复合线缆，其是电缆、光缆、液压或化学药剂管等的组合，可用来传输电力和液体。
3.相关技术中，脐带缆包括保护单元、管单元、强电单元、填充单元、弱电单元以及光单元，强电单元、管单元以及填充单元通均为多根；其中，管单元、强电单元、填充单元、弱电单元以及光单元均设置在保护单元的内部，以便通过保护单元来避免管单元、强电单元或填充单元等功能单元被损坏。管单元用于输送液体物质，例如化学药剂或液压油；强电单元用来传输水下作用用的强电电流，例如可以是220v或者380v的交流电；弱电单元用于传输弱电信号，例如，通信或者控制用的电磁信号；光单元则用于传输光信号，例如，网络数据信号；填充单元则填充在强电单元、管单元、弱电单元以及光单元的间隙中，使得脐带缆内部紧密以保证脐带缆径向绷紧。
4.然而，由于脐带缆中功能单元的数量很多，降低了脐带缆的生产效率。


技术实现要素：

5.本发明提供一种脐带缆，解决了现有技术中由于脐带缆中的功能单元的数量很多，降低了脐带缆的生产效率的问题。
6.本发明提供一种脐带缆，包括多根绞合在一起的复合单元；
7.所述复合单元包括套管、包覆所述套管的导体层、包覆所述导体层的第一屏蔽层以及包覆所述第一屏蔽层的第一绝缘层；所述套管用于输送化液体物质，所述导体层用于输送强电电流；所述导体层与所述套管绝缘设置。
8.可选地，所述导体层由多根缠绕所述套管设置的第一金属丝构成。
9.可选地，所述第一金属丝的材料为铜或铜合金。
10.可选地，所述套管为增强热塑性塑料管。
11.可选地，所述套管包括管状结构的第一尼龙层、包覆所述第一尼龙层的第一金属网、包覆所述第一金属网的第二金属网以及包覆所述第二金属网的第二绝缘层；
12.所述导体层包覆所述第二绝缘层。
13.可选地，所述套管包括金属管和包覆所述金属管的第三绝缘层；
14.所述导体层包覆所述第三绝缘层。
15.可选地，所述金属管的材料为超级双相不锈钢；和/或，
16.所述第三绝缘层的材料为聚乙烯、聚氯乙烯、乙丙橡胶中的任意一种。
17.可选地，还包括一根弱电单元；
18.所有的所述复合单元均缠绕在所述弱电单元外；
19.所述弱电单元包括多根绞合在一起的芯线、包覆绞合在一起的多根所述芯线的第
二屏蔽层和包覆所述第二屏蔽层的第一保护套。
20.可选地，所述芯线的材料为铜或铜合金；和/或，
21.所述第二屏蔽层的材料为铜塑复合带，所述第二屏蔽层绕包在绞合在一起的多根所述芯线外；和/或，
22.所述第一保护套的材料为聚乙烯，所述第一保护套挤塑在所述第二屏蔽层外。
23.可选地，还包括填充单元和保护单元、且所述复合单元为多根；
24.所述填充单元和复合单元设置在所述保护单元的内部，所述填充单元填充在相邻两根所述复合单元的间隙内。
25.可选地，所述保护单元包括包覆填充有所述填充单元的多根所述复合单元外的内护套、包覆所述内护套的铠装层以及包覆所述铠装层的外护套。
26.可选地，所述内护套的材料为聚乙烯，所述内护套挤塑在填充有所述填充单元的多根所述复合单元外；
27.所述铠装层由多根铠装金属丝绞合而成；
28.所述外护套的材料为聚乙烯，所述外护套挤塑在所述铠装层外。
29.可选地，所述填充单元为光单元，所述光单元包括光芯和包覆所述光芯的第二保护套；或者，
30.所述填充单元为聚乙烯支撑的圆柱。
31.本发明提供的脐带缆，包括多根绞合在一起的复合单元；复合单元包括套管、包覆套管的导体层、包覆导体层的第一屏蔽层以及包覆第一屏蔽层的第一绝缘层；套管用于输送化学药剂或液压油等液体物质，导体层用于输送水下作业用的强电电流；导体层与套管绝缘设置。本发明将管单元和强电单元进行复合得到复合单元，复合单元可在输送强电电流的同时输送化学药剂或液压油等液体物质，能够满足脐带缆的使用需求；而且，由于复合单元同时具备了输送液体物质和强电电流的作用，也就无需再单独制造多根强电单元并将这些强电单元与其他功能单元和保护单元装配，从而减少了脐带缆装配时的复杂度，提高了装配效率。
附图说明
32.通过参照附图的以下详细描述，本发明实施例的上述和其他目的、特征和优点将变得更容易理解。在附图中，将以示例以及非限制性的方式对本发明的多个实施例进行说明，其中：
33.图1为本发明实施例的复合单元的示意图；
34.图2为本发明实施例的增强热塑性塑料管的示意图；
35.图3为本发明实施例的金属管的示意图；
36.图4为本发明实施例的复合单元具有弱电单元的示意图；
37.图5为本发明实施例的弱电单元的示意图；
38.图6为本发明实施例的脐带缆的示意图；
39.图7为本发明实施例的脐带缆的制备方法的流程图。
40.附图标记：
41.10
‑
复合单元；
42.11
‑
套管；
43.111
‑
金属管；
44.112
‑
第三绝缘层；
45.113
‑
第一尼龙层；
46.114
‑
第一金属网；
47.115
‑
第二金属网；
48.116
‑
第二绝缘层；
49.12
‑
导体层；
50.13
‑
第一屏蔽层；
51.14
‑
第一绝缘层；
52.20
‑
填充单元；
53.30
‑
保护单元；
54.31
‑
内护套；
55.32
‑
铠装层；
56.33
‑
外护套；
57.40
‑
弱电单元；
58.41
‑
芯线；
59.42
‑
第二屏蔽层；
60.43
‑
第一保护套。
具体实施方式
61.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
62.应当理解的是，下面的实施例并不限制本发明所保护的方法中各步骤的执行顺序。本发明的方法的各个步骤在不相互矛盾的情况下能够以任意可能的顺序并且能够以循环的方式来执行。
63.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“厚度”、“上”、“内”、“外”、“径向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
64.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
65.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术
语在本发明中的具体含义。
66.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
67.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
68.脐带缆是一种复合线缆，其是电缆、光缆、液压或化学药剂管等的组合，可用来传输电力和液体。
69.相关技术中，脐带缆包括保护单元、管单元、强电单元、填充单元、弱电单元以及光单元，强电单元、管单元以及填充单元通均为多根；其中，管单元、强电单元、填充单元、弱电单元以及光单元均设置在保护单元的内部，以便通过保护单元来避免管单元、强电单元或填充单元等功能单元被损坏。管单元用于输送液体物质，例如化学药剂或液压油；强电单元用来传输水下作用用的强电电流，例如可以是220v或者380v的交流电；弱电单元用于传输弱电信号，例如，通信或者控制用的电磁信号；光单元则用于传输光信号，例如，网络数据信号；填充单元则填充在强电单元、管单元、弱电单元以及光单元的间隙中，使得脐带缆内部紧密以保证脐带缆径向绷紧。
70.然而，由于脐带缆中功能单元的数量很多，降低了脐带缆的生产效率。
71.经过仔细分析，本公开地发明人发现出现上述问题的主要原因在于，由于水下工作装置的能力越来越丰富，使得与水下工作装置连接的脐带缆的功能单元的数量不断增加，会使得不同功能单元之间的装配时间增加，从而提高了脐带缆的生产时间，进而降低了脐带缆的生产效率。为此，本公开提供一种具有复合单元的脐带缆，降低了功能单元的数量，从提高各个功能单元的装配时间，进而提高生产效率。
72.具体地，本公开提供一种脐带缆，包括复合单元、填充单元和保护单元。填充单元和复合单元设置在保护单元内部，多根复合单元绞合设置，填充单元填充在相邻两根复合单元的间隙内。复合单元包括套管、包覆套管的导体层、包覆导体层的第一屏蔽层和包覆第一屏蔽层的第一绝缘层；套管与导体层绝缘设置。套管用来输送化学药剂或液压油等液体物质，以实现上述的管单元的功能。导体层用来输送强电电流，以实现上述的强电单元的功能。由于复合单元具有套管和导体层，也就无需单独制造多根管单元和强电单元并将这些强电单元和管单元与其他功能单元和保护单元装配，从而减少了脐带缆装配时的复杂度，提高了装配效率，从而提高脐带缆的生产效率。
73.下面结合具体实施例对本发明提供的脐带缆进行详细说明。
74.图1为本实施例的复合单元的示意图。
75.如图1所示，本实施例提供一种脐带缆，包括多根绞合在一起的复合单元10。其中，复合单元10包括套管11、包覆套管11的导体层12、包覆导体层12的第一屏蔽层13以及包覆第一屏蔽层13的第一绝缘层14。
76.套管11用于输送化学药剂或液压油等液体物质，导体层12用于输送强电电流；导体层12与套管11绝缘设置。
77.套管11相当于现有的管单元，用于输送化学药剂或液压油等液体物质。
78.导体层12相当于现有的强电单元中的导体，用于输送让水下工作装置工作的强电电流，满足用电需求。
79.由于导体层12包覆套管11设置，导体层12通电时会产生热量，从而使套管11处于一个稳定温度的工作环境，避免套管11中通过的化学药剂因环境温度的变化而失效。
80.第一屏蔽层13可以避免相邻两根复合单元10之间产生电磁干扰。
81.第一屏蔽层13的材料可以是铜塑复合带，并且可采用绕包的方式将铜塑复合带包覆在导体层12外。
82.第一绝缘层14可保证单个复合单元10的绝缘性，避免相邻两个复合单元10被击穿。
83.第一绝缘层14的材料可以是聚乙烯、聚氯乙烯、乙丙橡胶中的任意一种，并且第一绝缘层14可通过挤塑的方式形成在第一屏蔽层13外。
84.导体层12与套管11绝缘设置指的是，导体层12通电时电流不会流入套管11内，以此避免套管11内输送化学药剂时而导致化学药剂失效。
85.由于导体层12包覆套管11设置，使得复合单元10可同时输送强电电流和化学药剂或液压油等液体物质，也可以单独输送强电电流，或者，单独输送化学药剂或液压油等液体物质，从而无需单独制造和设置多根管单元和强电单元，进而减少功能单元的数量，以此提高脐带缆的生产效率。
86.现有技术中的脐带缆的管单元仅通过保护单元30的护套层保护，当保护单元30的护套层破裂时，海水会渗进脐带缆内部，从而使得管单元发生腐蚀，尤其是当管单元为钢管时。而本实施例的套管11位于第一绝缘层14内，并且复合单元10是位于保护单元30内，从而套管11至少具有两层防护，即使保护单元30破裂，第一绝缘层14依然可以保证套管11的安全，从而提高套管11的使用寿命。
87.现有技术中的脐带缆的管单元直径小于强电单元的直径，管单元和强电单元的数量可以相同或不同，下面以管单元和强电单元的数量均为7个为例来说明采用复合单元10可以降低脐带缆的重量和提高保护单元30内部的利用率。
88.由于管单元与强电单元的直径不同，再加上光单元以及弱电单元40等功能单元，需要通过多个填充单元20确保脐带缆的圆度以及使各个功能单元之间紧密接触，从而使得现有的脐带缆的外径较大以及保护单元30的外护套33的厚度较厚，外护套33的厚度较厚才可以确保脐带缆的安全，进而提高脐带缆的整体重量和降低了空间利用率。其中，脐带缆的圆度指的是脐带缆为圆柱形。
89.在本实施例中，将7个管单元和强电单元变为7个复合单元10，降低了功能单元的数量，复合单元10的外径位于管单元的外径和强电单元的外径之间，由于各个复合单元10的直径一致，能够有效利用保护单元30内部的空间，从而减小脐带缆的外径，并且每个复合
单元10具有绝缘层，可降低保护单元30的外护套33的厚度，因此，采用复合单元10能够降低脐带缆的外护套33的厚度，进而降低脐带缆的整体重量。
90.还需要说明的是，由于现有的脐带缆的功能单元数量较多，会使得现有生产设备无法生产，需进行改造，而采用本实施的复合单元10所构成的脐带缆，依然可以使用现有的生产设备进行生产，降低了生产难度。
91.如图1所示，在一种可选地实现方式中，导体层12由多根缠绕套管11设置的第一金属丝构成。
92.需要说明的是，在套管11的径向上，多根第一金属丝至少形成一层导体层12。
93.需要说明的是，第一金属丝的材料为铜或铜合金。
94.图2为本实施例的增强热塑性塑料管的示意图。
95.在一种套管地实现方式中，套管11为增强热塑性塑料管。由于增强热塑性塑料管具有一定的柔性，从而可提高脐带缆的柔性，有利于布放和回收。
96.如图2所示，示意性地，套管11包括管状结构的第一尼龙层113、包覆第一尼龙层113的第一金属网114、包覆第一金属网114的第二金属网115以及包覆第二金属网115的第二绝缘层116；导体层12包覆第二绝缘层116。
97.第一金属网114和第二金属网115的材质可以相同或不相同，例如，第一金属网114和第二金属网115均由钢丝编织而成，或者，第一金属网114由钢丝编织而成，第二金属网115由铁丝编制而成。
98.第二绝缘层116使得套管11不带电，实现套管11与导体层12绝缘设置。
99.第二绝缘层116的材料可以是聚乙烯。
100.图3为本实施例的金属管的示意图。
101.如图3所示，另一种套管的实现方式中，套管11包括金属管11和包覆金属管11的第三绝缘层112；导体层12包覆第三绝缘层112。采用金属管11可以提高套管11的抗压性，以保护其内部输送的液压油或化学药剂的安全，第三绝缘层112可以避免金属管11带电。
102.金属管11的材料为超级双相不锈钢，可提高套管11的抗腐蚀性。
103.第三绝缘层112的材料为聚乙烯、聚氯乙烯、乙丙橡胶中的任意一种，第三绝缘层112通过挤塑的方式包覆在金属管11外。
104.图4为本实施例的复合单元具有弱电单元的示意图；图5为本实施例的弱电单元的示意图。
105.如图4和图5所示，在一种可选地实现方式中，还包括一根弱电单元40。其中，所有的复合单元10均缠绕在弱电单元40外。
106.弱电单元40包括多根绞合在一起的芯线41、包覆绞合在一起的多根芯线41的第二屏蔽层42和包覆第二屏蔽层42的第一保护套43。弱电单元40的设置，使得脐带缆具备控制信号传输通道。
107.所有的复合单元10缠绕弱电单元40设置，也即是，弱电单元40的轴线与脐带缆的轴线重合，能够提高空间利用率，避免增大脐带缆的外径。
108.芯线41的材料为铜或铜合金。
109.第二屏蔽层42的材料为铜塑复合带，第二屏蔽层42绕包在绞合在一起的多根芯线41外。
110.第一保护套43的材料为聚乙烯，第一保护套43挤塑在第二屏蔽层42外。
111.图6为本实施例的脐带缆的示意图。
112.如图6所示，在一种可选地实现方式中，还包括填充单元20和保护单元30、且复合单元10为多根。其中，填充单元20和复合单元10设置在保护单元30的内部，填充单元20填充在相邻两根复合单元10的间隙内。
113.填充单元20能够使得所有的复合单元10之间紧密贴合，以此确保各个复合单元10之间不会产生相对移动，使得脐带缆的圆度符合要求，也即是脐带缆的外形圆整。
114.保护单元30能够确保复合单元10和填充单元20免受海水的腐蚀，使得脐带缆的各项功能正常运行。
115.如图6所示，可选地，保护单元30包括包覆填充有填充单元20的多根复合单元10外的内护套31、包覆内护套31的铠装层32以及包覆铠装层32的外护套33。
116.内护套31的材料为聚乙烯，内护套31挤塑在填充有填充单元20的多根复合单元10外。
117.内护套31的厚度可以是3mm。
118.铠装层32由多根铠装金属丝绞合而成。其中，铠装金属丝可以采用低碳镀锌钢丝，其直径可以是4mm。
119.需要说明的是，沿复合单元10的径向，多根铠装金属丝排列成至少一层铠装层32，例如，在本实施例中，沿复合单元10的径向，排列有两层铠装层32。
120.外护套33的材料为聚乙烯，外护套33挤塑在铠装层32外。
121.外护套33的厚度可以是4mm。
122.在一种填充单元的实现方式中，填充单元20为光单元，光单元包括光芯和包覆光芯的第二保护套，通过上述设置，在使得保护单元30内部填充紧密的前提下丰富脐带缆的控制信号传输手段。
123.示意性地，光芯包括光纤、松套管11和阻水纤膏。其中，光纤和阻水纤膏设置在松套管11内。
124.第二保护套的材料可以是聚乙烯，并且第二保护套挤包在光芯上；或者，第二保护套也由多根缠绕光芯的铠装金属丝构成。
125.在另一种填充单元的实现方式中，填充单元20为聚乙烯制成的圆柱。
126.图7为本实施例的脐带缆的制备方法的流程图。
127.如图7所示，本实施例还提供一种脐带缆的制备方法，包括：
128.s1、形成包覆套管11的导体层12。
129.本实施例以金属管111和第三绝缘层112构成的套管11为例来描述脐带缆的制备方法，在制备导体层12之前，先将套管11制备出来，具体方法为：
130.s11、金属管111以第一预定速度穿过挤塑机并从挤塑机的出口来，从挤塑机的出口离开的金属管111上形成有第三绝缘层112。
131.其中，第三绝缘层112的材料可以是聚乙烯、聚氯乙烯、乙丙橡胶中的任意一种，金属管111的材料为超级双相不锈钢。
132.s12、将包覆有第三绝缘层112的金属管111穿过框绞机，从框绞机的出口离开的套管11上形成有导体层12并同时在第三绝缘层112上绕包无纺布。
133.框绞机将铜丝绞合在第三绝缘层112上是发生在框绞机的内部；绕包无纺布是在套管11离开框绞机后完成的。
134.s2、形成包覆导体层12的第一屏蔽层13。
135.将包覆导体层12的无纺布拆除并在导体层12上绕包铜塑复合带以形成第一屏蔽层13。
136.s3、形成包覆第一屏蔽层13的第一绝缘层14。
137.具有第一屏蔽层13的套管11沿第二预定速度穿过挤塑机，以形成包覆第一屏蔽层13的第一绝缘层14。
138.第一绝缘层14可以是聚乙烯、聚氯乙烯、乙丙橡胶中的任意一种。
139.s4、通过复合单元10和填充单元20制备出缆芯。
140.采用立式成缆机将多根复合单元10绞合在一起并将填充单元20填充在多根复合单元10的间隙内以构成缆芯，在缆芯离开立式成缆机后在缆芯外绕包双面涂胶棉布带，并使得双面涂胶棉布带的搭盖率控制在15％～25％。
141.s5、形成包覆缆芯的内护套31。
142.缆芯以第三预定速度穿过挤塑机，以形成包覆缆芯的内护套31。
143.内护套31的材料可以是聚乙烯，并且内护套31的厚度控制在3mm。
144.s6、形成包覆内护套31的铠装层32。
145.通过铠装机在具有内护套31的缆芯上异向铠装两层低碳镀锌钢丝并双层重复绕包聚酯纤维带，聚酯纤维带的搭盖率控制在15％～25％。
146.s7、形成包覆铠装层32的外护套33。
147.具有铠装层32的缆芯以第四预定速度穿过挤塑机，以形成包覆铠装层32的外护套33。
148.外护套33的材料可以是聚乙烯，并且外护套33的厚度为4mm。
149.最后应说明的是：以上实施方式仅用以说明本发明的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施方式对本发明已经进行了详细的说明，但本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施方式技术方案的范围。