CN113281864A - 自修复带状光缆 - Google Patents

Abstract

本发明属于光缆技术领域，具体为一种自修复带状光缆，从外到内依次包括外护套、内护套和位于内护套中的缆芯组。所述外护套包括至少分为两层外包层，且先通过热塑机加工内层，再将经过热塑的半成品缆线二次经过热塑机以逐层生产外包层，且在层与层之间均匀分散自修复液颗粒；还包括设置在外护套和内护套之间的复原层，该复原层具有弹性形变特征，且受压形变后能够自动复原，并迫使外护套恢复到原来的形态。通过在外护套中分散设置自修复液颗粒，当外护套破裂时，外护套同时破坏自修复液颗粒，自修复液流出后对破裂面进行修复，同时设置了能够使外护套在自修复过程中恢复原状的内置的复原层，这可以避免出修复缺陷，从而提高自修复效果。

Description

自修复带状光缆

技术领域

本发明属于光缆技术领域，具体为一种自修复带状光缆。

背景技术

光缆的铺设场景复杂，有直接铺设在底下的，也有架设在桥洞内的，也有铺设在海底的，且铺设长度长，很难进行日常检测与维护。在无人值守的环境下，外界环境以及动物等，都会造成光缆的外护套破裂，目前有一些关于自动修复的方案，也能实现光缆的自修复，但对于外力导致光缆破裂情况，通常伴随着光缆的变形，在变形状态下的修复痕迹容易出现应力集中的现象，当二次受力时，修复处很容易在此破裂，因此，现有修复方案存在的这种修复缺陷不能够对光缆起到成就的保护效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自修复带状光缆，通过在外护套中分散设置自修复液颗粒，当外护套破裂时，外护套同时破坏自修复液颗粒，自修复液流出后对破裂面进行修复，同时设置了能够使外护套在自修复过程中恢复原状的内置的复原层，这可以避免出修复缺陷，从而提高自修复效果。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种自修复带状光缆，从外到内依次包括外护套、内护套和位于内护套中的缆芯组，所述外护套包括至少分为两层外包层，且先通过热塑机加工内层，再将经过热塑的半成品缆线二次经过热塑机以逐层生产外包层，且在层与层之间均匀分散自修复液颗粒，并使自修复液颗粒的外壁与外包层熔合为一体；还包括设置在外护套和内护套之间的复原层，该复原层具有弹性形变特征，且受压形变后能够自动复原，并迫使外护套恢复标准的管状。

在上述技术方案中，外护套至少设置两层，这两层采用先后热塑的方式生产，且在经过热塑装置时向层与层之间加入自修复液颗粒，在外层冷却前，塑胶将内层熔化并与之融为一体，且将自修复液颗粒包裹，从而在整个外护套内部至少形成一层自修复层。当外护套受外力而破裂时，破裂处的自修复液颗粒破裂，其中的修复液流入裂缝中，其通过固化实现对裂缝的修复，以上自修复过程需要约两个小时；而在自修复期间，外力导致的光缆的变形会在复原层的作用下恢复原状，从而使修复后的外护套于原来保持一致，避免产生修复缺陷。

优选地，所述外护套具有三层，从外到内依次为外包层I、外包层II和外包层III，且在外包层II和外包层III的外壁分别设置沿着光缆的长度方向分布的条形槽，且在外包层I和外包层II的内壁形成与条形槽嵌合的嵌合条。在多次热塑时，外层的外包层由于还未凝固，其内壁会嵌入条形槽并与内层的外包层牢固结合。

优选地，所述条形槽呈非直线型延伸分布，或呈间断式分布，这这可以使形成的嵌合条为非直线状态，可以进一步增加外包层I与外包层II，以及外包层II和外包层III之间的结合强度。

优选地，所述复原层包括两对弧形支撑臂，分为左右对称设置的两个外支撑臂，且两个外支撑臂的弧心重合，以及上下对称分布的两个内支撑臂，两个内支撑臂的弧心重合，且内支撑臂的外壁贴合外支撑臂的内壁；复原层还包括位于两个外支撑臂的两个相邻端之间的两个限位柱I，这两个限位柱I固定连接内支撑臂，且限位柱I的两侧设置与外支撑臂的端部接触的纠偏管I，该纠偏管I具有弹性形变性能，且始终处于压缩状态；复原层还包括位于两个内支撑臂的两个相邻端之间的两个限位柱II，这两个限位柱II固定连接外支撑臂，且在限位柱II的两侧设置与内支撑臂的两端接触的纠偏管II，该纠偏管II具有弹性形变性能，且始终处于压缩状态。在受到压力后，两个外支撑臂收缩，同时挤压两个内支撑臂收缩，通过外支撑臂和内支撑臂的形变，既缓冲了部分压力，同时使外护套顺着力的方向形变，降低力对外护套的破坏程度，同时在，在力撤去后，外支撑臂和内支撑臂之间复原，而纠偏管I和纠偏管II会迫使外支撑臂和内支撑臂恢复原来位置，在自修复完成后，整个光缆恢复至原始状态。

优选地，在外支撑臂的内壁设置弧心与外支撑臂的弧形重合的限位槽，且限位槽沿着光缆的长度方向等间距分布，对应地，在内支撑臂的外壁设置与限位槽滑动配合的限位条。当光缆受到轴向力时，外支撑臂和内支撑臂之间在限位槽和限位条的作用下保持相对稳定，从而保证复原层结构的稳定性。

优选地，所述内护套包括内包层，内包层具有弹性形变性能，且内包层的侧壁从外向内褶皱，并形成若干沿着直径方向延伸的内褶层。当内支撑臂挤压内包层时，内褶层向内褶皱，既给复原层的收缩提供空间，又可以保护缆芯组。

优选地，在外护套和复原层之间设置防护层，该防护层包括与外护套贴合的阻燃层，以及与复原层贴合的芳纶包层，且在阻燃层和芳纶包层之间设置铠装层，在外护套进行自修复时，防护层既可以防止外部因素影响光缆，同时又可以避免自修复过程自修复液流入光缆内部。

优选地，在外支撑臂或/和内支撑臂中设置加强筋。

优选地，在外支撑臂的内壁和内支撑臂的外壁之间填充阻水油脂，阻水油脂既可以填充缝隙，防止水分渗入，同时也可以润滑外支撑臂和内支撑臂的接触面，使整个复原层保持良好的复原性能。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本发明提供的实施例的横截面结构示意图；

图2为图1中外护套的剖切结构示意图；

图3为图1中复原层的拆分结构示意图；

图4为图1所示带缆的外护套裂缝位置示意图及受力方向示意图；

图5为图4所示裂缝的自修复状态示意图。

图中，外护套1、阻燃层2、铠装层3、芳纶包层4、外支撑臂5、内支撑臂6、填充层7、缆芯组8、限位柱I9、限位柱II10、纠偏管I11、纠偏管II12、内包层13、内褶层14、限位条15、限位槽16、裂缝17、压力F、外包层I101、外包层II102、外包层III103、条形槽104、自修复液颗粒105。

具体实施方式

以下将配合附图及实施例来详细说明本申请的实施方式，借此对本申请如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施。

图1为本发明的一个实施例，一种自修复带状光缆。该自修复带状光缆从外到内依次包括外护套、内包层13，位于内护套中的缆芯组8，以及设置在外护套1和内包层13之间的复原层，其中，缆芯组8的外周包裹填充层7，内包层13具有弹性形变性能，且内包层的侧壁从外向内褶皱，并形成六个沿着直径方向延伸的内褶层14；且在外护套和复原层之间设置防护层，该防护层包括与外护套贴合的阻燃层2，以及与复原层贴合的芳纶包层4，且在阻燃层2和芳纶包层4之间设置铠装层3，在外护套1进行自修复时，内护套既可以防止外部因素影响光缆，同时又可以避免自修复过程中自修复液渗透到光缆内部。

具体地，上述外护套1具有三层，从外到内依次为外包层I101、外包层II102和外包层III103，且在外包层II102和外包层III103的外壁分别设置沿着光缆的长度方向分布的条形槽104，且在外包层I101和外包层II102的内壁形成与条形槽104嵌合的嵌合条，本实施例中，条形槽104呈s型。在多次热塑时，外层的外包层由于还未凝固，其内壁会嵌入条形槽104并与内层的外包层牢固结合。且在热塑装置的注塑口处设置喷发装置，向刚成型的包层与已经固化的包层之间均匀喷射自修复液颗粒105，该自修复液颗粒105的外表与热塑材料相同，且内部包裹自修复液。

上述复原层包括两对弧形支撑臂，分为左右对称设置的两个外支撑臂5，且两个外支撑臂5的弧心重合，相邻端不接触；以及上下对称分布的两个内支撑臂6，两个内支撑臂6的弧心重合，相邻端不接触，且内支撑臂6的外壁贴合外支撑臂5的内壁，且在在外支撑臂5的内壁和内支撑臂6的外壁之间填充阻水油脂，阻水油脂既可以填充缝隙，防止水分渗入，同时也可以润滑外支撑臂5和内支撑臂6的接触面，使整个复原层保持良好的复原性能。

如图1所示，复原层还包括位于两个外支撑臂5的两个相邻端之间的两个限位柱I9，这两个限位柱I9固定连接内支撑臂6，且限位柱I9的两侧设置与外支撑臂5的端部接触的纠偏管I11，该纠偏管I11具有弹性形变性能，且始终处于压缩状态，即纠偏管I11始终给外支撑臂5提供者推力，当同一个外支撑臂5两端的推力平衡时，外支撑臂5回到原始位置；复原层还包括位于两个内支撑臂6的两个相邻端之间的两个限位柱II10，这两个限位柱II10固定连接外支撑臂5，且在限位柱II10的两侧设置与内支撑臂6的两端接触的纠偏管II12，该纠偏管II12具有弹性形变性能，且始终处于压缩状态，其作用原理与纠偏管I11相同。在受到压力后，两个外支撑臂5收缩，同时挤压两个内支撑臂6收缩，通过外支撑臂5和内支撑臂6的形变，既缓冲了部分压力，同时使外护套顺着力的方向形变，降低力对外护套的破坏程度，同时在，在力撤去后，外支撑臂5和内支撑臂6之间复原，而纠偏管I11和纠偏管II12会迫使外支撑臂5和内支撑臂6恢复原来位置，在自修复完成后，整个光缆恢复至原始状态。

为保证外支撑臂5和内支撑臂6之间的强度和稳定性，外支撑臂5和内支撑臂6中设置加强筋，且在外支撑臂5的内壁设置弧心与外支撑臂5的弧形重合的限位槽16，该限位槽沿着光缆的长度方向等间距分布，对应地，在内支撑臂6的外壁设置与限位槽16滑动配合的限位条15。当光缆受到轴向力时，外支撑臂5和内支撑臂6之间在限位槽16和限位条15的作用下保持相对稳定，从而保证复原层结构的稳定性。

如图4所示，外力F(例如动物啃咬)向下挤压光缆的外护套1，外力F在制造裂缝17的同时，还会使外护套1向下变形(该状态未示出)。破裂处的自修复液颗粒105破裂，其中的修复液流入裂缝中，在外界空气和/或水分的作用下，自修复液通过固化实现对裂缝的修复，以上自修复过程需要约两个小时；而在自修复期间，外力导致的光缆的变形会在复原层的作用下恢复原状，从而使修复后的外护套于原来保持一致，避免产生修复缺陷。

如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接收的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题，基本达到所述技术效果。

需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。

上述说明示出并描述了本发明的若干优选实施例，但如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.一种自修复带状光缆，从外到内依次包括外护套、内护套和位于内护套中的缆芯组，其特征在于：所述外护套包括至少分为两层外包层，且先通过热塑机加工内层，再将经过热塑的半成品缆线二次经过热塑机以逐层生产外包层，且在层与层之间均匀分散自修复液颗粒，并使自修复液颗粒的外壁与外包层熔合为一体；还包括设置在外护套和内护套之间的复原层，该复原层具有弹性形变特征，且受压形变后能够自动复原，并迫使外护套恢复到原来的形态。

2.如权利要求1所述的一种自修复带状光缆，其特征在于：所述外护套具有三层，从外到内依次为外包层I、外包层II和外包层III，且在外包层II和外包层III的外壁分别设置沿着光缆的长度方向分布的条形槽，且在外包层I和外包层II的内壁形成与条形槽嵌合的嵌合条。

3.如权利要求2所述的一种自修复带状光缆，其特征在于：所述条形槽呈非直线型延伸分布，或呈间断式分布。

4.如权利要求1至3中任一项所述的一种自修复带状光缆，其特征在于：所述复原层包括两对弧形支撑臂，分为左右对称设置的两个外支撑臂，且两个外支撑臂的弧心重合，以及上下对称分布的两个内支撑臂，两个内支撑臂的弧心重合，且内支撑臂的外壁贴合外支撑臂的内壁；复原层还包括位于两个外支撑臂的两个相邻端之间的两个限位柱I，这两个限位柱I固定连接内支撑臂，且限位柱I的两侧设置与外支撑臂的端部接触的纠偏管I，该纠偏管I具有弹性形变性能，且始终处于压缩状态；复原层还包括位于两个内支撑臂的两个相邻端之间的两个限位柱II，这两个限位柱II固定连接外支撑臂，且在限位柱II的两侧设置与内支撑臂的两端接触的纠偏管II，该纠偏管II具有弹性形变性能，且始终处于压缩状态。

5.如权利要求4所述的一种自修复带状光缆，其特征在于：在外支撑臂的内壁设置弧心与外支撑臂的弧形重合的限位槽，且限位槽沿着光缆的长度方向等间距分布，对应地，在内支撑臂的外壁设置与限位槽滑动配合的限位条。

6.如权利要求4所述的一种自修复带状光缆，其特征在于：所述内护套包括内包层，内包层具有弹性形变性能，且内包层的侧壁从外向内褶皱，并形成若干沿着直径方向延伸的内褶层。

7.如权利要求4所述的一种自修复带状光缆，其特征在于：在外护套和复原层之间设置防护层，该防护层包括与外护套贴合的阻燃层，以及与复原层贴合的芳纶包层，且在阻燃层和芳纶包层之间设置铠装层。

8.如权利要求4所述的一种自修复带状光缆，其特征在于：在外支撑臂或/和内支撑臂中设置加强筋。

9.如权利要求4所述的一种自修复带状光缆，其特征在于：在外支撑臂的内壁和内支撑臂的外壁之间填充阻水油脂。

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