一种系留光电复合缆制造技术

本实用新型专利技术涉及系留光电复合缆。所要解决的技术问题是提供一种系留光电复合缆，解决系留缆绳体积、重量、抗电磁干扰、疲劳寿命以及防雷击等问题。其特征是：所述光纤单元与电源线和填充改性橡胶一起绞合在一根中心填芯周围，再用聚酯薄膜绕包后挤塑一层聚乙烯内护套用于构成紧密的缆芯结构；在聚乙烯内护套外面绞合芳纶纤维；再在绞合芳纶后的缆芯外挤上一层聚乙烯中护套，构成抗拉元件层；在中护套外编织合金丝泄雷层，最后挤上聚乙烯外护套本实用新型专利技术的系留光电复合缆的重量、体积、传输能力等性能上都有较大的提高；采用的加强件及其绞合方式经过特殊处理，使得缆绳的反复收放疲劳寿命由原来的200次左右提高到500次左右。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及系留传输装置，尤其涉及系留光电复合缆。 技术背景系留光电复合缆的功能是高空飞行器和地面设备之间的连接，承担着空中系统与地面之间信号的双向传输以及馈电任务，同时也起着拖拉空中平台的作用。可应用于军事、 大气和环境监测、缉私等民用领域。首先，现役系留缆绳中系留电缆居多，缆绳不仅要系留飞行器、馈电，还要传输电信号，这就使得缆绳体积大、重量较重、传输量小、抗电磁干扰能力较弱。其次，传统系留缆绳的疲劳寿命较短，在反复收放一定次数后，抗拉强度下降较大，缆绳可能断裂，造成飞行器逃逸。再次，传统缆绳环境适应性欠缺，可靠性不足，例如防雷击性能，在雷雨多发季节， 系留系统的较容易被雷电击中，如无防雷击措施或防雷击措施不合理，系统将遭到破坏。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供一种系留光电复合缆，解决系留缆绳体积、重量、抗电磁干扰、疲劳寿命以及防雷击等问题，使缆绳具有较高环境适应性和安全可靠性。为解决上述技术问题，本技术的技术解决方案是一种系留光电复合缆，在外护套内从外到内依次设有泄雷层、抗拉元件层、传输单元、中心填芯；其特征是所述传输单元包括呈中心对称排布在中心填芯周围的光纤单元和电源线，光纤单元与电源线等径；所述光纤单元与电源线和填充改性橡胶一起绞合在一根中心填芯周围，再用聚酯薄膜绕包后挤塑一层聚乙烯内护套用于构成紧密的缆芯结构； 在聚乙烯内护套外面绞合芳纶纤维；再在绞合芳纶后的缆芯外挤上一层聚乙烯中护套，构成抗拉元件层；在中护套外编织合金丝泄雷层，最后挤上聚乙烯外护套。所述光纤单元是在紧包光纤外直放支承芳纶再挤上聚乙烯制成OFCC的光纤单兀。所述芳纶在绞合前进行加捻、并丝、复捻的预处理。所述芳纶在绞合过程中分多层绞合，每层表面上均涂覆甲基硅油，层与层之间芳纶绞合方向相反。所述合金丝泄雷层为采用铜镉合金丝编织形成的法拉第笼式泄雷层。本技术可带来以下有益效果本技术的系留光电复合缆采用光纤传输信号，使得系留缆绳的重量、体积、传输能力等性能上都有较大的提高；采用的加强件及其绞合方式经过特殊处理，使得缆绳的反复收放疲劳寿命由原来的200次左右提高到500次左右；法拉第笼式泄雷层的设计使缆绳能够承受IEC推荐的国军标GJB3567-99《军用飞机雷电防护鉴定试验方法》中的标准雷电波形直接效应试验，并且试验结果良好，符合标准要求，提高了缆绳的环境适应性及系统的安全可靠性。附图说明图1为本技术的一个实施例系留光电复合缆截面示意图。图2为加强件芳纶绞合方式示意图。图3(a)为加强件芳纶受力示意图。图3(b)为加强件芳纶力矩示意图图4为系留光电复合缆具体实施工艺流程图具体实施方式以下结合附图和实施例对本技术作进一步详细说明。图1中1为高密度聚乙烯外护套；2为泄雷网；3为低密度聚乙烯中护套；4为芳纶；5为低密度聚乙烯内护套；6为OFCC光纤单元；7为电源线；8为填充改性橡胶；9为中心填芯。OFCC光纤单元是在Φ0. 9mm紧包光纤外直放支承芳纶再挤上聚乙烯制成，并且保证OFCC光纤单元与电源线等径，缆芯成缆时形成对称结构。两根OFCC光纤单元与两根电源线和填充改性橡胶一起绞合在一根中心填芯周围，再用聚酯薄膜绕包，使得缆芯结构紧密。之后，挤上一层聚乙烯内护套，然后在外面绞上预处理过的芳纶纤维，这层芳纶纤维即起抗拉的作用，又起铠装的作用，再在绞合芳纶后的缆芯外挤上一层聚乙烯中护套。接着在中护套外编织合金丝泄雷层，最后挤上聚乙烯外护套。光纤是G. 652单模光纤。填充改性橡胶是常温可固化硫化橡胶。芳纶纤维是一种高强度、高模量的芳香族聚酰胺有机纤维。合金丝泄雷层起到泄放雷电的作用，为按照一定节距编织而成的法拉第笼式泄雷层；采用铜镉合金丝，铜含量超过95% ；外径0. 15 0. 25mm ； 抗拉强度不小于^ON/mm2 ；延伸率不大于15%。 如图2所示，加强件芳纶是绞合在缆芯周围的。当缆绳受力时，单根芳纶纤维受力可以分解为沿缆芯轴向方向的力和沿缆芯圆周方向的力。若存在缆芯圆周方向的力，则会对缆绳产生瞬时针或逆时针扭矩，如图3(a)、图3(b)所示。此力矩会对缆绳产生不利影响， 需尽量减小，甚至消除力矩。加强件芳纶在绞合前需要经过预处理(加捻、并丝、复捻)，绞合过程中加强件分多层绞合，每层表面上均涂覆甲基硅油，并通过改变不同层芳纶的数量、绞合方向保证缆绳的扭矩平衡；涂覆甲基硅油，粘度400 600。根据每层芳纶数量和缆芯外径，可以算出该层芳纶扭矩权重。可以通过分多层绞合芳纶，层与层之间芳纶绞合方向相反，再通过计算、控制每层芳纶数量和绞合节距，来使瞬时针和逆时针力矩平衡。这就是上述的扭矩平衡。系留光电复合缆具体实施工艺流程如图4所示。使用设备1)光纤涂覆机；2) 二次被覆机；3)光缆成缆机；4)编织机；5)芳纶绞合机；6)挤塑机。主要原材料1)、光纤；2)、电源线；3)、聚乙烯；4)、芳纶；5)、合金丝；6)、填充改性橡胶。工艺条件光纤涂覆机、二次被覆机、成缆机、挤塑机、芳纶绞合机、高速编制机、相对湿度彡60%。主要工艺参数一次涂覆光纤外径0. 45 ±0. 05 (mm)；二次被覆光纤外径0. 9 士 0. 1 (mm)；OFCC光纤单元、电源线外径2· 4 士 0. 2 (謹)；缆芯成缆外径5·8 士 0. 2 (mm)；内护套挤塑外径6. 4士0. 2 (mm)；芳纶绞合外径10.8 士 0.3 (mm)；中护套挤塑外径12. 5 士 0. 3 (mm)；合金丝编织外径13· 4 士 0. 3 (mm)；外护套挤塑外径16. 3±0. 3(mm)。本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种系留光电复合缆，在外护套内从外到内依次设有泄雷层、抗拉元件层、传输单元、中心填芯；其特征是：所述传输单元包括呈中心对称排布在中心填芯周围的光纤单元和电源线，光纤单元与电源线等径；所述光纤单元与电源线和填充改性橡胶一起绞合在一根中心填芯周围，再用聚酯薄膜绕包后挤塑一层聚乙烯内护套用于构成紧密的缆芯结构；在聚乙烯内护套外面绞合芳纶纤维；再在绞合芳纶后的缆芯外挤上一层聚乙烯中护套，构成抗拉元件层；在中护套外编织合金丝泄雷层，最后挤上聚乙烯外护套。

【技术特征摘要】
1.一种系留光电复合缆，在外护套内从外到内依次设有泄雷层、抗拉元件层、传输单元、中心填芯；其特征是所述传输单元包括呈中心对称排布在中心填芯周围的光纤单元和电源线，光纤单元与电源线等径；所述光纤单元与电源线和填充改性橡胶一起绞合在一根中心填芯周围，再用聚酯薄膜绕包后挤塑一层聚乙烯内护套用于构成紧密的缆芯结构； 在聚乙烯内护套外面绞合芳纶纤维；再在绞合芳纶后的缆芯外挤上一层聚乙烯中护套，构成抗拉元件层；在中护套外编织合金丝泄雷层，最后挤上聚乙烯外护套。2.按照权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈国浩，黄剑平，赵铭，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第二十三研究所，
类型：实用新型
国别省市：31