CN107422435A - 一种超柔耐温防弹光缆及其生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种超柔耐温防弹光缆及其生产方法，光缆包括缆芯、塑料发泡层、防弹铠装层和外护套层，缆芯的表面设有一层塑料发泡层，塑料发泡层的外侧设有一层防弹铠装层，防弹铠装层的外侧设置外护套层；缆芯包括采用SZ绞合方式绞合在一起的光纤单元和中心加强件，光纤单元包括被覆光纤和松套管，松套管包裹在被覆光纤的外部，中心加强件包括柔性加强件及包裹在柔性加强件外部的PE护套层，外护套层为波纹管护套。本光缆采用塑料发泡层结构使其具有良好的隔温性能，并能有效缓冲外界对光缆的冲击力，采用防弹铠装层使光缆具备良好柔韧性的同时具有良好的防弹性能，采用波纹管外护套可有效改善光缆整体的抗弯曲性能，提高其弯曲恢复韧性。

Description

一种超柔耐温防弹光缆及其生产方法

技术领域

本发明涉及一种光纤光缆，具体地说是涉及一种具有高柔韧性、高耐温性及防枪击性的超柔耐温防弹光缆及其生产方法。

背景技术

传统的光纤光缆，由于光缆材料及结构的限制，当外界环境如温度、湿度变化时一定程度上影响光缆内光纤的信号传输，光缆的常规允许的弯曲半径为40倍的光缆直径，一些特殊的施工条件下经常需要光缆有更好的柔韧性及弯曲性能，但长期在小弯曲半径下工作会使得光缆内部应力得不到释放，这样不仅容易影响光纤传输性能而且还会减小光缆使用寿命，另外，目前野外光缆被枪击破坏的现象屡见不鲜，对光缆施工及后续维护造成很大困扰。

发明内容

本发明的目的在于提供一种超柔耐温防弹光缆及其生产方法，该光缆整体结构设计巧妙，具备高柔韧性、高耐温性和防枪击性，能够适用于各类极端条件下的光纤信号传输，制造该超柔耐温防弹光缆的生产方法操作方便，成本低，可有效保证光缆的品质。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为，一种超柔耐温防弹光缆，包括缆芯、塑料发泡层、防弹铠装层和外护套层，所述缆芯的表面纵包有一层塑料发泡层，所述塑料发泡层的外侧绕包有一层防弹铠装层，所述防弹铠装层的外侧设置外护套层；所述缆芯包括采用SZ绞合方式绞合在一起的光纤单元和中心加强件，所述光纤单元包括被覆光纤和松套管，所述松套管包裹在被覆光纤的外部，所述中心加强件包括柔性加强件和PE护套层，所述PE护套层包裹在柔性加强件的外部，所述外护套层的形状为波纹管状。

作为本发明的一种改进，所述塑料发泡层采用塑料发泡带，所述防弹铠装层采用芳纶织带，所述外护套层采用HDPE护套。

作为本发明的一种改进，所述柔性加强件采用多根芳纶绞线绞合而成，所述被覆光纤采用G657光纤，所述被覆光纤的光纤芯数为2-144芯，所述松套管采用改性聚丙烯松套管。

作为本发明的一种改进，所述塑料发泡带的上下表面均喷涂有阻水材料，并且在塑料发泡带的制备原料中加入防静电剂和阻燃剂，以改善光缆的防静电和阻燃效果。

作为本发明的一种改进，所述缆芯还包括阻水纱，所述阻水纱设置在光纤单元和中心加强件之间，具体是以中心加强件为中心，在中心加强件的两边填充阻水纱。

作为本发明的一种改进，在防弹铠装层和外护套层之间设置有阻水带。

本发明还提出了关于上述的超柔耐温防弹光缆的生产方法，该方法包括如下步骤：

（1）被覆光纤入库，原材料进厂检测；

（2）选用改性聚丙烯材料制作松套管，并采用改性聚丙烯松套管对被覆光纤进行包裹，完成光纤单元的生产；

（3）选用加捻的芳纶绞线，并将芳纶绞线通过挤塑机挤制被覆PE护套管，完成中心加强件的生产；

（4）以中心加强件为中心，在中心加强件的两边填充阻水纱，并将中心加强件和阻水纱同时与光纤单元进行SZ绞合，完成缆芯的生产；

（5）使用上下表面均匀喷涂阻水材料的塑料发泡带纵包于缆芯的表面，并用纱线扎紧；

（6）使用绕包机将芳纶织带按照顺时针方向绕包于塑料发泡带的外层；

（7）在芳纶织带的外侧纵包一层阻水带；

（8）在阻水带外层挤制HDPE护套形成光缆的外护套层，然后采用波纹管成型机将外护套层挤制成波纹管状，完成光缆的生产。

作为本发明的一种改进，所述光缆的生产方法所采用的生产设备包括光纤单元生产线、缆芯生产线和外护套层生产线，所述光纤单元生产线包括依次设置的光纤放线架、挤塑机、冷却水槽、吹干器、收线牵引装置和光纤单元收线机，所述缆芯生产线包括依次设置的光纤单元放线机、导向装置、绞合台、塑料发泡带放带机、扎纱机、芳纶织带绕包机、收线牵引装置和缆芯收线机，所述外护套层生产线包括依次设置的缆芯放线机、放线双轮牵引机、挤塑机、波纹管成型机、冷却水槽、吹干器、光缆印字机、履带牵引机和成品光缆收线机。

作为本发明的一种改进，所述外护套层生产线还包括阻水带放线机、芳纶放线机及波纹管成型机，所述阻水带放线机和芳纶放线机并排设置在放线双轮牵引机和挤塑机之间。

相对于现有技术，本发明所提出的超柔耐温防弹光缆整体结构设计巧妙，在光纤单元中选用抗弯G657光纤，使用改性聚丙烯作为松套管的被覆材料，并且选用芳纶绞线被覆作为中心加强件，另外，外护套层使用波纹管护套技术，提高了光缆柔性的同时也提高了其韧性及环刚度，使光缆适用于各类恶劣使用环境；并在缆芯与外护套层之间增加塑料发泡层结构，使光缆具有良好的隔离温度性能，减小光缆由于环境温度变化所导致的性能变化；另外，在塑料发泡层的外侧采用芳纶织带作为光缆的防弹铠装层，使光缆具有良好柔韧性的同时具有良好的防弹性能，同时该防弹铠装层通过塑料发泡层作为辅助内层，能够进一步缓冲外界对光缆的冲击力。

附图说明

图1为本发明超柔耐温防弹光缆的截面结构示意图。

图2为本发明超柔耐温防弹光缆的侧面外观结构示意图。

图3为本发明中生产光缆的光纤单元生产线结构示意图。

图4为本发明中生产光缆的缆芯生产线结构示意图。

图5为本发明中生产光缆的外护套层生产线结构示意图。

图中：1-外护套层，2-阻水带，3-防弹铠装层，4-塑料发泡层，5-光纤单元，6-中心加强件，7-被覆光纤，8-松套管，9-PE护套层，10-柔性加强件，11-阻水纱，12-缆芯，13-光纤放线架，14-挤塑机，15-冷却水槽，16-牵引机，17-吹干器，18-收线牵引装置，19-舞蹈器，20-光纤单元收线机，21-光纤单元放线机，22-导向装置，23-绞合台，24-塑料发泡带放带机，25-扎纱机，26-芳纶织带绕包机，27-收线牵引装置，28-缆芯收线机，29-缆芯放线机，30-放线双轮牵引机，31-挤塑机，32-波纹管成型机，33-光缆印字机，34-履带牵引机，35-成品光缆收线机，36-芳纶放线机，37-阻水带放线机。

具体实施方式

为了加深对本发明的理解和认识，下面结合附图对本发明作进一步描述和介绍。

如图1和2所示，一种超柔耐温防弹光缆，包括由内向外依次设置的缆芯12、塑料发泡层4、防弹铠装层3和外护套层1，即所述缆芯12的表面设有一层塑料发泡层4，所述塑料发泡层4的外侧设有一层防弹铠装层3，所述防弹铠装层3的外侧设置外护套层1。

其中，所述塑料发泡层4采用塑料发泡带，所述塑料发泡带纵包在缆芯12的表面。塑料发泡带具有柔韧、质轻、高弹性和高恢复性，能够吸收和分散外界的应力，从而改善光缆的抗弯性能，另外，塑料发泡带的导热系数低，能够起到良好的保温作用，能有效改善光缆适应恶劣环境的能力。所述塑料发泡带的上下表面均设有一层阻水层，所述阻水层采用阻水材料均匀喷涂形成，可改善光缆整体的阻水性能，另外在塑料发泡带的制备原料中加入防静电剂和阻燃剂，以改善光缆整体的防静电及阻燃性能。

所述防弹铠装层3采用芳纶织带，所述芳纶织带是制作防弹衣的主要材料，使用其来作为光缆的防弹铠装层3可在提高光缆抗拉强度的同时能够极大地提高光缆的耐冲击性能，同时结合位于内层的辅助用塑料发泡带作为中间缓冲层可吸收和分散外界的冲击力，使得光缆达到耐高冲击性从而达到防弹效果。

所述缆芯12包括光纤单元5和中心加强件6，所述光纤单元5和中心加强件6采用SZ绞合方式绞合在一起。光纤单元5决定着光缆的传输特性，中心加强件6起着承受光缆拉力的作用。所述光纤单元5包括被覆光纤7和松套管8，所述松套管8包裹在被覆光纤7的外部。具体的，所述被覆光纤7采用抗弯G657光纤，能够有效提高整体光缆的抗弯性能，所述被覆光纤7的光纤芯数为2-144芯。所述松套管8采用改性聚丙烯松套管8，改性聚丙烯松套管8是采用改性柔性较好的聚丙烯材料制作而成，使用该种松套管8作为被覆光纤7的被覆材料，能够有效改善光缆在恶劣环境温度下的柔韧性。

所述中心加强件6包括柔性加强件10和PE护套层9，所述PE护套层9包裹在柔性加强件10的外部。其中，所述柔性加强件10采用多根芳纶绞线绞合而成，优选采用加捻的芳纶绞线，可有效改善光缆的柔韧性。所述外护套层1采用HDPE护套，并且将HDPE护套通过波纹管成型工艺挤制成波纹管状，从而进一步提高光缆外护套层1的韧性及抗弯曲性能。

另外，所述缆芯12还包括阻水纱11，所述阻水纱11设置在光纤单元5和中心加强件6之间，具体是以中心加强件6为中心，在中心加强件6的两边填充阻水纱11。

此外，为了能够进一步增强光缆的阻水性能，在防弹铠装层3和外护套层1之间设置有阻水带2。

上述的超柔耐温防弹光缆在光纤单元5中选用抗弯光纤，使用改性聚丙烯作为松套管8的被覆材料，并且选用芳纶绞线被覆作为中心加强件6，另外，外护套层1使用波纹管护套技术，提高了光缆柔性的同时也提高了其韧性及环刚度，使光缆适用于各类恶劣使用环境；并在缆芯12与外护套层1之间增加塑料发泡层4结构，使光缆具有良好的隔离温度性能，减小光缆由于环境温度变化所导致的性能变化；另外，在塑料发泡层4的外侧采用芳纶织带作为光缆的防弹铠装层3，使光缆具有良好柔韧性的同时具有良好的防弹性能，同时该防弹铠装层3通过塑料发泡层4作为辅助内层，能够进一步缓冲外界对光缆的冲击力。综上所述，本发明所提出的超柔耐温防弹光缆具有高柔性、高耐温性、防潮和防枪击特性，适用于各类极端条件下使用。

另外，本发明还提出了一种关于上述的超柔耐温防弹光缆的生产方法，该方法包括如下步骤：

（1）被覆光纤7入库，原材料进厂检测；

（2）选用改性聚丙烯材料制作松套管8，并采用改性聚丙烯松套管8对被覆光纤7进行包裹，完成光纤单元5的生产；

（3）选用加捻的芳纶绞线，并将芳纶绞线通过挤塑机挤制被覆PE护套管，完成中心加强件6的生产；

（4）以中心加强件6为中心，在中心加强件6的两边填充阻水纱11，并将中心加强件6和阻水纱11同时与光纤单元5进行SZ绞合，完成缆芯12的生产；

（5）使用上下表面均匀喷涂阻水材料的塑料发泡带纵包于缆芯12的表面，并用纱线扎紧；

（6）使用绕包机将芳纶织带按照顺时针方向绕包于塑料发泡带的外层；

（7）在芳纶织带的外侧纵包一层阻水带2；

（8）在阻水带2外层挤制HDPE护套形成光缆的外护套层1，然后采用波纹管成型机将外护套层1挤制成波纹管状，完成光缆的生产。

如图3-5所述，上述的光缆生产方法所采用的生产设备包括依次相连的光纤单元生产线、缆芯生产线和外护套层生产线，其中，所述光纤单元生产线包括依次设置的光纤放线架13、挤塑机14、冷却水槽15、吹干器17、收线牵引装置18和光纤单元收线机20，并且将冷却水槽15设置为两个，在两个冷却水槽之间采用牵引机16进行牵引，从而能够加快松套管的冷却速度，并能提高松套管对被覆光纤的包覆品质，另外，为了进一步加强收线牵引装置18与光纤单元收线机20之间的配合度，在两者之间增加一个舞蹈器19。所述缆芯生产线包括依次设置的光纤单元放线机21、导向装置22、绞合台23、塑料发泡带放带机24、扎纱机25、芳纶织带绕包机26、收线牵引装置27和缆芯收线机28，导向装置22采用导向轮，在绞合台23与塑料发泡带放带机24也设置一扎纱机25，从而能够对绞合在一起的中心加强件、阻水纱和光纤单元进行纱线包扎处理，从而有效提高缆芯12的品质。所述外护套层生产线包括依次设置的缆芯放线机29、放线双轮牵引机30、挤塑机31、波纹管成型机32、冷却水槽15、吹干器17、光缆印字机33、履带牵引机34和成品光缆收线机35。波纹管成型机32用于HDPE外护套层的波纹管状成型制作。另外，所述外护套层生产线还包括阻水带放线机37和芳纶放线机36，所述阻水带放线机37和芳纶放线机36并排设置在放线双轮牵引机30和挤塑机31之间。阻水带放线机37用于纵包阻水带的放线操作，芳纶放线机36用于添加辅助抗张加强元件芳纶的放线，从而能够提高光缆的抗张能力。

本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种超柔耐温防弹光缆，其特征在于：包括缆芯、塑料发泡层、防弹铠装层和外护套层，所述缆芯的表面纵包有一层塑料发泡层，所述塑料发泡层的外侧绕包有一层防弹铠装层，所述防弹铠装层的外侧设置外护套层；所述缆芯包括采用SZ绞合方式绞合在一起的光纤单元和中心加强件，所述光纤单元包括被覆光纤和松套管，所述松套管包裹在被覆光纤的外部，所述中心加强件包括柔性加强件和PE护套层，所述PE护套层包裹在柔性加强件的外部，所述外护套层的形状为波纹管状。

2.如权利要求1所述的一种超柔耐温防弹光缆，其特征在于，所述塑料发泡层采用塑料发泡带，所述防弹铠装层采用芳纶织带，所述外护套层采用HDPE护套。

3.如权利要求2所述的一种超柔耐温防弹光缆，其特征在于，所述柔性加强件采用多根芳纶绞线绞合而成，所述被覆光纤采用G657光纤，所述被覆光纤的光纤芯数为2-144芯，所述松套管采用改性聚丙烯松套管。

4.如权利要求3所述的一种超柔耐温防弹光缆，其特征在于，所述塑料发泡带的上下表面均喷涂有阻水材料，并且在塑料发泡带的制备原料中加入防静电剂和阻燃剂。

5.如权利要求4所述的一种超柔耐温防弹光缆，其特征在于，所述缆芯还包括阻水纱，所述阻水纱设置在光纤单元和中心加强件之间。

6.如权利要求5所述的一种超柔耐温防弹光缆，其特征在于，在防弹铠装层和外护套层之间设置有阻水带。

7.一种如权利要求6所述的超柔耐温防弹光缆的生产方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

（1）被覆光纤入库，原材料进厂检测；

（2）选用改性聚丙烯材料制作松套管，并采用改性聚丙烯松套管对被覆光纤进行包裹，完成光纤单元的生产；

（3）选用加捻的芳纶绞线，并将芳纶绞线通过挤塑机挤制被覆PE护套管，完成中心加强件的生产；

（4）以中心加强件为中心，在中心加强件的两边填充阻水纱，并将中心加强件和阻水纱同时与光纤单元进行SZ绞合，完成缆芯的生产；

（5）使用上下表面均匀喷涂阻水材料的塑料发泡带纵包于缆芯的表面，并用纱线扎紧；

（6）使用绕包机将芳纶织带按照顺时针方向绕包于塑料发泡带的外层；

（7）在芳纶织带的外侧纵包一层阻水带；

（8）在阻水带外层挤制HDPE护套形成光缆的外护套层，然后采用波纹管成型机将外护套层挤制成波纹管状，完成光缆的生产。

8.如权利要求7所述的生产方法，其特征在于，所述光缆的生产方法所采用的生产设备包括光纤单元生产线、缆芯生产线和外护套层生产线，所述光纤单元生产线包括依次设置的光纤放线架、挤塑机、冷却水槽、吹干器、收线牵引装置和光纤单元收线机，所述缆芯生产线包括依次设置的光纤单元放线机、导向装置、绞合台、塑料发泡带放带机、扎纱机、芳纶织带绕包机、收线牵引装置和缆芯收线机，所述外护套层生产线包括依次设置的缆芯放线机、放线双轮牵引机、挤塑机、波纹管成型机、冷却水槽、吹干器、光缆印字机、履带牵引机和成品光缆收线机。

9.如权利要求8所述的生产方法，其特征在于，所述外护套层生产线还包括阻水带放线机和芳纶放线机，所述阻水带放线机和芳纶放线机并排设置在放线双轮牵引机和挤塑机之间。