CN109991710B - 一种低风阻自承式光缆的生产装置及制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种低风阻自承式光缆的生产装置及制作方法，包括缠绕光缆增强件和光缆缆芯的光缆增强件放线架和光缆缆芯放线架；还包括通过光缆增强件和光缆缆芯并挤出的挤出装置，在挤出装置上设有水平放置的“8”字光缆的模芯模套的挤出机头，以及护套料挤出机和运动杆驱动控制器；还包括控制牵引轮将光缆收入到光缆收线盘上的控制电脑和光缆通过的冷却水槽。通过挤出装置的运动杆驱动控制器控制运动杆在光缆牵引过程中的初始位置和截断位置沿垂直方向做上下周期性运动，将熔融护套料由模芯与模套之间的间隙通过并挤出。本发明制作的光缆完全能够满足在风阻过大以及覆冰等给光缆带来过大的负载，从而避免通信线路的中断。
Description
技术领域
本发明属于光缆制造领域，涉及一种低风阻自承式光缆的生产装置及制作 方法。
背景技术
随着光网改造的不断深入，各大运营商对光缆的需求也逐年上升，目前在 山区及地形较为复杂的区域，光缆通常采用架空的敷设方式，常用的架空光缆 有GYTA、GYTS等，但是以上两类光缆通常需要同钢绞线一起敷设以保证光缆的性能，随着自承式光缆的大批量使用，可以避免在敷设中单独敷设钢绞线，降 低施工成本。但是现有的自承式光缆的形状为“8”字形，光缆在强风和冰雪频 发的区域，由于其受力面较大，会导致风阻过大以及覆冰等给光缆带来过大的 负载，可能导致通信线路的中断。目前已有实用新型专利CN206258608中提到了一种防风力的自承式光缆，但未提及该类光缆的制作方法。因此，提出了一 种低风阻光缆的生产装置及制作方法成为目前本领域亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种低风阻自承式光缆的生产装置及制作方法，解 决了低风阻自承式光缆的生产问题。
本发明是通过下述技术方案来实现的。
一种低风阻自承式光缆的挤出装置，包括模套、模芯、运动杆、运动杆驱 动控制器和挤出机头；所述模芯套在模套与挤出机头中，所述模套延伸出挤出 机头的端面；模套中贯穿有一根连接到挤出机头上的运动杆，通过运动杆驱动 控制器控制运动杆在光缆牵引过程中的初始位置和截断位置沿垂直方向做上下周期性运动，将熔融护套料由模芯与模套之间的间隙通过并挤出。
进一步，所述模套为带有限位台的圆柱体，其中部设有水平设置的“8”字 形模芯槽，模芯槽包括缆芯护套成型孔、吊脖护套成型槽和吊线护套成型孔； 在限位台根端设有沿圆柱体径向贯通至其中心的运动杆通过槽；运动杆通过运 动杆通过槽与吊脖护套成型槽相连通。
进一步，所述运动杆通过槽的中心线与吊脖护套成型槽的中心线相互垂直， 并且槽的宽度相等。
进一步，所述模套前端部外沿上对称分布一对模套水平调节槽。
进一步，所述模芯包括缆芯通过孔、增强构件通过孔和其后部的模芯连接 部，模芯连接部前部为锥面，后部为圆柱体，圆柱体上设有模芯限位台，模芯 通过模芯连接部与机头相连接。
本发明进而给出了上述的挤出装置制作低风阻自承式光缆的生产装置，包 括缠绕光缆增强件和光缆缆芯的光缆增强件放线架和光缆缆芯放线架；还包括 通过光缆增强件和光缆缆芯并挤出的挤出装置，在挤出装置上设有水平放置的 “8”字光缆的模芯模套的挤出机头，以及护套料挤出机和运动杆驱动控制器；还包括控制牵引轮将光缆收入到光缆收线盘上的控制电脑和光缆通过的冷却水 槽。
进一步，所述水平放置“8”字光缆的模芯模套通过运动杆驱动控制器控制 运动杆在垂直方向上下运动，运动精度为0.1mm。
本发明还给出了一种利用上述生产装置制作低风阻自承式光缆的生产方 法，包括以下步骤：
1)将模芯安装在挤出机头中，确保缆芯通过孔的圆心和增强构件通过孔的 圆心的连接处于水平方向，且分别与缆芯通过孔的圆心和增强构件通过孔的圆 心同心；
2)将运动杆驱动控制器安装在挤出机头上，控制运动杆的运动方向垂直向 下，调节运动杆的初始位置位于运动杆通过槽和吊脖护套成型槽的交汇处；
3)将放置在光缆增强件放线架和光缆缆芯放线架上的光缆增强件和光缆缆 芯分别穿过机头中的模芯和模套，并穿过冷却水槽后并缠绕在牵引轮上；
4)通过控制电脑控制护套料挤出机、牵引轮和运动杆驱动控制器，控制光 缆的牵引速度x和运动杆驱动控制器控制运动杆截断光缆吊脖间隙之间的联动； 随后将通过牵引轮的光缆引入光缆收线盘。
进一步，所述牵引速度x(单位为m/min)与运动杆截断光缆吊脖间隙持续 时间y(单位为s)之间以及间隙长度L(单位为m)的关系为y＝60L/x。
本发明由于采取以上技术方案，其具有以下有益效果：
1.本发明将“8”字光缆的模芯模套由传统的垂直放置改为水平放置，该类 安装方式可以避免护套料在熔融状态下由于重力作用而填补吊脖空隙。
2.挤出机、牵引和运动杆驱动控制器相互联动，保证吊脖间隙的长度控制 在设定的范围内。
3.模套的内部开有一个通孔，与运动杆的尺寸相互匹配，运动杆可以在通 孔内上下运动，周期性的阻断吊脖处护套的挤出,形成间隙式吊脖，间隙式吊脖 能够避免光缆在风阻过大以及覆冰等给带来过大的负载。
4.由于运动杆在通孔中被约束，只能在垂直方向运动，因此，护套料的挤 出压力不会使运动杆受到水平方向的力而产生水平偏离，影响挤出效果。
5.水槽距离机头的距离设置合理，保证光缆能够快速冷却成型。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分， 并不构成对本发明的不当限定，在附图中：
图1为传统光缆结构示意图；
图2为低风阻自承式光缆结构示意图；
图3为挤出装置结构示意图；
图4为模套结构示意图；
图5为模芯结构示意图；
图6为生产装置运动杆初始位置a和运动杆截断吊脖位置b剖面示意图；
图7为生产过程示意图。
1、光缆吊线，2、光缆吊脖，3、缆芯部分，4、吊脖间隙，5、模套，6、 模芯，7、运动杆，8、运动杆驱动控制器，9、挤出机头，10、模套水平调节槽， 11、缆芯护套成型孔，12、吊脖护套成型槽，13、运动杆通过槽，14、吊线护 套成型孔，15、缆芯通过孔，16、增强构件通过孔，17、模芯限位台，18、模 芯与机头连接部，19、光缆收线盘，20、光缆，21、牵引轮，22、数据传输线， 23、冷却水槽，24、控制电脑，25、光缆增强件，26、光缆缆芯，27、光缆增 强件放线架，28、光缆缆芯放线架，29、护套料挤出机。
具体实施方式
下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本发明，在此本发明的示意性 实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
如图1所示，为传统光缆结构示意图，光缆由光缆吊线1，光缆吊脖2和缆 芯部分3共同组成。
如图2所示，为本发明低风阻自承式光缆结构示意图，光缆也由光缆吊线1， 光缆吊脖2和缆芯部分3共同组成，但是在光缆的吊脖处设置有吊脖间隙4，吊 脖间隙长度为40～60cm，吊脖的非间隙部分也为40～60cm，并呈周期性排列。
如图3所示，为挤出装置示意图，分别由模套5、模芯6、运动杆7、运动 杆驱动控制器8和挤出机头9共同组成，其中，模芯6套在模套5与挤出机头9 中，模套5延伸出挤出机头9的端面；模套5中贯穿有一根连接到挤出机头9 上的运动杆7，运动杆7一端贯穿在模套5上，另一端滑动连接在安装在挤出机 头9外周壁的运动杆驱动控制器8上，通过运动杆驱动控制器8控制运动杆7在光缆20牵引过程中的初始位置和截断位置沿垂直方向做上下周期性运动，运 动精度为0.1mm，将熔融护套料由模芯6与模套5之间的间隙通过并挤出。
如图4所示为模套结构示意图，模套5包括模套水平调节槽10、缆芯护套 成型孔11、吊脖护套成型槽12、运动杆通过槽13和吊线护套成型孔14。其中， 模套5为带有限位台的圆柱体，其前端部外沿上对称分布一对模套水平调节槽 10，中部设有水平设置的“8”字形模芯槽，模芯槽包括缆芯护套成型孔11、吊 脖护套成型槽12和吊线护套成型孔14；在限位台根端设有沿圆柱体径向贯通至 其中心的运动杆通过槽13；运动杆7通过运动杆通过槽13与吊脖护套成型槽 12相连通，且运动杆通过槽13的中心线与吊脖护套成型槽12的中心线相互垂直，并且槽的宽度相等。
如图5所示为模芯结构图，模芯6包括分别贯穿缆芯护套成型孔11和吊线 护套成型孔14的缆芯通过孔15和增强构件通过孔16，缆芯通过孔15和增强构 件通过孔16分别连接在模芯连接部18上，模芯连接部18与缆芯通过孔15和 增强构件通过孔16连接端部为锥面，后部为圆柱体，圆柱体上设有模芯限位台17，模芯6通过模芯连接部18与机头9相连接。
如图6(a)、(b)所示为生产装置剖面图，其中图6(a)为运动杆7初始位 置，图6(b)为运动杆7截断吊脖位置。在生产过程中，运动杆7将在初始位 置和截断位置沿垂直方向做上下周期性运动，熔融护套料由模芯与模套之间的 间隙通过并挤出，同时形成光缆的吊脖间隙4。
如图7所示为生产过程示意图，光缆增强件25和光缆缆芯26分别通过光 缆增强件放线架27和光缆缆芯放线架28以100～200N的放线张力(根据缆芯和 增强件的外径选用合适的张力)将光缆增强件25和光缆缆芯26穿入机头9中 的模芯6和模套5中，护套料挤出机29将熔融的护套料送入挤出机头9中，通 过机头9后，光缆增强件25和光缆缆芯26在护套的包裹下形成光缆20，光缆 20通过牵引轮21牵引通过冷却水槽23，并在控制电脑24控制牵引轮21将光 缆20收入到光缆收线盘19上。其中，控制电脑24通过数据传输线22与牵引 轮21和运动杆驱动控制器8相连接，控制牵引轮21与运动杆驱动控制器8的 联动。
本发明利用生产装置生产低风阻自承式光缆的生产方法，包括以下步骤：
1)在挤出机头9中首先安装模芯6，模芯6通过模芯与机头连接部18与挤 出机头9连接，通过模芯限位台17进行位置的固定，安装完成后，需要保证缆 芯通过孔15的圆心和增强构件通过孔16的圆心的连接处于水平方向。确认无误后再安装模套5，并通过模套水平调节槽10对模套位置进行调节，保证缆芯 护套成型孔11的圆心和吊线护套成型孔14的圆心连线为水平方向，且分别与缆芯通过孔15的圆心和增强构件通过孔16的圆心同心；
2)随后将运动杆驱动控制器8安装在挤出机头9上，保证运动杆驱动控制 器8上的运动杆7的运动方向垂直向下，同时可顺利穿入运动杆通过槽13并与 之匹配，并在生产前将运动杆7的位置调节至初始位置，初始位置位于运动杆 通过槽13和吊脖护套成型槽12的交汇处；
3)打开护套料挤出机29，观察挤出的效果，确定挤出护套无偏心且壁厚均 匀后，暂时关闭护套料挤出机29；
4)随后将光缆增强件25和光缆缆芯26分别放置在光缆增强件放线架27 和光缆缆芯放线架28上，分别穿过机头9中的模芯6和模套5，穿过冷却水槽 23后并缠绕在牵引轮21上；
5)打开护套料挤出机29、牵引轮21和运动杆驱动控制器8，通过控制电 脑24控制护套料挤出机29、牵引轮21和运动杆驱动控制器8，用来保证光缆 的牵引速度和运动杆驱动控制器8控制运动杆7截断光缆吊脖之间的联动；随 后将通过牵引轮21的光缆20引入光缆收线盘19。
在一个实施例中，光缆的生产速度从0m/min开始，以10m/min的速度为步 长，逐步升速至80m/min的正常生产速度。通过计算可知，运动杆截断吊脖间 隙的持续时间和初始位置的持续时间也随着生产速度的提高而减小，牵引速度x (单位为m/min)与运动杆截断光缆吊脖持续时间y(单位为s)以及间隙长度L (单位为m)之间的关系为y＝60L/x。见表1所示。由于吊脖的间隙和无间隙的长度L均为40～60cm，运动杆在初始位置的持续时间与运动杆截断吊脖的持续 时间相同。通过以上关系，来保证运动杆与生产速度之间的联动。其中运动杆 在上下运动的距离为1.2mm，速度为100mm/s。
表1生产速度x与运动杆截断吊脖持续时间y和运动杆在初始位置的持续 时间关系表
| 生产速度m/min | 运动杆截断吊脖的持续时间(s) | 运动杆在初始位置的持续时间(s) |
| 10 | 2.4～3.6 | 2.4～3.6 |
| 20 | 1.6～2.4 | 1.6～2.4 |
| 25 | 1.2～1.8 | 1.2～1.8 |
| 30 | 0.96～1.44 | 0.96～1.44 |
| 35 | 0.8～1.2 | 0.8～1.2 |
| 40 | 0.68～1.03 | 0.68～1.03 |
| 45 | 0.6～0.9 | 0.6～0.9 |
| 50 | 0.53～0.85 | 0.53～0.85 |
| 55 | 0.48～0.72 | 0.48～0.72 |
| 60 | 0.44～0.65 | 0.44～0.65 |
| 65 | 0.4～0.6 | 0.4～0.6 |
| 70 | 0.37～0.55 | 0.37～0.55 |
| 75 | 0.34～0.51 | 0.34～0.51 |
| 80 | 0.32～0.48 | 0.32～0.48 |
机械性能测试：低风阻自承式光缆需要有良好的机械性能，因此按照标准YDT1155-2011《通信用“8”字形自承式室外光缆》要求对光缆成品进行机械 性能测试，并测试光纤在各项机械性能测试下衰减指标是否合格。
本发明制作的光缆完全能够满足在风阻过大以及覆冰等给光缆带来过大的 负载，从而避免通信线路的中断。
本发明并不局限于上述实施例，在本发明公开的技术方案的基础上，本领 域的技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中的一 些技术特征作出一些替换和变形，这些替换和变形均在本发明的保护范围内。
Claims (5)
1.一种低风阻自承式光缆的挤出装置，其特征在于，包括模套（5）、模芯（6）、运动杆（7）、运动杆驱动控制器（8）和挤出机头（9）；所述模芯（6）套在模套（5）与挤出机头（9）中，所述模套（5）延伸出挤出机头（9）的端面；模套（5）中贯穿有一根连接到挤出机头（9）上的运动杆（7）；
所述模套（5）为带有限位台的圆柱体，其中部设有水平设置的“8”字形模芯槽，模芯槽包括缆芯护套成型孔（11）、吊脖护套成型槽（12）和吊线护套成型孔（14）；在限位台根端设有沿圆柱体径向贯通至其中心的运动杆通过槽（13）；运动杆（7）通过运动杆通过槽（13）与吊脖护套成型槽（12）相连通；
所述运动杆通过槽（13）的中心线与吊脖护套成型槽（12）的中心线相互垂直，并且槽的宽度相等；
所述模套（5）前端部外沿上对称分布一对模套水平调节槽（10）；
所述模芯（6）包括缆芯通过孔（15）、增强构件通过孔（16）和其后部的模芯连接部（18），模芯连接部（18）前部为锥面，后部为圆柱体，圆柱体上设有模芯限位台（17），模芯（6）通过模芯连接部（18）与机头（9）相连接；
通过运动杆驱动控制器（8）控制运动杆（7）在光缆（20）牵引过程中的初始位置和截断位置沿垂直方向做上下周期性运动，将熔融护套料由模芯（6）与模套（5）之间的间隙通过并挤出。
2.一种利用权利要求1所述的挤出装置制作低风阻自承式光缆的生产装置，其特征在于，包括缠绕光缆增强件（25）和光缆缆芯（26）的光缆增强件放线架（27）和光缆缆芯放线架（28）；还包括通过光缆增强件（25）和光缆缆芯（26）并挤出如权利的要求1所述的挤出装置，在所述挤出装置上设有水平放置的“8”字光缆的模芯模套的挤出机头（9），以及护套料挤出机（29）和运动杆驱动控制器（8）；还包括控制牵引轮（21）将光缆（20）收入到光缆收线盘（19）上的控制电脑（24）和光缆（20）通过的冷却水槽（23）。
3.根据权利要求2所述的低风阻自承式光缆的生产装置，其特征在于，所述水平放置“8”字光缆的模芯模套通过运动杆驱动控制器（8）控制运动杆（7）在垂直方向上下运动，运动精度为0.1mm。
4.一种利用权利要求2-3任一项所述装置制作低风阻自承式光缆的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）将模芯（6）安装在挤出机头（9）中，确保缆芯通过孔（15）的圆心和增强构件通过孔（16）的圆心的连接处于水平方向，且分别与缆芯通过孔（15）的圆心和增强构件通过孔（16）的圆心同心；
2）将运动杆驱动控制器（8）安装在挤出机头（9）上，控制运动杆（7）的运动方向垂直向下，调节运动杆（7）的初始位置位于运动杆通过槽（13）和吊脖护套成型槽（12）的交汇处；
3）将放置在光缆增强件放线架（27）和光缆缆芯放线架（28）上的光缆增强件（25）和光缆缆芯（26）分别穿过机头（9）中的模芯（6）和模套（5），并穿过冷却水槽（23）后并缠绕在牵引轮（21）上；
4）通过控制电脑（24）控制护套料挤出机（29）、牵引轮（21）和运动杆驱动控制器（8），控制光缆的牵引速度x和运动杆驱动控制器（8）控制运动杆截断光缆吊脖间隙之间的联动；随后将通过牵引轮（21）的光缆（20）引入光缆收线盘（19）。
5. 根据权利要求4所述一种低风阻自承式光缆的生产方法，其特征在于，所述牵引速度与运动杆截断光缆吊脖间隙持续时间 以及间隙长度之间满足下式：
y=60L/x
其中，x为牵引速度，m/min；y为运动杆截断光缆吊脖间隙持续时间，s；L为间隙长度m。
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