CN115144989B - 一种通信光纤铺设装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种通信光纤铺设装置及方法，包括壳体、风驱扇、传动组件、动力轮、上顶撑组件和下辅助组件；所述壳体的中部设置有风腔，所述风驱扇设置在风腔的中部，在风腔的前端设置有进风口，风源从进风口进入，在通过导向结构后进入风驱扇内，并能驱使风驱扇定向转动；所述风驱扇的转轴经传动组件与动力轮传动连接，所述上顶撑组件包括高弹件、顶撑杆和上轮，所述下辅助组件包括低弹件、辅助杆和辅助轮，本发明借助于风力来输送光纤，风能够从壳体与预埋管之间的间隙和排风口处先前输送，并对管道的内壁进行清理，同时该结构能够驱动扇叶定向转动，并将扇叶收集的动能转变为驱动轮向前动力，实现光纤稳定向前输送，避免光纤出现打结。

Description

一种通信光纤铺设装置及方法

技术领域

本发明涉及光纤铺设技术领域，具体涉及一种通信光纤铺设装置及方法。

背景技术

现有的光纤铺设有牵引绳牵引和吹光纤，吹光纤的做法是预先在建筑群中铺设特制的管道，在实际需要采用光纤进行通信时，再将光纤通过压缩空气吹入管道；牵引法需要将牵引绳预留在管体内，操作难度大。

吹光纤采用高压气流吹送的方式将光缆吹放到预先埋设的硅芯管中，吹缆机将高压、高速的压缩空气吹入硅芯管，高压气流推动气封活塞，这样连接在光缆端部的气封活塞对光缆形成一个可设定的均匀的拉力，与此同时，吹缆机液压履带输送机构夹持着光缆向前输送形成一个输送力，拉力与输送力的组合，使穿入的光缆随高速气流一道以悬浮状态在管道内快速穿行；但是这种方式采用在实际施工中，缆管的空间比值越大，缆就越容易形成螺旋圈，容易打扣。另外，管道的直径越大，经济性就越差，因此现有的管道内径是光缆外径的2-4倍。

对于微缆而言，由于微缆在微管内的填充率较大，微管内部的空气流动空间较小，因此在微管已经敷设后的情况下，微缆的直径粗细就会直接影响到微缆的气吹效果。如果整条微缆的截面尺寸不一致，缆的外护套上有突出物，当缆进入微管后，就会产生较大的气流阻力，如果突出物较大，就会卡在气吹机的入口处或管道内部的某处，造成气吹敷缆的失败；基于此，研究一种通信光纤铺设装置及方法是必要的。

发明内容

鉴于此，本发明的目的在于提供一种通信光纤铺设装置及方法，有效的解决了现有的光线在气送时对气源动力要求高，容易使预埋管破裂，且光纤容易出现卷绕打结造成输送失败的问题。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种通信光纤铺设装置，包括壳体、风驱扇、传动组件、动力轮、上顶撑组件和下辅助组件；所述壳体的中部设置有风腔，所述风驱扇设置在风腔的中部，在风腔的前端设置有进风口，风源从进风口进入，在通过导向结构后进入风驱扇内，并能驱使风驱扇定向转动，在风腔的后端设置有排风口；所述风驱扇的转轴经传动组件与动力轮传动连接，所述动力轮转动设置在壳体的下部，并伸出壳体；所述上顶撑组件包括高弹件、顶撑杆和上轮，所述壳体的上部两侧设置有上槽，所述顶撑杆的根部铰接在上槽内，且两侧的顶撑杆呈倒八字形设置在壳体的顶部，两侧的顶撑杆与壳体之间均设置有高弹件，两顶撑杆的末端均设置有上轮；所述下辅助组件包括低弹件、辅助杆和辅助轮，在壳体的下部两侧设置有下槽，所述辅助杆的根部铰接在下槽内，且两侧的辅助杆呈正八字形设置在壳体的下部，并处于动力轮的两侧，两侧的辅助杆与壳体之间均设置有低弹件，两辅助杆的末端均设置有辅助轮。

进一步的，所述进风口的中部设置有安装杆，安装杆用于固定光纤。

进一步的，所述风驱扇沿横向布置在风腔内；所述进风口呈喇叭状结构，所述导向结构为多根弧形肋板。

进一步的，所述高弹件和低弹件均为弹簧结构，且高弹件比低弹件的弹性强，以使顶撑杆的顶撑力大于辅助杆，使动力轮始终与管壁接触。

进一步的，所述上槽和下槽均为扇形槽，扇形槽内设置有用于限制顶撑杆和辅助杆的限位块。

进一步的，所述传动组件包括锥齿轮组，锥齿轮组的一个锥齿轮与风驱扇的转轴传动连接，另一个锥齿轮与驱动轴传动连接，驱动轴与动力轮的转轴传动连接。

进一步的，所述壳体包括上壳体和下壳体，上壳体和下壳体之间组合固定在一起。

进一步的，一种通信光纤铺设方法，包括如下步骤；

步骤一，将光纤从线辊上引出，并依次经过校直工装引导至预留在地下的预埋管处；

步骤二，将光纤的前端穿过端头的中心孔，并固定在安装杆的中部区域；

步骤三，外力压缩后端的顶撑杆和辅助杆，并将壳体放入预埋管内，然后继续推动，并将壳体完全放入预埋管内；

步骤四，继续推动壳体向内一段距离，然后将端头封堵预埋管的端部，将端头上的进风管连接外部的送风设备；

步骤五，驱动送风设备和校正工装，风源进入预埋管内，然后由于风压的存在，风源会经过进风口和导向结构，以特定角度进入风驱扇内，并驱使风驱扇转动，然后风从排风口排出，风驱扇的转轴经过传动组件带动驱动轮转动，驱动轮紧贴预埋管管壁，进而产生前进动力。

进一步的，所述端头为中空结构，其中部设置有让光纤通过的中心孔，端头上设置有进气管，进气管与送风装置连接，在中心孔的外周设置有多个端头内腔连通的出气管。

进一步的，所述校直工装包括水平校直辊组和竖直校直辊组。

上述技术方案的有益效果是：本发明针对现有的结构中采用气送的方式来输送光纤的结构提供了输送稳定、要求低的光纤铺设装置，具体的结构中，本发明在设置了引导头结构，其结构包括了壳体结构，壳体内设置有风腔，风腔内布置风驱扇，利用风驱扇来接收风力，并定向旋转，在旋转时将动力传递给驱动轮，从而使引导头结构在驱动轮的驱动下向前稳定输送；较比现有的结构，本发明仅需提供让风驱扇转动的动力即可，大大的降低了对风力的动力要求，避免预埋管管壁破裂，确保光纤在输送过程中对管壁的影响；同时该结构在光纤的前端布置，并向前牵引光纤向前运动，这个过程光纤始终处于拉直状态，避免了光纤摆动，使光纤出现卷绕打结的情况。

同时本发明为了确保风送的效率，在壳体的底部设置有能被风驱动的动力轮，即利用传动组件将动能传递给动力轮，并使动力轮转动，且本发明在壳体的上部设置倒八字的顶撑组件，下部具有正八字的辅助组件，且上部的顶撑组件具有较强的顶撑强度，能克服辅助组件的撑力，确保动力轮着地。

为了确保风驱扇定向转动，始终为动力轮提供向前动力，本发明设置了较大的进风口，并经过多根弧形肋板的引导，使风能够以特定角度直吹扇叶，使扇叶定向自转。

本发明借助于风力来输送光纤，风能够从壳体与预埋管之间的间隙和排风口处先前输送，并对管道的内壁进行清理，同时该结构能够驱动扇叶定向转动，并将扇叶收集的动能转变为驱动轮向前动力，实现光纤稳定向前输送，避免光纤出现打结，且由于引导头的体积，大部分的力会经过进风口进入风驱扇，并转变为动能，驱使驱动轮沿预埋管向前稳定输送，由此，本发明利用风力不仅能够驱使光纤向前稳定输送，同时能够对管道内进行清理，降低了风力输送对风力动能的要求，避免了光纤卷绕打结。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的正视图；

图3为本发明的内部结构示意图；

图4为本发明使用状态的剖面图；

图5为进风口处结构示意图

图6为传动组件的结构示意图；

图7为风驱扇的单向旋转结构示意图；

图8为本发明在管道内位置变换示意图；

图9为端头和校正结构示意图。

附图标记：1为壳体，101为上壳体，102为下壳体，2为风驱扇，201为扇叶，3为上槽，4为顶撑杆，5为上轮，6为下槽，7为辅助杆，8为辅助轮，9为高弹件，10为低弹件，11为进风口，12为导向结构，13为排风口，14为动力轮，15为进风口；16为锥齿轮组，17为驱动轴，18为转轴，19为双轮结构，20为弧形肋板，21为安装杆，22为光纤，23为竖直校直辊组，24为水平校直辊组，25为驱动辊组，26为端头，27为内腔，28为进线头，29为进气管，30为出气管，31为送气装置，32为预埋管，33为限位块。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施方式对本发明作进一步详细描述：

实施例1，本实施例旨在提供一种通信光纤铺设装置，针对现有的气送光纤结构，需要高压空气带动光纤向前输送，这种结构中光纤结构会在强烈气流下出现摆动，出现卷绕和打结，且这个过程中预埋管会出现破裂的风险，基于此，本实施例降低了风送动力，并提供了一种通信光纤铺设装置。

为了便于了解现有技术，本实施例进行举例说明，例如将直径10mm的光缆采用气吹的方式进入内径33mm的管道时，管道内径是光缆外径的3.3倍，在气吹时速度十分不稳定。当光缆在低压条件下气吹时，速度呈下降趋势200米后，此时光缆在管道内已经形成了较多的螺旋圈，造成摩擦阻力上升，造成输送失败，这就需要将光纤整体全部拉出，然后在调整后在进行输送，这个过程会造成光纤损坏，无法使用，究其缘由，现有的光纤一般缠绕在线辊上，在使用时其具有一定的弯曲应力，造成卷绕加重，现有技术中虽然经过校直，但是难以平复这种曲应力。

基于此，本实施例提供了一种通信光纤铺设装置，具体的结构如图1-9中展示，该装置包括壳体1、风驱扇2、传动组件、动力轮14、上顶撑组件和下辅助组件；本实施例中材质为轻质高强材质制成，以减少整体负载自重，在实施时，壳体1为分体结构，如图1和图2中展示，壳体包括上壳体101和下壳体102，上壳体101和下壳体102之间组合固定在一起，具体的组合固定方式可以为粘结、对扣或者贯穿的螺丝组装；在组合固定时，上壳体101和下壳体102内均设置有内腔，两者对接后，外部形状形成一个类似椭圆形结构的壳体结构，内部的内腔形成风腔和装配腔室（用于安装风驱扇）。

本实施例如图3-4中展示，在壳体的中部设置有风腔，风腔将壳体前后贯通，并能够将风驱扇2设置在风腔的中部，在风腔的前端设置有进风口11，风源从进风口11进入，在通过导向结构12后进入风驱扇2内，并能驱使风驱扇2内的扇叶201定向转动，在风腔的后端设置有排风口13；在实施时导向结构12为多根弧形肋板20，进风口11可以为膨大结构，从而能够接收更多的风力，并使风源进入风驱扇2内，确保具有足够的动力来使扇叶201转动，本实施例中约定前端为光纤进入和供给端，后端为前进端。

本实施例在实施时，壳体结构在预埋管内形成一定的封堵，其上下与管内壁之间具有空隙，能够允许风从此处排出，风在通过这个缝隙时，会产生强劲风，能够管壁进行清理，同时由于壳体的封闭能力，在中部预留出一个较大的进风口，使风进入风驱扇内，并将风能转变为动力轮旋转的动能。

在具体结构中，进风口11的中部设置有安装杆21，安装杆21用于固定光纤22，安装杆21的中部可以布置凹槽，采用捆扎的方式进行固定，当然也可以在安装杆的中部设置有卡扣，采用卡扣的方式将光纤固定，具体不再展示，其具体作用是将光纤的前端稳定的固定在壳体上，在壳体移动时，带动光纤向前输送。

如图6展示的一种传动组件的结构，本实施例风驱扇2的转轴经传动组件与动力轮14传动连接，传动组件包括锥齿轮组16，锥齿轮组16的一个锥齿轮与风驱扇的转轴传动连接，另一个锥齿轮与驱动轴17传动连接，驱动轴17与动力轮14的转轴传动连接，也可以为其他结构来实现旋转换向，其实质在于动力的转换。

在结构上，动力轮14可以为双轮结构19，其中部的转轴18转动设置在壳体的下部，其共同转轴18通过皮带与驱动轴传动连接，双轮结构19能够稳定的行走。

本实施例如图8中展示，利用传动组件将动能传递给动力轮14，并使动力轮14转动，为了确保动力轮14能够始终紧贴管壁，使动力轮14的旋转转变为结构的向前驱动力，确保动力轮着地，动力轮转动设置在壳体的下部，并伸出壳体1；同时在壳体1的上部设置了强顶撑结构，在壳体的下部设置有辅助结构稳定的辅助结构，具体的上顶撑组件为倒八字的结构，下部具有正八字的辅助组件，且上部的顶撑组件具有较强的顶撑强度，能克服辅助组件的撑力，且两组件均具有一定的弹性调节结构，能够在过弯时进行适当的形变，来适应弯道的形状，并在过弯时确保驱动轮与管壁接触，提供稳定的向前驱动力。

如图3-4中展示，上顶撑组件包括高弹件9、顶撑杆4和上轮5，壳体1的上部两侧设置有上槽3，顶撑杆4的根部铰接在上槽3内，且两侧的顶撑杆4呈倒八字形设置在壳体1的顶部，两侧的顶撑杆4与壳体1之间设置有高弹件9，两顶撑杆4的末端设置有上轮5；下辅助组件包括低弹件10、辅助杆7和辅助轮8，在壳体1的下部两侧设置有下槽6，辅助杆4的根部铰接在下槽6内，且两侧的辅助杆7呈正八字形设置在壳体1的下部，并处于动力轮14的两侧，两侧的辅助杆7与壳体1之间设置有低弹件10，两辅助杆7的末端设置有辅助轮8。

本实施例上槽3和下槽6均为槽体结构，其不与风腔连通，具体的结构中上槽和3下槽6均为扇形槽，扇形槽内设置有用于限制顶撑杆和辅助杆的限位块33，且高弹件9比低弹件10的弹性强，以使顶撑杆4的顶撑力大于辅助杆7，使动力轮14始终与管壁接触，在结构上限位块33处于弹簧结构的相对侧，限位块33能够限制摆杆件的极限位置，高弹件9和低弹件10均为弹簧结构；同时两弹性结构能够允许顶撑杆和辅助杆进行适应性的摆动，来稳定整体结构在管道内稳定的行走。

本实施例将风驱扇2沿横向布置在风腔内，将上顶撑组件和下辅助组件设置在上下，结构布置合理；同时，本实施例中为了进一步提高风驱扇的风能接收效率，如图5中展示，进风口15呈喇叭状结构，并可具有扩大的进口，以使更多的气流进入其中；在移动时，上轮5和辅助轮8均为从动滚轮，动力轮14为主动滚轮。

在具体使用时如图9中展示光纤从线辊上引到出，其自身具有一定的形变，其首先经过校直工装，具体的校直工装包括水平校直辊组24和竖直校直辊组23，光纤首先通过竖直校直辊组23，然后进入水平校直辊组24，并在驱动辊组25的牵引下进入端头，对光纤22的形状进行校正，并将光纤22引入端头26。

端头26为中空结构，其中部设置有让光纤22通过的中心孔，端头26上设置有进气管29，进气管29与送风装置31连接，端头26内设置有内腔27，内腔27与进风管29连通，在中心孔的外周设置有多个端头内腔27连通的出气管30；本实施例中通过端头26对预埋管的进口端进行封堵，并从进气口处注入高压气体，即高压气体进入端头的内腔，内腔具有多个出口，使高压气体从多个气孔排出，这个过程中能够使气体的方向进行引导，使气体处于管体的中部，以便于进入壳体的进风口内，同时增加了气流的动力。

具体的实施步骤中，本实施例中提供了一种通信光纤铺设方法，包括如下步骤；

步骤一，将光纤从线辊上引出，并依次经过校直工装引导至预留在地下的预埋管处；

步骤二，将光纤的前端穿过端头的中心孔，并固定在安装杆的中部区域；

步骤三，外力压缩后端的顶撑杆和辅助杆，并将壳体放入预埋管内，然后继续推动，并将壳体完全放入预埋管内；

步骤四，继续推动壳体向内一段距离，然后将端头封堵预埋管的端部，将端头上的进风口连接外部的送风设备；

步骤五，驱动送风设备和校正工装，风源进入预埋管内，然后由于风压的存在，风源会经过进风口和导向结构，以特定角度进入风驱扇内，并驱使风驱扇转动，然后风从排风口排出，风驱扇的转轴经过传动组件带动驱动轮转动，驱动轮紧贴预埋管管壁，进而产生前进动力。

本实施例中送风设备为空气压缩机，通过压缩空气来通过高压气体，采用本实施例的结构，能够降低对空气压缩机的要求，同时降低了对管壁的作用力，保证了预埋管的安全性，值得说明的，预埋管一旦破裂所需的工程量较大，这种结构具有较大的实用意义。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本本发明不受上述实施例的限制，本实施例基本原理在于借助于风力来输送光纤，其功能核心不在于风速，而在于管壁两端累积的压差，能够使气流从高压区进入低压区，并产生流动动力，该流动动力带动扇叶旋转，产生驱动力；该结构能够驱动扇叶定向转动，并将扇叶收集的动能转变为驱动轮向前动力，实现光纤稳定向前输送，避免光纤出现打结，且由于引导头的体积，且与管壁之间的动能损耗为滚动摩擦损害，能力损失小，同时由于进风口的引导大部分的力会经过进风口进入风驱扇，并转变为动能，驱使驱动轮沿预埋管向前稳定输送，除了驱动风驱扇的风源外，部分风能够从壳体与预埋管之间的间隙和排风口处先前输送，并对管道的内壁进行清理；由此，本实施例利用风力不仅能够驱使光纤向前稳定输送，同时能够对管道内进行清理，降低了风力输送对风力动能的要求，避免了光纤卷绕打结。

上述实施例和说明书中的描述仅为本发明的优选例，本发明并不受上述优选例的限制，在不脱离本实施例精神和范围的前提下，本实施例还可有各种变化和改进，例如传动结构的改变和光纤固定方式的改变，这些简单的变化和改进都落入本实施例要求保护的范围内。

Claims (7)

1.一种通信光纤铺设装置，其特征在于：包括壳体、风驱扇、传动组件、动力轮、上顶撑组件和下辅助组件；所述壳体的中部设置有风腔，所述风驱扇设置在风腔的中部，在风腔的前端设置有进风口，所述进风口的中部设置有安装杆，安装杆用于固定光纤；风源从进风口进入，在通过导向结构后进入风驱扇内，并能驱使风驱扇定向转动，所述风驱扇沿横向布置在风腔内；所述进风口呈喇叭状结构，所述导向结构为多根弧形肋板；在风腔的后端设置有排风口；

所述风驱扇的转轴经传动组件与动力轮传动连接，所述动力轮转动设置在壳体的下部，并伸出壳体；壳体在预埋管内形成封堵，其上下与管内壁之间具有空隙，能够允许风从此处排出；

所述上顶撑组件包括高弹件、顶撑杆和上轮，所述壳体的上部两侧设置有上槽，所述顶撑杆的根部铰接在上槽内，且两侧的顶撑杆呈倒八字形设置在壳体的顶部，两侧的顶撑杆与壳体之间均设置有高弹件，两顶撑杆的末端均设置有上轮；所述下辅助组件包括低弹件、辅助杆和辅助轮，在壳体的下部两侧设置有下槽，所述辅助杆的根部铰接在下槽内，且两侧的辅助杆呈正八字形设置在壳体的下部，并处于动力轮的两侧，两侧的辅助杆与壳体之间均设置有低弹件，两辅助杆的末端均设置有辅助轮；所述高弹件和低弹件均为弹簧结构，且高弹件比低弹件的弹性强，以使顶撑杆的顶撑力大于辅助杆，使动力轮始终与管壁接触；上槽和下槽均为槽体结构， 其不与风腔连通。

2.根据权利要求1所述的通信光纤铺设装置，其特征在于：所述上槽和下槽均为扇形槽，扇形槽内设置有用于限制顶撑杆和辅助杆的限位块。

3.根据权利要求1所述的通信光纤铺设装置，其特征在于：所述传动组件包括锥齿轮组，锥齿轮组的一个锥齿轮与风驱扇的转轴传动连接，另一个锥齿轮与驱动轴传动连接，驱动轴与动力轮的转轴传动连接。

4.根据权利要求1所述的通信光纤铺设装置，其特征在于：所述壳体包括上壳体和下壳体，上壳体和下壳体之间组合固定在一起。

5.一种使用如权利要求1-4任一项所述的通信光纤铺设装置的光纤铺设方法，其特征在于，包括如下步骤；

步骤一，将光纤从线辊上引出，并依次经过校直工装引导至预留在地下的预埋管处；

步骤二，将光纤的前端穿过端头的中心孔，并固定在安装杆的中部区域；

步骤三，外力压缩后端的顶撑杆和辅助杆，并将壳体放入预埋管内，然后继续推动，并将壳体完全放入预埋管内；

步骤四，继续推动壳体向内一段距离，然后将端头封堵预埋管的端部，将端头上的进风管连接外部的送风设备；

步骤五，驱动送风设备和校正工装，风源进入预埋管内，然后由于风压的存在，风源会经过进风口和导向结构，以特定角度进入风驱扇内，并驱使风驱扇转动，然后风从排风口排出，风驱扇的转轴经过传动组件带动驱动轮转动，驱动轮紧贴预埋管管壁，进而产生前进动力。

6.根据权利要求5所述的光纤铺设方法，其特征在于：所述端头为中空结构，其中部设置有让光纤通过的中心孔，端头上设置有进气管，进气管与送风装置连接，在中心孔的外周设置有多个端头内腔连通的出气管。

7.根据权利要求5所述的光纤铺设方法，其特征在于：所述校直工装包括水平校直辊组和竖直校直辊组。