[发明专利]一种电气化铁路用光纤复合承力索及其制备方法

说明书

本发明涉及一种电气化铁路用光纤复合承力索及其制备方法，包括一根中心股及包覆于中心股外侧的多层外包股层；当中心股为铜管光单元时，外包股层设有一层或多层，多根铜镁合金线绞合形成外包股层；当中心股为铜镁合金线时，外包股层设有两层或三层，铜管光单元设置于除最外层之外的其他外包股层，并与多根铜镁合金线绞合形成外包股层。电气化铁路用光纤复合承力索的制备方法包括铜管光单元、铜镁合金线的制备以及光纤复合承力索绞合。本发明将输电承力索和通信光缆相结合，能够同时实现传输电能和光纤通信，并且可以配合光纤传感监测系统对温度、断股、振动、张力等运行状态参数进行监控和预警的光纤复合承力索。

技术领域

本发明涉及铁路用承力索技术领域，尤其是指一种电气化铁路用光纤复合承力索及其制备方法。

背景技术

铁路系统中的输电承力索和通信光缆一般是分开架设的，材料成本和施工成本高，并且随着我国铁路营运总里程数及铁路电气化率的逐年增加，铁路系统的建设成本及维护成本也在不断增加；同时现阶段铁路系统的维护，特别是铁路接触网的日常运维需要大量技术人员到现场进行定期和不定期的巡视、检查，且无法实现接触网运行状态和技术参数连续性的记录和监测，也无法及时发现并消除运行中出现的问题。

因此，有必要发明一种将输电承力索和通信光缆相结合，能够同时实现传输电能和光纤通信，并且可以配合光纤传感监测系统对温度、断股、振动、张力等运行状态参数进行监控和预警的光纤复合承力索并制定其制备方法。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术中铁路系统输电承力索和通信光缆需要分开架设，建设成本高，同时铁路接触网的日常运维消耗大量的人力，且无法实现接触网运行状态和技术参数连续性的记录和监测，也无法及时发现并消除运行中出现的问题，本发明提供了一种电气化铁路用光纤复合承力索及其制备方法，制得的承力索整体强度高，导电性能好，并将输电承力索和通信光缆相结合，能够同时实现传输电能和光纤通信。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种电气化铁路用光纤复合承力索的制备方法，包括以下步骤：

步骤1：

采用连续纵包摸具将铜带卷曲成管状，同时使用双层针管将光纤和纤膏导入铜管中，并用固体激光器产生的激光脉冲对卷曲铜带的两对接边进行焊接，且经拉拔后形成具有光纤余长的铜管光单元；

步骤2：

步骤2-1：采用铜、镁的质量百分比分别为85％和15％的铜镁中间合金作为原材料，并将铜镁合金原材料投入上引连铸炉中融化、保温搅拌制得直径为20mm-30mm且镁的质量百分比为0.15％-0.5％的铸杆坯料；

步骤2-2：通过挤压设备将制得的铸杆坯料挤压成直径为35mm-40mm的铸杆半成品，并在温度为20±0.5℃的冷却水中冷却；

步骤2-3：使用冷轧设备将挤压后的铸杆半成品加工成直径为8mm的冷轧杆，并用温度小于50℃的乳化液进行润滑冷却；

步骤2-4：采用拉丝设备对制得的冷轧杆进行多次拉拔，拉制成直径为2.1mm-3.15mm的铜镁合金线；

步骤3：

将步骤1与步骤2制得的铜管光单元与铜镁合金线绞合为光纤复合承力索。

在本发明的一个实施例中，所述固体激光器产生的激光脉冲波长为500nm，激光功率为3000瓦。

在本发明的一个实施例中，所述光纤通过打环、着色进行颜色标识。

在本发明的一个实施例中，所述纤膏的填充率为85％-93％。

在本发明的一个实施例中，所述光纤余长为0.2％-0.3％，且所述光纤为单模光纤或多模光纤。