一种密度控制式防过弯型电缆

摘要

本发明公开了一种密度控制式防过弯型电缆，属于电缆技术领域，本发明可以通过电缆内设置防过弯链的方式，其伸直状态下为柔性可形变的，方便电缆必要的弯曲敷设，同时设置控制拉线对防过弯链的密度进行控制，在电缆弯曲时，由于防过弯链上相邻密度控制球之间的距离变短，相应的控制拉线由绷紧状态变为松弛状态，密度控制球内的充气磁膜在拉力减小后，在磁吸作用下开始向反向的一侧进行形变充气，迫使密度控制球向之间的硬化管内进行膨胀挤压，然后硬化管内的填料微球由原先的松散状态逐渐密集，而硬化管的强度也随之增加，直至填料微球完全密实挤压时此时硬化管强度最大，可以有效避免电缆继续弯曲，从而实现对电缆的防过弯保护。

权利要求

1.一种密度控制式防过弯型电缆，包括外护套（1），其特征在于：所述外护套（1）内端镶嵌连接有缆芯（2），所述外护套（1）和缆芯（2）之间镶嵌连接有多根防过弯链，所述防过弯链包括多个硬化管（3）和密度控制球（4），且硬化管（3）和密度控制球（4）交错分布并相互连接，一对相邻的所述密度控制球（4）之间连接有控制拉线（5），所述密度控制球（4）包括控制半球（41）、磁吸半球（42）和气鼓膜（43），所述控制半球（41）和磁吸半球（42）对称连接，所述气鼓膜（43）套接于控制半球（41）和磁吸半球（42）之间的连接处外端，且气鼓膜（43）位于磁吸半球（42）的一侧，所述磁吸半球（42）上开设有与气鼓膜（43）相连通的充气孔，且充气孔与硬化管（3）相对应，所述控制半球（41）和磁吸半球（42）之间的连接处内端套接有充气磁膜（8），所述硬化管（3）内填充有多个填料微球（6）；

所述充气磁膜（8）靠近控制半球（41）一端连接有多根均匀分布的分散拉丝（7），所述控制半球（41）上开设有多个与分散拉丝（7）相匹配的走线孔，且分散拉丝（7）延伸出走线孔并与控制拉线（5）连接；

所述充气磁膜（8）包括压气膜（81）、助匀变网（82）和多个磁性端点（83），所述助匀变网（82）覆盖连接于压气膜（81）的表面，所述磁性端点（83）镶嵌连接于助匀变网（82）上的节点处；

所述填料微球（6）的直径与硬化管（3）的内径比为1:3‑5，且填料微球（6）在硬化管（3）内松散分布；

所述硬化管（3）内还填充有分布流体，所述分布流体采用石墨颗粒和蜡液按质量比1:

10混合制成；

所述填料微球（6）包括骨架球体（61）、多个隔离微珠（62）和多个内缩气膜（63），所述骨架球体（61）外端开设有多个均匀分布的内压槽，所述内缩气膜（63）连接于内压槽中部，所述隔离微珠（62）连接于内缩气膜（63）外端，且隔离微珠（62）延伸出骨架球体（61）外侧。

2.根据权利要求1所述的一种密度控制式防过弯型电缆，其特征在于：所述控制拉线（5）采用非弹性的柔性材料制成，且控制拉线（5）处于绷紧状态。

3.根据权利要求1所述的一种密度控制式防过弯型电缆，其特征在于：所述压气膜（81）采用不透气的柔性材料制成，所述助匀变网（82）采用弹性材料制成。

4.根据权利要求1所述的一种密度控制式防过弯型电缆，其特征在于：所述骨架球体（61）采用硬质材料制成，所述隔离微珠（62）采用轻质材料制成。

5.根据权利要求1所述的一种密度控制式防过弯型电缆，其特征在于：所述防过弯链的数量不少于3根，且防过弯链绕缆芯（2）环形阵列分布。

说明书

一种密度控制式防过弯型电缆

技术领域

[0001] 本发明涉及电缆技术领域，更具体地说，涉及一种密度控制式防过弯型电缆。

背景技术

[0002] 电缆是一种电能或信号传输装置，通常是由几根或几组导线组成。

[0003] 定义1：由一根或多根相互绝缘的导体和外包绝缘保护层制成，将电力或信息从一处传输到另一处的导线。

[0004] 定义2：通常是由几根或几组导线（每组至少两根）绞合而成的类似绳索的电缆，每组导线之间相互绝缘，并常围绕着一根中心扭成，整个外面包有高度绝缘的覆盖层。电缆具有内通电，外绝缘的特征。

[0005] 由于电力电缆外径较大,运输、敷设较为困难,电力电缆对转弯半径的要求也比较严格，如果电力电缆转弯角度过大，可能使导体内部受到机械损伤，而机械损伤因被电力电缆绝缘层掩盖而无法看到，即使测量回路电阻，绝缘和泄露试验也很难发现缺陷，运行时则在受损处过热使电缆绝缘强度下降，直到出现故障。

发明内容

[0006] 1．要解决的技术问题

[0007] 针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种密度控制式防过弯型电缆，可以通过电缆内设置防过弯链的方式，其伸直状态下为柔性可形变的，方便电缆必要的弯曲敷设，同时设置控制拉线对防过弯链的密度进行控制，在电缆弯曲时，由于防过弯链上相邻密度控制球之间的距离变短，相应的控制拉线由绷紧状态变为松弛状态，密度控制球内的充气磁膜在拉力减小后，在磁吸作用下开始向反向的一侧进行形变充气，迫使密度控制球向之间的硬化管内进行膨胀挤压，然后硬化管内的填料微球由原先的松散状态逐渐密集，而硬化管的强度也随之增加，直至填料微球完全密实挤压时此时硬化管强度最大，可以有效避免电缆继续弯曲，从而实现对电缆的防过弯保护。

[0008] 2．技术方案

[0009] 为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

[0010] 一种密度控制式防过弯型电缆，包括外护套，所述外护套内端镶嵌连接有缆芯，所述外护套和缆芯之间镶嵌连接有多根防过弯链，所述防过弯链包括多个硬化管和密度控制球，且硬化管和密度控制球交错分布并相互连接，一对相邻的所述密度控制球之间连接有控制拉线，所述密度控制球包括控制半球、磁吸半球和气鼓膜，所述控制半球和磁吸半球对称连接，所述气鼓膜套接于控制半球和磁吸半球之间的连接处外端，且气鼓膜位于磁吸半球的一侧，所述磁吸半球上开设有与气鼓膜相连通的充气孔，且充气孔与硬化管相对应，所述控制半球和磁吸半球之间的连接处内端套接有充气磁膜，所述硬化管内填充有多个填料微球。

[0011] 进一步的，所述充气磁膜靠近控制半球一端连接有多根均匀分布的分散拉丝，所述控制半球上开设有多个与分散拉丝相匹配的走线孔，且分散拉丝延伸出走线孔并与控制拉线连接，通过分散拉丝对充气磁膜实现多点均匀的控制，有利于充气磁膜整体形变更加均匀，从而提高对密度的控制效果。

[0012] 进一步的，所述控制拉线采用非弹性的柔性材料制成，且控制拉线处于绷紧状态，正常状态下控制拉线绷紧的情况下充气磁膜是受到牵拉贴覆于控制半球内侧的，此时气鼓膜处于收缩状态，硬化管内的填料微球也是松散状态，硬化管可以跟随电缆进行一定程度的形变，但是在电缆开始弯曲后，控制拉线逐渐松弛，充气磁膜也会开始挤压充气，气鼓膜膨胀对填料微球进行挤压靠近，提高硬化管中部的密度来提升强度，实现对电缆的防过弯保护。

[0013] 进一步的，所述充气磁膜包括压气膜、助匀变网和多个磁性端点，所述助匀变网覆盖连接于压气膜的表面，所述磁性端点镶嵌连接于助匀变网上的节点处，在控制拉线松弛后，在磁吸半球对磁性端点的磁吸作用下，会迫使压气膜主动向磁吸半球靠近对气鼓膜进行充气，助匀变网则起到辅助压气膜整体形变更加均匀可控的作用。

[0014] 进一步的，所述压气膜采用不透气的柔性材料制成，所述助匀变网采用弹性材料制成。

[0015] 进一步的，所述填料微球的直径与硬化管的内径比为1:3‑5，且填料微球在硬化管内松散分布，填料微球的直径过大导致硬化管的密度控制较为困难，降低防过弯保护的效果，填料微球的直径较小导致硬化管密度增大后的强度不足，仍难以起到防过弯保护，因此只有合适直径的填料微球才能有效实现对密度的控制，且拥有足够的强度来抵抗电缆的过度弯曲。

[0016] 进一步的，所述硬化管内还填充有分布流体，所述分布流体采用石墨颗粒和蜡液按质量比1:10混合制成，分布流体可以促进填料微球在硬化管内的松散分布，而石墨颗粒和蜡液也可以降低填料微球受到挤压密实填充时的阻力，提高密度控制的顺畅度。

[0017] 进一步的，所述填料微球包括骨架球体、多个隔离微珠和多个内缩气膜，所述骨架球体外端开设有多个均匀分布的内压槽，所述内缩气膜连接于内压槽中部，所述隔离微珠连接于内缩气膜外端，且隔离微珠延伸出骨架球体外侧，骨架球体可以通过隔离微珠相互隔离保持一定的松散度，在受到挤压时隔离微珠可以挤压内缩气膜进行形变，在隔离微珠进入到内压槽后骨架球体可以相互接触实现密集填充，而内缩气膜内的空气在受到压缩后，一旦对填料微球的挤压力消失，内缩气膜会促使隔离微珠复位有利于恢复填料微球的松散状态。

[0018] 进一步的，所述骨架球体采用硬质材料制成，所述隔离微珠采用轻质材料制成，骨架球体具有足够的强度来实现防过弯保护，而隔离微珠可以提高填料微球在分布流体内的整体浮力，有利于填料微球在硬化管的松散分布。

[0019] 进一步的，所述防过弯链的数量不少于3根，且防过弯链绕缆芯环形阵列分布，保证电缆在弯曲时，防过弯链可以具有足够的强度来防止电缆过度弯曲，防过弯链的数量过少容易导致强度不足，数量过多导致电缆敷设较为困难。

[0020] 3．有益效果

[0021] 相比于现有技术，本发明的优点在于：

[0022] （1）本方案可以通过电缆内设置防过弯链的方式，其伸直状态下为柔性可形变的，方便电缆必要的弯曲敷设，同时设置控制拉线对防过弯链的密度进行控制，在电缆弯曲时，由于防过弯链上相邻密度控制球之间的距离变短，相应的控制拉线由绷紧状态变为松弛状态，密度控制球内的充气磁膜在拉力减小后，在磁吸作用下开始向反向的一侧进行形变充气，迫使密度控制球向之间的硬化管内进行膨胀挤压，然后硬化管内的填料微球由原先的松散状态逐渐密集，而硬化管的强度也随之增加，直至填料微球完全密实挤压时此时硬化管强度最大，可以有效避免电缆继续弯曲，从而实现对电缆的防过弯保护。

[0023] （2）充气磁膜靠近控制半球一端连接有多根均匀分布的分散拉丝，控制半球上开设有多个与分散拉丝相匹配的走线孔，且分散拉丝延伸出走线孔并与控制拉线连接，通过分散拉丝对充气磁膜实现多点均匀的控制，有利于充气磁膜整体形变更加均匀，从而提高对密度的控制效果。

[0024] （3）控制拉线采用非弹性的柔性材料制成，且控制拉线处于绷紧状态，正常状态下控制拉线绷紧的情况下充气磁膜是受到牵拉贴覆于控制半球内侧的，此时气鼓膜处于收缩状态，硬化管内的填料微球也是松散状态，硬化管可以跟随电缆进行一定程度的形变，但是在电缆开始弯曲后，控制拉线逐渐松弛，充气磁膜也会开始挤压充气，气鼓膜膨胀对填料微球进行挤压靠近，提高硬化管中部的密度来提升强度，实现对电缆的防过弯保护。

[0025] （4）充气磁膜包括压气膜、助匀变网和多个磁性端点，助匀变网覆盖连接于压气膜的表面，磁性端点镶嵌连接于助匀变网上的节点处，在控制拉线松弛后，在磁吸半球对磁性端点的磁吸作用下，会迫使压气膜主动向磁吸半球靠近对气鼓膜进行充气，助匀变网则起到辅助压气膜整体形变更加均匀可控的作用。

[0026] （5）填料微球的直径与硬化管的内径比为1:3‑5，且填料微球在硬化管内松散分布，填料微球的直径过大导致硬化管的密度控制较为困难，降低防过弯保护的效果，填料微球的直径较小导致硬化管密度增大后的强度不足，仍难以起到防过弯保护，因此只有合适直径的填料微球才能有效实现对密度的控制，且拥有足够的强度来抵抗电缆的过度弯曲。

[0027] （6）硬化管内还填充有分布流体，分布流体采用石墨颗粒和蜡液按质量比1:10混合制成，分布流体可以促进填料微球在硬化管内的松散分布，而石墨颗粒和蜡液也可以降低填料微球受到挤压密实填充时的阻力，提高密度控制的顺畅度。

[0028] （7）填料微球包括骨架球体、多个隔离微珠和多个内缩气膜，骨架球体外端开设有多个均匀分布的内压槽，内缩气膜连接于内压槽中部，隔离微珠连接于内缩气膜外端，且隔离微珠延伸出骨架球体外侧，骨架球体可以通过隔离微珠相互隔离保持一定的松散度，在受到挤压时隔离微珠可以挤压内缩气膜进行形变，在隔离微珠进入到内压槽后骨架球体可以相互接触实现密集填充，而内缩气膜内的空气在受到压缩后，一旦对填料微球的挤压力消失，内缩气膜会促使隔离微珠复位有利于恢复填料微球的松散状态。

[0029] （8）骨架球体采用硬质材料制成，隔离微珠采用轻质材料制成，骨架球体具有足够的强度来实现防过弯保护，而隔离微珠可以提高填料微球在分布流体内的整体浮力，有利于填料微球在硬化管的松散分布。

[0030] （9）防过弯链的数量不少于3根，且防过弯链绕缆芯环形阵列分布，保证电缆在弯曲时，防过弯链可以具有足够的强度来防止电缆过度弯曲，防过弯链的数量过少容易导致强度不足，数量过多导致电缆敷设较为困难。

附图说明

[0031] 图1为本发明的结构示意图；

[0032] 图2为本发明的剖视图；

[0033] 图3为本发明防过弯链正常状态下的结构示意图；

[0034] 图4为本发明密度控制球的结构示意图；

[0035] 图5为本发明充气磁膜的结构示意图；

[0036] 图6为本发明填料微球的结构示意图；

[0037] 图7为本发明防过弯链弯曲状态下的结构示意图。

[0038] 图中标号说明：

[0039] 1外护套、2缆芯、3硬化管、4密度控制球、41控制半球、42磁吸半球、43气鼓膜、5控制拉线、6填料微球、61骨架球体、62隔离微珠、63内缩气膜、7分散拉丝、8充气磁膜、81压气膜、82助匀变网、83磁性端点。

具体实施方式

[0040] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

[0041] 在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”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。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。

[0042] 在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

[0043] 实施例1：

[0044] 请参阅图1‑2，一种密度控制式防过弯型电缆，包括外护套1，外护套1内端镶嵌连接有缆芯2，外护套1和缆芯2之间镶嵌连接有多根防过弯链，防过弯链包括多个硬化管3和密度控制球4，且硬化管3和密度控制球4交错分布并相互连接，一对相邻的密度控制球4之间连接有控制拉线5。

[0045] 请参阅图3‑4，密度控制球4包括控制半球41、磁吸半球42和气鼓膜43，控制半球41和磁吸半球42对称连接，气鼓膜43套接于控制半球41和磁吸半球42之间的连接处外端，且气鼓膜43位于磁吸半球42的一侧，磁吸半球42上开设有与气鼓膜43相连通的充气孔，且充气孔与硬化管3相对应，控制半球41和磁吸半球42之间的连接处内端套接有充气磁膜8，硬化管3内填充有多个填料微球6。

[0046] 填料微球6的直径与硬化管3的内径比为1:3‑5，且填料微球6在硬化管3内松散分布，填料微球6的直径过大导致硬化管3的密度控制较为困难，降低防过弯保护的效果，填料微球6的直径较小导致硬化管3密度增大后的强度不足，仍难以起到防过弯保护，因此只有合适直径的填料微球6才能有效实现对密度的控制，且拥有足够的强度来抵抗电缆的过度弯曲。

[0047] 硬化管3内还填充有分布流体，分布流体采用石墨颗粒和蜡液按质量比1:10混合制成，分布流体可以促进填料微球6在硬化管3内的松散分布，而石墨颗粒和蜡液也可以降低填料微球6受到挤压密实填充时的阻力，提高密度控制的顺畅度。

[0048] 充气磁膜8靠近控制半球41一端连接有多根均匀分布的分散拉丝7，控制半球41上开设有多个与分散拉丝7相匹配的走线孔，且分散拉丝7延伸出走线孔并与控制拉线5连接，通过分散拉丝7对充气磁膜8实现多点均匀的控制，有利于充气磁膜8整体形变更加均匀，从而提高对密度的控制效果。

[0049] 控制拉线5采用非弹性的柔性材料制成，且控制拉线5处于绷紧状态，正常状态下控制拉线5绷紧的情况下充气磁膜8是受到牵拉贴覆于控制半球41内侧的，此时气鼓膜43处于收缩状态，硬化管3内的填料微球6也是松散状态，硬化管3可以跟随电缆进行一定程度的形变，但是在电缆开始弯曲后，控制拉线5逐渐松弛，充气磁膜8也会开始挤压充气，气鼓膜43膨胀对填料微球6进行挤压靠近，提高硬化管3中部的密度来提升强度，实现对电缆的防过弯保护。

[0050] 请参阅图5，充气磁膜8包括压气膜81、助匀变网82和多个磁性端点83，助匀变网82覆盖连接于压气膜81的表面，磁性端点83镶嵌连接于助匀变网82上的节点处，在控制拉线5松弛后，在磁吸半球42对磁性端点83的磁吸作用下，会迫使压气膜81主动向磁吸半球42靠近对气鼓膜43进行充气，助匀变网82则起到辅助压气膜81整体形变更加均匀可控的作用。

[0051] 压气膜81采用不透气的柔性材料制成，助匀变网82采用弹性材料制成。

[0052] 请参阅图6，填料微球6包括骨架球体61、多个隔离微珠62和多个内缩气膜63，骨架球体61外端开设有多个均匀分布的内压槽，内缩气膜63连接于内压槽中部，隔离微珠62连接于内缩气膜63外端，且隔离微珠62延伸出骨架球体61外侧，骨架球体61可以通过隔离微珠62相互隔离保持一定的松散度，在受到挤压时隔离微珠62可以挤压内缩气膜63进行形变，在隔离微珠62进入到内压槽后骨架球体61可以相互接触实现密集填充，而内缩气膜63内的空气在受到压缩后，一旦对填料微球6的挤压力消失，内缩气膜63会促使隔离微珠62复位有利于恢复填料微球6的松散状态。

[0053] 骨架球体61采用硬质材料制成，隔离微珠62采用轻质材料制成，骨架球体61具有足够的强度来实现防过弯保护，而隔离微珠62可以提高填料微球6在分布流体内的整体浮力，有利于填料微球6在硬化管3的松散分布。

[0054] 防过弯链的数量不少于3根，且防过弯链绕缆芯2环形阵列分布，保证电缆在弯曲时，防过弯链可以具有足够的强度来防止电缆过度弯曲，防过弯链的数量过少容易导致强度不足，数量过多导致电缆敷设较为困难。

[0055] 请参阅图7，本发明可以通过电缆内设置防过弯链的方式，其伸直状态下为柔性可形变的，方便电缆必要的弯曲敷设，同时设置控制拉线5对防过弯链的密度进行控制，在电缆弯曲时，由于防过弯链上相邻密度控制球4之间的距离变短，相应的控制拉线5由绷紧状态变为松弛状态，密度控制球4内的充气磁膜8在拉力减小后，在磁吸作用下开始向反向的一侧进行形变充气，迫使密度控制球4向之间的硬化管3内进行膨胀挤压，然后硬化管3内的填料微球6由原先的松散状态逐渐密集，而硬化管3的强度也随之增加，直至填料微球6完全密实挤压时此时硬化管3强度最大，可以有效避免电缆继续弯曲，从而实现对电缆的防过弯保护。

[0056] 以上，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改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。