CN104977685B - 光缆安装设备 - Google Patents

Abstract

一种光缆安装设备，用于将光缆安装到管道中，包括吹气装置和驱动装置。吹气装置，包括：壳体，在所述壳体中限定封闭的高压腔室；进气装置，安装在所述壳体上，以向所述腔室内输送高压气体；输入装置，与所述腔室连通并包括多级密封装置；以及输出装置，所述管道通过所述输出装置与所述腔室连通，以将所述腔室中的光缆吹入到所述管道中。驱动装置，被构造成用于将所述光缆通过所述输入装置引入到所述腔室内。通过在进气装置中设置多级密封装置，能够保证腔室具有良好的密封性。

Description

光缆安装设备

技术领域

本发明涉及一种光缆安装设备，特别是，涉及一种利用吹气方式在管道内安装光缆的光缆安装设备。

背景技术

利用吹气方式将光缆安装到管道内的方法的公知的。这种方法可以减少安装光缆时光缆受到的阻力，并可以将光缆连续地安装到长达几百至几千米的管道中。

图1是示出一种现有技术中的光缆安装设备的原理示意图。该光缆安装设备包括用于安装光缆300的管道203、用于向管道203中吹气的吹气装置201、以及用于通过挤压方式例如从光缆卷轴上了出光缆并输送光缆的双滚轮2207。进一步地，在吹气装置201上设有与气源连通的进气口205，光缆300穿过吹气装置201的腔室202，在吹气装置201和管道203之间设有连接管204。在该光缆安装设备中，双滚轮207转动，驱动光缆300通过进气装置206朝向管道203移动，同时，从高压气源(未示出)通过进气口205向吹气装置201的腔室202内吹气，气体经过连接管204进入管道203，吹动光缆300在管道203内展开和移动，以将光缆逐渐安装到管道203中。

在上述现有技术的光缆安装设备中，具有一定柔性的光缆300在光缆的行进方向上进入具有高压的腔室202中，在用于引入光缆300进气装置206中难免存在一定的缝隙，强大的气压会在此缝隙处得以释放，在降低了腔室202内的气压的同时，会对光缆300起到反向的推力，阻碍光缆300引入腔室202；另外，漏气会引发的强大噪音。

发明内容

为克服现有技术中的上述或者其它方面的缺陷，本发明提出一种光缆安装设备，通过在进气装置中设置多级密封装置，能够保证腔室具有良好的密封性。

根据本发明的一个方面的实施例，提供一种光缆安装设备，用于将光缆安装到管道中，包括吹气装置和驱动装置。吹气装置，包括：壳体，在所述壳体中限定封闭的高压腔室；进气装置，安装在所述壳体上，以向所述腔室内输送高压气体；输入装置，与所述腔室连通并包括多级密封装置；以及输出装置，所述管道通过所述输出装置与所述腔室连通，以将所述腔室中的光缆吹入到所述管道中。驱动装置，被构造成用于将所述光缆通过所述输入装置引入到所述腔室内。

在上述光缆安装设备中，所述壳体包括：第一壳体；以及第二壳体，与所述第一壳体可拆卸地结合，以形成所述腔室。

在上述光缆安装设备中，所述驱动装置包括：安装在所述腔室中的主动轮和从动轮，所述主动轮与从动轮协作，以拉动夹持在二者之间的光缆。

在上述光缆安装设备中，所述驱动装置还包括：驱动电机；以及小齿轮，位于所述腔室内，并安装在所述驱动电机的驱动轴上。所述主动轮包括：轮盘，能够转动地安装在设置在所述第二壳体内侧的第一支撑轴上；以及环形部，位于所述轮盘上，所述环形部的外侧与所述从动轮协作，所述环形部的内侧形成有内齿，所述内齿与所述小齿轮啮合，以使所述小齿轮驱动所述主动轮转动。

在上述光缆安装设备中，所述输入装置包括：输入管，在所述输入管的内壁上沿轴向方向依次交替地形成多个第一凹形环和第二凹形环；以及多个第一密封环，分别安装在所述第二凹形环中，并且每两个第一密封环之间设有一个第一凹形环。

在上述光缆安装设备中，所述输入管由两个具有轴向延伸的半圆形凹陷的第一半体部分组成，两个第一半体部分分别放置在第一壳体和第二壳体中。

在上述光缆安装设备中，所述输出装置设有与管道接合的锥形的插管。

在上述光缆安装设备中，所述输出装置还包括输出管，包括具有较小的内径的第一部分和具有较大内径的第二部分，所述插管从输出管的第二部分插入到第一部分。

在上述光缆安装设备中，在所述输出管的内侧与插接部分对应的部分设有具有弹性的保持环。

在上述光缆安装设备中，在所述保持环的内侧还设有第二密封环。

根据本发明的上述各种实施例的光缆安装设备，通过在进气装置中设置多级密封装置，从高压腔室泄露的气体经多次阻挡和缓冲后显著减弱，从而保证腔室具有良好的密封性，腔室内的气体压强得以保证，从而有利于增加气吹距离，方便将光缆安装到管道中。

附图说明

为了使本发明的目的、特征及优点能更加明显易懂，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，其中：

图1是示出现有技术中的一种光缆安装设备的原理示意图；

图2是示出根据本发明的一种示例性实施例的光缆安装设备的立体示意图，其中省略了部分壳体；

图3是示出图2所示的光缆安装设备的前部的平面示意图；

图4是示出图2所示的光缆安装设备的后部的平面示意图；

图5是示出图2所示的光缆安装设备在移除第一壳体情况下的立体示意图；

图6是示出图2所示的光缆安装设备的沿光缆的轴线剖开的截面示意图；

图7是示出图6中的A部分的放大示意图；

图8是示出图6中的B部分的放大示意图；

图9是示出图2所示的光缆安装设备从后部观察的立体示意图，其中第二壳体是透视的；

图10是示出图5所示的光缆安装设备移除部分部件之后的立体示意图；

图11是示出图10所示的平面示意图；

图12是示出在本发明的光缆安装设备中用于调节主动轮和从动轮之间的距离的原理示意图；以及

图13是示出图12所示的立体示意图。

具体实施方式

虽然将参照含有本发明的较佳实施例的附图充分描述本发明，但在此描述之前应了解本领域的普通技术人员可修改本文中所描述的发明，同时获得本发明的技术效果。因此，须了解以上的描述对本领域的普通技术人员而言为一广泛的揭示，且其内容不在于限制本发明所描述的示例性实施例。

根据本发明的各种示例性实施例的光缆安装设备100可以将光缆连续地安装到例如具有几百至几千米长度的管道中，从而实现光缆在地下、建筑物中的铺设。

根据本发明的总体上的发明构思，提供一种光缆安装设备100，用于将光缆300安装到管道400中，包括：吹气装置包括：壳体，在所述壳体中限定封闭的高压腔室；进气装置，安装在所述壳体上，以向所述腔室内输送高压气体；输入装置，与所述腔室连通并包括多级密封装置；以及输出装置，所述管道通过所述输出装置与所述腔室连通，以将所述腔室中的光缆吹入到所述管道中。驱动装置安装在所述腔室中，用于将所述光缆通过所述输入装置引入到所述腔室内。

图2是示出根据本发明的一种示例性实施例的光缆安装设备的立体示意图，为便于描述，图2中省略了第一壳体。图5是示出图2所示的光缆安装设备在移除第一壳体情况下的立体示意图。

如图2-5所示，根据本发明的光缆安装设备100，用于将光缆300安装到例如预先设置在地下或者建筑物中的管道400中，包括：吹气装置和驱动装置。吹气装置包括：例如由不锈钢或者硬质塑料制成的壳体1，在壳体1中限定封闭的高压腔室2；进气装置3，安装在壳体1上，以向腔室2内输送高压气体；输入装置4，与腔室2连通并包括多级密封装置，用于向腔室2内引入光缆300；以及输出装置7，管道400通过输出装置7与腔室2连通，以将腔室2中的光缆300吹入到管道中。驱动装置安装在腔室2中，用于将光缆300从例如用于缠绕光缆的卷轴(未示出)解绕、并将光缆300通过输入装置4引入到腔室2内。吹气装置将腔室2中的光缆300吹入到管道400中，从而将光缆300安装到管道400中，实现光缆的远距离铺设。

根据本发明的一种示例性实施例的光缆安装设备100，壳体1包括第一壳体11和第二壳体12，其内侧都形成有能够彼此结合的凹部，第二壳体12与第一壳体11例如通过多个螺栓组件13可拆卸地结合，以形成腔室2。

在本发明的光缆安装设备100中，驱动装置包括：在腔室2中安装在第二壳体12上的主动轮5和从动轮6，主动轮5与从动轮6协作，以拉动夹持在二者之间的光缆300。

在进一步的实施例中，所述驱动装置还包括：安装在第一壳体11的外部的驱动电机51、以及小齿轮52，小齿轮52位于腔室2内，并安装在穿过第一壳体11的驱动电机51的驱动轴上，从而由驱动电机51驱动小齿轮52转动。另一方面，主动轮5包括轮盘54和弧形部53，轮盘54能够转动地安装在固定地设置在第二壳体12内侧的第一支撑轴56(参见图5)上；环形部53安装在轮盘54上，以与轮盘54一起转动，环形部53的外侧532与从动轮6协作，以驱动二者之间的光缆300。环形部53的内侧形成有内齿531，所述内齿531与小齿轮52粘合，以使小齿轮52驱动主动轮5转动。

可以理解，通过小齿轮52与内齿531的啮合，可以降低驱动电机51的输出速度，并增加驱动力，从而通过挤压摩擦的方式将光缆300拉入到腔室2中。这样，光缆300在进入腔室2之后仍然具有一定的先前行进的趋势，有利于将光缆300吹入到管道400中。

在一种可替换的实施例中，可以由例如设置在第二壳体外部的例如直流电机、步进电机之类的驱动电机直接驱动安装在第二壳体内部的主动轮旋转，而省略小齿轮。在另一种可替换的实施例中，可以将驱动电机以及减速装置设置在第二壳体的外部，使驱动电机通过减速装置驱动设置在第二壳体内部的主动轮旋转。另外，主动轮和从动轮也可以分别安装在第一壳体和第二壳体上，只要第一壳体和第二壳体结合之后，主动轮和从动轮能够啮合并驱动光缆行进即可。

在一种实施例中，光缆安装设备100还包括与高压气源(未示出)连接的、用于向腔室2内输送高压气体的进气装置3，以在腔室2中形成高压环境，进气装置3上设有用于调节进气流量的调节装置31。在一种可替换的实施例中，气源可直接设置在吹气装置内部，并在腔室2中形成高压环境。

进一步地，设有可以显示腔室2内的压力的显示装置，以根据所显示的腔室2内的压力通过操作调节装置31控制腔室2内的压力保持在大约1.6兆帕，使得腔室2内的压力保持的预定范围内，以确保光缆300能够顺利地安装到管道400中。

参照图5-6和8，在本发明的光缆安装设备的一种示例性实施例中，环绕腔室2设有密封环21，密封环21可以设置在第一壳体11和第二壳体12中的任何一个上，以在第一壳体11和第二壳体12结合时防止从腔室向外漏气。输入装置4包括多级密封装置。具体而言，输入装置4包括：输入管41，在输入管72的内壁上沿轴向方向依次交替地形成多个第一凹形环42和第二凹形环；以及多个第一密封环43，分别安装在第二凹形环中，并且每两个第一密封环43之间设有一个第一凹形环42。

如图8所示，采用交替设置的第一密封环43和第一凹形环42，可以使最内侧的第一级的第一密封环43形成第一级密封，由于光缆300将相对于第一密封环43滑动，光缆300与第一密封环43之间不能形成完全密封，并有部分气体通过第一级的第一密封环43从腔室2泄露，泄露的气体进入第一级的第一凹形环42，此时第一级的第一凹形环42构成一个相对封闭的第一级缓冲气室，该第一级缓冲气室内的压力将小于腔室2内的压力。

之后，第二级的第一密封环43对第一级的凹形环42形成第二级密封，并有部分气体通过第二级的第一密封环43泄露出第一级的第一凹形环42，泄露的气体进入第二级的第二凹形环42，此时第二级的第二凹形环42构成一个相对封闭的第二级缓冲气室，该第二级缓冲气室内的压力将小于第一级缓冲气室内的压力。这样，经过多级第一密封环43和第一凹形环42之后，泄露的气体的压力逐渐降低，最后几乎没有气体通过输入装置4泄露到壳体的外部。为便于光缆300的进入输入装置4，在输入管41的外侧设有锥形的第一开口411。

在一种示例性实施例中，输入管41可以由两个具有轴向延伸的半圆形凹陷的第一半体部分组成，两个第一半体部分分别放置在第一壳体和第二壳体中，这样便于安装第二密封环43。在将第一壳体11和第二壳体12结合在一起时，两个第一半体部分结合形成外部为圆柱形、多边形、椭圆形等形状而内部具有由两个半圆形凹陷形成的圆形通道的输入管41，并将第二密封环43保持在输入管41中。

如图5-7所示，输出装置7设有与管道400接合的锥形的插管71。具体而言，输出装置7包括：输出管72，包括具有较小的内径的第一部分和具有较大内径的第二部分；插管71，从输出管72的第二部分插入到第一部分，所述插管71具有在光缆300的行进方向直径逐渐减小的插接部分711，管道400的一端插接到插接部分711上。

进一步地，在输出管72的内侧与插接部分711对应的部分设有具有弹性的保持环73，当管道400插接在插接部分711上时，保持环73对管道400的外部进行弹性挤压，从而将管道400牢固第保持在插接部分711上。在保持环73的内侧还设有第二密封环74，以保持管道400与腔室2之间的密封结合。光缆300可以在输出管72内穿过插管71，并进入管道400中，从而在腔室2内的高压气流的吹动下沿管道400的内部延伸。为便于管道400的插入，在输出管72的外侧设有锥形的第二开口721。

在一种示例性实施例中，输出管72可以由两个具有轴向延伸的半圆形凹陷的半体部分组成，两个半体部分分别放置在第一壳体和第二壳体中，这样便于安装插管71、保持环73和第二密封环74。在将第一壳体11和第二壳体12结合在一起时，两个第一半体部分结合形成外部为圆柱形、多边形、椭圆形等形状而内部具有由两个半圆形凹陷形成的圆形通道的输出管72，并将安装插管71、保持环73和第一密封环74保持在输出管72中。

根据本发明的一种示例性实施例，光缆安装设备100还包括距离调节装置8，用于调节从动轮5与主动轮6之间的距离。

更具体地，参见图5、9-13，距离调节装置8包括：调节杆81，所述调节杆81平行于从动轮6的重力方向穿过第二壳体12的侧壁延伸到腔室2中；支撑框架82，在腔室2内与调节杆81连接；以及第二支撑轴83，安装在支撑框架82上，从动轮6可旋转地安装在第二支撑轴83上，调节杆81可以通过支撑框架82带动从动轮6上下移动，从而调节主动轮5与从动轮6之间的距离。通过操作调节杆81可以使主动轮5与从动轮6通过协作驱动光缆300进入到腔室2中，又可以避免从动轮6将光缆300压坏。

在进一步的实施例中，支撑框架82垂直于调节杆81延伸，第二支撑轴83安装在支撑框架82的大致中间位置，支撑框架82的第一端821可枢转地安装在第二壳体82的内部，调节杆81在支撑框架82的第二端822附近连接至支撑框架82。这样，支撑框架82的第一端821相对于第二端822形成一个支点，并且调节杆81与支撑框架82相对于第一端821形成一种杠杆机构，通过操作调节杆81，可以使支撑框架82带动安装在第二支撑轴83上的从动轮5上下移动，从而调节主动轮5与从动轮6之间的距离。

参见图10，在第二壳体12的内侧形成第一凹陷部121，支撑框架82容纳在第一凹陷部121中，并且支撑框架82的第一端821与第一凹陷部121的内壁可枢转地结合。类似地，在第二壳体12的内侧形成第二凹陷部122，用于支撑主动轮6的第一支撑轴56形成在第二凹陷部122中。

在一种示例性实施例中，在调节杆81上设有阻挡突起811，所述阻挡突起811与第二壳体12配合，使得调节杆81可以相对于第二壳体12旋转，但阻止调节杆81相对于第二壳体12上下移动。进一步地，调节杆81与支撑框架82在第二端822附近螺纹结合，这样通过旋转调节杆81，可以驱动支撑框架82相对于第一端821产生杠杆移动，并带动安装在第二支撑轴83上的从动轮5上下移动。在调节杆81与支撑框架82螺纹结合处设有压缩弹簧85，弹簧85可以对支撑框架82施加偏置力。

在调节杆81的上部设有旋转手柄812，以便于旋转调节杆81。在支撑框架82的第二端还设有定位旋钮84，所述定位旋钮84穿过支撑框架82螺纹连接到第二壳体12上。通过旋转定位旋钮84，可以调节从动轮6相对于第二壳体12的距离，从而使从动轮6与主动轮5对齐。

进一步地，在从动轮6是外轮缘上设有具有合适的摩擦系数的、例如由聚氨酯(polyurethane)之类材料制成的滑动环61。这样，即使随着光缆300敷设距离的增加，光缆300受到的阻力增大，吹入难度的增大，由于聚氨酯制成的滑动环61，在主动轮5、从动轮6和光缆300之间会出现打滑现象，从而避免了强行挤压推入导致光缆300被挤压损坏。在一种可替换的实施例中，也可以在主动轮5上设置滑动环。

在进一步的实施例中，如图2和3所示，本发明的光缆安装设备100还包括设置在第一壳体11上的透明窗111，透明窗安装与主动轮和从动轮结合位置相对应的位置附近，通过透明窗111可以观察主动轮5和从动轮6之间光缆300的状态。

下面主要参照2和5描述本发明的光缆安装设备的操作过程。

首先，通过松动螺栓组件13，将第一壳体11从第二壳体12拆卸下来；将光缆300从卷轴(未示出)上解绕预定的尺度，将解绕的光缆300通过输入装置4插入到腔室2中；操作旋转手柄812使从动轮6离开主动轮5预定的距离，使光缆300从主动轮5和从动轮6之间穿过；再次操作旋转手柄812，使主动轮5和从动轮6适当的配合。

之后，将管道400插入到输出装置7的插管71上；使一部分光缆300穿过输出装置7插入到管道400中；将第一壳体11安装到第二壳体12上，并拧紧螺栓组件13，使第一壳体11与第二壳体12紧密结合；启动驱动电机51，驱动主动轮5旋转，从而驱动光缆300进一步插入到管道400中；接通高压气源(未示出)向腔室2内输入高压气体，将光缆300吹入管道400中；最后，将光缆300安装到管道400中。

根据本发明的上述各种实施例的光缆安装设备，通过在进气装置中设置多级密封装置，从高压腔室泄露的气体经多次阻挡和缓冲后显著减弱，从而保证腔室具有良好的密封性，腔室内的气体压强得以保证，从而有利于增加气吹距离，方便将光缆安装到管道中。

进一步地，由于驱动装置安装在高压腔室的内部，可以将光缆拉入到腔室中，并且为光缆在管道中的安装提供推力，该推动力与气体的吹力结合，有利于将安装到管道中。进一步地，本发明的光缆安装设备设有调节装置，可以避免光缆损坏。

本领域的技术人员可以理解，上面所描述的实施例都是示例性的，并且本领域的技术人员可以对其进行改进，各种实施例中所描述的结构在不发生结构或者原理方面的冲突的情况下可以进行自由组合，从而在解决本发明的技术问题的基础上，实现更多种光缆安装设备。

在详细说明本发明的较佳实施例之后，熟悉本领域的技术人员可清楚的了解，在不脱离随附权利要求的保护范围与精神下可进行各种变化与改变，且本发明亦不受限于说明书中所举示例性实施例的实施方式。应注意，措词“包括”不排除其它元件或步骤，措词“一”或“一个”不排除多个。另外，权利要求的任何元件标号不应理解为限制本发明的范围。

Claims (8)

1.一种光缆安装设备，用于将光缆安装到管道中，包括：

吹气装置，包括：

壳体，在所述壳体中限定封闭的高压腔室；

进气装置，安装在所述壳体上，以向所述腔室内输送高压气体；

输入装置，与所述腔室连通并包括多级密封装置；以及

输出装置，所述管道通过所述输出装置与所述腔室连通，以将所述腔室中的光缆吹入到所述管道中；以及

驱动装置，被构造成用于将所述光缆通过所述输入装置引入到所述腔室内；

其中所述输出装置包括：

输出管，包括具有较小的内径的第一部分和具有较大内径的第二部分；以及

插管，从输出管的第二部分插入到第一部分，所述插管具有在光缆的行进方向直径逐渐减小的插接部分，所述插接部分(711)位于所述第二部分内，所述管道的一端从所述插接部分的直径较小的一端插接到所述插接部分上。

2.如权利要求1所述的光缆安装设备，其中，所述壳体包括：

第一壳体；以及

第二壳体，与所述第一壳体可拆卸地结合，以形成所述腔室。

3.如权利要求2所述的光缆安装设备，其中，所述驱动装置包括：安装在所述腔室中的主动轮和从动轮，所述主动轮与从动轮协作，以拉动夹持在二者之间的光缆。

4.如权利要求3所述的光缆安装设备，其中，

所述驱动装置还包括：

驱动电机；以及

小齿轮，位于所述腔室内，并安装在所述驱动电机的驱动轴上，

所述主动轮包括：

轮盘，能够转动地安装在设置在所述第二壳体内侧的第一支撑轴上；以及

环形部，位于所述轮盘上，所述环形部的外侧与所述从动轮协作，所述环形部的内侧形成有内齿，所述内齿与所述小齿轮啮合，以使所述小齿轮驱动所述主动轮转动。

5.如权利要求1-4中的任一项所述的光缆安装设备，其中，所述输入装置包括：

输入管，在所述输入管的内壁上沿轴向方向依次交替地形成多个第一凹形环和第二凹形环；以及

多个第一密封环，分别安装在所述第二凹形环中，并且每两个第一密封环之间设有一个第一凹形环。

6.如权利要求5所述的光缆安装设备，其中，所述输入管由两个具有轴向延伸的半圆形凹陷的第一半体部分组成，两个第一半体部分分别放置在第一壳体和第二壳体中。

7.如权利要求1所述的光缆安装设备，其中，在所述输出管的内侧与插接部分对应的部分设有具有弹性的保持环。

8.如权利要求7所述的光缆安装设备，其中，在所述保持环的内侧还设有第二密封环。