CN104503056A - 大芯数重铠光缆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种大芯数重铠光缆，包括光纤、光纤束带、纤膏、束管、阻水元件、内护层、细圆钢丝以及外护层，所述光缆外向内依次设有外护层、内护层以及束管，所述光纤由光纤束带绕包后设于束管内，所述束管外均匀绕包着阻水元件和加强元件，形成缆芯，所述细圆钢丝与阻水元件均匀包绕在外护层内、内护层的周向。有益效果为：其外径小而芯数大，结构完整，具有良好的机械性能，尤其在恶劣环境下能够有效的保护内部结构；相比较与同类产品，其重量大大减轻，更加利于光缆的布放施工和后期维护。

Description

大芯数重铠光缆

技术领域

本发明涉及光纤生产，尤其涉及大芯数重铠光缆。

背景技术

光缆的基本结构包括内护和设于所述内护外的外护套，所述内护包括光纤、光纤束带、束管、阻水元件、加强元件和内护层，所述光纤由光纤束带绕包后设于束管的中心轴向位置，所述束管外围由阻水元件和加强元件均匀绕包，形成缆芯。所述缆芯外设有内护层即为内护。所述内护外围由阻水元件和细圆钢丝均匀绕包。随着光纤通信事业的高速发展，信息需求量的剧增，传统的小芯数光缆已很难满足实际通信的需要。特别是地下管道资源的限制，市场上急需要一种外径小而芯数大的光缆。另外，对于高寒地区，昼夜温差远大于其他地区，温差可达50~70℃。尤其在冬季，冻害是造成光缆故障的主要因素。一方面，因光纤的线膨胀系数与束管及被覆材料的相差较大，温度极低时，束管与被覆材料的收缩远远大于光纤自身的收缩，光纤迫于纵向压力发生纵向应变，当纵向压力超过弯曲极限时，便会产生附加衰减，严重影响通信质量；另一方面，光缆的保护钢管虽然采用油麻堵塞，但由于钢管、塑料子管、光缆等材质的温度膨胀系数各不相同，因此，仅通过堵塞很难达到密封防水的效果。尤其是采用顶管方式的保护钢管，每节钢管采用管箍进行连接，无法进行堵塞密封。地表水一旦浸入管内，在天气变冷后，管内的积水就会结冰膨胀。而塑料子管在受冻后弹性较差，无法吸收水结冰膨胀增加的体积。因此，冰膨胀力就会作用在光缆上，致使光纤断裂，造成冻害障碍的发生。由于冻土层厚、地理环境复杂，此类障碍一旦发生，抢修难度大，恢复时间较长，给用户造成的经济损失和影响是不可估量的。

发明内容

本发明目的在于克服以上现有技术之不足，提供一种大芯数重铠光缆，具体有以下技术方案实现：

    所述大芯数重铠光缆，其特征在于包括光纤、光纤束带、纤膏、束管、阻水元件、加强元件、内护层、细圆钢丝以及外护层，所述光缆外向内依次设有外护层、内护层以及束管，所述光纤由光纤束带绕包后设于束管内，所述束管外均匀绕包着阻水元件和加强元件，形成缆芯，所述细圆钢丝与阻水元件均匀包绕在外护层内、内护层的周向。

所述大芯数重铠光缆的进一步设计在于，所述包绕在外护层内、内护层的周向的细圆钢丝与阻水元件替代为金属铠装层。

所述大芯数重铠光缆的进一步设计在于，所述束管内的光纤数目为12的整数倍，最小为24，最大为864。

所述大芯数重铠光缆的进一步设计在于，所述内护层的厚度为1.0mm~1.2mm。

所述大芯数重铠光缆的进一步设计在于，所述外护层的厚度为1.8mm~2.2mm。

所述大芯数重铠光缆，提供一种大芯数重铠光缆的生产方法包括：

1）生产时采用根据不同芯数，采用若干个放线架同时在统一特定的张力下主动放线，每组放线架的先经特定的导向装置，再通过第一汇线模，完成初步的光纤束；

2）经过汇线模的光纤经过一光纤束带绕包装置，将光纤束带均匀的绕包在光纤束上，绕包后的所有光纤束经过特定的导向装置在第二汇线模汇合，并送入机头进行生产；

3）束管生产结束后，先用阻水元件绕包，再用芳纶绕包，表面被覆并完成内护层；

4）内护层生产结束后，先用阻水元件绕包，再用细圆钢丝绕包，表面被覆并完成外护层。

所述方法的进一步设计在于，所述步骤2）中所述光纤束带采用合成纤维。

所述方法的进一步设计在于，所述步骤2）中所述绕包采用主动绕包方式。

所述方法的进一步设计在于，所述步骤2）中绕包的节距控制在100~200mm。

所述方法的进一步设计在于，所述步骤2）中若束管芯数为24芯，则第二汇线模的截面为矩形；若束管芯数为36芯，则第二汇线模的截面为三角形。

本发明的优点如下：

本发明提供的光缆，其外径小而芯数大，结构完整，具有良好的机械性能，尤其在恶劣环境下能够有效的保护内部结构；相比较与同类产品，其重量大大减轻，更加利于光缆的布放施工和后期维护。 本发明制备光缆的方法简单，光纤束带不易断裂，不同颜色易于区分，效率高。

附图说明

图1 是本发明提供的大芯数重铠光缆的结构示意图。

图2 是生产所述光纤的方法流程示意图。

1-光纤，2-光纤束带，3-纤膏，4-束管，5-阻水元件，6-加强元件，7-内护层，9-细圆钢丝，10-外护层，11-光纤放线架，13-第一汇线模，14-光纤束带绕包装置，15-导向装置，16-光纤束，17-挤塑机，18-束管，19-第二汇线模。

具体实施方式

下面结合附图对本发明方案进行详细说明。

本实施例提供的大芯数重铠光缆，主要由光纤1、光纤束带2、纤膏3、束管4、阻水元件5、加强元件6、内护层7、细圆钢丝9以及外护层10组成。光缆外向内依次设有外护层10、内护层7以及束管4组成。光纤1由光纤束带绕包后设于束管4内，束管4外均匀绕包着阻水元件5和加强元件6，形成缆芯。细圆钢丝9与阻水元件5均匀包绕在外护层10内、内护层7的周向。

本实施例提供了大芯数重铠光缆的另一种技术方案，将包绕在外护层10内、内护层7的周向的细圆钢丝9与阻水元件5替代为金属铠装层。

以上两技术方案中，束管内的光纤数目为12的整数倍，最小为24，最大为864。内护层的厚度为1.0mm~1.2mm。外护层的厚度为1.8mm~2.2mm。

大芯数重铠光缆，提供一种大芯数重铠光缆的生产方法包括：

1）生产时采用根据不同芯数，采用若干个放线架同时在统一特定的张力下主动放线，每组放线架的先经特定的导向装置，再通过第一汇线模13，完成初步的光纤束。

2）经过汇线模的光纤经过一光纤束带绕包装置14，将光纤束带均匀的绕包在光纤束上，绕包后的所有光纤束经过特定的导向装置15在第二汇线模19汇合，并送入机头进行生产。

3）束管生产结束后，先用阻水元件绕包，再用芳纶绕包，表面被覆并完成内护层。

4）内护层生产结束后，先用阻水元件绕包，再用细圆钢丝绕包，表面被覆并完成外护层。

现提供最佳的实施方式：共采用12组放线架，每个放线架可装12盘全色谱光纤，生产时根据不同芯数，将所有光纤1同时在统一特定的张力下主动放线，每组放线架的12根光纤先经特定的导向装置并通过第一汇线模13，完成初步的光纤束16。

在第一汇线模的后方设置光纤束带绕包装置14，在光纤束生产行进中将光纤束带均匀的绕包在光纤束上，保持每组光纤束的完整性。绕包后的所有光纤束经过特定的导向装置在汇线模2汇合，并送入挤塑机17进行生产。

放线架光纤的放线张力必须保持一致，使其在形成光纤束绕包后稳定放线，避免因少数光纤受力不均，进而产生纤长不一致，甚至影响到光缆的光特性。

每组光纤在经过汇线模13后，需用光纤束带对其进行绕包。考虑到光纤非常“脆弱”，因此，光纤束带的选择、绕包时的节距和力度对光纤成束后都会产生很大的影响。第一，光纤束带足够柔软并具有一定的拉伸强度，在绕包时，既能将光纤束紧紧束缚在一起，又不会影响其光特性。由此本实施例选用高科技合成纤维作为绕包所用的材料，该合成纤维具有超高强度、高模量、重量轻、抗老化、生命周期长等优良性能，同时柔软性俱佳，受温度影响非常小，成束时对光纤的影响极小。第二，光纤束绕包装置采用主动绕包方式。主动放线可以保证光纤束带在绕包的过程中，张力可控并稳定。而被动放线，则会出现张力不稳定现象，张力较小时，无法将光纤束包覆紧，张力较大时，极可能对光纤造成一定的损伤。第三、节距可控制，稳定且合适的节距对光纤成束及施工有着至关重要的影响。经长期的试验，得出将节距控制在100~200mm为最佳。本实施例通过光纤放线架与主机操作联动，实现了节距的稳定输出。

成形的光纤束经导向装置在第一汇线模12汇合，并一同输入挤塑机17的机头。第二汇线模19的形状及尺寸将影响所有光纤束能否顺利汇合并生产。第二汇线模19的尺寸过小易使光纤收到一定的挤压；尺寸过大，各组光纤束会混乱绞合。

生产时将根据束管芯数对第二汇线模19的尺寸和形状进行设计，如24芯，将两组光纤束平行通过，则汇线模2类似矩形；如36芯，将三组光纤束堆成三角状，第二汇线模19类似三角形。依此类推，每种芯数所使用的第二汇线模19都不相同。

束管生产结束后，先用阻水元件绕包，再用芳纶绕包，表面被覆并完成内护，保证其纵向阻水效果和抗拉性能。同样外护生产时，先用阻水元件绕包，再用细圆钢丝绕包，表面被覆并完成外护。

本发明光缆生产的主要难点在于光纤束的绕包工艺，保证光纤束带均匀紧密绕包于光纤束上，其有工艺要求以及有益效果如下：

1）光纤束带材质。所采用的光纤束带不仅能够柔软紧密的包覆光纤束，还具有一定的稳定性，不易受环境的影响。经反复试验选用了一种新型的芳纶，具有超高强度、高模量、重量轻、抗老化、生命周期长等优良性能，同时柔软性俱佳，受温度影响非常小，成束时以及光缆铺设使用过程中对光纤的影响极小；

2）光纤束带采用主动绕包方式。主动绕包可以保证光纤束带张力稳定可控，避免被动放线带来的张力忽大忽小，而影响光纤成束。最终发现，将放带张力控制在15~25g时，成缆后的效果为最好；

3）光纤束带绕包节距稳定。将光纤束带绕包机和主机联动操作，避免升降速带来的节距不稳定，进而实现光纤束绕包节距的稳定输出。

4）光纤束带采用全色谱。使用全色谱的光纤束带对光纤束进行绕包，成缆后极易区分每组光纤束对应的光纤，非常便于光缆的施工操作和维护。

Claims (10)

1.大芯数重铠光缆，其特征在于包括光纤、光纤束带、纤膏、束管、阻水元件、加强元件、内护层、细圆钢丝以及外护层，所述光缆外向内依次设有外护层、内护层以及束管，所述光纤由光纤束带绕包后设于束管内，所述束管外均匀绕包着所述阻水元件和加强元件，形成缆芯，所述细圆钢丝与阻水元件均匀包绕在外护层内、内护层的周向。

2.根据权利要求1所述的大芯数重铠光缆，其特征在于所述包绕在外护层内、内护层的周向的细圆钢丝与阻水元件替代为金属铠装层。

3.根据权利要求1所述的大芯数重铠光缆，其特征在于所述束管内的光纤数目为12的整数倍，最小为24，最大为864。

4.根据权利要求1所述的大芯数重铠光缆，其特征在于所述内护层的厚度为1.0mm~1.2mm。

5.根据权利要求1所述的大芯数重铠光缆，其特征在于所述外护层的厚度为1.8mm~2.2mm。

6.如权利要求1-5任一项所述的大芯数重铠光缆，提供一种大芯数重铠光缆的生产方法其特征在于包括：

1）生产时采用根据不同芯数，采用若干个放线架同时在统一特定的张力下主动放线，每组放线架的先经特定的导向装置，再通过第一汇线模，完成初步的光纤束；

2）经过汇线模的光纤经过一光纤束带绕包装置，将光纤束带均匀的绕包在光纤束上，绕包后的所有光纤束经过特定的导向装置在第二汇线模汇合，并送入机头进行生产；

3）束管生产结束后，先用阻水元件绕包，再用芳纶绕包，表面被覆并完成内护层；

4）内护层生产结束后，先用阻水元件绕包，再用细圆钢丝绕包，表面被覆并完成外护层。

7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于所述步骤2）中所述光纤束带采用合成纤维。

8.根据权利要求4所述的方法，其特征在于所述步骤2）中所述绕包采用主动绕包方式。

9.根据权利要求4所述的方法，其特征在于所述步骤2）中绕包的节距控制在100~200mm。

10.根据权利要求4所述的方法，其特征在于所述步骤2）中若束管芯数为24芯，则第二汇线模的截面为矩形；若束管芯数为36芯，则第二汇线模的截面为三角形。