臍帶纜組件的制作方法
1.本發明涉及海洋工程技術領域，具體而言，涉及一種臍帶纜組件。
背景技術：
2.海洋探測與科學考察通常由水下設備、水面支撐母船以及連接母船與水下設備的臍帶纜組成。錨固是連接臍帶纜與水下設備的關鍵承力部件，能夠防止水下設備丟失。
3.frp鎧裝臍帶纜屬于非金屬鎧裝臍帶纜，采用frp(纖維增強復合材料)作為加強層，其將松散的纖維絲通過膠水粘結固定成一根圓形frp，數十根frp纏繞在纜芯外面起到承力作用。frp鎧裝臍帶纜錨固同其他類型錨固原理相同，可通過膠水粘結或者機械夾持的固定方式，但是，若采用機械夾持的固定方式，容易引起frp的應力集中，導致frp磨斷或折斷，若采用膠水粘結的固定方式，由于frp是一種桿狀結構，與膠水接觸的表面積較小，受到拉力時容易從膠水中抽出，固定效果較差。
技術實現要素：
4.本發明的主要目的在于提供一種臍帶纜組件，能夠解決采用現有固定方式對frp鎧裝臍帶纜進行固定時，frp鎧裝臍帶纜受到拉力時容易從膠水中抽出，固定效果較差的問題。
5.為了實現上述目的，根據本發明的一方面，提供了一種臍帶纜組件，包括：
6.臍帶纜，臍帶纜包括纜芯和加強層；
7.錨固內筒，錨固內筒包括第一安裝腔和波浪形承力部，纜芯安裝在第一安裝腔內，加強層安裝在波浪形承力部上；以及
8.錨固外筒，錨固外筒套設在錨固內筒外，且至少部分波浪形承力部位于錨固外筒的內腔中，錨固外筒與錨固內筒之間存在間隙，間隙內填充有膠水；
9.加強層設置在位于錨固外筒的內腔中的波浪形承力部上。
10.進一步地，波浪形承力部的外壁為連續非等徑波浪形結構，波浪形承力部的外壁在經過錨固內筒中心軸線的截面內呈現為波浪線狀。
11.進一步地，波浪形承力部的外壁的彎曲半徑沿著靠近臍帶纜的方向逐漸增大。
12.進一步地，波浪線包括至少兩個波浪段，每個波浪段均為一個完整周期的正弦函數曲線。
13.進一步地，纜芯從錨固內筒的一端穿出，相鄰兩個波浪段的軸向長度和彎曲半徑均不相同，越靠近纜芯的穿出端，軸向長度和彎曲半徑越大。
14.進一步地，臍帶纜組件還包括多個壓環，多個壓環間隔設置在波浪形承力部上，以將加強層固定在波浪形承力部上。
15.進一步地，外壁包括多個波谷，每個波谷處均設置有一個壓環。
16.進一步地，外壁還包括多個波峰，錨固外筒包括依次連接的第一管段和第二管段，第一管段和第二管段相連通，第一管段的內壁上間隔設置有多個凹槽，每個凹槽的內壁面
與其相對應的波峰之間的距離均為預設距離。
17.進一步地，波浪形承力部還包括錐形面，第二管段的直徑沿遠離第一管段的方向逐漸減小，第二管段遠離第一管段的一端卡設在錐形面上。
18.進一步地，臍帶纜組件還包括連接件，連接件的一端設置有第二安裝腔，第一管段遠離第二管段的一端安裝在第二安裝腔內，連接件的另一端能夠與水下設備相連接。
19.進一步地，連接件還包括多個第一安裝孔，多個第一安裝孔開設在第二安裝腔的側壁上且均與第二安裝腔貫通，第一管段包括沿周向排布的多個第二安裝孔，多個第二安裝孔與多個第一安裝孔一一對應設置。
20.進一步地，外壁上設置有防滑結構，以增大加強層與外壁之間的摩擦力。
21.應用本發明的技術方案，設置有錨固內筒，錨固外筒，使臍帶纜的纜芯安裝在錨固內筒的第一安裝腔內，以對纜芯進行保護，臍帶纜的加強層包覆在波浪形承力部的外周，錨固外筒套設在錨固內筒外，錨固外筒能夠罩設在加強層的外周，能夠避免加強層受到外力發生變形或者損壞，在錨固外筒和錨固內筒之間的間隙填充膠水，能夠將加強層固定在波浪形承力部上，進而利用波浪形承力部的波浪形結構增大加強層與波浪形承力部之間的摩擦力，同時增大加強層與膠水之間的接觸面積，這樣，當臍帶纜受到拉力時不容易從錨固內筒上抽出，并且波浪形結構還能夠承力，在臍帶纜受到較大的拉力時，使臍帶纜不容易發生斷裂，從而提高臍帶纜的使用壽命以及臍帶纜組件的結構穩定性。
附圖說明
22.構成本發明的一部分的說明書附圖用來提供對本發明的進一步理解，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。在附圖中：
23.圖1示出了本發明的實施例的臍帶纜組件的整體結構示意圖；
24.圖2示出了本發明的實施例的臍帶纜組件的錨固內筒的整體結構示意圖；
25.圖3示出了本發明的實施例的臍帶纜組件的錨固外筒的整體結構示意圖；
26.圖4示出了本發明的實施例的臍帶纜組件的錨固外筒的剖視圖；以及
27.圖5示出了本發明的實施例的臍帶纜組件的連接件的整體結構示意圖。
28.其中，上述附圖包括以下附圖標記：
29.10、臍帶纜；11、纜芯；12、加強層；121、加強柱；20、錨固內筒；21、第一安裝腔；22、波浪形承力部；221、外壁；222、波谷；223、波峰；224、錐形面；30、錨固外筒；31、第一管段；311、凹槽；312、第二安裝孔；32、第二管段；40、壓環；50、連接件；51、第二安裝腔；52、第一安裝孔。
具體實施方式
30.需要說明的是，在不沖突的情況下，本發明中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本發明。
31.結合參見圖1至圖5所示，本發明提供了一種臍帶纜組件，包括：臍帶纜10，臍帶纜10包括纜芯11和加強層12；錨固內筒20，錨固內筒20包括第一安裝腔21和波浪形承力部22，纜芯11安裝在第一安裝腔21內，加強層12安裝在波浪形承力部22上；以及錨固外筒30，錨固外筒30套設在錨固內筒20外，且至少部分波浪形承力部22位于錨固外筒30的內腔中，錨固
外筒30與錨固內筒20之間存在間隙，間隙內填充有膠水，加強層12設置在位于錨固外筒30的內腔中的波浪形承力部22上。
32.在本實施例中，臍帶纜10的纜芯11安裝在錨固內筒20的第一安裝腔21內，能夠對纜芯11進行保護，加強層12包覆在波浪形承力部22的外周，錨固外筒30套設在錨固內筒20外，這樣，錨固外筒30能夠罩設在加強層12的外周，防止加強層12受到外力發生變形或者損壞。在錨固外筒30和錨固內筒20之間的間隙填充膠水，是為了將加強層12固定在波浪形承力部22上，利用波浪形承力部22的波浪形結構既能夠增大加強層12與波浪形承力部22之間的摩擦力，還能夠增大加強層12與膠水之間的接觸面積，這樣，當臍帶纜10受到拉力時不容易從錨固內筒20抽出，同時，波浪形結構還能夠承力，在臍帶纜10受到較大的拉力時，臍帶纜10不容易發生斷裂，從而提高臍帶纜10的使用壽命以及臍帶纜組件的結構穩定性。
33.如圖1所示，本發明的一個實施例中，波浪形承力部22的外壁221為連續非等徑波浪形結構，波浪形承力部22的外壁221在經過錨固內筒20中心軸線的截面內呈現為波浪線狀。
34.波浪形承力部22的外壁221的彎曲半徑沿著靠近臍帶纜10的方向逐漸增大。
35.本發明的一個實施例中，波浪線包括至少兩個波浪段，每個波浪段均為一個完整周期的正弦函數曲線。
36.通過上述設置，能夠在不破壞波浪段結構的前提下，保證相鄰兩個波浪段能夠順利銜接，起到承力作用，保證加強層12在受到拉力時不會輕易從錨固內筒20上脫出。
37.本發明的一個實施例中，纜芯11從錨固內筒20的一端穿出，相鄰兩個波浪段的軸向長度和彎曲半徑均不相同，越靠近纜芯11的穿出端，軸向長度和彎曲半徑越大。。
38.在本實施例中，纜芯11從錨固內筒20的一端穿出，穿出的纜芯11可能會受到拉力，相鄰兩個波浪段，越靠近纜芯11的穿出端，軸向長度和彎曲半徑越大，波浪段越平緩，當加強層12受到拉力時，離纜芯11的穿出端最近的波浪段承受的力最小，這樣，后續的多個波浪段能夠將大部分力均勻分配，進而使拉力分配更為合理，從而避免加強層12在離纜芯11的穿出端最近的波浪段處受到的拉力過大，發生斷裂或者脫離波浪形承力部22。
39.在本發明的一個實施例中，加強層12的材料可選擇frp(纖維增強復合材料)，加強柱121由多根松散的纖維絲通過膠水粘結而成。
40.如圖1所示，本發明的一個實施例中，臍帶纜組件還包括多個壓環40，多個壓環40間隔設置在波浪形承力部22上，以將加強層12固定在波浪形承力部22上。
41.在本實施例中，壓環40間隔設置在波浪形承力部22上，能夠將加強層12固定在波浪形承力部22上，防止加強層12受到拉力時，發生軸向竄動，從而保證加強層12的結構穩定性。
42.在本發明的一個實施例中，壓環40為開口金屬卡環結構，方便穿至扣壓位置，之后壓環40通過液壓扣壓的方式收緊，壓環40開口距離應確保收緊后恰好閉合，以將分散的加強柱121緊緊固定在波浪形承力部22上。
43.結合參見圖1至圖4所示，本發明的一個實施例中，外壁221還包括多個波峰223，錨固外筒30包括依次連接的第一管段31和第二管段32，第一管段31和第二管段32相連通，第一管段31的內壁上間隔設置有多個凹槽311，每個凹槽311的內壁面與其相對應的波峰223之間的距離均為預設距離。
44.在本實施例中，第一管段31上設置有多個凹槽311，這樣，膠水能夠在凹槽311內固化形成卡槽，進而防止凝固的膠水軸向移動，另外，每個凹槽311的內壁面與其相對應的波峰223之間的距離均為預設距離，預設距離約為10厘米，這樣設置能夠保證凝固在凹槽311內的膠水難以通過波峰223，從而保證加強層12的固定效果。
45.在本發明的一個實施例中，凹槽311可以為環形槽。
46.結合參見圖1和圖2所示，本發明的一個實施例中，外壁221包括多個波谷222，每個波谷222處均設置有一個壓環40。
47.在本實施例中，在外壁221的每個波谷222位置處均設置有一個壓環40，即壓環40位于相鄰兩個波峰223之間，且位于兩個波峰223之間結構的直徑最小位置，波谷222兩側的結構能夠對壓環40在軸向上進行限位，防止加強層12受到較大拉力時，壓環40從波浪形承力部22上脫出，從而實現機械扣壓與膠水粘接的組合固定方式，從而增大加強層12的抗拉伸能力及安全裕度。
48.如圖1所示，本發明的一個實施例中，錨固內筒20的一端從錨固外筒30的第一端進入錨固外筒30的內腔后從錨固外筒30的第二端伸出，并卡設在錨固外筒30的第二端。
49.通過上述設置，能夠將錨固內筒20限位在錨固外筒30內，從而保證兩者的相對位置不會發生改變，提高臍帶纜組件的結構穩定性。
50.結合參見圖1至圖4所示，本發明的一個實施例中，波浪形承力部22還包括錐形面224，第二管段32的直徑沿遠離第一管段31的方向逐漸減小，第二管段32遠離第一管段31的一端卡設在錐形面224上。
51.在本實施例中，第二管段32遠離第一管段31的一端設置有開口，且第二管段32的直徑沿靠近開口的方向逐漸減小，這樣波浪形承力部22的錐形面直徑較大的一端能夠卡設在第二管段32內，防止錨固內筒20受外力時，從錨固外筒30中脫離，從而提高臍帶纜組件的結構穩定性。另外，錐形面224的直徑逐漸減小，能夠匹配開口大小不同的錨固外筒30，進而提高錨固內筒20的適用性。
52.結合參見圖1至圖5所示，本發明的一個實施例中，臍帶纜組件還包括連接件50，連接件50的一端設置有第二安裝腔51，第一管段31遠離第二管段32的一端安裝在第二安裝腔51內，連接件50的另一端能夠與水下設備相連接。
53.通過上述設置，能夠實現臍帶纜10與水下設備之間的連接。
54.在本發明的一個實施例中，連接件50上設置有銷孔，連接件50通過銷孔和水下設備相連接，具體可以采用法蘭進行連接。
55.結合參見圖1至圖5所示，本發明的一個實施例中，連接件50還包括多個第一安裝孔52，多個第一安裝孔52開設在第二安裝腔51的側壁上且均與第二安裝腔51貫通，第一管段31包括沿周向排布的多個第二安裝孔312，多個第二安裝孔312與多個第一安裝孔52一一對應設置。
56.在本實施例中，第一管段31裝入第二安裝腔51后，第一管段31上的第二安裝孔312與連接件50上的第一安裝孔52一一對應，通過螺栓或螺釘依次穿過第一安裝孔52和第二安裝孔312，以將連接件50與錨固外筒30固定連接在一起。
57.在本發明的一個實施例中，第一管段31遠離第二管段32的一端設置有螺紋，連接件50的第二安裝腔51的內壁對應設置有能夠與第一管段31上配合的螺紋，連接件50與錨固
外筒30之間通過螺紋連接。
58.本發明的一個實施例中，外壁221上設置有防滑結構，以增大加強層12與外壁221之間的摩擦力。
59.通過上述設置，能夠增大加強層12與外壁221之間的摩擦力，在加強層12受到拉力時，加強層12相對于外壁221不容易發生軸向竄動，從而提高臍帶纜組件的結構穩定性。
60.在一個實施例中，波浪線的彎曲半徑滿足正弦曲線：y＝a
i sin bix，其中ai為波浪線的第一調整系數，也即波浪線的振幅，bi為波浪線的第二調整系數，也即波浪線的周期系數，bi越大，周期越小，bi越小，周期越大，y為波浪線的高度坐標，x為波浪線的寬度坐標。
61.在本實施例中，第一調整系數ai為波浪線的高度系數，第一調整系數的大小，直接影響波浪線的波峰223和波谷222之間距離的大小，即波浪線的彎曲變化程度，第二調整系數bi為波浪線的寬度系數，第二調整系數的大小，直接影響波浪線的長度大小，根據上述公式設置的外壁221，能夠將加強層12所受拉力進行合理分配，從而保證臍帶纜組件的結構穩定性。
62.本發明的一個實施例中，加強層12包括多根加強柱121，多根加強柱121的直徑相同且包覆在波浪形承力部22上，第一調整系數與加強柱121的直徑正相關，第二調整系數與加強柱121的直徑負相關。
63.在本實施例中，加強層12包括多根直徑相同的加強柱121，多根加強柱121包覆在波浪形承力部22上，波浪形承力部22的波浪形結構能夠增大每根加強柱121與波浪形承力部22的摩擦阻力，還能增大每根加強柱121與膠水的接觸面積，使得加強層12在受到拉力時，加強柱121不會輕易地從波浪形承力部22上脫離。其中，第一調整系數與加強柱121的直徑正相關，第二調整系數與加強柱121的直徑負相關，即加強柱121越粗波浪線的第一調整系數越大，第二調整系數越小。
64.本發明的一個實施例中，第一調整系數ai與加強柱121的直徑d滿足關系式：ai＝(i+3)d，第二調整系數bi與加強柱121的直徑d滿足關系式：其中i為正整數。
65.在本實施例中，第一調整系數和第二調整系數與加強柱121的直徑d滿足上述公式，其中i為正整數，且i的取值越小表示波浪線的波浪段越靠近纜芯11的穿出端，即波浪段越靠近纜芯11的穿出端，波浪段的第一調整系數和第二調整系數就越小，波浪段越平緩，承力越小。
66.在本發明的一個實施例中，當波浪線包含三個波浪段時，三個波浪段的第一調整系數ai取值分別為a1＝4d，a2＝5d，a3＝6d，第二調整系數bi取值對應為
67.結合上述公式可以看出，越靠近臍帶纜10，波浪線的周期系數bi越小，周期越大，振幅ai越小，也即波浪線的彎曲半徑越大。
68.在本發明的一個實施例中，防滑結構可以為滾花、凸起或者凹槽等。
69.從以上的描述中，可以看出，本發明的上述的實施例實現了如下技術效果：設置有錨固內筒，錨固外筒，使臍帶纜的纜芯安裝在錨固內筒的第一安裝腔內，以對纜芯進行保護，臍帶纜的加強層包覆在波浪形承力部的外周，錨固外筒套設在錨固內筒外，錨固外筒能夠罩設在加強層的外周，能夠避免加強層受到外力發生變形或者損壞，在錨固外筒和錨固
內筒之間的間隙填充膠水，能夠將加強層固定在波浪形承力部上，進而利用波浪形承力部的波浪形結構增大加強層與波浪形承力部之間的摩擦力，同時增大加強層與膠水之間的接觸面積，這樣，當臍帶纜受到拉力時不容易被抽出，并且波浪形結構還能夠承力，在臍帶纜受到較大的拉力時，不容易發生斷裂，從而提高臍帶纜的使用壽命以及臍帶纜組件的結構穩定性。
70.顯然，上述所描述的實施例僅僅是本發明一部分的實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應當屬于本發明保護的范圍。
71.需要注意的是，這里所使用的術語僅是為了描述具體實施方式，而非意圖限制根據本技術的示例性實施方式。如在這里所使用的，除非上下文另外明確指出，否則單數形式也意圖包括復數形式，此外，還應當理解的是，當在本說明書中使用術語“包含”和/或“包括”時，其指明存在特征、步驟、工作、器件、組件和/或它們的組合。
72.以上所述僅為本發明的優選實施例而已，并不用于限制本發明，對于本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
