CN117590540B - 一种增强防护型光缆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及光缆技术领域，具体涉及一种增强防护型光缆，包括设于中心的加强芯、绕加强芯圆周均匀设有多个芯材和多个空心管体，以及设于外层的保护套，芯材包括设于内部的一个或多个光纤和外围包覆的松套管，空心管体用于光缆内部支撑，包括沿长度方向设置的多个腔体，腔体在空心管体内部形成通道，每个腔体的侧壁设有与内外连通的切割缝隙，在受到扭力时，空心管体产生变形，此时位于切割缝隙两侧的管体部分沿切割缝隙方向相对运动而产生错位，从而有效地分散和缓解扭转引起的应力，减少应力集中，提高了光缆的整体扭转耐力，保护了光缆内部的光纤，提高了光缆质量，从而增加光缆的使用寿命。

Description

一种增强防护型光缆

技术领域

本发明涉及光缆技术领域，具体涉及一种增强防护型光缆。

背景技术

随着信息化社会发展的推进，相关通信设备的需求越来越大，光缆便是通信领域不可缺少的一部分，它是一种为了满足光学、机械或环境的性能规范而制造的线缆，它利用置于包覆护套中的一根或多根光纤作为传输媒质并可以单独或成组使用的通信线缆组件，光缆主要由光导纤维和保护套管及塑料外层构成。

但现有的光缆因结构原因，在承受较大力量的扭力时，光缆整体抗扭转耐力不佳，使光缆内部的光纤易受到破坏，所以需要研制一种增强防护光缆，以满足相应的需求。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明中提供了一种增强防护型光缆，从而有效解决背景技术中所指出的问题。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种增强防护型光缆，包括：

设于中心的加强芯、绕所述加强芯圆周均匀设有多个芯材和多个空心管体，以及设于外层的保护套；

所述芯材包括设于内部的一个或多个光纤和外围包覆的松套管；

所述空心管体用于光缆内部支撑，包括沿长度方向设置的多个腔体，所述腔体在空心管体内部形成通道，每个所述腔体的侧壁设有与内外连通的切割缝隙。

进一步地，每个所述空心管体和内部多个所述腔体为一次成型。

进一步地，所述腔体的壁厚在靠近所述切割缝隙处的尺寸最大，且向两侧厚度尺寸逐渐减小。

进一步地，所述切割缝隙顺着光缆拧动方向倾斜设置。

进一步地，所述切割缝隙在所述空心管体传送过程中，通过均匀分布且固定设置的多个刀片切割成型。

进一步地，所述加强芯周圈设有防转结构，用于防止所述空心管体沿所述加强芯圆周转动。

进一步地，所述防转结构为沿所述加强芯长度方向设置的若干条形凸起，各所述条形凸起沿所述加强芯的圆周方向均匀分布。

进一步地，所述防转结构为设于所述加强芯外部的防转套，所述防转套设有若干凸起，所述空心管体部分设于两个所述凸起之间。

进一步地，所述防转套与所述加强芯分体设置，所述防转套为弹性结构，且硬度小于所述加强芯的硬度。

进一步地，所述防转套中间设有一侧贯穿的开合面，所述开合面将防转套分为一端相连的两个包裹体，通过翻转所述包裹体对所述加强芯进行包裹。

通过本发明的技术方案，可实现以下技术效果：通过设置内部的加强芯、芯材、空心管体和外层的保护套，空心管体内部设有多个腔体，腔体在空心管体内部形成通道，每个腔体的侧壁设有与内外连通的切割缝隙，在受到扭力时，空心管体产生变形，此时位于切割缝隙两侧的管体部分沿切割缝隙方向相对运动而产生错位，从而有效地分散和缓解扭转引起的应力，减少应力集中，提高了光缆的整体扭转耐力，保护了光缆内部的光纤，提高了光缆质量，从而增加光缆的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为增强防护型光缆的结构示意图；

图2为增强防护型光缆的主视图；

图3为空心管体结构的一种实施方式的结构示意图；

图4为空心管体受扭力沿切割缝隙扭转错位的结构示意图；

图5为空心管体结构的另一种实施方式的结构示意图；

图6为芯防转结构的一种实施方式的结构示意图；

图7为在图6中A处的局部放大图；

图8为芯防转结构的一种实施方式的结构示意图；

图9为防转套装加强芯上的结构示意图；

图10为防转套安装过程的示意图。

附图标记：1、加强芯；2、芯材；21、光纤；22、松套管；3、空心管体；31、腔体；32、切割缝隙；4、保护套；41、涂料铝带；42、聚乙烯护套；5、防转结构；51、条形凸起；52、防转套；521、凸起；523、包裹体；524、开合面。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1至10所示：一种增强防护型光缆，包括：设于中心的加强芯1、绕加强芯1圆周均匀设有多个芯材2和多个空心管体3，圆周均匀分布有助于平衡光缆的结构，提高整体的均匀性和稳定性，以及设于外层的保护套4；

作为一种具体的保护套4形式，可包括从内至外侧依次设置的涂料铝带41和聚乙烯护套42，里层涂料铝带41用于屏蔽光缆免受外部电磁干扰的影响，并提供一层额外的保护；最外层是聚乙烯护套42，用于最终的保护和防护，聚乙烯通常是一种耐用的材料，能够抵抗环境因素，确保光缆在各种条件下都能保持性能。

芯材2包括设于内部的一个或多个光纤21和外围包覆的松套管22；光纤21是光缆的核心部分，用于传输光信号，由高折射率的材料制成，以确保有效的传输光信号；外围松套管22用于包裹芯材2，提供额外的保护和支撑，有助于分散外部压力和维护光缆的结构。

空心管体3用于光缆内部支撑，包括沿长度方向设置的多个腔体31，腔体31在空心管体3内部形成通道，有助于提高空心管体3的柔韧性，使其能够适应光缆在使用过程中的变化，每个腔体31的侧壁设有与内外连通的切割缝隙32，切割缝隙32的存在使得腔体31之间有一定的相对运动的余地，有效地分散和缓解扭转引起的应力，减少了应力集中，从而提高了光缆的整体扭转耐力。

通过设置内部的加强芯1、芯材2、空心管体3和外层的保护套4，空心管体3内部设有多个腔体31，腔体31在空心管体3内部形成通道，每个腔体31的侧壁设有与内外连通的切割缝隙32，在受到扭力时，空心管体3产生变形，此时位于切割缝隙32两侧的管体部分沿切割缝隙32方向相对运动而产生错位，从而有效地分散和缓解扭转引起的应力，减少应力集中，提高了光缆的整体扭转耐力，保护了光缆内部的光纤21，提高了光缆质量，从而增加光缆的使用寿命。

本发明通过切割缝隙32的错位设计可以减少局部压力集中，有助于防止在光缆受到外界压力时出现局部损伤或形变，如果光缆受到外部损伤，切割缝隙32错位的设计使得腔体31能够相对相变，从而有可能在某种程度上自行修复或减缓损伤的扩展，这提高了光缆在实际使用中的可靠性，尤其在面对外部环境变化或损伤时更为有利。

除上述针对压力集中所实现的技术效果外，本发明中的空心管体3对于扭力也有较佳的防护效果，作为空心管体3结构的一种实施方式，参考图3，空心管体3内部设有四个腔体31，四个腔体31通过十字型筋位隔开，形成四个单独的通道，每个腔体31上位于空心管体3外圆面上设有连通内外的切割缝隙32，十字型筋位将四个腔体31连接成一个整体，正常未受扭力状态下，切割缝隙32两侧的管壁未发生变形，外形上是个整圆，当受到扭力时，切割缝隙32两侧的管壁受力变形发生错位，在外部扭力消失后，又会自行复位，增加了整体的柔韧性，提高了光缆的整体扭转耐力。

如图4所示，切割缝隙32扭转错位的结构示意图，光缆受到外部的扭力时，空心管体3沿切割缝隙32扭转错位，如箭头所示，在切割缝隙32一侧的壁沿切割缝隙32向空心管体3内侧缩进，切割缝隙32另一侧的壁向空心管体3外侧伸展，此种形变方式使得扭力得到释放，且由于一侧臂向外伸展而形成凸起521的位置，因此错位后空心管体3截面的最大外形尺寸的变化程度相对较小，空心管体3对芯材2进行支撑的效果几乎不会发生变化，保护芯材2及内部的光纤21，有助于防止在光缆受到外界压力时出现损伤，同时，当外部扭力消失后，切割缝隙32两侧错位扭转的壁厚复位，使得光缆具有自愈能力，提高了光缆的实用性，增加了光缆的寿命。

作为空心管体3结构的另一种实施方式，参考图5，空心管体3内部设有两个腔体31，两个腔体31通过一字型筋位隔开，形成两个单独的通道，每个腔体31上位于空心管体3外圆面上设有连通内外的切割缝隙32，一字型筋位将两个腔体31连接成一个整体，同样可以起到受扭力变形，切隙两侧的管壁受力变形发生错位，所实现的技术效果与上述实施方式相同，此处不再赘述。

上述腔体31数量可以是两个，也可以是两个以上，保证每个腔体31外圆壁上有连通内外的切割缝隙32，受到外部扭力时，每个腔体31靠近外圆的壁厚可沿切割缝隙32两个的管壁相对移动即可。

作为上述实施例的优选，每个空心管体3和内部多个腔体31为一次成型，具体的，可以通过挤压成型工艺，在空心管体3成型的过程中，将内部的多个腔体31一次成型得到，在一个工序中，整个空心管体3结构被完全成型制造，而不需要多次制造或者组装步骤，有助于提高生产效率，减少生产成本，这对于大规模制造和提供经济实惠的光缆产品至关重要。

此外，一次成型可以确保所有腔体31结构在整个光缆中是一致的，可以通过控制制造参数，如温度、压力和材料流动等，确保腔体31的尺寸、形状和其他关键特征得到准确地控制，从而提高光缆的性能和可靠性，有助于维持光缆结构的稳定性，提高了光缆的质量。

在本实施例中，腔体31的壁厚在靠近切割缝隙32处的尺寸最大，且向两侧厚度尺寸逐渐减小，此种优化方式下，可在腔体31内侧形成从切割缝隙32中间到两边的圆弧状结构，靠近切割缝隙32处的厚度尺寸最大，提供了额外的结构支持，有助于增强腔体31在这一关键区域切割缝隙32处的稳定性，同时，此处尺寸最大可以加长切割缝隙32的长度，为两侧壁沿切割缝隙32的错位提供了更长的错位变形空间，从而可保证在形变的过程中，错位的两侧壁始终保持切割面的贴合，而不会产生一侧进入另一侧内侧或外侧的情况，即完全错位的情况，该种情况对于复位是不利的。

其中，切割缝隙32顺着光缆拧动方向倾斜设置，该方式进一步增加切割缝隙32的长度，为两侧壁沿切割缝隙32的错位提供了更长的错位变形空间，另外，切割缝隙32的倾斜设置可引导错位形式，使其更容易适应弯曲和拧动，减少应力集中，抵抗更大的扭力，降低光缆发生损伤的风险。

作为上述实施例的优选，切割缝隙32在空心管体3传送过程中，通过均匀分布且固定设置的多个刀片切割成型；空心管体3通过稳定的张力传送，可以保证各个腔体31上切割缝隙32位置和尺寸的均匀性和一致性，均匀分布的刀片可以减少制造过程中可能出现的不均匀切割、切割尺寸变差等问题，从而减少制造缺陷的风险，提高空心管体3的质量，均匀分布的刀片同时切割还可以提高生产效率，从而提高光缆的质量和降低制造成本。

由于空心管体3之间还设有缆芯填充物，采用均匀分布的刀片同时切割成型，保证切割缝隙32足够的窄，防止缆芯填充物从外部进入腔体31内部，腔体31保持了设计时的结构完整性，给腔体31受扭力后提供变形空间，这意味着腔体31在受到外部应力时可以更自由地发生一定程度的变形，而不会受到填充物的阻碍，这有助于光缆更好地适应外部环境的变化。

在本实施例中，加强芯1周圈设有防转结构5，用于防止空心管体3沿加强芯1圆周转动。防转结构5有助于提高光缆的机械强度，防止加强芯1与空心管体3之间发生不受控制的旋转，对于维持光缆的结构稳定性和可靠性是至关重要。

作为加强芯1上的防转结构5的一种实施方式，如图6至7所示，防转结构5为沿加强芯1长度方向设置的若干条形凸起51，各条形凸起51沿加强芯1的圆周方向均匀分布;具体的，条形凸起51提供了增大摩擦力的结构形式，使得受扭力变形后，空心管体3因错位而形成的突出位置可通过与条形凸起51的相互作用而阻碍空心管体3相对于加强芯1的转动，确保空心管体3在光缆中的位置固定，空心管体3更难以自由移动，这提高了光缆内部组件之间的牢固连接，防止其在加强芯1圆周方向发生转动错位，增加了整个结构的稳定性。

作为加强芯1上的防转结构5的另一种实施方式，如图8至9所示，防转结构5为设于加强芯1外部的防转套52，防转套52设有若干凸起521，空心管体3部分设于两个凸起521之间，一方面，防转套52受力挤压同样有助于防止空心管体3在加强芯1周围发生不受控制的旋转，凸起521与空心管体3的相互配合可以有效地固定空心管体3，防止其在加强芯1周围发生转动；另一方面，通过在加强芯1外部引入防转套52，可以提高加强芯1稳定性，降低在外部扭转或受到其他应力时的结构变形的风险；还有，防转套52的设计可以提高光缆对外部扭转和拉伸等应力的抵抗能力。这增强了光缆的耐用性，使其更适用于各种环境和应用场景。

作为上述实施例的优选，防转套52与加强芯1分体设置，防转套52为弹性结构，且硬度小于加强芯1的硬度；首先，防转套52硬度小，且具有一定的弹性，能够吸收外部应力并减缓其传递到加强芯1，这有助于保护光缆内部结构，降低由外部环境引起的损伤的风险；其次，防转套52相对较软的特性可以增加光缆的柔韧性，这对于在需要弯曲或弯折的应用场景中使用光缆非常重要；还有，加强芯1通常设计为较硬的结构以提供光缆的强度和抗拉性能，通过在防转套52中采用较小硬度的材料，可以降低加强芯1受到意外应力和挤压的风险，从而延长光缆的使用寿命。

在本实施例中，如图9至10所示，防转套52中间设有一侧贯穿的开合面524，开合面524将防转套52分为一端相连的两个包裹体523，通过翻转包裹体523对加强芯1进行包裹；开合面524的口部可以采用胶水等方式粘连固定，有助于提高防转套52的稳定性，这样可以防止在使用过程中由于振动或其他外力导致防转套52松动或失效，防转套52安装过程简单，提高安装效率，缩短安装时间，这对于大规模光缆部署尤为重要。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (16)

1.一种增强防护型光缆，其特征在于，包括：设于中心的加强芯、绕所述加强芯圆周均匀设有多个芯材和多个空心管体，以及设于外层的保护套；

所述芯材包括设于内部的一个或多个光纤和外围包覆的松套管；

所述空心管体用于光缆内部支撑，包括沿长度方向设置的多个腔体，所述腔体在空心管体内部形成通道，每个所述腔体的侧壁设有与内外连通的切割缝隙；

所述腔体的壁厚在靠近所述切割缝隙处的尺寸最大，且向两侧厚度尺寸逐渐减小。

2.根据权利要求1所述的增强防护型光缆，其特征在于，每个所述空心管体和内部多个所述腔体为一次成型。

3.根据权利要求1所述的增强防护型光缆，其特征在于，所述切割缝隙在所述空心管体传送过程中，通过均匀分布且固定设置的多个刀片切割成型。

4.根据权利要求1所述的增强防护型光缆，其特征在于，所述加强芯周圈设有防转结构，用于防止所述空心管体沿所述加强芯圆周转动。

5.根据权利要求4所述的增强防护型光缆，其特征在于，所述防转结构为沿所述加强芯长度方向设置的若干条形凸起，各所述条形凸起沿所述加强芯的圆周方向均匀分布。

6.根据权利要求4所述的增强防护型光缆，其特征在于，所述防转结构为设于所述加强芯外部的防转套，所述防转套设有若干凸起，所述空心管体部分设于两个所述凸起之间。

7.根据权利要求6所述的增强防护型光缆，其特征在于，所述防转套与所述加强芯分体设置，所述防转套为弹性结构，且硬度小于所述加强芯的硬度。

8.根据权利要求6所述的增强防护型光缆，其特征在于，所述防转套中间设有一侧贯穿的开合面，所述开合面将防转套分为一端相连的两个包裹体，通过翻转所述包裹体对所述加强芯进行包裹。

9.一种增强防护型光缆，其特征在于，包括：设于中心的加强芯、绕所述加强芯圆周均匀设有多个芯材和多个空心管体，以及设于外层的保护套；

所述芯材包括设于内部的一个或多个光纤和外围包覆的松套管；

所述空心管体用于光缆内部支撑，包括沿长度方向设置的多个腔体，所述腔体在空心管体内部形成通道，每个所述腔体的侧壁设有与内外连通的切割缝隙；

所述切割缝隙顺着光缆拧动方向倾斜设置。

10.根据权利要求9所述的增强防护型光缆，其特征在于，每个所述空心管体和内部多个所述腔体为一次成型。

11.根据权利要求9所述的增强防护型光缆，其特征在于，所述切割缝隙在所述空心管体传送过程中，通过均匀分布且固定设置的多个刀片切割成型。

12.根据权利要求9所述的增强防护型光缆，其特征在于，所述加强芯周圈设有防转结构，用于防止所述空心管体沿所述加强芯圆周转动。

13.根据权利要求12所述的增强防护型光缆，其特征在于，所述防转结构为沿所述加强芯长度方向设置的若干条形凸起，各所述条形凸起沿所述加强芯的圆周方向均匀分布。

14.根据权利要求12所述的增强防护型光缆，其特征在于，所述防转结构为设于所述加强芯外部的防转套，所述防转套设有若干凸起，所述空心管体部分设于两个所述凸起之间。

15.根据权利要求14所述的增强防护型光缆，其特征在于，所述防转套与所述加强芯分体设置，所述防转套为弹性结构，且硬度小于所述加强芯的硬度。

16.根据权利要求14所述的增强防护型光缆，其特征在于，所述防转套中间设有一侧贯穿的开合面，所述开合面将防转套分为一端相连的两个包裹体，通过翻转所述包裹体对所述加强芯进行包裹。