[发明专利]一种细小多功能综合测控电缆

说明书

本发明公开了一种细小多功能综合测控电缆，包括绕包在同一薄型绕包层内的、紧压绞合成缆的信号通信线单元、信号控制线单元、供电单元、油液传输单元和电缆抗拉承力单元，所述薄型绕包层外绕包有外护层，且所述电缆抗拉承力单元填充于所述信号通信线单元、信号控制线单元、供电单元、油液传输单元之间及各单元与所述薄型绕包层之间的间隙内。通过材料选用、线缆结构设计解决线缆多功能、轻量化、小型化、高可靠性、耐曲绕、高强度、长寿命和长期耐油，提供一种细小外径多功能综合测控电缆。

技术领域

本发明涉及了一种高可靠性连接线缆，尤其是一种可用于高铁轮轴、军民用车辆轮轴、以及各类管材超声波无损检测用的细小外径多功能综合测控电缆。

背景技术

超声波无损检测技术是工业发展必不可少的有效工具，在一定程度上反应了一个国家的工业发展水平，其重要性已得到公认。管材的超声波无损检测尤为重要，例如高铁轮轴、核电用核心管道、坦克轮轴、大型设备关键部件等，在运行一段时间后，都要进行安全检测，查看金属材料是否产生缺陷，保证设备的安全运行。目前最难的就是小孔径管或部件的检测。

现在以高铁轮轴的检测为例。中国的高铁速度代表了目前世界的高铁速度。中国是世界上高速铁路发展最快、系统技术最全、集成能力最强、运营里程最长、运营速度最高、在建规模最大的国家。在运行速度上，目前最高时速可达350公里，堪称陆地飞行；在运输能力上，一个长编组的列车可以运送1000多人，每隔3分钟就可以开出一趟列车，运力强大；在节能环保上，高速铁路是绿色交通工具，非常适应节能减排的要求。但也需要看到，更快的速度、更密的车次、更多的路线，需要更安全的机车、更精密的管理和更严格的安全意识。因此高铁采用白天运行，晚上维护和检测，尤其是轮轴的检测。

车轴是连接列车轮对的关键部件，对列车安全关系重大。轮对是机车与钢轨相接触的部分，由左右两个车轮压装在同一根车轴上组成，其作用是保证机车车辆在钢轨上的运行和转向，承受来自机车车辆的全部静、动载荷，把它传递给钢轨，并将因线路不平顺产生的载荷传递给机车车辆各零部件。机车的驱动和制动也通过轮对起作用。

目前高速列车普遍使用空心轴，这样可以减轻开车载重，加快速度，但由于动力轴对行车安全关系重大，且内部缺陷很难通过肉眼看到，必须由专业的探伤设备通过超声波电子检测。根据铁道部要求，CRH2型动车每运行3万公里就要对空心轴探伤，CRH5型动车探伤周期为18万公里。

动力轴如果出现2毫米或超过2毫米的材质缺陷，就达到铁道部的报废标准；如不报废，继续使用可能造成车辆断轴、脱轨颠覆。如果高铁动力车厢的动力轴出问题，列车将会从轨道上飞出去，造成车毁人亡的惨剧。

专业的探伤设备通过将超声波电子检测探头送入空心轮轴中，利用超声波进行扫描，并将扫描后的信号发送到探伤设备上的计算机进行处理。超声波电子检测探头和探伤设备之间通过专用的电缆连接。该连接电缆首先是传输超声波探头发射的脉冲和接收回波脉冲并传输回探测设备；其次是控制并随超生波探头自动进出空心轮轴；再次该电缆要求能输送油充满空心轮轴以使超声波探头达到工作状态，工作完后回收使用过的油液；最后该电缆还要保证外界电磁波不干扰来回传输的超声波检测信号的传输，电缆内部的信号也不能互相干扰。轮轴的空心孔径并不大，要方便控制超生波探头自动进出，电缆外径要小于14mm，还要拖动超生波探头，具有良好的抗拉能力。轮轴检测设备的特性，也决定了电缆多频次、反复曲绕的工作状态。油液的渗透特性决定了电缆内外都有油液浸泡，这会大大降低电缆材料的电气和机械性能，快速缩减电缆寿命。为了提高检测效率，油液的输送和回收时间要减少，这就要求油液是加压输送和回收，长期使用下，油管和电缆必须可靠。综合以上要求，普通电缆在该使用环境下，只能达到半年寿命，完全不能满足需求。