CN117661346B - 一种可视讯深井救援钢丝绳 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种可视讯深井救援钢丝绳，属于深井救援钢丝绳领域，包括设置于中心处的通讯线芯、以所述通讯线芯为中心而同轴绞合的钢丝线芯组；所述通讯线芯由内至外包括位于其中心处的光缆组件、围绕光缆组件绞合的抗拉线芯层以及包覆于抗拉线芯层外的耐磨护套层，其中，所述光缆组件包括光缆、第四耐磨层、定位杆、倾斜挤压杆，所述光缆共设置有两条，两条所述光缆的外部均包覆有用于提供保护效果的铠装层。本申请采用在通讯线芯的外部绞合多个钢丝线芯组组成，将通讯线芯放置在多个钢丝线芯组内，可以避免该深井救援钢丝绳在弯曲使用时对通讯线芯的挤压伤害，从而提升该深井救援钢丝绳的视讯效果。
Description
技术领域
本申请涉及深井救援钢丝绳领域，具体而言，涉及一种可视讯深井救援钢丝绳。
背景技术
当煤炭深井开采安全事故发生时，如何能安全、快速、正确地采取救援措施，是煤炭行业和安全行业面临的技术问题。为了保证救援的安全性，深井救援要求所使用的钢丝绳的强度要高，至少需要达到行业内规定的标准。
同时，深井救援过程中通常需要实时了解矿井内的情况，然而，如果将光缆直接加入钢丝绳中，一方面会降低钢丝绳的强度，另一方面由于光缆内部的光纤单元通常为玻璃纤维材质，在收卷弯曲后受周围线芯的挤压，可能会产生断裂的风险，并且光缆具有抗拉强度低的缺点，光缆也容易随钢丝绳放入井下后受拉而断裂，光缆一旦损坏会使得在深井救援时无法实时了解矿井内的情况，大大降低了救援效率。
发明内容
本发明旨在解决现有技术中存在的光缆容易发生断裂的问题，为此，本发明提出一种可视讯深井救援钢丝绳，通过将通讯线芯包裹在多个钢丝线芯组内，来提升光缆的抗弯折性能，可以有效的避免光缆发生断裂。
为实现上述目的，本申请提供了一种可视讯深井救援钢丝绳，包括设置于中心处的通讯线芯、以所述通讯线芯为中心而同轴绞合的钢丝线芯组；
所述通讯线芯由内至外包括位于其中心处的光缆组件、围绕光缆组件绞合的抗拉线芯层以及包覆于抗拉线芯层外的耐磨护套层，其中，所述光缆组件包括光缆、第三耐磨层、定位杆、倾斜挤压杆，所述光缆共设置有两条，两条所述光缆的外部均包覆有用于提供保护效果的铠装层，两条包覆铠装层的所述光缆的外部包覆有第二耐磨层，将两条包覆铠装层的所述光缆完全包裹，所述第二耐磨层的内部固定有硬性支撑板，所述硬性支撑板位于第二耐磨层的中部，所述第三耐磨层的内壁顶端与底部对称固定有两个缓冲囊体，所述定位杆贯穿硬性支撑板且与硬性支撑板转动连接，所述第二耐磨层位于两个所述缓冲囊体之间，第二耐磨层的顶端左侧与底部右侧与两个所述缓冲囊体之间通过连接块连接，所述倾斜挤压杆共设置有两个且均固定在所述第三耐磨层的内壁上，所述第三耐磨层、第二耐磨层与两个所述缓冲囊体之间填充有足量的弹性橡胶柱体。
优选的，所述钢丝线芯组由钢丝线芯采用1+6同轴绞合方式组成，且所述线芯的外部包覆有橡胶缓冲层。
优选的，所述铠装层采用镀锌钢丝捻制而成。
优选的，以所述通讯线芯为中心而同轴绞合的钢丝线芯组的外部包覆有第一耐磨层，且第一耐磨层采用凯夫拉纤维制成。采用凯夫拉纤维制成的耐磨层的耐磨性能更强。
优选的，所述抗拉线芯层由四股及以上的超高分子量聚乙烯纤维编织而成，所述耐磨护套层采用凯夫拉纤维制成。
优选的，所述第一耐磨层与所述钢丝线芯组之间的缝隙内设置有填充块，所述填充块的材料为紫外线固化丙烯酸脂。填充块的设置，提升深井救援钢丝绳整体的的缓冲保护效果。
优选的，所述第二耐磨层、第三耐磨层均采用凯夫拉纤维制成。
优选的，所述弹性橡胶柱体为空心结构，每个所述弹性橡胶柱体的规格均不相同，且每个所述弹性橡胶柱体之间相互贴合。弹性橡胶柱体的设置可以填充第三耐磨层、第二耐磨层与两个所述缓冲囊体之间缝隙，增加光缆组件的紧密性。
与现有技术相比，本申请的有益之处在于：
本申请采用在通讯线芯的外部绞合多个钢丝线芯组组成，将通讯线芯放置在多个钢丝线芯组内，可以避免该深井救援钢丝绳在弯曲使用时对通讯线芯的挤压伤害，从而提升该深井救援钢丝绳的视讯效果。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，使得本申请的其它特征、目的和优点变得更明显。本申请的示意性实施例附图及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1是本发明整体外观的三维示意图。
图2是本发明整体结构的截面图。
图3是本发明的通讯线芯截面示意图。
图4是本发明的光缆组件的截面示意图；
图5是本发明的光缆组件部分的结构示意图；
图6是本发明弯折状态的三维示意图；
图7是本发明弯折状态下光缆组件的受力状态示意图。
以上图中，100、通讯线芯；120、抗拉线芯层；130、耐磨护套层；200、钢丝线芯组；300、第一耐磨层；400、填充块；
110、光缆组件；111、光缆；112、定位杆；113、铠装层；114、第二耐磨层；115、硬性支撑板；116、弹性支撑板；117、第三耐磨层；118、倾斜挤压杆；119、缓冲囊体；1110、弹性橡胶柱体；1111、连接块。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
在本申请中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”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。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。
并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。
此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”、“套接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
实施例，参见图1-图5，本实施例提供了一种可视讯深井救援钢丝绳，包括设置于中心处的通讯线芯100、以通讯线芯100为中心而同轴绞合的钢丝线芯组200；
通讯线芯100由内至外包括位于其中心处的光缆组件110、围绕光缆组件110绞合的抗拉线芯层120以及包覆于抗拉线芯层120外的耐磨护套层130，其中，光缆组件110包括光缆111、第三耐磨层117、定位杆112、倾斜挤压杆118，光缆111共设置有两条，两条光缆111的外部均包覆有用于提供保护效果的铠装层113，两条包覆铠装层113的光缆111的外部包覆有第二耐磨层114，将两条包覆铠装层113的光缆111完全包裹，第二耐磨层114的内部固定有硬性支撑板115，硬性支撑板115位于第二耐磨层114的中部，硬性支撑板115的两侧均固定有弹性支撑板116，且两个弹性支撑板116分别与两个光缆111外部的铠装层113连接，弹性支撑板116的设置可以给予光缆111与铠装层113支撑效果，由于弹性支撑板116可以发生一定程度的形变，所以可以给光缆111与铠装层113提供一个位移的空间，防止光缆111与铠装层113被过度挤压发生形变损伤，第三耐磨层117的内壁顶端与底部对称固定有两个缓冲囊体119，定位杆112贯穿硬性支撑板115且与硬性支撑板115转动连接，定位杆112采用硅橡胶制成，其具有可弯曲性和扭转复位性，位于第三耐磨层117的内壁顶端与底部对称固定有两个缓冲囊体119，两个缓冲囊体119的设置不仅可以填充空隙部分，而且可以提供竖直方向上的缓冲效果，第二耐磨层114位于两个缓冲囊体119之间，第二耐磨层114的顶端左侧与底部右侧与两个缓冲囊体119之间通过连接块1111连接，通过缓冲囊体119的形变来控制第二耐磨层114的位置，倾斜挤压杆118共设置有两个且均固定在第三耐磨层117的内壁上，一旦本申请被横向弯折时，通过两个倾斜挤压杆118来挤压第二耐磨层114，使第二耐磨层114内包覆的结构在定位杆112的作用下发生转动，从而减少对光缆111的挤压，第三耐磨层117、第二耐磨层114与两个缓冲囊体119之间填充有足量的弹性橡胶柱体1110，每个弹性橡胶柱体1110的规格均不相同，且每个弹性橡胶柱体1110之间相互贴合，第二耐磨层114、第三耐磨层117均采用凯夫拉纤维制成，铠装层113采用镀锌钢丝捻制而成。镀锌钢丝可以增加深井救援钢丝绳对内部结构的保护效果。
参见图6-图7，本实施例在弯曲状态时：
状态一，在如图4自上而下的竖直方向的弯曲时，由于光缆组件110呈水平状态设置，仅会挤压两个缓冲囊体119，由于两个缓冲囊体119为空心结构且具有一定的弹性，在如图4自上而下的竖直方向的弯曲时，不会对通讯线芯100内的光缆组件110产生较大的挤压效果，因此，在如图4自上而下的竖直方向的弯曲，为本申请最佳的弯曲状态；
状态二，如图6所示的弯曲方向时，由于光缆组件110呈水平状态，此时通过第三耐磨层117上的两个倾斜挤压杆118来挤压第二耐磨层114，使第二耐磨层114内包覆的结构在定位杆112的作用下发生转动，此时通讯线芯100的状态如图7所示，光缆组件110处于倾斜状态，远离受力方向，同时，光缆组件110的左右两端会分别挤压贴合两个缓冲囊体119，此时两个缓冲囊体119会给光缆组件110提供半包覆的保护，由于第三耐磨层117发生形变，同时光缆组件110发生转动，所以第三耐磨层117内部的多个弹性橡胶柱体1110被挤压，由于弹性橡胶柱体1110为空心结构且具有弹性，所以其具有很好的压缩比，在被压缩的后的多个弹性橡胶柱体1110同样可以给光缆组件110提供很好的包覆保护效果，可以最大程度的减少如图6所示的弯曲方向时对光缆组件110的弯曲损伤，在该深井救援钢丝绳收取复位时，由于其水平方向的弯曲挤压力消失，此时，在两个缓冲囊体119与多个弹性橡胶柱体1110的回弹力作用下推动光缆组件110转动复位，与此同时，第二耐磨层114的顶端左侧与底部右侧与两个缓冲囊体119之间通过连接块1111连接，通过缓冲囊体119的形变来控制第二耐磨层114的位置。
值得注意的是，由于光缆组件110在如图4的状态时为水平状态，且其本体呈扁平圆柱状，所以其两侧距离与第三耐磨层117靠的比较近，但是其顶端与底部与第三耐磨层117距离较远，因此，本申请在第三耐磨层117的内壁顶端与底部放置缓冲囊体119，不仅可以起到支撑作用，同时在钢丝绳竖直方形弯折时，可以给光缆组件110提供很好缓冲效果，而由于光缆组件110的两侧与第三耐磨层117距离较近，如图7所示，所以如果再次增加缓冲囊体119，其因为没有压缩空间，所以在钢丝绳被挤压时并不会提供很好的保护效果，因此没有在光缆组件110的左右两侧添加缓冲囊体119，而是通过图7所示的状态，通过倾斜挤压杆118配合上述结构来使光缆组件110发生倾斜，来减少对光缆组件110的弯曲挤压伤害。
如图2所示，钢丝线芯组200由钢丝线芯采用1+6同轴绞合方式组成，且线芯的外部包覆有橡胶缓冲层。在钢丝线芯组200的每一条钢丝线芯之间均涂抹有润滑脂，以减少本申请在弯折使用时发生的摩擦损耗。
如图2所示，以通讯线芯100为中心而同轴绞合的钢丝线芯组200的外部包覆有第一耐磨层300，且第一耐磨层300采用凯夫拉纤维制成。使本申请最外部区域具有较强的耐磨性能，可以增加本申请在深井救援时的使用寿命。
抗拉线芯层120由四股及以上的超高分子量聚乙烯纤维编织而成，超高分子量聚乙烯纤维的拉力强度是尼龙的5倍，有着更好的耐磨性\抗缠绕性\抗老化性\抗腐蚀性\更高的灵敏度，耐磨护套层130采用凯夫拉纤维制成，采用凯夫拉纤维制成，使其具有较强的耐磨性能，可以增加本申请在深井救援时的使用寿命。
如图2所示，第一耐磨层300与钢丝线芯组200之间的缝隙内设置有填充块400，填充块400的材料为紫外线固化丙烯酸脂。填充块400采用紫外线固化丙烯酸脂，其具有高极性、完全饱和性。从而使其具有优越的耐矿物油和耐高温氧化性能。其耐油性仅次于氟胶，而与一般中高丙烯晴含量的丁腈橡胶相似。而耐热性介于通用橡胶和硅、氟橡胶之间，比丁腈橡胶使用温度高出30~60℃，最高使用温度180℃，断续和短时间使用可达200℃，在150℃热空气老化数年性能无明显变化，同时具备一定的缓冲效果。
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。
Claims (8)
1.一种可视讯深井救援钢丝绳，包括设置于中心处的通讯线芯、以所述通讯线芯为中心而同轴绞合的钢丝线芯组；其特征在于：
所述通讯线芯由内至外包括位于其中心处的光缆组件、围绕光缆组件绞合的抗拉线芯层以及包覆于抗拉线芯层外的耐磨护套层，其中，所述光缆组件包括光缆、第三耐磨层、定位杆、倾斜挤压杆，所述光缆共设置有两条，两条所述光缆的外部均包覆有用于提供保护效果的铠装层，两条包覆铠装层的所述光缆的外部包覆有第二耐磨层，将两条包覆铠装层的所述光缆完全包裹，所述第二耐磨层的内部固定有硬性支撑板，所述硬性支撑板位于第二耐磨层的中部，所述第三耐磨层的内壁顶端与底部对称固定有两个缓冲囊体，所述定位杆贯穿硬性支撑板且与硬性支撑板转动连接，所述硬性支撑板的两侧均固定有弹性支撑板，且两个所述弹性支撑板分别与两条光缆外部的铠装层连接，所述第二耐磨层位于两个所述缓冲囊体之间，第二耐磨层的顶端左侧与底部右侧与两个所述缓冲囊体之间通过连接块连接，所述倾斜挤压杆共设置有两个且均固定在所述第三耐磨层的内壁上，所述第三耐磨层、第二耐磨层与两个所述缓冲囊体之间填充有足量的弹性橡胶柱体。
2.根据权利要求1所述的一种可视讯深井救援钢丝绳，其特征在于，所述钢丝线芯组由钢丝线芯采用1+6同轴绞合方式组成，且所述线芯的外部包覆有橡胶缓冲层。
3.根据权利要求1所述的一种可视讯深井救援钢丝绳，其特征在于，所述铠装层采用镀锌钢丝捻制而成。
4.根据权利要求1所述的一种可视讯深井救援钢丝绳，其特征在于，以所述通讯线芯为中心而同轴绞合的钢丝线芯组的外部包覆有第一耐磨层，且第一耐磨层采用凯夫拉纤维制成。
5.根据权利要求1所述的一种可视讯深井救援钢丝绳，其特征在于，所述抗拉线芯层由四股及以上的超高分子量聚乙烯纤维编织而成，所述耐磨护套层采用凯夫拉纤维制成。
6.根据权利要求4所述的一种可视讯深井救援钢丝绳，其特征在于，所述第一耐磨层与所述钢丝线芯组之间的缝隙内设置有填充块，所述填充块的材料为紫外线固化丙烯酸脂。
7.根据权利要求1所述的一种可视讯深井救援钢丝绳，其特征在于，所述第二耐磨层、第三耐磨层均采用凯夫拉纤维制成。
8.根据权利要求1所述的一种可视讯深井救援钢丝绳，其特征在于，所述弹性橡胶柱体为空心结构，每个所述弹性橡胶柱体的规格均不相同，且每个所述弹性橡胶柱体之间相互贴合。
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