CN114488444A - 抗冲击光缆 - Google Patents

Abstract

本发明属于光缆领域，具体公开了抗冲击光缆，由内至外依次包括：光单元，由单根或多根光纤穿设在束管中而成；缓冲层，由高弹材料制备，设置在所述束管外；抗压层，由金属编织网绕包在所述缓冲层外；护套层，挤塑在所述抗压层外。本发明的光缆通过各部件的相互配合，具有较好的抗静压能力的同时，能对外部的瞬时冲击力进行有效的抵抗，抗冲击性能好，在冲击力消失或消除后，光缆能快速复原。

Description

抗冲击光缆

技术领域

本发明属于光缆领域，具体涉及抗冲击光缆。

背景技术

光缆是光通信的基础媒介。在丘陵、山区、隧道和矿场等落石、塌方自然灾害频发的区域，光缆损坏的频率远高于其他区域。

为提高光缆的机械性能，现有的解决方式是在光缆内部绕包钢带，钢带确实提高了光缆的抗静压性能和抗拉能力，但对于落石等造成的瞬时冲击，光缆的抗冲击性能提高的并不明显。

发明内容

为克服现有的光缆，抗冲击性能较弱，应用于矿场等落石或事故频发的区域时，经常受到冲击而导致通信中断、给救援带来难度的问题，本发明提出了抗冲击光缆。

本发明采取的技术方案如下：

一种抗冲击光缆，横截面为圆形，由内至外依次包括：光单元，由单根或多根光纤穿设在束管中而成；缓冲层，由高弹材料制备，设置在所述束管外；抗压层，由金属编织网绕包在所述缓冲层外；护套层，挤塑在所述抗压层外。

优选的，所述高弹材料为硅橡胶。

优选的，所述抗压层包括内侧的第一金属编织网层和外侧的第二金属编织网层，所述第一金属编织网层和所述第二金属编织网层之间设置有弹性绞龙，所述弹性绞龙与所述第一金属编织网层和所述第二金属编织网层抵接。

优选的，所述第一金属编织网层的目数≥所述第二金属编织网层的目数。

优选的，所述第一金属编织网层和第二金属编织网层均采用Al-Mg合金材料。

优选的，所述第二金属编织网层的孔径≥1.5mm。

优选的，所述束管和所述缓冲层之间设置有过渡层，所述过渡层包括第一胶管和第二胶管，所述第一胶管和所述第二胶管绕所述束管交替设置。

优选的，所述第一胶管与所述束管、所述缓冲层的抵接处分别设置有第一磁条和第二磁条，所述第一磁条和所述第二磁条的磁极相同。

优选的，所述束管上设置有第三磁条，所述第三磁条的磁极与所述第一磁条的磁极相反，且所述第三磁条与所述第一磁条吸附结合。

优选的，所述束管与所述光纤的空隙中填充阻水材料，所述阻水材料为阻水粉或阻水油膏。

本发明的有益效果是：

金属编织网能够将外界冲击的点压力，转变为面压力，起到抵抗和分散外力的作用；缓冲层通过自身较大的变形，能吸收向光缆内部的传导力；在第一胶管与束管、缓冲层的抵接处分别设置第一磁条和第二磁条、束管上设置第三磁条，通过磁条之间的磁力起到继续抵抗冲击力的作用，同时可以对胶管进行定位；通过抗压层、缓冲层和磁条的相互配合，在保证了光缆抗静压性能的同时，使得光缆的抗冲击性能有较大幅度的提升。

附图说明：

图1是本发明的截面示意图；

图2是本发明的轴向示意图；

图3是本发明中弹性绞龙的结构示意图；

图4是本发明中第一磁条、第二磁条与第一胶管的一种位置关系图；

图5是本发明光缆受到一般冲击力时的受力情况图；

图6是本发明光缆受到较大冲击力时胶管的受力情况图；

图中各标记为：

光单元1、缓冲层2、抗压层3、护套层4、弹性绞龙5、过渡层6、光纤11、束管12、第三磁条12a、第一金属编织网层31、第二金属编织网层32、第一胶管61、第二胶管62、第一磁条61a、第二磁条61b。

具体实施方式：

以下结合具体实施例和说明书附图对本发明作出进一步清楚详细的描述说明。本领域普通技术人员在基于这些说明的情况下将能够实现本发明。此外，下述说明中涉及到的本发明的实施例通常仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。因此，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“厚度”、“上”、“下”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定，“若干”的含义是表示一个或者多个。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“抵接”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如无特殊说明，本发明实施例所用原料均为市售或本领域技术人员可获得的原料；如无特殊说明，本发明实施例所用方法均为本领域技术人员所掌握的方法。

实施例

如图1、2所示，一种抗冲击光缆，横截面为圆形，由内至外依次包括：

光单元1，由单根或多根光纤11穿设在束管12中而成，为降低瞬时冲击力可能对光纤造成的影响，光纤采用非层绞式方式，为提升光缆的阻水性能，所述束管与所述光纤的空隙中填充阻水材料，如阻水粉或阻水油膏，在本实施例中，所述阻水材料为阻水油膏。

缓冲层2，由高弹材料制备，设置在所述束管外，缓冲层作用在于通过自身较大幅度的变形，吸收冲击力，本实施例中，缓冲层材料选用弹性较大的硅橡胶；

抗压层3，由金属编织网绕包在所述缓冲层外，金属编织网材料一般选用Ni合金或Mg合金，本实施例中，选择Al-Mg合金(铝-镁合金)，Al-Mg合金密度小、质量轻，强度高、同时还具有一定的电磁抗干扰能力；

护套层4，挤塑在所述抗压层外，所述护套为现在使用的常见护套，如PE、PVC等等，本实施例中选用PE。

在光缆受到瞬时冲击力时，护套层吸收小部分力，抗压层将点受力转化为面受力，对力起到抵抗、分散的作用，同时缓冲层通过自身较大的变形，吸收多余的冲击力，最终使得光纤在束管内得到较好的保护。

为提升光缆的抗冲击效果，所述抗压层包括内侧的第一金属编织网层31和外侧的第二金属编织网层32，所述第一金属编织网层和所述第二金属编织网层之间设置有弹性绞龙5，所述弹性绞龙截面为三角形，具体如图3所示，与所述第一金属编织网层和所述第二金属编织网层抵接，所述弹性绞龙材质为橡胶或塑料。在光缆受到瞬时冲击力时，所述第二金属编织网层将点受力转化为面受力，对力起到抵抗、分散的作用，所述第二金属编织网层受冲击部位对应的弹性绞龙，受压波距变大，即变稀疏，向左右两侧挤压，也对力起到抵抗、分散的作用，第一金属编织网层则继续对向内传导的冲击力进行进一步的抵抗和分散，再通过缓冲层吸收多余的冲击力。

进一步的，相同面积上，所述第一金属编织网层的目数≥所述第二金属编织网层的目数，且所述第二金属编织网层的孔径≥1.5mm，孔径过大，金属编织网层的抗冲击能力较弱，而孔径过小，金属编织网层的成本较高，在第二金属编织网无法起到有效的抗冲击效果时，由于第一金属编织网的目数更小、致密性更高，可以继续抵抗外力的冲击。本实施例中，第二金属编织网层的孔径为2mm、第一金属编织网层的孔径为1mm。

更进一步的，所述束管和所述缓冲层之间设置有过渡层6，所述过渡层包括第一胶管61和第二胶管62，所述第一胶管和所述第二胶管绕所述束管交替设置，束管、胶管采用如硅橡胶或PE等橡胶、塑料制备，本实施例中选择硅橡胶，橡胶、塑料具有一定的弹性，也具有一定的缓冲性能，更具体的，所述第一胶管与所述束管、所述缓冲层的抵接处分别设置有第一磁条61a和第二磁条61b，所述第一磁条和所述第二磁条的磁极相同，所述束管上设置有第三磁条12a，所述第三磁条的磁极与所述第一磁条的磁极相反，且所述第三磁条与所述第一磁条吸附结合。当冲击力通过缓冲层向内传导至胶管上时，胶管吸收一定的冲击力，同时由于彼此之间磁力的相互作用，能够继续抵抗冲击力的作用。第一磁条、第二磁条与第一胶管的位置关系以及第三磁条与束管的位置关系，既可以如图4所示，彼此之间作为独立部件通过一定方式连接在一起，也可以如图1、2所示，第一磁条和/或第二磁条作为第一胶管的一部分，即第一磁条和/或第二磁条作为第一胶管的部分圆弧段。

根据《通信用中心管填充式室外光缆》(YDT 769-2018)标准中的测试方法对其进行冲击试验，具体条件为：选择6m本实施例的光缆，以其中点为第一起始点，间距1000mm向两侧取点，共选择5个点，选用1kg的冲锤重量、冲击球面半径12.5mm对其进行冲击，每个点重复冲击5次，经测试，光纤性能并未出现衰减，护套也未出现开裂，具有良好的抗冲击性能。

具体的，本光缆受到冲击力时，情况如下：

如图5所示，当外部冲击力F瞬时作用于护套时，护套变形吸收小部分力，使冲击力变为F0，通过第二金属编织网层将冲击力扩散传导至整个光缆截面，避免光缆集中受力，此时弹性绞龙受力处压缩变稀疏，向左右两侧挤压，弹性绞龙变形对冲击力形成吸收，同时加大了冲击力的作用行程，有助于加快冲击力的衰减，此时冲击力衰减为F1作用于第一金属编织网层，由于第一金属网层相比于第二金属编织网层更为致密，对F1再次形成了强有力的抵抗，同时向内挤压缓冲层，缓冲层发生较大幅度的变形，绝大部分冲击力被吸收。

当冲击力足够大，以力F2继续向光缆内传导时，分两种情况讨论：(1)当冲击力主要作用于第一胶管时，第一胶管被压缩，但由于第一磁条和第二磁条磁极相同，两者之间产生a方向的排斥力，将抵抗第一胶管的压缩，使得冲击力难以继续向束管内传导，具体如图6(a)所示；(2)当冲击力主要作用于第二胶管时，第二胶管被向b方向压缩形变成椭圆形，向两侧挤压第一胶管使其发生变形、位移，由于第一胶管上的第一磁条与束管上的第三磁条相互吸引，第一胶管实际难以发生变形、位移，从而对冲击力形成抵抗，如图6(b)所示。

当冲击力消失或消除后，缓冲层、弹性绞龙、胶管等回弹，使光缆复原，本光缆通过抗压层、缓冲层和磁条的相互配合，在保证了光缆抗静压性能的同时，使得光缆的抗冲击性能有较大幅度的提升。

Claims (10)

1.一种抗冲击光缆，横截面为圆形，其特征在于，由内至外依次包括：光单元，由单根或多根光纤穿设在束管中而成；缓冲层，由高弹材料制备，设置在所述束管外；抗压层，由金属编织网绕包在所述缓冲层外；护套层，挤塑在所述抗压层外。

2.如权利要求1所述的抗冲击光缆，其特征在于，所述高弹材料为硅橡胶。

3.如权利要求1所述的抗冲击光缆，其特征在于，所述抗压层包括内侧的第一金属编织网层和外侧的第二金属编织网层，所述第一金属编织网层和所述第二金属编织网层之间设置有弹性绞龙，所述弹性绞龙与所述第一金属编织网层和所述第二金属编织网层抵接。

4.如权利要求3所述的抗冲击光缆，其特征在于，所述第一金属编织网层的目数≥所述第二金属编织网层的目数。

5.如权利要求4所述的抗冲击光缆，其特征在于，所述第一金属编织网层和第二金属编织网层均采用Al-Mg合金材料。

6.如权利要求3或4或5所述的抗冲击光缆，其特征在于，所述第二金属编织网层的孔径≥1.5mm。

7.如权利要求1所述的抗冲击光缆，其特征在于，所述束管和所述缓冲层之间设置有过渡层，所述过渡层包括第一胶管和第二胶管，所述第一胶管和所述第二胶管绕所述束管交替设置。

8.如权利要求7所述的抗冲击光缆，其特征在于，所述第一胶管与所述束管、所述缓冲层的抵接处分别设置有第一磁条和第二磁条，所述第一磁条和所述第二磁条的磁极相同。

9.如权利要求8所述的抗冲击光缆，其特征在于，所述束管上设置有第三磁条，所述第三磁条的磁极与所述第一磁条的磁极相反，且所述第三磁条与所述第一磁条吸附结合。

10.如权利要求1所述的抗冲击光缆，其特征在于，所述束管与所述光纤的空隙中填充阻水材料，所述阻水材料为阻水粉或阻水油膏。

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