CN113900204B - 一种大芯数高密度微簇光缆用便捷式小张力绕纱机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大芯数高密度微簇光缆用便捷式小张力绕纱机，包括机架、电机、支撑套筒、中心空心管、第一轴承、动环模座、纱筒轴套、导引模、飞梭和导纱管，中心空心管通过第一轴承可转动安装在支撑套筒的内侧；电机通过传动机构连接中心空心管的第一端，中心空心管的第二端安装动环模座，动环模座上安装导引模；纱筒轴套通过第二轴承可转动安装在支撑套筒的外侧；飞梭固定安装在动环模座上；导纱管固定安装在飞梭上。本发明可将第二轴承的转动阻力力矩转换为绕纱张力与纱卷外径到中心空心管的力臂积，最大绕纱缠绕张力很小，绕纱力值的最大值和最小值可控，控制非常安全，不会出现勒伤微簇管或光纤的情况，非常可靠。

Description

一种大芯数高密度微簇光缆用便捷式小张力绕纱机

技术领域

本发明属于光缆领域，更具体地，涉及一种大芯数高密度微簇光缆用便捷式小张力绕纱机。

背景技术

随着5G网络建设的快速发展，为节约稀缺的管孔资源，大芯数高密度微簇光缆用的越来越普及，如港珠澳大桥上使用的光缆中，光纤芯数已经达到1152芯，有的数据中心使用的单根光缆芯数达到3456芯，在国外的应用中，单根光缆甚至达到1万多芯。由于每根套管容纳12根光纤，这样大芯数光缆中的套管数就有可能达到数百根，如何管理识别这些套管成为难题。

目前常规的方式是在套管表面进行喷环或其它识别标识进行管理识别，这对于芯数不超过288芯的光缆来讲，具有一定可操作性，施工人员识别不是特别费劲。光缆喷环成本增加有限，用户还勉强可以接受，一旦光缆超过432芯，从36根以上套管中快速找到其中一根需要熔接的套管，变得越来越困难，同时随着套管数量的增加，喷环识别成本几乎成倍数增加，因此需要有新的管理方式对这些套管进行分组管理。

通过给48芯及以下光纤进行绕不同颜色的纱线来区分各组光纤在OPGW已有一些应用，由于光纤非常脆弱，外表经受不了扎纱很大的张力来进行捆绑，因此在现有的绕纱设备中，纱线均是被动拖到光纤表面，纱线绕放一周，一组光纤表面就绕了一圈带颜色的非常细纱线，这样产生的光纤组别的识别带来的问题是，纱线节距会非常大，通常大于700mm，由于绕纱节距的不可在线调整与控制，实际需要把套管剥离3m-5m才可勉强区分这4组光纤，如果将此方案用于数百根套管的识别，将变得非常困难；同时由于纱线被动放线，节距越大，纱线在放线时会下垂，使得扎纱的节距变得更大，这种下垂在实际生产中很有可能造成行走路径中挂上周围物体产生断缆风险。

绕纱识别作为大芯数高密度微簇光缆中重要一环，需要将12根套管组成一组，采用节距(一般以90mm为宜)可调的方式进行捆扎而不让其散开，当光缆熔接时，只需剥离1m护套情况下，几十组套管也能轻松区分，这样便会实现快速分组识别及管理。目前市场上绕纱设备要么就是没有节距调节的直接拖放的，要么就是非常笨拙体积庞大能进行节距调节的大型扎纱机，占地面积达1m²-1.5m²，体积达2m³-3m³，重量一般超过1000kg，这些节距能调节的扎纱机，均采用电磁离合进行扎纱张力控制，扎纱张力有的大到700g，即使有的对扎纱行走路径和控制程序进行极限优化，降低到200g左右，但由于电磁离合控制张力方式会受升降速的影响，控制电流波动本身带来扎纱张力变化非常大，生产中经常出现勒伤微簇管中光纤，造成光纤衰耗变大现象。

同时，对于大芯数高密度微簇光缆生产为提高生产效率，往往需要将很多套管成组后同时绕纱识别后一起成缆或护套，绕纱设备体积过大会干扰各组套管行走路径，需要很大空间来进行设备摆放，再加上现有能够进行节距调节的扎纱机重量有的多达上吨重以上，需要动用叉车才能进行挪动，极不适合多组套管同时使用。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种大芯数高密度微簇光缆用便捷式小张力绕纱机，其设备体积极小，重量轻，整体设备重量不到30KG，占地面积仅0.2m²不到，一个人可以随意搬动，绕纱张力小于100g，典型中心值为50g，仅为转动第二轴承所需力矩张力且非常恒定，不受调节绕纱节距的电机电流变化影响。非常适合多组微簇管同时使用，通过用不同颜色的纱线来捆扎各组微簇管进行识别区分，不在需要给套管上进行喷环区分，极大提高了生产效率，降低生产成本，解决了熔纤快速识别和分组管理微簇管的难题。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种大芯数高密度微簇光缆用便捷式小张力绕纱机，包括机架、电机、支撑套筒、中心空心管、动环模座、纱筒轴套、飞梭和导纱管，其中：

所述电机和所述支撑套筒均安装在所述机架；

所述中心空心管通过第一轴承可转动安装在所述支撑套筒的内侧；

所述电机的转轴连接所述中心空心管的第一端，以驱动所述中心空心管转动，所述中心空心管的第二端安装中空的所述动环模座，以便套管组穿过所述中心空心管和动环模座的内腔；

所述纱筒轴套通过第二轴承可转动安装在所述支撑套筒的外侧，以用于套装纱筒；

所述飞梭固定安装在所述动环模座上；

所述导纱管固定安装在所述飞梭上，以便纱筒上的纱线穿过所述导纱管后缠绕在所述套管组上。

优选地，所述电机为同步电机，所述电机的转轴通过传动机构连接所述中心空心管的第一端，所述传动机构为带传动机构，并且包括主动同步带轮、同步带和从动同步带轮，所述主动同步带轮安装在所述机架上并且通过所述电机驱动，所述从动同步带轮套装在所述中心空心管上，所述主动同步带轮和所述从动同步带轮通过所述同步带连接。

优选地，所述动环模座上安装中空的导引模，以便套管组穿过导引模后对套管组的行走进行导引。

优选地，所述导引模可拆卸安装在所述动环模座内，从而可根据实际需要更换不同内径的导引模。

优选地，所述导纱管的两端均安放有瓷环，以降低纱线在导纱管内的行走摩擦力。

优选地，所述电机通过电机安装调整板安装在所述机架上。

优选地，所述机架上安装有防护罩，所述防护罩围住所述同步带。

优选地，所述动环模座与所述中心空心管通过销钉固定在一起。

优选地，所述导纱管通过飞梭导管固定座与所述飞梭连接。

优选地，所述飞梭设置有两个并且它们中心对称布置，相应地，所述导纱管也有两根并且它们相互平行。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：

1)本发明的一种大芯数高密度微簇光缆用便捷式小张力绕纱机，结构简单，设备重量极轻，占地面积极小，不干扰各组套管组的行走路径，可根据实际生产套管组的组数的多少，单个工人可以随意移动绕纱机进行组合，具有极大的便捷性。

2)本发明的一种大芯数高密度微簇光缆用便捷式小张力绕纱机，可将第二轴承的转动阻力力矩转换为绕纱张力与纱卷外径到中心空心管的力臂积，由于第二轴承转动阻力力矩非常小且基本已知，绕纱力臂最小处即为最大绕纱张力，按此方案设计产生的最大绕纱缠绕张力也不会超过100g，同时不受电机旋转速度的影响，也不会受电机的电流变化影响绕纱张力，控制非常安全，绕纱力值的最大值和最小值是提前可以预知的，不会出现勒伤微簇管或光纤的情况，非常可靠。

3)本发明的一种大芯数高密度微簇光缆用便捷式小张力绕纱机，将纱线缠绕在各组套管组上后，可通过不同颜色的绕纱来区分各组套管组，节距可以根据需要在线进行控制调节，可与生产线主机进行同步，极大提高生产效率和套管辨识与管理能力，不需要在每根套管上进行喷环或其它标识处理，能有效提高生产效率及节约生产成本。

附图说明

图1为本发明的大芯数高密度微簇光缆用小张力便携式绕纱机的装配图；

图2为本发明中飞梭的侧视图：

图3a和图3b为本发明中飞梭导管固定座的主视图和剖视图：

图4a和图4b为本发明中支撑套筒的主视图和剖视图：

图5a和图5b为本发明中绕纱机架的主视图和侧视图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

参照图1～图5，一种大芯数高密度微簇光缆用便捷式小张力绕纱机，包括机架1、电机17、支撑套筒8、中心空心管6、动环模座12、纱筒轴套10、导引模13、飞梭14和导纱管16，其中：

所述电机17和所述支撑套筒8均安装在所述机架1；优选地，所述电机17通过电机安装调整板安装在所述机架1上，所述支撑套筒8直接固定在便携式绕纱机架1上。

所述中心空心管6通过第一轴承19可转动安装在所述支撑套筒8的内侧，并且所述中心空心管6的两端分别超出所述支撑套筒8的两端。

所述电机17优选通过传动机构连接所述中心空心管6的第一端，以驱动所述中心空心管6转动，所述中心空心管6的第二端安装中空的所述动环模座12，所述动环模座12与所述中心空心管6通过销钉11固定在一起，以提升所述动环模座12的连接强度，使得连接比较牢固可靠。所述动环模座12上优选安装中空的所述导引模13，以便套管组穿过所述中心空心管6、动环模座12和导引模13的内腔。导引模13可以对套管组的行走实行导引。所述导引模13可拆卸安装在所述动环模座12内，从而可根据实际需要更换不同内径的导引模13。

所述纱筒轴套10通过第二轴承可转动安装在所述支撑套筒8的外侧，以用于套装纱筒。

所述飞梭14固定安装在所述动环模座12上。

所述导纱管16固定安装在所述飞梭14上，以便纱筒上的纱线穿过所述导纱管16后缠绕在所述套管组上。所述导纱管16优选通过飞梭导管固定座与所述飞梭14连接。所述导纱管16的两端均安放有瓷环，以降低纱线在导纱管16内的行走摩擦力，纱筒上的纱线穿过导纱管16后可以缠绕在套管组上。通过中心空心管6带动飞梭14和导纱管16转动，而外部的机头则可以牵引套管组行进，则套管组在行进的同时，导纱管16带动纱线转动，使纱线按照设定好的节距绕在套管组上。通过调整电机17带动导纱管转动的转速和/或调整套管组行进的速度，可以调整纱线在套管组上的节距，从而使得节距达到设定要求，便于剥离光缆护套来识别套管。

可在纱筒轴套10上放置多个纱筒，每个纱筒上的纱线颜色不同；或者只放置一个纱筒，纱筒上有多种颜色的纱线。中心空心管6内穿过多组套管组，则一种颜色的纱线可以缠绕在一组套管组上，从而便于将套管组区分开来。不同颜色的纱线可经过导纱管16后绕到分好组的套管组外，将各组套管组进行小张力捆扎。

进一步，电机17可通过生产线主机进行控制，也可独立控制。所述电机17为同步电机，所述传动机构为带传动机构，并且包括主动同步带轮3、同步带4和从动同步带轮7，所述主动同步带轮3安装在所述机架1上并且通过所述电机17驱动，所述主动同步带轮3优选通过联结器与所述电机17的转轴连接。所述电机17的电机壳通过螺栓连接调节器安装板2，调节器安装板2可调整电机17的前后、左右位置，便于电机17的转轴对准主动同步带轮3。所述从动同步带轮7套装在所述中心空心管6上，所述主动同步带轮3和所述从动同步带轮通过所述同步带4连接。主动同步带轮3和从动同步带轮的同步比例大小可以根据实际工作需要进行选配，

进一步，所述机架1上安装有防护罩5，所述防护罩5围住所述同步带4，起到防护作用。

进一步，所述飞梭14设置有两个并且它们中心对称布置，相应地，所述导纱管16也有两根并且它们相互平行，这样方便从不同方向走纱线，也便于飞梭14在转动时保持稳定。

由于第二轴承9是非常灵活的部件，第二轴承9转动所需要的力矩张力非常小，也就是产生绕纱张力极小，即使是纱线绕线已经只剩纱筒外侧的一小部分了，第二轴承9转动所需张力也不会超过100g，生产过程中张力变化范围为纱筒底部与满卷纱线力臂变化产生的，这个变化非常小，比较优选的绕纱张力为50g。

下面结合附图1进一步讲述大芯数高密度微簇光缆用小张力便携式绕纱机是如何工作的：带有各种颜色的整卷纱线绕在纱筒上，纱筒安放在纱筒轴套10上，纱筒轴套10的外径大小与纱筒内径基本一致，保证纱筒上下纱筒轴套10正常；分好组的若干组套管组经过导引模13、中心空心管6进入机头，机头可牵引套管行走；纱线穿过固定在飞梭14上的导纱管16，缠绕到分好组的套管组外；电机17在程序控制下按设定好的旋转速度旋转，带动主动同步带轮3，主动同步带轮3通过同步带4带动从动同步带轮旋转；从动同步带轮带动中心空心管6旋转，从而带动固定在中心空心管6上的动环模座12旋转，飞梭14固定在动环模座12上，同样产生旋转，这样一种带有颜色的纱线就缠绕到一组套管组的外表面，形成捆扎效果。

第二轴承9的转动阻力力矩可转换为绕纱张力与纱卷外径到中心空心管6的力臂的积(可将导纱管16看作定滑轮，则纱卷外径处的纱线的受力与绕纱张力基本一致)，由于第二轴承9转动阻力力矩非常小且基本已知，绕纱力臂最小处即为最大绕纱张力(随着绕线时纱筒上的纱线的厚度逐渐减小，绕纱张力逐渐变大，纱线到底时绕纱张力最大)，按此方案设计产生的最大绕纱缠绕张力也不会超过100g，同时不受电机17旋转速度影响，也不会受电机17电流变化影响绕纱张力，控制非常安全。

本发明结构简单，重量轻极轻，单人可以根据生产需要随意移动；占地面积极小，绕纱张力极轻，仅为转动第二轴承9力矩所产生阻力，对微簇管中光纤不产生任何影响，绕纱节距可根据需要进行调整，提高了生产效率和设备运行可靠性以及微簇管辨识管理能力，经济效益显著。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种大芯数高密度微簇光缆用便捷式小张力绕纱机，其特征在于，包括机架、电机、支撑套筒、中心空心管、动环模座、纱筒轴套、飞梭和导纱管，其中：

所述电机和所述支撑套筒均安装在所述机架上；

所述中心空心管通过第一轴承可转动安装在所述支撑套筒的内侧；

所述电机的转轴连接所述中心空心管的第一端，以驱动所述中心空心管转动，所述中心空心管的第二端安装中空的所述动环模座，以便套管组穿过所述中心空心管和动环模座的内腔；

所述纱筒轴套通过第二轴承可转动安装在所述支撑套筒的外侧，以用于套装纱筒；

所述飞梭固定安装在所述动环模座上；

所述导纱管固定安装在所述飞梭上，以便纱筒上的纱线穿过所述导纱管后缠绕在所述套管组上，并且绕线时最大绕纱张力不超过100g，同时绕纱张力不受电机的旋转速度和电流变化影响；

通过调整电机带动导纱管转动的转速和/或调整套管组行进的速度，以调整纱线在套管组上的节距，从而使得节距达到设定要求。

2.根据权利要求1所述的一种大芯数高密度微簇光缆用便捷式小张力绕纱机，其特征在于，所述电机为同步电机，所述电机的转轴通过传动机构连接所述中心空心管的第一端，所述传动机构为带传动机构，并且包括主动同步带轮、同步带和从动同步带轮，所述主动同步带轮安装在所述机架上并且通过所述电机驱动，所述从动同步带轮套装在所述中心空心管上，所述主动同步带轮和所述从动同步带轮通过所述同步带连接。

3.根据权利要求1所述的一种大芯数高密度微簇光缆用便捷式小张力绕纱机，其特征在于，所述动环模座上安装中空的导引模，以便套管组穿过导引模后对套管组的行走进行导引。

4.根据权利要求3所述的一种大芯数高密度微簇光缆用便捷式小张力绕纱机，其特征在于，所述导引模可拆卸安装在所述动环模座内，从而可根据实际需要更换不同内径的导引模。

5.根据权利要求1所述的一种大芯数高密度微簇光缆用便捷式小张力绕纱机，其特征在于，所述导纱管的两端均安放有瓷环，以降低纱线在导纱管内的行走摩擦力。

6.根据权利要求1所述的一种大芯数高密度微簇光缆用便捷式小张力绕纱机，其特征在于，所述电机通过电机安装调整板安装在所述机架上。

7.根据权利要求2所述的一种大芯数高密度微簇光缆用便捷式小张力绕纱机，其特征在于，所述机架上安装有防护罩，所述防护罩围住所述同步带。

8.根据权利要求1所述的一种大芯数高密度微簇光缆用便捷式小张力绕纱机，其特征在于，所述动环模座与所述中心空心管通过销钉固定在一起。

9.根据权利要求1所述的一种大芯数高密度微簇光缆用便捷式小张力绕纱机，其特征在于，所述导纱管通过飞梭导管固定座与所述飞梭连接。

10.根据权利要求1所述的一种大芯数高密度微簇光缆用便捷式小张力绕纱机，其特征在于，所述飞梭设置有两个并且它们中心对称布置，相应地，所述导纱管也有两根并且它们相互平行。

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