CN102723132A - 一种空间级抗核电磁干扰数据总线电缆及制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种空间级抗核电磁干扰数据总线电缆及制造方法，包括在数根导体外挤包一层绝缘层构成的绝缘线组、管状填充芯、屏蔽层、护套，两组绝缘线组及两根管状填充芯绞合成缆，在其外设有一层屏蔽层，在屏蔽层外挤包一层护套；屏蔽层为三层结构，屏蔽内层及屏蔽外层均为编织镀银铜线屏蔽层，屏蔽中层为绕包抗核电磁镍基合金复合带屏蔽层；抗核电磁镍基合金复合带屏蔽中层为三层结构，第一层及第三层均为聚酰亚胺膜屏蔽层，第二层为抗核电磁镍基合金带屏蔽层。制造步骤：一、导体的加工；二、绝缘的加工；三、管状填芯的加工；四、绞缆的加工；五、屏蔽层加工；六、护套的加工；特点是：重量轻；抗核电磁干扰性更高；耐辐照、耐原子氧、热真空释气性好。

Description

一种空间级抗核电磁干扰数据总线电缆及制造方法

技术领域

本发明涉及一种空间级抗核电磁干扰数据总线电缆及制造方法。该电缆适合于航空航天系统、地面车辆系统、舰艇系统和其他武器装备系统数字式时分制指令/响应型多路复合信号传输的数据总线，是数据总线电缆技术领域的高端产品。

背景技术

随着航空航天系统、地面车辆系统、舰艇系统和其他武器装备系统等通讯电子工业的飞速发展，信息化与综合化的要求不断提高，对1553B数据总线电缆的要求也越来越高，电缆向轻型化、小型化、耐高温、耐原子氧、耐辐照、热真空释气性好、抗核电磁干扰性更高等方向发展。现有普通的数据总线电缆一般采用聚全氟乙丙烯、聚四氟乙烯作为绝缘和填芯，填芯采用实心结构，外屏蔽层采用镀锡铜线编织、镀银铜线编织或铝塑复合带绕包结构，这种数据总线电缆重量较重，不耐原子氧、不耐辐照、抗核电磁干扰性一般，无法满足系统的工作要求。

发明内容

鉴于现有技术存在的不足，本发明提供一种采用新结构、新材料的空间级抗核电磁干扰数据总线电缆及制造方法，该电缆具有重量轻、外径小、耐高温、耐原子氧、耐辐照、热真空释气性好、抗核电磁干扰性更高等特点。

本发明为实现上述目的，所采用的技术方案是：一种空间级抗核电磁干扰数据总线电缆，其特征在于：包括在数根导体外挤包一层绝缘层构成的绝缘线组、管状填充芯、屏蔽层、护套，两组所述绝缘线组及两根所述管状填充芯绞合成缆，在其外设有一层屏蔽层，在屏蔽层外挤包一层护套；所述屏蔽层为三层结构，屏蔽内层及屏蔽外层均为编织镀银铜线屏蔽层，屏蔽中层为绕包抗核电磁镍基合金复合带屏蔽层；所述抗核电磁镍基合金复合带屏蔽中层为三层结构，第一层及第三层均为聚酰亚胺膜屏蔽层，第二层为抗核电磁镍基合金带屏蔽层。

一种空间级抗核电磁干扰数据总线电缆的制造方法，其特征在于：所述制造方法包括下列步骤：

一、导体的加工：将19根直径为0.127mm的高强度铜合金线使用电线电缆束线机同心式绞合一起作为导体；采用高强度铜合金线增加了电缆的拉断力，同时多股绞合采用小节距形式增加了其柔软性。

二、绝缘的加工：使用电线电缆挤出设备Φ30高温挤出机将交联乙烯-四氟乙烯共聚物挤包在导体上并经电子加速器辐照交联作为绝缘层；采用此种材料保证了电缆外径小、重量轻、耐辐射、耐原子氧、热真空释气性好等特点。

三、管状填芯的加工：将交联乙烯-四氟乙烯共聚物材料通过塑料挤出机，经高温熔融后通过固定下垂的挤出机头流入实心模具，与此同时空气由充气装置经过进气管进入固定下垂的挤出机头及实心模具将交联乙烯-四氟乙烯共聚物材料吹成内孔为0.05mm～0.30mm的管状结构，交联乙烯-四氟乙烯共聚物材料的管状结构经定形水槽进入冷却水中进行结构固化定型，结构固化定型的交联乙烯-四氟乙烯共聚物材料的管状结构经导线轮再进入冷却水槽中再次进行结构固化定型成为交联乙烯-四氟乙烯共聚物材料的管状填芯，然后经吹干机将交联乙烯-四氟乙烯共聚物材料的管状填芯表面的水分进行吹干，经计米器进行计米，经牵引轮形成牵引拉力使之向前运行，然后再经张紧轮与收线装置使之匀速前进并将交联乙烯-四氟乙烯共聚物材料的管状填芯缠绕收线轴上。

四、绞缆的加工：使用成缆节距精度较高、张力可调的绞缆机，将两组绝缘线组及两根管状填充芯绞合成缆；此种形式使电气性能稳定，电缆结构圆整稳定。

五、屏蔽层加工：首先使用高精度编织机在步骤四外编织一层镀银铜线作为屏蔽内层，其次使用高精度绕包机在屏蔽内层外绕包一层抗核电磁镍基合金复合带作为屏蔽中层，再次使用高精度编织机在屏蔽中层外编织一层镀银铜线作为屏蔽外层构成屏蔽层；采用多股编织形式增加了柔软性，采用抗核电磁镍基合金复合带材料和高编织密度镀银铜线增强了电缆的抗外界电磁干扰能力，抗核电磁镍基合金复合带屏蔽中层为三层结构，即在抗核电磁镍基合金带的两面复合聚酰亚胺复合膜。

六、护套的加工：使用电线电缆挤出设备Φ30高温挤出机将交联乙烯-四氟乙烯共聚物挤包在屏蔽层外并经电子加速器辐照交联作为护套；采用此种材料保证了电缆外径小、重量轻、耐辐射、耐原子氧、热真空释气性好等特点。

本发明的有益效果是：

⑴重量轻：绝缘层、管状填充芯和护套采用交联乙烯-四氟乙烯共聚物材料，密度为1.70g/cm³左右，比聚全氟乙丙烯、聚四氟乙烯材料作为绝缘、填芯和护套的电缆减轻25%左右；而填芯采用管状结构，内孔为0.05mm～0.30mm，比采用交联乙烯-四氟乙烯共聚物材料的实心填芯电缆减轻5%左右。

⑵抗核电磁干扰性更高：屏蔽层采用了双层镀银铜线编织内加绕包一层抗核电磁镍基合金复合带，其复合工艺结构及材料特性大大提高了电缆的抗核电磁干扰性，其电缆的转移阻抗不大于0.2MΩ/m，保证了数据总线电缆信号传输的可确定性和可靠性。

⑶耐辐照、耐原子氧、热真空释气性好：绝缘层、管状填充芯和护套采用交联乙烯-四氟乙烯共聚物材料，屏蔽层采用了镀银铜线和抗核电磁镍基合金复合带，保证了电缆具有耐辐照、耐原子氧和热真空释气性好等特性。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的屏蔽中层结构示意图。

图3为本发明的管状填芯加工设备示意图。

图3中：1、放线装置与张紧轮；2、预热器；3、充气装置；4、塑料挤出机；5、冷却水槽；6、吹干机；7、计米器；8、火花机；9、牵引轮；10、张紧轮与收线装置；11、控制屏；12、进气管；13、挤出机头； 14、实心模具； 15、定形水槽；16、冷却水；17、导线轮。

具体实施方式

如图1、2、所示，一种空间级抗核电磁干扰数据总线电缆，包括在数根导体1-1外挤包一层绝缘层1-2构成的绝缘线组1、管状填充芯2、屏蔽层3、护套4，两组绝缘线组1及两根管状填充芯2绞合成缆，在其外设有一层屏蔽层3，在屏蔽层3外挤包一层护套4；屏蔽层3为三层结构，屏蔽内层3-1及屏蔽外层3-3均为编织镀银铜线屏蔽层，屏蔽中层3-2为绕包抗核电磁镍基合金复合带屏蔽层；抗核电磁镍基合金复合带屏蔽中层3-2为三层结构，第一层3-21及第三层3-23均为聚酰亚胺复合膜屏蔽层，第二层3-22为抗核电磁镍基合金带屏蔽层。

管状填充芯2为交联乙烯-四氟乙烯共聚物材料。 导体1-1为19/0.127mm高强度镀银铜合金线。数根导体1-1为十九根。外绝缘1-2为交联乙烯-四氟乙烯共聚物材料。护套4为交联乙烯-四氟乙烯共聚物材料。

一种空间级抗核电磁干扰数据总线电缆的制造方法，包括下列步骤：

一、导体的加工：将19根直径为0.127mm的高强度铜合金线使用电线电缆束线机同心式绞合一起作为导体1-1；采用高强度铜合金线增加了电缆的拉断力，同时多股绞合采用小节距形式增加了其柔软性。

二、绝缘的加工：使用电线电缆挤出设备Φ30高温挤出机将交联乙烯-四氟乙烯共聚物挤包在导体上并经电子加速器辐照交联作为绝缘层1-2；采用此种材料保证了电缆外径小、重量轻、耐辐射、耐原子氧、热真空释气性好等特点。

三、管状填芯的加工：如图3所示，将交联乙烯-四氟乙烯共聚物材料通过塑料挤出机4，经高温熔融后通过固定下垂的挤出机头13流入实心模具14，与此同时空气由充气装置3经过进气管12进入固定下垂的挤出机头13及实心模具14将交联乙烯-四氟乙烯共聚物材料吹成内孔为0.05mm～0.30mm的管状结构，交联乙烯-四氟乙烯共聚物材料的管状结构经定形水槽15进入冷却水16中进行结构固化定型，结构固化定型的交联乙烯-四氟乙烯共聚物材料的管状结构经导线轮17再进入冷却水槽5中再次进行结构固化定型成为交联乙烯-四氟乙烯共聚物材料的管状填芯，然后经吹干机6将交联乙烯-四氟乙烯共聚物材料的管状填芯表面的水分进行吹干，经计米器7进行计米，经牵引轮9形成牵引拉力使之向前运行，然后再经张紧轮与收线装置10使之匀速前进并将交联乙烯-四氟乙烯共聚物材料的管状填芯缠绕收线轴上。

四、绞缆的加工：使用成缆节距精度较高、张力可调的绞缆机，将两组绝缘线组1及两根管状填充芯2绞合成缆；此种形式使电气性能稳定，电缆结构圆整稳定。

五、屏蔽层加工：首先使用高精度编织机在步骤四外编织一层镀银铜线作为屏蔽内层3-1，其次使用高精度绕包机在屏蔽内层3-1外绕包一层抗核电磁镍基合金复合带作为屏蔽中层3-2，再次使用高精度编织机在屏蔽中层3-2外编织一层镀银铜线作为屏蔽外层3-3构成屏蔽层3；采用多股编织形式增加了柔软性，采用抗核电磁镍基合金复合带材料和高编织密度镀银铜线增强了电缆的抗外界电磁干扰能力，抗核电磁镍基合金复合带屏蔽中层3-2为三层结构，即在抗核电磁镍基合金带的两面复合聚酰亚胺复合膜。

六、护套的加工：使用电线电缆挤出设备Φ30高温挤出机将交联乙烯-四氟乙烯共聚物挤包在屏蔽层3外并经电子加速器辐照交联作为护套4；采用此种材料保证了电缆外径小、重量轻、耐辐射、耐原子氧、热真空释气性好等特点。

Claims (7)

1.一种空间级抗核电磁干扰数据总线电缆，其特征在于：包括在数根导体（1-1）外挤包一层绝缘层（1-2）构成的绝缘线组（1）、管状填充芯（2）、屏蔽层（3）、护套（4），两组所述绝缘线组（1）及两根所述管状填充芯（2）绞合成缆，在其外设有一层屏蔽层（3），在屏蔽层（3）外挤包一层护套（4）；所述屏蔽层（3）为三层结构，屏蔽内层（3-1）及屏蔽外层（3-3）均为编织镀银铜线屏蔽层，屏蔽中层（3-2）为绕包抗核电磁镍基合金复合带屏蔽层；所述抗核电磁镍基合金复合带屏蔽中层（3-2）为三层结构，第一层（3-21）及第三层（3-23）均为聚酰亚胺膜屏蔽层，第二层（3-22）为抗核电磁镍基合金带屏蔽层。

2.根据权利要求1所述的一种空间级抗核电磁干扰数据总线电缆，其特征在于：所述管状填充芯（2）为交联乙烯-四氟乙烯共聚物材料。

3.根据权利要求1所述的一种空间级抗核电磁干扰数据总线电缆，其特征在于：所述导体（1-1）为19/0.127mm高强度镀银铜合金线。

4.根据权利要求1所述的一种空间级抗核电磁干扰数据总线电缆，其特征在于：所述数根导体（1-1）为十九根。

5.根据权利要求1所述的一种空间级抗核电磁干扰数据总线电缆，其特征在于：所述绝缘层（1-2）为交联乙烯-四氟乙烯共聚物材料。

6.根据权利要求1所述的一种空间级抗核电磁干扰数据总线电缆，其特征在于：所述护套（4）为交联乙烯-四氟乙烯共聚物材料。

7.一种空间级抗核电磁干扰数据总线电缆的制造方法，其特征在于：所述制造方法包括下列步骤：

一、导体的加工：将19根直径为0.127mm的高强度铜合金线使用电线电缆束线机同心式绞合一起作为导体（1-1）；采用高强度铜合金线增加了电缆的拉断力，同时多股绞合采用小节距形式增加了其柔软性；

二、绝缘的加工：使用电线电缆挤出设备Φ30高温挤出机将交联乙烯-四氟乙烯共聚物挤包在导体上并经电子加速器辐照交联作为绝缘层（1-2）；采用此种材料保证了电缆外径小、重量轻、耐辐射、耐原子氧、热真空释气性好等特点；

三、管状填芯的加工： 将交联乙烯-四氟乙烯共聚物材料通过塑料挤出机（4），经高温熔融后通过固定下垂的挤出机头（13）流入实心模具（14），与此同时空气由充气装置（3）经过进气管（12）进入固定下垂的挤出机头（13）及实心模具（14）将交联乙烯-四氟乙烯共聚物材料吹成内孔为0.05mm～0.30mm的管状结构，交联乙烯-四氟乙烯共聚物材料的管状结构经定形水槽（15）进入冷却水（16）中进行结构固化定型，结构固化定型的交联乙烯-四氟乙烯共聚物材料的管状结构经导线轮（17）再进入冷却水槽（5）中再次进行结构固化定型成为交联乙烯-四氟乙烯共聚物材料的管状填芯，然后经吹干机（6）将交联乙烯-四氟乙烯共聚物材料的管状填芯表面的水分进行吹干，经计米器（7）进行计米，经牵引轮（9）形成牵引拉力使之向前运行，然后再经张紧轮与收线装置（10）使之匀速前进并将交联乙烯-四氟乙烯共聚物材料的管状填芯缠绕收线轴上；

四、绞缆的加工：使用成缆节距精度较高、张力可调的绞缆机，将两组绝缘线组（1）及两根管状填充芯（2）绞合成缆；此种形式使电气性能稳定，电缆结构圆整稳定；

五、屏蔽层加工：首先使用高精度编织机在步骤四外编织一层镀银铜线作为屏蔽内层（3-1），其次使用高精度绕包机在屏蔽内层（3-1）外绕包一层抗核电磁镍基合金复合带作为屏蔽中层（3-2），再次使用高精度编织机在屏蔽中层（3-2）外编织一层镀银铜线作为屏蔽外层（3-3）构成屏蔽层（3）；采用多股编织形式增加了柔软性，采用抗核电磁镍基合金复合带材料和高编织密度镀银铜线增强了电缆的抗外界电磁干扰能力，抗核电磁镍基合金复合带屏蔽中层（3-2）为三层结构，即在抗核电磁镍基合金带的两面复合聚酰亚胺膜；

六、护套的加工：使用电线电缆挤出设备Φ30高温挤出机将交联乙烯-四氟乙烯共聚物挤包在屏蔽层（3）外并经电子加速器辐照交联作为护套（4）；采用此种材料保证了电缆外径小、重量轻、耐辐射、耐原子氧、热真空释气性好等特点。

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