CN117766210A - 一种抗拉耐压性能高的光电复合缆及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种抗拉耐压性能高的光电复合缆及其制备方法，属于光电复合缆技术领域，解决了在承受较大的撕扯力时，容易造成光电复合缆内部错位或内部光电复合缆缆芯的损坏的问题，包括相互绞合连接在一起的光纤单元和导体单元，所述光纤单元包括光纤、包裹光纤的紧套层以及护套层；所述导体单元包括导体以及包裹导体的绝缘层，所述光电复合缆中心设置有中心加强芯，起着承受光电复合缆拉力的作用，所述光纤单元和导体单元的外表面设置有填充层，再通过内保护层包裹成圆柱状，所述内保护层外部还依次设置有铠装层和外保护层。本发明在提高光缆抗拉强度的同时能够极大地提高光缆的耐冲击性能，使得光缆达到耐高冲击性。
Description
技术领域
本发明涉及光电复合缆技术领域，尤其涉及一种抗拉耐压性能高的光电复合缆及其制备方法。
背景技术
随着现代科技的发展，社会的进步及应对战争、救灾等的需要，我国大型运输机的研制工作显得尤为重要。在大型军、民用运输机的设计与装配中，光电复合缆有着特殊而重要的地位，它在飞机电气、无线电、仪表、雷达、飞控等系统和各个成品原件中均有广泛而重要的应用，起着连接飞机各大系统的枢纽作用。随着现代飞机综合性能的提高，电气化程度越来越高，光电复合缆的用量亦大幅度提高，而且对光电复合缆的性能要求也越来越苛刻。
光电复合缆主要适用于宽带接入网系统中作传输线，是一种新型的接入方式，它集光纤、输电铜线于一体，可以解决宽带接入、设备用电、信号传输的问题。在光电复合缆的铺设过程中需要将收卷的光电复合缆进行拉伸，目前对于光电复合缆的拉伸，由于光电复合缆的重量较大，尤其是放线越来越长时，后方拉伸需要施加的拉力也需要越来越大，这时候，在靠近施加外力的部位会承受较大的撕扯力，由于受到光电复合缆包裹层橡胶弹性性质的影响，这部分外力在靠近施加外力的局部范围内力道非常大，容易造成光电复合缆内部错位，如果加大握紧的力度避免各层错位，就可能造成内部光电复合缆缆芯的损坏，因此，急需一种抗拉耐压性能高的光电复合缆来解决这个问题。
发明内容
本发明提供一种抗拉耐压性能高的光电复合缆及其制备方法，以解决在承受较大的撕扯力时，容易造成光电复合缆内部错位或内部光电复合缆缆芯的损坏的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：
本申请提供的一种抗拉耐压性能高的光电复合缆，包括相互绞合连接在一起的光纤单元和导体单元，所述光纤单元包括光纤、包裹光纤的紧套层以及护套层；所述导体单元包括导体以及包裹导体的绝缘层，所述光电复合缆中心设置有中心加强芯，起着承受光电复合缆拉力的作用，所述光纤单元和导体单元的外表面设置有填充层，再通过内保护层包裹成圆柱状，所述内保护层外部还依次设置有铠装层和外保护层。
进一步的，所述外保护层采用聚醚型TPU护层，并且将聚醚型TPU护层通过波纹管成型工艺挤制成波纹管状，从而进一步提高光缆外保护层的韧性及抗弯曲性能，所述内保护层为玻璃纤维带，厚度为1～2.5mm。
进一步的，所述绝缘层为交联聚乙烯生料带绕包层，所述填充层为聚对苯二甲酰对苯二胺。
进一步的，所述铠装层由防弹芳纶丝芯层和绕包在所述防弹芳纶丝芯层外的中空镀锡铜丝层组成；所述中心加强芯采用多根芳纶绞线绞合而成，优选采用加捻的芳纶绞线，有效改善光缆的柔韧性。
进一步的，所述光纤单元中，光纤为抗弯不敏感的G657光纤，能够有效提高整体光缆的抗弯性能，光纤芯数为2-144芯，紧套层采用聚四氟乙烯生料带缠绕，护套层采用改性柔性较好的聚丙烯材料制作而成，能够有效改善光缆在恶劣环境温度下的柔韧性。
本发明提供的一种抗拉耐压性能高的光电复合缆的制备方法，具体包括下述步骤：
S1、中心加强芯的生产：选用加捻的芳纶绞线，并将芳纶绞线通过挤塑机挤制，完成中心加强芯的生产；
S2、光纤单元的生产：聚四氟乙烯生料带绕包在光纤外，在缠绕上护套层；
S3、导体单元的生产：对绝缘膜进行热碾，根据绕包的宽度，切去绝缘膜两侧边沿的多余部分，将绝缘膜由内而外依次绕包在导体上，对绕包后的绝缘膜表面进行加热抛光；
S4、以中心加强芯为中心，将光纤单元和导体单元沿同一方向绞合在一起；
S5、在外侧依次包裹上填充层、内保护层、铠装层(2)和外保护层(1)。
进一步的，步骤S4中，所述绞合节距为70-90mm。
本发明实现的有益效果：
(1)本发明提供的抗拉耐压性能高的光电复合缆及其制备方法，聚对苯二甲酰对苯二胺(芳纶)具有柔韧、质轻、高弹性和高恢复性，能够吸收和分散外界的应力，从而改善光缆的抗弯性能，另外，聚对苯二甲酰对苯二胺具有长久的热稳定性，在130℃时强度几乎无损失，可以在220℃使用十年以上，能有效改善光缆适应恶劣环境的能力。芳纶织带是制作防弹衣的主要材料，使用其来作为光缆的填充层可在提高光缆抗拉强度的同时能够极大地提高光缆的耐冲击性能，使得光缆达到耐高冲击性。
(2)本发明提供的抗拉耐压性能高的光电复合缆及其制备方法，光纤的紧套层采用了聚四氟乙烯，首先可隔离电单元产生的热量，其次聚四氟乙烯生料带质软，光电复合缆在空中摆动或收卷时可作为机械压力缓冲层，以保证光纤传输信号的稳定性；光纤护套层采用改性柔性较好的聚丙烯材料制作而成，能够有效改善光缆在恶劣环境温度下的柔韧性。
附图说明
图1为本发明实施例的结构示意图；
附图标记：
1、外保护层；2、铠装层；3、内保护层；4、护套层；5、紧套层；6、光纤；7、绝缘层；8、导体；9、填充层；10中心加强芯。
附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的；相同或相似的标号对应相同或相似的部件；附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。
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，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
以下结合具体附图，对本发明的技术方案进行详细的介绍描述。
如图1所示，一种抗拉耐压性能高的光电复合缆，包括相互绞合连接在一起的光纤单元和导体单元，所述光纤单元包括光纤6、包裹光纤的紧套层5以及护套层6；所述导体单元包括导体8以及包裹导体的绝缘层7，所述光电复合缆中心设置有中心加强芯10，起着承受光电复合缆拉力的作用，所述光纤单元和导体单元的外表面设置有填充层9，再通过内保护层3包裹成圆柱状，所述内保护层3外部还依次设置有铠装层2和外保护层1。
在具体的实施例中，所述外保护层1采用聚醚型TPU护层，并且将聚醚型TPU护层通过波纹管成型工艺挤制成波纹管状，从而进一步提高光缆外保护层1的韧性及抗弯曲性能，所述内保护层3为玻璃纤维带，厚度为1～2.5mm。
在具体的实施例中，所述绝缘层7为交联聚乙烯生料带绕包层，所述填充层9为聚对苯二甲酰对苯二胺。
在具体的实施例中，所述铠装层2由防弹芳纶丝芯层和绕包在所述防弹芳纶丝芯层外的中空镀锡铜丝层组成，采用镀锡铜箔丝制备的铠装层，不仅能够达到性能要求，还能更为迅速地散发光电复合缆产生的热量，提升系留光电复合缆的耐温特性；所述中心加强芯10采用多根芳纶绞线绞合而成，优选采用加捻的芳纶绞线，有效改善光缆的柔韧性。
在具体的实施例中，所述光纤单元中，光纤6采用抗弯不敏感的G657光纤，能够有效提高整体光缆的抗弯性能，光纤芯数为2-144芯，紧套层5采用聚四氟乙烯生料带缠绕，护套层6采用改性柔性较好的聚丙烯材料制作而成，能够有效改善光缆在恶劣环境温度下的柔韧性。
一种抗拉耐压性能高的光电复合缆的制备方法，具体包括下述步骤：
S1、中心加强芯的生产：选用加捻的芳纶绞线，并将芳纶绞线通过挤塑机挤制，完成中心加强芯的生产；
S2、光纤单元的生产：聚四氟乙烯生料带绕包在光纤外，在缠绕上护套层；
S3、导体单元的生产：对绝缘膜进行热碾，根据绕包的宽度，切去绝缘膜两侧边沿的多余部分，将绝缘膜由内而外依次绕包在导体上，对绕包后的绝缘膜表面进行加热抛光；
S4、以中心加强芯为中心，将光纤单元和导体单元沿同一方向绞合在一起；
S5、在外侧填充聚对苯二甲酰对苯二胺，再包裹上内保护层、铠装层和外保护层。
在具体的实施例中，步骤S4中，所述绞合节距为80mm。
聚对苯二甲酰对苯二胺(芳纶)具有柔韧、质轻、高弹性和高恢复性，能够吸收和分散外界的应力，从而改善光缆的抗弯性能，另外，聚对苯二甲酰对苯二胺具有长久的热稳定性，在130℃时强度几乎无损失，可以在220℃使用十年以上，能有效改善光缆适应恶劣环境的能力。芳纶织带是制作防弹衣的主要材料，使用其来作为光缆的填充层可在提高光缆抗拉强度的同时能够极大地提高光缆的耐冲击性能，使得光缆达到耐高冲击性从而达到防弹效果。
经过对光电复合缆的改进，各项性能均得到提升，改进后的光电复合缆耐温达到260℃，抗拉强度≥15000N，经过10000次弯曲后光电复合缆无损害，传输正常。
上述本申请实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。以上仅为本申请的优选实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。
Claims (7)
1.一种抗拉耐压性能高的光电复合缆，其特征在于，包括相互绞合连接在一起的光纤单元和导体单元，所述光纤单元包括光纤(6)、包裹光纤的紧套层(5)以及护套层(6)；所述导体单元包括导体(8)以及包裹导体的绝缘层(7)，所述光电复合缆中心设置有中心加强芯(10)，起着承受光电复合缆拉力的作用，所述光纤单元和导体单元的外表面设置有填充层(9)，再通过内保护层(3)包裹成圆柱状，所述内保护层(3)外部还依次设置有铠装层(2)和外保护层(1)。
2.根据权利要求1所述的抗拉耐压性能高的光电复合缆，其特征在于，所述外保护层(1)采用聚醚型TPU护层，并且将聚醚型TPU护层通过波纹管成型工艺挤制成波纹管状，从而进一步提高光缆外保护层(1)的韧性及抗弯曲性能，所述内保护层(3)为玻璃纤维带，厚度为1～2.5mm。
3.根据权利要求1所述的抗拉耐压性能高的光电复合缆，其特征在于，所述绝缘层(7)为交联聚乙烯生料带绕包层，所述填充层(9)为聚对苯二甲酰对苯二胺。
4.根据权利要求1所述的抗拉耐压性能高的光电复合缆，其特征在于，所述铠装层(2)由防弹芳纶丝芯层和绕包在所述防弹芳纶丝芯层外的中空镀锡铜丝层组成；所述中心加强芯(10)采用多根芳纶绞线绞合而成，优选采用加捻的芳纶绞线，有效改善光缆的柔韧性。
5.根据权利要求1所述的抗拉耐压性能高的光电复合缆，其特征在于，所述光纤单元中，光纤(6)采用抗弯不敏感的G657光纤，能够有效提高整体光缆的抗弯性能，光纤芯数为2-144芯，紧套层(5)采用聚四氟乙烯生料带缠绕，护套层(6)采用改性柔性较好的聚丙烯材料制作而成，能够有效改善光缆在恶劣环境温度下的柔韧性。
6.一种抗拉耐压性能高的光电复合缆的制备方法，应用权利要求1-5任意一项所述的抗拉耐压性能高的光电复合缆，其特征在于，具体包括下述步骤：
S1、中心加强芯的生产：选用加捻的芳纶绞线，并将芳纶绞线通过挤塑机挤制，完成中心加强芯的生产；
S2、光纤单元的生产：聚四氟乙烯生料带绕包在光纤外，在缠绕上护套层；
S3、导体单元的生产：对绝缘膜进行热碾，根据绕包的宽度，切去绝缘膜两侧边沿的多余部分，将绝缘膜由内而外依次绕包在导体上，对绕包后的绝缘膜表面进行加热抛光；
S4、以中心加强芯为中心，将光纤单元和导体单元沿同一方向绞合在一起；
S5、在外侧填充聚对苯二甲酰对苯二胺，再包裹上内保护层、铠装层和外保护层。
7.根据权利要求6所述的抗拉耐压性能高的光电复合缆的制备方法，其特征在于，步骤S4中，所述绞合节距为70-90mm。
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