CN114624834B - 抗压光缆 - Google Patents

Abstract

本发明属于光缆领域，尤其涉及一种抗压光缆。其包括：由内至外依次设置的芯线、束管和护套；所述芯线由束管包束固定，所述护套包覆在束管外部对束管和芯线进行保护；所述护套中设有若干气囊缓冲腔，所述气囊缓冲腔在护套中绕光缆轴心周向均匀设置，且其至少包括一个外肋部，外肋部沿光缆径向设置，外肋部内端对应设有互通的内肋部；所述内肋部与外肋部的连接处设有空心弹性管，空心弹性管与气囊缓冲腔内壁抵接，气囊缓冲腔和空心弹性管内填充1.05～1.3atm的气体。本发明通过特定的结构配合气体填充，产生了有效的气体缓冲抗压效果；通过合理的结构改进，提高了气体填充的稳定性，不易向外逸散，且使用方便。

Description

抗压光缆

技术领域

本发明属于光缆领域，尤其涉及一种抗压光缆。

背景技术

光缆是通信领域一种常见的实现光信号传输功能的线缆，近年来发展十分迅速并且产生了各式各样的光缆。

其中，GYTA光缆是一种常见的轻质防水光缆，其与GYTS光缆结构上相类似，均为叠套式的光缆，但是，相较于GYTS光缆而言，由于GYTA光缆内部所用的复合带为铝塑复合带，其抗径向压力的能力弱，在受到明显径向压力作用时，其非常容易变形和损坏，导致光信号传输性能下降。

此外，设置硬质结构容易导致光缆的柔性下降，使其不易储存或运输。为此，开发一种光缆柔性抗压结构是非常重要的，而气体缓冲作为一种抗压缓冲的有效形式，气体缓冲式抗压光缆一直是研究的热点，是研发高柔性抗压光缆的重要方向。

但现有的气体缓冲式抗压光缆存在一定的缺陷，其内部需要填充1.5atm以上的高压气体才能够实现良好的抗压缓冲效果，因此增大了光缆的制备成本、对物料材质的要求更高。

发明内容

为解决现有的气体缓冲式抗压光缆存在一定的使用缺陷，需要填充至少1.5atm的气体，同时对物料材质有着更高的要求，以至于光缆成本居高不下，且存在一定的结构隐患等问题，本发明提供了一种抗压光缆。

本发明的目的在于：

一、实现气体缓冲式抗压光缆的结构改进；

二、能够通过相对低压的气体填充产生现有高压气体填充的缓冲效果；

三、整体结构稳定，气体不易向外逸散。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案。

一种抗压光缆，包括：

由内至外依次设置的芯线、束管和护套；

所述芯线由束管包束固定，所述护套包覆在束管外部对束管和芯线进行保护；

所述护套中设有若干气囊缓冲腔，所述气囊缓冲腔在护套中绕光缆轴心周向均匀设置，且其至少包括一个外肋部，外肋部沿光缆径向设置，每个外肋部至少对应设置两个在外肋部的内端且与外肋部内端连接、互通的内肋部；

所述内肋部与外肋部的连接处设有空心弹性管，空心弹性管与气囊缓冲腔内壁抵接，对外肋部和内肋部的连接处分别进行密封，气囊缓冲腔和空心弹性管内填充1.05～1.3atm的气体。

作为优选，

所述芯线为单根光纤或多根光纤构成的光纤束。

作为优选，

所述护套中还设有若干拱形加强件，所述拱形加强件与气囊缓冲腔数量相当，与气囊缓冲腔交错设置；

所述拱形加强件沿光缆径向向外拱起，其最内端处于内肋部的外侧。

作为优选，

所述空心弹性管呈竹节结构，其内间隔设有若干密封节，密封节将空心弹性管分隔为若干段，形成若干段间隔设置的空心段；

所述气囊缓冲腔的外肋部和内肋部之间均设有密封段，密封段将气囊缓冲腔的外肋部、内肋部均分隔为若干段式结构，各段外肋部和内肋部之间均相对密封。

作为优选，

所述空心段的单段长度大于密封段的单段长度。

作为优选，

所述空心弹性管通过针加工的方式在其表面加工形成微孔。

作为优选，

所述微孔孔径≤1mm。

作为优选，

所述微孔在空心弹性管的轴向长度上孔密度为20～32个/dm。

作为优选，

所述气囊缓冲腔和空心弹性管内填充1.05～1.15atm的气体。

本发明的有益效果是：

1)本发明通过特定的结构、配合气体填充，产生了有效的气体缓冲抗压效果；

2)通过合理的结构改进，提高了气体填充的稳定性，气体不易向外逸散。

附图说明：

图1为本发明的结构示意图；

图2为设置拱形加强件后的联动导力示意图；

图3为图1中A-A截面剖视结构示意图；

图4为本发明空心弹性管的结构示意图；

图中：100芯线，200束管，300护套，301气囊缓冲腔，3011外肋部，3012内肋部，3013空心弹性管，30131密封节，30132空心段，30133微孔，3014内肋部与外肋部的连接处，3015密封段，302拱形加强件。

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”、“相连”、“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

一种如图1所示的抗压光缆，其具体包括：

由内至外依次设置的芯线100、束管200和护套300；

所述芯线100为单根光纤或多根光纤构成的光纤束，用于实现光信号的传输、通信，为光缆中主要的功能部件；

所述若干芯线100并排设置构成阵列并由束管200包束固定；

所述护套300包覆在束管200外部，对整体的光缆产生机械保护，能够防止光缆由于冲击、弯折等原因导致的损伤；

具体地，

所述护套300中设有若干气囊缓冲腔301，所述气囊缓冲腔301在护套300中绕光缆轴心周向均匀设置，且其至少包括一个外肋部3011，外肋部3011沿光缆径向设置，每个外肋部3011至少对应设置两个在外肋部3011的内端且与外肋部3011内端连接、互通的内肋部3012；

所述内肋部3012与外肋部3011的连接处3014设有空心弹性管3013，空心弹性管3013与气囊缓冲腔301内壁抵接，对外肋部3011和内肋部3012的连接处3014分别进行密封，气囊缓冲腔301和空心弹性管3013内填充1.1～1.3atm的气体，气体具体为氮气或空气等常见气体，气体的设置能够形成对外力的缓冲，同时由于气体的流动性，对于光缆的柔性并不会产生显著的影响；

常规的光缆中若要通过气体形成有效的外力缓冲作用，需要填充至少1.5atm的气体，对于光缆用料具有较高的要求，否则容易发生光缆变形等问题，导致光缆的品质可控性差、稳定性下降；

而在本发明技术方案中，仅需要填充1.1～1.3atm的气体即可实现，这主要是因为本发明气囊缓冲腔301的独特结构以及空心弹性管3013的设置；

在光缆受力后，气囊缓冲腔301的外肋部3011首先受力被挤压压缩，内容积变小、气压增大，在该条件下，空心弹性管3013会随之变形，使得外肋部3011和内肋部3012之间产生气隙、可流通气体，气体的流动是释放压力非常有效的手段，同时，空心弹性管3013的受压形变，也是吸收外力的有效形式；

经实验，在本发明技术方案中，设置空心弹性管3013的情况下，气囊缓冲腔301和空心弹性管3013内填充1.1atm空气的缓冲效果相当于不设置空心弹性管3013时气囊缓冲腔301内填充1.6atm的缓冲效果，而仅仅是增设了一个常规弹性塑料材质的空心弹性管3013，即能够大大减少其内部填充的气压、降低对于光缆材质的要求，是实现气体缓冲的高性价比替代方案。

进一步的，

所述护套300中还设有若干拱形加强件302，所述拱形加强件302与气囊缓冲腔301数量相当，与气囊缓冲腔301交错设置，其沿光缆径向向外拱起，其最内端处于内肋部3012的外侧；

在设置上述的拱形加强件302后，能够进一步强化光缆中各个气囊缓冲腔301之间的联动效果，具体如图2所示，在光缆受力时，除了通过气体流动以及空心弹性管3013的变形缓冲外，由于内肋部3012内的气压增大，也会产生膨胀变形，进而带动相邻的拱形加强件302一端向外翘起，同时对间隔设置的气囊缓冲腔301产生挤压作用，在受到挤压作用后，间隔设置的气囊缓冲腔301也同样会产生压力变化，导致气体流动和变形，实现力的逐步传导；

力的传导主要在周向方向上进行，实际是各个气囊缓冲腔301和拱形加强件302之间的联动，相互配合实现了缓冲和吸收外力，阻断了外力直接向内传导至芯线100的路径，能够产生非常优异的抗压缓冲效果。

进一步的，

上述结构的光缆需要在确保全缆两端包封，结构完整的情况下方能够实现良好的使用效果，但实际的使用灵活性上有所不足，因而本发明技术人员还设计了以下更优技术方案：

如图3所示，所述空心弹性管3013呈竹节结构，其内间隔设有若干密封节30131，密封节30131将空心弹性管3013分隔为若干段，形成若干段间隔设置的空心段30132；

同时气囊缓冲腔301的外肋部3011和内肋部3012之间均设有密封段3015，密封段3015同样将气囊缓冲腔301的外肋部3011、内肋部3012均分隔为若干段式结构，各段外肋部3011和内肋部3012之间相互隔离、无法实现气体交换和流通；

所述空心段30132的单段长度大于密封段3015的单段长度，以确保任意空心段30132均具有延伸至相邻两个气囊缓冲腔301中的能力，以便于光缆的加工制造；

此外，如图4所示，所述空心弹性管3013还通过常规针加工的方式在其表面加工形成微孔30133，微孔30133孔径≤1mm，且控制轴向长度上的孔密度为20～32个/dm，即每10cm轴向长度上的空心弹性管3013表面针加工制备20～32个微孔30133；

所述空心弹性管3013的空心段30132对应位置微孔30133贯通内壁和外壁；

在上述结构的配合下，本发明光缆结构获得改进，在保持原有的气体缓冲能力的同时，具备方便运输和二次加工的特点，这主要是由于通过上述的结构改进，使得气体的流动受到更大的限制，在运输过程中仍需对线缆两端进行简单的气密封堵，而在具体的使用时，由于各个外肋部3011、内肋部3012相互独立，且竹节结构的空心弹性管3013也使得各个空心段30132呈相互独立的形式设置，在进行并线处理或其他常规操作处理时，其气体流失率低，且由于控制了微孔30133孔径以及孔密度，限制了各个相互独立的外肋部3011、内肋部3012和空心段30132之间气体交换和流通；

另一方面，如图3所示，除原有的气体流动缓冲，通过结构改进后气体流动的形式更加复杂，如图中受到局部F1力作用时，该部分的外肋部3011、内肋部3012受挤压，内部气压增大，产生原有的气体流动缓冲效果，通过空心段30132产生各个相互独立的外肋部3011和内肋部3012的气体流通进一步形成了二次缓冲，且由于微孔30133孔径小，气体流通存在较大的阻力，气体流过微孔30133的流速较慢，但在存在驱动力的情况下能够加快流速，而受力时外力能够有效被转化为驱动力，实现对外力的缓冲和有效利用，产生了更优的抗压缓冲效果，同时避免了气囊缓冲腔301内产生了过大的压力对内部的芯线100产生挤压作用；

经试验，在上述结构配合下，光缆制备时控制加工环境气氛为1.05～1.15atm，确保气囊缓冲腔301和空心弹性管3013内气体形成1.05～1.15atm的气氛环境，即可产生接近于原方案的抗压缓冲效果。

Claims (9)

1.一种抗压光缆，其特征在于，包括：

由内至外依次设置的芯线、束管和护套；

所述芯线由束管包束固定，所述护套包覆在束管外部对束管和芯线进行保护；

所述护套中设有若干气囊缓冲腔，所述气囊缓冲腔在护套中绕光缆轴心周向均匀设置，且其至少包括一个外肋部，外肋部沿光缆径向设置，每个外肋部至少对应设置两个在外肋部的内端且与外肋部内端连接、互通的内肋部；

所述内肋部与外肋部的连接处设有空心弹性管，空心弹性管与气囊缓冲腔内壁抵接，对外肋部和内肋部的连接处分别进行密封，气囊缓冲腔和空心弹性管内填充1.05～1.3atm的气体。

2.根据权利要求1所述的一种抗压光缆，其特征在于，

所述芯线为单根光纤或多根光纤构成的光纤束。

3.根据权利要求1所述的一种抗压光缆，其特征在于，

所述护套中还设有若干拱形加强件，所述拱形加强件与气囊缓冲腔数量相当，与气囊缓冲腔交错设置；

所述拱形加强件沿光缆径向向外拱起，其最内端处于内肋部的外侧。

4.根据权利要求1所述的一种抗压光缆，其特征在于，

所述空心弹性管呈竹节结构，其内间隔设有若干密封节，密封节将空心弹性管分隔为若干段，形成若干段间隔设置的空心段；

所述气囊缓冲腔的外肋部和内肋部之间均设有密封段，密封段将气囊缓冲腔的外肋部、内肋部均分隔为若干段式结构，各段外肋部和内肋部之间均相对密封。

5.根据权利要求4所述的一种抗压光缆，其特征在于，

所述空心段的单段长度大于密封段的单段长度。

6.根据权利要求4或5所述的一种抗压光缆，其特征在于，

所述空心弹性管通过针加工的方式在其表面加工形成微孔。

7.根据权利要求6所述的一种抗压光缆，其特征在于，

所述微孔孔径≤1mm。

8.根据权利要求6所述的一种抗压光缆，其特征在于，

所述微孔在空心弹性管的轴向长度上孔密度为20～32个/dm。

9.根据权利要求6所述的一种抗压光缆，其特征在于，

所述气囊缓冲腔和空心弹性管内填充1.05～1.15atm的气体。