一种浮力可调式水下光电复合电缆的制作方法

1.本发明涉及复合缆技术领域，具体为一种浮力可调式水下光电复合电缆。


背景技术：

2.近年来，海洋经济的快速发展，从浅滩到深海，探索日新月异，为了满足蓝色海洋监测和应用方面的作业，相关的，拥有不同作业功能的海洋机器人开始被研发。在设备测试阶段与正常使用阶段，电缆起到实时传输监测数据，实时监控设备状况的作用，但是由于电缆的自重较大，因此普通的电缆在水中是下沉的，给施工和水上悬浮设备及水下的使用带来不便，特别是水深较大的水域，水下情况复杂，增加了施工或者临时作业的成本以及危险性，一般的漂浮电缆现在都是采用绝缘发泡材料应用在电缆绝缘中，使得电缆在水中的浮力大于自重，避免了电缆的下沉，但不能随意调整浮力的大小，施工仍然不便，例如，在海洋机器在水下工作时，由于电缆漂浮在水面，当海洋机器下沉时，不可避免的会导致海洋机器与电缆连接头受到牵引、拉扯。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种浮力可调式水下光电复合电缆，以解决上述背景技术中提出的问题。
4.为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：
5.本发明提供的一种浮力可调式水下光电复合电缆，包括内芯单元，所述内芯单元由沿轴线方向无限延伸的动力信号传输束和信号采集传输束组成，动力信号传输束和信号采集传输束的外部采用微孔发泡的发泡层进行包覆，使整根缆浮力与自身重量之比小于或等于海水的比重，其特征在于，还包括包覆在发泡层外部的外护套，所述外护套的外侧壁上具有径向向外凸出的凸条，所述凸条的内部具有沿其长度方向延伸的通道，所述通道的内部卡设有柔性管，且所述柔性管的两端封口设置，所述柔性管远离外护套的一侧沿其轴向方向均匀设置有与其内部连通的连通管，所述连通管的远离柔性管的一端贯穿凸条，且连通管上设置有第一压力阀，所述柔性管的内部还设置有气囊组件，所述气囊组件的输入端从通一端伸出与外界的注吸组件连接，所述注吸组件用于对气囊组件内充气或吸气。
6.进一步地，所述凸条的两侧边与所述外护套的外壁面平滑过渡连接，且凸条朝远离外护套方向横截面不断递减，以使所述凸条与和外护套的横截面形成水滴状。
7.进一步地，所述柔性管的外侧壁设置有螺旋绕包有钢丝带。
8.进一步地，所述柔性管的内部沿其长度方向均匀设置有隔板，所述隔板将柔性管的内部分隔形成若干个储液腔，且连通管与柔性管的每个储液腔对应设置，所述气囊组件包括同轴设置在柔性管中心的气管，以及分别设置在若干个在储液腔内部的囊体，且所述气囊环绕包覆在气管外侧，所述气管对应处开设有一气分管，所述气分管上设置有第二压力阀，且气分管的输入端从凸条一端伸出与外界的注吸组件。
9.进一步地，朝向气分管的输入端的方向的第二压力的预设阀值不断递增。
10.进一步地，所述注吸组件包括气泵、真空泵，以及三通阀，所述三通阀的三个阀口分别与真空泵的输入管、气泵的输入管，以及气管连接，且真空泵的输入管、气泵的输入管上分别设置有电磁阀。
11.与现有技术相比，以上一个或多个技术方案存在以下有益效果：
12.本发明可以根据水下作业设备活动情况，通过控制注吸组件向囊体组件补入或吸出空气，改变柔性管液体的量，进而改变复合缆的重量，从而随时动态的调整电缆的浮力。
13.此外，凸条的设计，还能使得外护套的外侧壁上形成一“凸筋”，避免复合缆漂浮水面上的过程中在水流的影响下发生扭转，具体的，在使用时，因重量的不平衡因素复合缆漂浮水面后，凸条会朝向水面一侧能矫正复合缆轴向方向的姿态，避免复合缆发生扭转现象。
14.应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。
附图说明
15.构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
16.图1是本发明的整体结构示意图；
17.图2是本发明的外护套切割后结构示意图；
18.图3是本发明的剖视结构示意图；
19.图4是图3的a处局部的结构示意图；
20.图5是本发明的柔性管结构示意图；
21.图6是本发明的注吸组件结构示意图。
22.图中：
23.100、内芯单元；110、发泡层；200、外护套；300、凸条；310、通道；320、柔性管；330、连通管；340、第一压力阀；350、囊体组件；321、钢丝带；322、隔板；323、储液腔；351、气管；352、囊体；353、气分管；354、第二压力阀；410、气泵；420、真空泵；430、三通阀。
具体实施方式
24.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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他实施例，都应当属于本技术保护的范围。
25.请参阅图1-图5，本发明提供了一种浮力可调式水下光电复合电缆，包括内芯单元100，所述内芯单元100由沿轴线方向无限延伸的动力信号传输束和信号采集传输束组成，动力信号传输束和信号采集传输束，能为水下作业设备提供的动力传输、信号传输或信号控制连接，动力信号传输束和信号采集传输束的外部采用微孔发泡的发泡层110进行包覆，使整根缆浮力与自身重量之比小于或等于海水的比重，从而使得电缆在水面呈漂浮状态，避免了电缆的下沉，为水下作业设备的施工带来便利。
26.如图1-4所示，浮力可调式水下光电复合电缆还包括包覆在发泡层110外部的外护
套200，外护套200的外侧壁上具有径向向外凸出的凸条300，凸条300的内部具有沿其长度方向延伸的通道310，外护套200和凸条300一体成型，具体的，由柔性聚氯乙烯绝缘料挤制而成，通道310的内部卡设有柔性管320，柔性管320的两端封口设置，柔性管320远离外护套200的一侧沿其轴向方向均匀设置有与其内部连通的连通管330，所述连通管330的远离柔性管320的一端贯穿凸条300，连通管330上设置有第一压力阀340，所述第一压力阀340能在柔性管320内部形成负压和正压达到预设阀值后打开阀口，所述柔性管320的内部还设置有囊体组件350，囊体组件350的输入端从通一端伸出与外界的注吸组件连接，注吸组件用于对囊体组件350内充气或吸气，在使用时，当水下作业设备在水面上工作时，注吸组件向囊体组件350内注气，囊体组件350呈膨胀状态，此时囊体组件350紧贴于柔性管320的内壁，凸条300相当于一个中空管道，凸条300相当于一个浮体，提高复合缆的浮力，使得复合缆始终漂浮于水面上；而当水下作业设备需要进行水下工作时，注吸组件能将囊体组件350内气体吸出，囊体组件350收缩，此时柔性管320内部会形成负压，当负压达到预设阀值后，第一压力阀340会打开连通管330，外界的水会在柔性管320内的负压下快速进入柔性管320中，柔性管320内补入液体能使得复合缆的重量增加，此时，复合缆会发生下沉与水下作业设备一同向水下移动，而在实际使用时，可以根据水下作业设备活动情况，通过控制注吸组件向囊体组件350补入或吸出空气，改变柔性管320液体的量，进而改变复合缆的重量，从而随时动态的调整电缆的浮力。
27.需要注意的是，凸条300的设计，还能使得外护套200的外侧壁上形成一“凸筋”，避免复合缆漂浮水面上的过程中在水流的影响下发生扭转，具体的，在使用时，因重量的不平衡因素复合缆漂浮水面后，凸条300会朝向水面一侧能矫正复合缆轴向方向的姿态，避免复合缆发生扭转现象。
28.如图1所示，进一步地，在本具体实施例中，凸条300的两侧边与外护套200的外壁面平滑过渡连接，且凸条300朝远离外护套200方向横截面不断递减，以使凸条300与和外护套200的横截面形成水滴状。在复合缆随着水下作业设备下沉时，能减小水阻。
29.如图5所示，进一步地，在本具体实施例中，柔性管320的外侧壁设置有螺旋绕包有钢丝带321。以提高凸条300在径向上的强度。
30.如图3所示，在本具体实施例中，柔性管320的内部沿其长度方向均匀设置有隔板322，隔板322将柔性管320的内部分隔形成若干个储液腔323，且连通管330与柔性管320的每个储液腔323对应设置，囊体组件350包括同轴设置在柔性管320中心的气管351，以及分别设置在若干个在储液腔323内部的囊体352，且囊体352环绕包覆在气管351外侧，气管351对应处开设有一气分管353，且气分管353的输入端从凸条300一端伸出与外界的注吸组件，气分管353上设置有第二压力阀354。通过上述设计，当注吸组件向气管351内部注气时，只有当气管351内形成一定压力后，第二压力阀354才会开启，使得注入的气体能同时向囊体352补入空气或吸出空气，各囊体352同时发生膨胀或收缩，使得复合缆各部分重量同时递增。
31.进一步地，朝向气分管353的输入端的方向的第二压力阀354的预设阀值不断递增。当注吸组件向气管351内部注气时，靠近水下作业设备一端的储液腔323内部会首先进入液体，然后随着气管351内压力不断递增，逐步使得远离水下作业设备的囊体352发生膨胀，进而在实际使用时，根据水下作业设备在水下的深度，通过控制气管351内的气压，使得
靠近水下作业设备的复合缆逐步下沉。
32.如图6所示，具体而言，注吸组件包括气泵410、真空泵420，以及三通阀430，三通阀430的三个阀口分别与真空泵420的输入管、气泵410的输入管，以及气管351连接，且真空泵420的输入管、气泵410的输入管上分别设置有电磁阀。在注气时，可以打开气泵410输入管上的电磁阀，关闭真空泵420输入管上的电磁阀，而在吸气时，可以打开真空泵420输入管上的电磁阀，关闭气泵410输入管上的电磁阀。
33.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明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发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种浮力可调式水下光电复合电缆，包括内芯单元，所述内芯单元由沿轴线方向无限延伸的动力信号传输束和信号采集传输束组成，动力信号传输束和信号采集传输束的外部采用微孔发泡的发泡层进行包覆，使整根缆浮力与自身重量之比小于或等于海水的比重，其特征在于，还包括包覆在发泡层外部的外护套，所述外护套的外侧壁上具有径向向外凸出的凸条，所述凸条的内部具有沿其长度方向延伸的通道，所述通道的内部卡设有柔性管，且所述柔性管的两端封口设置，所述柔性管远离外护套的一侧沿其轴向方向均匀设置有与其内部连通的连通管，所述连通管的远离柔性管的一端贯穿凸条，且连通管上设置有第一压力阀，所述柔性管的内部还设置有气囊组件，所述气囊组件的输入端从通一端伸出与外界的注吸组件连接，所述注吸组件用于对气囊组件内充气或吸气。2.根据权利要求1所述的浮力可调式水下光电复合电缆，其特征在于，所述凸条的两侧边与所述外护套的外壁面平滑过渡连接，且凸条朝远离外护套方向横截面不断递减，以使所述凸条与和外护套的横截面形成水滴状。3.根据权利要求1所述的浮力可调式水下光电复合电缆，其特征在于，所述柔性管的外侧壁设置有螺旋绕包有钢丝带。4.根据权利要求1所述的浮力可调式水下光电复合电缆，其特征在于，所述柔性管的内部沿其长度方向均匀设置有隔板，所述隔板将柔性管的内部分隔形成若干个储液腔，且连通管与柔性管的每个储液腔对应设置，所述气囊组件包括同轴设置在柔性管中心的气管，以及分别设置在若干个在储液腔内部的囊体，且所述气囊环绕包覆在气管外侧，所述气管对应处开设有一气分管，所述气分管上设置有第二压力阀，且气分管的输入端从凸条一端伸出与外界的注吸组件。5.根据权利要求3所述的浮力可调式水下光电复合电缆，其特征在于，朝向气分管的输入端的方向的第二压力的预设阀值不断递增。6.根据权利要求5所述的浮力可调式水下光电复合电缆，其特征在于，所述注吸组件包括气泵、真空泵，以及三通阀，所述三通阀的三个阀口分别与真空泵的输入管、气泵的输入管，以及气管连接，且真空泵的输入管、气泵的输入管上分别设置有电磁阀。

技术总结
本发明公开了一种浮力可调式水下光电复合电缆，涉及复合缆技术领域，包括内芯单元，内芯单元由沿轴线方向无限延伸的动力信号传输束和信号采集传输束组成，动力信号传输束和信号采集传输束的外部采用微孔发泡的发泡层进行包覆，使整根缆浮力与自身重量之比小于或等于海水的比重，还包括包覆在发泡层外部的外护套，所述外护套的外侧壁上具有径向向外凸出的凸条。本发明可以根据水下作业设备活动情况，通过控制注吸组件向囊体组件补入或吸出空气，改变柔性管液体的量，进而改变复合缆的重量，从而随时动态的调整电缆的浮力，此外，凸条的设计，还能使得外护套的外侧壁上形成一“凸筋”，避免复合缆漂浮水面上的过程中在水流的影响下发生扭转。影响下发生扭转。影响下发生扭转。


技术研发人员：李万松 朱峰林 闵泽宇 叶磊 宋春文
受保护的技术使用者：安徽凌宇电缆科技有限公司
技术研发日：2023.07.20
技术公布日：2023/9/13