CN104503056A - 大芯数重铠光缆 - Google Patents
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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
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。
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