一种具有耐压松套管的层绞式光缆、带状光缆及其制造方法
技术领域
本发明属于线缆领域,尤其是涉及一种具有耐压松套管的层绞式光缆、带状光缆及其制造方法。
背景技术
随着国内5G建设的大范围推广,光缆的需求越来越大,光缆的耐压性能在运营商的招投标的技术指标中属于A类指标。
如现有技术中,CN 212460140 U公开了及一种层绞式带状光缆,具有外护层、包带层、至少三根第一松套管和第一加强件,其特征在于所述第一松套管的主体内部形成一个沙漏型的第二容腔,第一松套管主体左右两侧各设有一个连接部件,第一松套管主体上下两侧各设有一个半圆形护边,两个护边的分别与左右两侧连接部件相连,护边将第一松套管主体围于内部,并形成两个第一容腔,所述沙漏型的第二容腔的两个分容腔设有光纤带叠带体。
上述现有技术存在如下缺憾:护边由于存在缺口,对松套管主体的抗压保护能力较弱。
再如现有技术中,CN112731609A公开了一种室外用大跨距光缆,具有外护层和松套管,外护层位于松套管外,所述松套管内至少设有一根光通信部件,其特征在于所述外护层和松套管之间设有两个保护层主体,保护层主体中部向外形成一个外间隙槽,向内形成一个内间隙槽,所述保护层主体上下两侧从外到内分别设有第一保护部件、第二保护部件和第三保护部件,第一保护部件和第二保护部件之间形成一个第二容腔,第二保护部件和第三保护部件之间形成一个第一容腔,所述两个保护层主体通过卡块和第三卡槽拼合成整体。
上述现有技术存在如下技术缺憾:松套管外的保护部件占用的空间太大,不利于光缆成本的降低。
发明内容
为解决上述问题,本发明的目的是揭示一种具有耐压松套管的层绞式光缆及其制造方法,它是采用以下技术方案实现的。
一种具有耐压松套管的层绞式光缆,具有外护层、包带层、至少三根松套管和一根中心加强件,所述松套管内设有至少一根光通信部件,所述松套管绞合于中心加强件周围形成缆芯,所述包带层包覆于缆芯外,所述外护层挤塑于包带层外,其特征在于所述松套管为松套管组合体,所述松套管组合体由外套管和内套管构成,所述外套管由外套管主体构成,外套管主体内壁设有至少三对耐压卡齿,每对耐压卡齿之间形成一个卡齿活动槽,卡齿活动槽开口处的每对耐压卡齿头部向中间弯曲,所述内套管由内套管主体和卡板构成,所述卡板位于内套管主体外壁并与耐压卡齿对应,所述卡板两侧形成多条对应平行的卡槽,所述耐压卡齿的头部卡入相应的卡槽内,光通信部件位于内套管主体的容腔内。
上述所述的一种具有耐压松套管的层绞式光缆,其特征在于所述耐压卡齿的主体是平行的,所述卡板的主体呈长方形,在卡板未放入卡齿活动槽的状态下,所述卡板两侧对应的一对卡槽底部的距离小于对应的一对耐压卡齿头部的距离,所述卡板的厚度大于对应的一对耐压卡齿头部的距离,所述卡板的高度大于等于对应的耐压卡齿的高度。
上述所述的一种具有耐压松套管的层绞式光缆,其特征在于所述卡齿活动槽呈等腰三角形,等腰三角形顶部位于靠近外套管主体的一侧,所述卡板呈等腰三角形,卡板的顶角角度小于卡齿活动槽顶角的角度,在卡板未放入卡齿活动槽的状态下,所述卡板两侧顶部第一对卡槽的距离大于对应的一对耐压卡齿头部的距离,所述卡板的高度大于等于对应的耐压卡齿的高度,所述卡槽的宽度大于耐压卡齿头部的宽度。
上述所述的一种具有耐压松套管的层绞式光缆中,卡板和卡齿活动槽呈等腰三角形,可以防止卡板由于承受的压力过大,卡板弯折而无法复位,导致松套管的耐压能力下降;同时在松套管受到压力使卡板深入卡齿活动槽时,卡齿活动槽夹紧卡板,进一步提高松套管的耐压能力。
上述所述的一种具有耐压松套管的层绞式光缆,其特征在于所述的光通信部件为光纤或由多根光纤并带而成的光纤带或由多根光纤带叠放而成的光纤带体,所述光纤型号为G.652型或G.653型或G.654型或G.655型或G.656型或G.657型或A1a型或A1b型或A1c型。
上述所述的一种具有耐压松套管的层绞式光缆,其特征在于所述的中心加强件材料为钢丝或玻璃纤维杆。
上述所述的一种具有耐压松套管的层绞式光缆,其特征在于所述的包带层材料为钢带或铝带或无纺布带或阻水带。
上述所述的一种具有耐压松套管的层绞式光缆,其特征在于所述的外护层材料为低密度聚乙烯或中密度聚乙烯或高密度聚乙烯或阻燃聚烯烃或聚氯乙烯。
上述所述的一种具有耐压松套管的层绞式光缆,其特征在于所述的松套管采用SZ绞合的方式绞合于中心加强件外。
一种具有耐压松套管的层绞式带状光缆,其特征在于上述所述的光通信部件为由多根光纤并带而成的光纤带或由多根光纤带叠放而成的光纤带体。
一种上述所述具有耐压松套管的层绞式光缆的制造方法,其特征在于包括以下步骤:
第10步:着色,再光纤上着上一层油墨,用以区分光纤;
第20步:内套管套塑,在若干光纤外挤塑内套管,挤塑温度范围245±3℃,注射压力范围85~95MPa,内套管32内填充纤膏;
上述第20步中采用内套管挤塑模具,所述内套管挤塑模具包括第一模套和第一模芯,其特征在于第一模套由第一模套主体构成,所述第一模套主体内部形成第一锥形内孔,第一锥形内孔前端的第一模套主体上形成一个第一成径孔,第一成径孔边缘形成至少三个卡板成型孔,每个卡板成型孔两侧形成多条与第一成径孔轴线平行的卡齿成槽,所述第一模套主体前端向轴部凹进,形成一个第一安装座;所述第一模芯具有与第一模套主体内部的第一锥形内孔配合的第一锥形导流面,第一锥形导流面前端设有一个第一成径部件,第一成径部件插入第一成径孔,第一锥形导流面与第一模套主体内部的第一锥形内孔之间形成第一圆锥空腔;
第30步:外套管套塑,在内套管外挤塑外套管,挤塑温度范围250±3℃,注射压力范围95~105MPa;
上述第30步中采用内套管挤塑模具,所述外套管挤塑模具包括第二模套和第二模芯,其特征在于第二模套由第二模套主体构成,所述第二模套主体内部形成第二锥形内孔,第二锥形内孔前端的第二模套主体上形成一个第三成径孔,第二模套主体前端向轴部凹进,形成一个第三安装座;所述第二模芯具有与第二模套主体内部的第二锥形内孔配合的第二锥形导流面,第二锥形导流面前端设有一个第二成径部件,第二成径部件,第二模芯内部轴向形成第三锥形内孔,第二成径部件向内部凹进形成至少三对卡齿成型槽,第三锥形内孔内部设有与卡齿成型槽对应的卡齿成型挤塑口,卡齿成型挤塑口与卡齿成型槽连通,第二锥形导流面与第二模套主体内部的第二锥形内孔之间形成第二圆锥空腔;
将第20步得到的内套管通过卡齿成型挤塑口的中间伸出第二成径部件,使卡齿成型槽向中间弯曲的部分卡入卡槽,将外套管材料分别通过第二圆锥空腔和卡齿成型挤塑口挤入,在第二成径部件挤出后迅速进入冷却水中冷却,防止外套管与内套管粘结;
第40步:成缆,将第30步形成的外套管绞合在中心加强件外,并用扎纱捆扎;
第50步:包带,将第40步形成的缆芯采用包带包覆,并用扎纱捆扎;
第60步:护套,在第50步形成的包带层外挤塑外护层。
上述所述的一种上述所述具有耐压松套管的层绞式光缆的制造方法,第20步形成的内套管通过特殊的模具在第30步挤塑成型时放入,无需先形成外套管再放入内套管,方便生产,节约时间和成本;第30步中的卡齿成型挤塑口还对内套管起到了定位和降抖动的作用,提高外套管的成品率。
本发明所述的一种具有耐压松套管的层绞式光缆,同样外径和厚度的本发明松套管和普通松套管(本发明松套管的外套管外径与普通松套管外径相同,本发明松套管的外套管厚度+内套管厚度之和与普通松套管厚度相同),内部放置相同数量的光纤,本发明松套管的内光纤纤膏的使用量,大大少于普通松套管,本发明松套管材料的用量也比普通松套管用量少,在光缆光纤成本占比极大减小的当下,大大降低了光缆的成本,同时也大大降低了光缆滴流不合格的可能性。光缆在成缆时需要扎纱捆扎,本发明可以防止在扎纱捆扎过紧,导致松套管扎扁的情况下,仍能保持内套管不扎扁,从而防止内部的光纤传输性能受到影响。内套管和外套管之间的耐压卡齿和卡板可以定位内套管的位置,防止内套管晃动,增强光缆的抗震性能。双层套管给内部光通信部件双层的保护,在外套管损坏的情况下,内部光通信部件仍能得到有效的机械保护和环境保护,卡板上设有多条卡槽,使外套管的耐压卡齿在前一个卡槽内积攒一定的能量后才会卡到后一个卡槽内,因此在耐压卡齿从前一个卡槽卡到后一个卡槽,中间受力增加,但是外套管形变不增加,变相提高松套管的抗压性能。
因此,本发明具有结构简单、耐压性能好、抗扎纱压扁、抗震、成本低、生产方便、成品率高等有益效果。
附图说明
图1为本发明实施例1主视图。
图2为本发明实施例1套管组合体立体结构示意图。
图3为本发明实施例1外套管主视图。
图4为本发明实施例1内套管主视图。
图5为本发明实施例2套管组合体立体结构示意图。
图6为本发明实施例2外套管主视图。
图7为本发明实施例2内套管主视图。
图8为本发明实施例3内套管挤塑模具剖视图。
图9为本发明实施例3第一模芯立体结构示意图。
图10为本发明实施例3第一模套立体结构示意图。
图11为本发明实施例3外套管挤塑模具立体结构示意图。
图12为本发明实施例3第二模芯前端立体结构示意图。
图13为本发明实施例3第二模套立体结构示意图。
图14为本发明实施例3第二模芯后端立体结构示意图。
图中:1.外护层、2.包带层、3.松套管组合体、31.外套管、311.外套管主体、312.耐压卡齿、313.卡齿活动槽、32.内套管、321.内套管主体、322.卡板、323.卡槽、33.光通信部件、4.中心加强件、5.第一模套、51.第一模套主体、52.第一安装座、53.第一成径孔、54.卡板成型孔、55.卡齿成槽、6.第一模芯、61.第二安装座、62.第一锥形导流面、63.第一成径部件、7.第一圆锥空腔、8.第二模套、81.第二模套主体、82.第三安装座、83.第三成径孔、9.第二模芯、91.第四安装座、92.第二锥形导流面、93.第二成径部件、94.卡齿成型部件、95.卡齿成型槽、96.卡齿成型挤塑口。
具体实施方式
实施例1
请见图1至图4,一种具有耐压松套管的层绞式光缆,具有外护层1、包带层2、至少三根松套管和一根中心加强件4,所述松套管内设有至少一根光通信部件33,所述松套管绞合于中心加强件4周围形成缆芯,所述包带层2包覆于缆芯外,所述外护层1挤塑于包带层2外,其特征在于所述松套管为松套管组合体3,所述松套管组合体3由外套管31和内套管32构成,所述外套管31由外套管主体311构成,外套管主体311内壁设有至少三对耐压卡齿312,所述耐压卡齿312的主体是平行的,每对耐压卡齿312之间形成一个卡齿活动槽313,卡齿活动槽313开口处的每对耐压卡齿312头部向中间弯曲,所述内套管32由内套管主体321和卡板322构成,所述卡板322位于内套管主体321外壁并与耐压卡齿312对应,所述卡板322的主体呈长方形,所述卡板322两侧形成多条对应平行的卡槽323,所述耐压卡齿312的弯曲头部卡入相应的卡槽323内,光通信部件33位于内套管主体321的容腔内,在卡板322未放入卡齿活动槽313的状态下,所述卡板322两侧对应的一对卡槽323底部的距离小于对应的一对耐压卡齿312头部的距离,所述卡板322的厚度大于对应的一对耐压卡齿312头部的距离,所述卡板322的高度大于等于对应的耐压卡齿312的高度。
实施例2
请见图5至图7,并参考图1,一种具有耐压松套管的层绞式光缆,具有外护层1、包带层2、至少三根松套管和一根中心加强件4,所述松套管内设有至少一根光通信部件33,所述松套管绞合于中心加强件4周围形成缆芯,所述包带层2包覆于缆芯外,所述外护层1挤塑于包带层2外,其特征在于所述松套管为松套管组合体3,所述松套管组合体3由外套管31和内套管32构成,所述外套管31由外套管主体311构成,外套管主体311内壁设有至少三对耐压卡齿312,每对耐压卡齿312之间形成一个卡齿活动槽313,所述卡齿活动槽313呈等腰三角形,等腰三角形顶部位于靠近外套管主体311的一侧,卡齿活动槽313开口处的每对耐压卡齿312头部向中间弯曲,所述内套管32由内套管主体321和卡板322构成,所述卡板322位于内套管主体321外壁并与耐压卡齿312对应,所述卡板322呈等腰三角形,卡板322的顶角角度小于卡齿活动槽313顶角的角度,所述卡板322两侧形成多条对应平行的卡槽323,所述耐压卡齿312的弯曲头部卡入相应的卡槽323内,光通信部件33位于内套管主体321的容腔内,在卡板322未放入卡齿活动槽313的状态下,所述卡板322两侧顶部第一对卡槽323的距离大于对应的一对耐压卡齿312头部的距离,所述卡板322的高度大于等于对应的耐压卡齿312的高度,所述卡槽323的宽度大于耐压卡齿312头部的宽度。
本实施例中,卡板322和卡齿活动槽313呈等腰三角形,可以防止卡板322由于承受的压力过大,卡板322弯折而无法复位,导致松套管的耐压能力下降;同时在松套管受到压力使卡板322深入卡齿活动槽313时,卡齿活动槽313夹紧卡板322,进一步提高松套管的耐压能力。
上述实施例1和实施例2所述的一种具有耐压松套管的层绞式光缆,其特征在于所述的光通信部件33为光纤或由多根光纤并带而成的光纤带或由多根光纤带叠放而成的光纤带体,所述光纤型号为G.652型或G.653型或G.654型或G.655型或G.656型或G.657型或A1a型或A1b型或A1c型。
上述实施例1和实施例2所述的一种具有耐压松套管的层绞式光缆,其特征在于所述的中心加强件4材料为钢丝或玻璃纤维杆。
上述实施例1和实施例2所述的一种具有耐压松套管的层绞式光缆,其特征在于所述的包带层2材料为钢带或铝带或无纺布带或阻水带。
上述实施例1和实施例2所述的一种具有耐压松套管的层绞式光缆,其特征在于所述的外护层1材料为低密度聚乙烯或中密度聚乙烯或高密度聚乙烯或阻燃聚烯烃或聚氯乙烯。
上述实施例1和实施例2所述的一种具有耐压松套管的层绞式光缆,其特征在于所述的松套管采用SZ绞合的方式绞合于中心加强件4外。
实施例3
请见图1至图14,一种上述所述的具有耐压松套管的层绞式光缆的制造方法,其特征在于包括以下步骤:
第10步:着色,再光纤上着上一层油墨,用以区分光纤;
第20步:内套管套塑,在若干光纤外挤塑内套管32,挤塑温度范围245±3℃,注射压力范围85~95MPa,内套管32内填充纤膏;
请见图8至图10,上述第20步中采用内套管挤塑模具,所述内套管挤塑模具包括第一模套5和第一模芯6,其特征在于第一模套5由第一模套主体51构成,所述第一模套主体51内部形成第一锥形内孔,第一锥形内孔前端的第一模套主体51上形成一个第一成径孔53,第一成径孔53边缘形成至少三个卡板成型孔54,每个卡板成型孔54两侧形成多条与第一成径孔53轴线平行的卡齿成槽55,所述第一模套主体51前端向轴部凹进,形成一个第一安装座52;所述第一模芯6具有与第一模套主体51内部的第一锥形内孔配合的第一锥形导流面62,第一锥形导流面62前端设有一个第一成径部件63,第一成径部件63插入第一成径孔53,第一锥形导流面62与第一模套主体51内部的第一锥形内孔之间形成第一圆锥空腔7;
第30步:外套管套塑,在内套管32外挤塑外套管31,挤塑温度范围250±3℃,注射压力范围95~105MPa;
请见图11至图14,上述第30步中采用内套管挤塑模具,所述外套管挤塑模具包括第二模套8和第二模芯9,其特征在于第二模套8由第二模套主体81构成,所述第二模套主体81内部形成第二锥形内孔,第二锥形内孔前端的第二模套主体81上形成一个第三成径孔83,第二模套主体81前端向轴部凹进,形成一个第三安装座82;所述第二模芯9具有与第二模套主体81内部的第二锥形内孔配合的第二锥形导流面92,第二锥形导流面92前端设有一个第二成径部件93,第二成径部件93,第二模芯9内部轴向形成第三锥形内孔,第二成径部件93向内部凹进形成至少三对卡齿成型槽95,第三锥形内孔内部设有与卡齿成型槽95对应的卡齿成型挤塑口96,卡齿成型挤塑口96与卡齿成型槽95连通,第二锥形导流面92与第二模套主体81内部的第二锥形内孔之间形成第二圆锥空腔;
将第20步得到的内套管32通过卡齿成型挤塑口96的中间伸出第二成径部件93,使卡齿成型槽95向中间弯曲的部分卡入卡槽323,将外套管材料分别通过第二圆锥空腔和卡齿成型挤塑口96挤入,在第二成径部件93挤出后迅速进入冷却水中冷却,防止外套管31与内套管32粘结。
第40步:成缆,将第30步形成的外套管绞合在中心加强件4外,并用扎纱捆扎;
第50步:包带,将第40步形成的缆芯采用包带包覆,并用扎纱捆扎;
第60步:护套,在第50步形成的包带层外挤塑外护层。
本实施例中,第20步形成的内套管通过特殊的模具在第30步挤塑成型时放入,无需先形成外套管再放入内套管,方便生产,节约时间和成本;第30步中的卡齿成型挤塑口还对内套管起到了定位和降抖动的作用,提高外套管的成品率。
本发明所述的一种具有耐压松套管的层绞式光缆,同样外径和厚度的本发明松套管和普通松套管(本发明松套管的外套管外径与普通松套管外径相同,本发明松套管的外套管厚度+内套管厚度之和与普通松套管厚度相同),内部放置相同数量的光纤,本发明松套管的内光纤纤膏的使用量,大大少于普通松套管,本发明松套管材料的用量也比普通松套管用量少,在光缆光纤成本占比极大减小的当下,大大降低了光缆的成本,同时也大大降低了光缆滴流不合格的可能性。光缆在成缆时需要扎纱捆扎,本发明可以防止在扎纱捆扎过紧,导致松套管扎扁的情况下,仍能保持内套管不扎扁,从而防止内部的光纤传输性能受到影响。内套管和外套管之间的耐压卡齿和卡板可以定位内套管的位置,防止内套管晃动,增强光缆的抗震性能。双层套管给内部光通信部件双层的保护,在外套管损坏的情况下,内部光通信部件仍能得到有效的机械保护和环境保护,卡板上设有多条卡槽,使外套管的耐压卡齿在前一个卡槽内积攒一定的能量后才会卡到后一个卡槽内,因此在耐压卡齿从前一个卡槽卡到后一个卡槽,中间受力增加,但是外套管形变不增加,变相提高松套管的抗压性能。
为了提高光缆松套管的抗压能力,试验人员经过试验获得了新的内套管32和外套管31材料,外套管31按重量计:聚对苯二甲酸丁二醇酯100、铁粉0.2、聚四氟乙烯粉末0.8、聚氯酯橡胶0.2、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯0.06、抗氧化剂0.9、硅酸盐0.4、碳酸钙2份、偶联剂0.1份,甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物0.3份,滑石粉0.2份。
试验人员定制了3份测试样本,对其相对YD/T1118.1标准对PBT材料的部分参数要求进行对比,结果如下:
上述材料在屈服强度、断裂伸长率、弯曲弹性模量等方面都得到了显著的提升。
当将上述材料加工成本发明的松套管后,试验人员截取了5个样品(外套管的外径为9.0mm,外套管厚度为0.7mm,内套管外径4.0mm,内套管厚度为0.3mm),与5个普通松套管样品(松套管的外径,9.0mm,厚度为1.0mm),进行抗侧压性能的对比试验,试验结果如下:
上述试验数据得出:本发明样品抗侧压能力相比于普通松套管样品抗侧压能力提高了34.84%。
本发明解决了现有技术中松套管在受到较强的压力时,易被压扁从而影响光纤的传输性能,生产时易被扎纱扎扁;得到较大的抗压扁能力导致材料用量大,成本高的问题。
上述的实施例仅为本发明的优选技术方案,而不应视为对于本发明的限制。本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案,包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进,也在本发明的保护范围之内。