CN204076786U - 一种光纤松套管生产装置 - Google Patents

Abstract

一种光纤松套管生产装置，包括挤出机头、轮式牵引机构、温水冷却水槽、冷水冷却水槽、吹干机构、余长调制装置、辅助牵引机构、收线张力控制机构和收线盘机构，上述挤出机头、温水冷却水槽、冷水冷却水槽、吹干机构、余长调制装置、辅助牵引机构、收线张力控制机构和收线盘机构沿着光纤输送方向依次设置，上述余长调制装置与辅助牵引机构电连接；其特征在于：上述温水冷却水槽内设有前置张力控制机构，上述前置张力控制机构将温水冷却水槽分为两个温水段，前置张力控制机构与挤出机头之间的温水冷却水槽部分为第一温水段，前置张力控制机构与冷水冷却水槽之间的温水冷却水槽部分为第二温水段；上述轮式牵引机构设在温水冷却水槽的第二温水段内。

Description

一种光纤松套管生产装置

技术领域

本实用新型涉及一种光纤松套管生产设备，更具体地说，本实用新型涉及一种光纤松套管生产装置。

背景技术

目前，在光纤通信网络中，广泛地使用松套层绞式和中心管式光缆，在这些结构的光缆中，光纤松套管是其构成的核心部件。

如图1所示，现有的光纤松套管一般包括光纤01、松套管02和光纤油膏03，上述光纤01设在松套管02内，上述光纤01和松套管02之间的间隙充满光纤油膏03；上述松套管02一般由聚酯塑料制成，上述松套管02能够为光纤01提供机械保护；上述光纤油膏03一般采用触变型光纤油膏，上述光纤油膏03的作用是既保证光纤松套管的纵向阻水性能，又保证光纤01在受到拉伸或弯曲时能够在松套管02内自由移动。

为了保证光缆具有良好的机械性能、环境性能和传输性能，满足光纤传输网络的要求，必须对松套管02内光纤01的余长进行有效的控制。

如图2所示，现有的光纤松套管生产装置一般包括挤出机头1、轮式牵引机构2、温水冷却水槽3、冷水冷却水槽4、吹干机构5、余长调制装置6、辅助牵引机构7、收线张力控制机构8和收线盘机构9，上述挤出机头1、温水冷却水槽2、冷水冷却水槽4、吹干机构5、余长调制装置6、辅助牵引机构7、收线张力控制机构8和收线盘机构9沿着光纤01的输送方向依次设置，上述余长调制装置6与辅助牵引机构7电连接，图2中的直线箭头方向表示光纤01的输送方向，上述轮式牵引机构2设在温水冷却水槽3内。

采用现有的光纤松套管生产装置生产光纤松套管时，光纤01和光纤油膏经过挤出机头1时，进入到由机头1挤出的松套管02内，从而形成光纤松套管，光纤松套管在轮式牵引机构2的牵引下向前输送，沿着图2中直线箭头的方向为前，这样，光纤松套管经过温水冷却水槽3、冷水冷却水槽4的冷却成型后，通过吹干机构5吹干，经由余长调制装置6，再由辅助牵引机构7牵引而继续向前输送，然后，在收线张力控制机构8的控制到达收线盘机构9，最后，由收线盘机构9收线。

在现有光纤松套管生产装置生产光纤松套管的过程中，光纤01以一定的放线张力和光纤油膏一同经过挤出机头1时，进入到由机头1挤出的松套管02内，从而形成光纤松套管，光纤松套管的松套管02在温水冷却水槽3中快速结晶收缩，这样，在松套管02的结晶收缩力、光纤01的张力和光纤油膏03的粘滞力的共同作用下，位于温水冷却水槽3内且未经过牵引轮2的光纤松套管段产生初始光纤余长，光纤松套管经过温水冷却水槽3后，再依次经过冷水冷却水槽4、吹干机构5、余长调制装置6、辅助牵引机构7，通过余长调制装置6控制辅助牵引机构7的牵引速度，控制松套管02在冷水冷却水槽4段所受的张力，使松套管02在张力下在冷水冷却水槽4中进行冷却收缩和少量结晶收缩，从而达到控制光纤余长的目的，通过改变张力和热水与冷水的温差也可以控制光纤余长。同时，由于松套管02在收线上盘前再经过收线张力控制机构8使松套管02处于张紧状态，所以，收线张力的大小也会影响到光纤松套管的光纤余长。这样，在光纤01放线张力和冷水温度确定后，通过调整温水冷却水槽3中水的温度、余长调制装置6的张力和/或收线张力控制机构8的收线张力，从而达到调整控制光纤余长的目的。

虽然现有的光纤松套管生产装置具有操作方便、控制简单、光纤余长调整方便等优点，但是，通过现有光纤松套管生产装置生产出来的光纤松套管，其松套管存在后收缩大的缺陷，具体表现为：

（1）在进行大盘长生产时，光纤余长的变化很大，生产出的光纤松套管在收线盘内外两端处的光纤余长比中间段的光纤余长差别大，且中间段的光纤余长变化大、不稳定。并且，当生产速度越高时，产品中光纤的余长变化越大。 

（2）光纤松套管经一段时间存放后，光纤余长会变大。

在现有光纤松套管生产装置生产光纤松套管的过程中，之所以会造成松套管后收缩大，其主要原因是：

1）松套管材料的挤出方式必须采用大拉伸比的挤管方式，并且，这种拉伸是定向拉伸的；

2）松套管在冷却水槽的水中快速通过时，松套管的外表面与冷却水槽内的水之间存在一定的摩擦力；

3）松套管材料的结晶主要是在挤出机头至轮式牵引机构之间的温水段内完成，同时，在前两个因素的共同作用下，松套管材料是在强制拉伸的状态下结晶的，松套管材料的分子链呈图3所示的定向排列，这是一种不稳定的状态，当张力变小或消失，温度为常温时，松套管材料的分子链向图4所示的稳定状态转变，此时，松套管就会变短，容易出现松套管后收缩，导致光纤余长增加。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种能够消除松套管后收缩的光纤松套管生产装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案如下：

一种光纤松套管生产装置，包括挤出机头、轮式牵引机构、温水冷却水槽、冷水冷却水槽、吹干机构、余长调制装置、辅助牵引机构、收线张力控制机构和收线盘机构，上述挤出机头、温水冷却水槽、冷水冷却水槽、吹干机构、余长调制装置、辅助牵引机构、收线张力控制机构和收线盘机构沿着光纤输送方向依次设置，上述余长调制装置与辅助牵引机构电连接；其特征在于：上述温水冷却水槽内设有前置张力控制机构，上述前置张力控制机构将温水冷却水槽分为两个温水段，前置张力控制机构与挤出机头之间的温水冷却水槽部分为第一温水段，前置张力控制机构与冷水冷却水槽之间的温水冷却水槽部分为第二温水段；上述轮式牵引机构设在温水冷却水槽的第二温水段内。

采用本光纤松套管生产装置生产光纤松套管时，松套管材料在第一温水段中的结晶状况与现有技术的相同，即松套管材料是在强制拉伸状态下结晶，第一温水段的主要作用是使松套管结晶并具有一定硬度，从而使其在前置张力控制机构中具有一定抗压能力，以方便于光纤松套管的牵引；在第二温水段中，通过前置张力控制机构将松套管的张力控制在零或零的附近，从而使松套管回火并处于松弛、自由状态下继续结晶，这样便解决了松套管的后收缩问题；并且，通过调整第二温水段中水的温度（冷水温度固定）就可以生产出期望光纤余长的低后收缩光纤松套管。

作为本实用新型中前置张力控制机构的优选技术方案，所述前置张力控制机构包括前置牵引机构、张力控制器和张力检测器；上述前置牵引机构设在温水冷却水槽内，上述前置牵引机构将温水冷却水槽分为两个温水段，前置牵引机构与挤出机头之间的温水冷却水槽部分为第一温水段，前置牵引机构与冷水冷却水槽之间的温水冷却水槽部分为第二温水段；上述张力控制器设在前置牵引机构上；上述张力检测器设在前置牵引机构和轮式牵引机构之间的第二温水段内；上述张力检测器与张力控制器的信号输入端电连接，上述张力控制器的信号输出端与前置牵引机构电连接。

上述前置牵引机构的主要作用是以合适的速度牵引松套管，使前置牵引机构与轮式牵引机构之间的松套管处于零张力或微小张力的松弛状态；

上述张力检测器主要用于检测光纤与松套管的总张力；

上述张力控制器计算总张力与光纤放线张力的差值，再根据此差值调整前置牵引机构的牵引速度，从而实现松套管张力的调节；

当松套管的张力太大时，张力控制器便会发出一个信号给前置牵引机构，使前置牵引机构的牵引速度加快，这样，松套管的张力便会变小，从而使松套管处于零张力或微小张力的松弛状态；

当松套管的张力太小时，张力控制器便会发出另一个信号给前置牵引机构，使前置牵引机构的牵引速度减慢，这样，松套管的张力便会变大，从而使松套管处于零张力或微小张力的松弛状态。

作为本实用新型中前置张力控制机构的进一步改进技术方案，所述前置牵引机构可前后移动地设在温水冷却水槽内。

当松套管进入前置牵引机构时，松套管在受到牵引力的同时也受到压力，为了防止松套管被压扁变形，松套管在进入前置牵引机构时必须具有一定的硬度，由于前置牵引机构可前后移动地设在温水冷却水槽内，所以，通过前后移动前置牵引机构，可以调整第一温水段的长度，从而保证松套管在进入前置牵引机构时具有一定的硬度。

作为本实用新型中前置牵引机构的优选技术方案，所述前置牵引机构包括基座、上牵引履带、下牵引履带和压紧控制器；上述基座可前后移动地设在温水冷却水槽内，上述基座将温水冷却水槽分为两个温水段，基座与挤出机头之间的温水冷却水槽部分为第一温水段，基座与冷水冷却水槽之间的温水冷却水槽部分为第二温水段，上述基座与张力控制器固定连接；上牵引履带、下牵引履带和压紧控制器分别设在基座上，上牵引履带位于下牵引履带的上方，上牵引履带和下牵引履带的动力机构与张力控制器的信号输出端电连接；上述压紧控制器设在上牵引履带和下牵引履带上，上牵引履带和下牵引履带通过压紧控制器压紧配合。

上述前置牵引机构采用履带式牵引，上牵引履带和下牵引履带之间的压紧力通过压紧控制器进行调节，上述压紧控制器最好采用精密的气压控制，从而使上牵引履带和下牵引履带施加给松套管的压力保持在合适的范围，既不会压扁松套管，又具有足够的牵引力。

作为本实用新型中张力检测器的优选技术方案，所述张力检测器包括后导轮、中间导轮、前导轮和张力感应元件，上述后导轮、中间导轮和前导轮沿着光纤的输送方向依次设置，上述后导轮和前导轮的安装位置位于同一高度上，上述中间导轮的安装位置高于后导轮和前导轮的安装位置；上述张力感应元件设在中间导轮上，上述张力感应元件与张力控制器的信号输入端电连接。

由于后导轮、中间导轮和前导轮沿着光纤的输送方向依次设置，上述后导轮和前导轮的安装位置位于同一高度上，上述中间导轮的安装位置高于后导轮和前导轮的安装位置，所以，后导轮和中间导轮之间的部分松套管、中间导轮和前导轮之间的部分松套管两者之间具有一个夹角α；

因此，松套管张力的计算公式为：TT=T－n*TF（TT：松套管张力；T：牵引张力；n：光纤根数；TF：单根光纤放线张力），牵引张力T分解出一个垂直方向的力，由中间导轮上的张力感应元件将检测出的牵引张力信号传递给张力控制器，再由张力控制器根据计算出的松套管张力TT对前置牵引机构的牵引速度进行调整。

本实用新型对照现有技术的有益效果是：由于本光纤松套管生产装置中的温水冷却水槽内设有前置张力控制机构，上述前置张力控制机构将温水冷却水槽分为两个温水段，前置张力控制机构与挤出机头之间的温水冷却水槽部分为第一温水段，前置张力控制机构与冷水冷却水槽之间的温水冷却水槽部分为第二温水段；上述轮式牵引机构设在温水冷却水槽的第二温水段内；所以，在第一温水段中，松套管材料的结晶状况与现有技术的相同，即松套管材料是在强制拉伸状态下结晶，从而使松套管结晶并具有一定硬度，因此，松套管在前置张力控制机构中具有一定抗压能力，以方便于光纤松套管的牵引；在第二温水段中，通过前置张力控制机构将松套管的张力控制在零或零的附近，从而使松套管回火并处于松弛、自由状态下继续结晶，这样便解决了松套管的后收缩问题；并且，通过调整第二温水段中水的温度（冷水温度固定）就可以生产出期望光纤余长的低后收缩光纤松套管。

同时，通过本光纤松套管生产装置所生产的光纤松套管在常温下长时间放置，其光纤余长不会出现大的变化。

另外，本光纤松套管生产装置还具有结构简单、设计合理、操作方便、自动化程度高、生产效率高等优点。

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步的说明。

附图说明   

图1是现有的光纤松套管的结构示意图；

图2是现有的光纤松套管生产装置的结构示意图；

图3是松套管材料在强制拉伸下结晶时的分子链排列示意图；

图4是松套管材料在常态下的分子链排列示意图；

图5是本实用新型优选实施例的结构示意图；

图6是图5中温水冷却水槽和前置张力控制机构的放大图。

具体实施方式  

如图5和图6所示，本优选实施例中的光纤松套管生产装置，包括挤出机头1、轮式牵引机构2、温水冷却水槽3、冷水冷却水槽4、吹干机构5、余长调制装置6、辅助牵引机构7、收线张力控制机构8、收线盘机构9和前置张力控制机构10，上述挤出机头1、温水冷却水槽3、冷水冷却水槽4、吹干机构5、余长调制装置6、辅助牵引机构7、收线张力控制机构8和收线盘机构9沿着光纤01的输送方向依次设置；

图5和图6中的直线箭头方向表示光纤01的输送方向；

上述余长调制装置6与辅助牵引机构7电连接；

上述前置张力控制机构10包括前置牵引机构11、张力控制器12和张力检测器13，上述前置牵引机构11包括基座110、上牵引履带111、下牵引履带112和压紧控制器113；上述张力检测器13包括后导轮131、中间导轮132、前导轮133和张力感应元件130；

上述基座110可前后移动地设在温水冷却水槽3内，上述基座110将温水冷却水槽3分为两个温水段，基座110与挤出机头1之间的温水冷却水槽部分为第一温水段31，基座110与冷水冷却水槽4之间的温水冷却水槽部分为第二温水段32；上牵引履带111、下牵引履带112和压紧控制器113分别设在基座110上，上牵引履带111位于下牵引履带112的上方，上牵引履带111和下牵引履带112的动力机构114与张力控制器12的信号出端电连接；上述压紧控制器113设在上牵引履带111和下牵引履带112上，上牵引履带111和下牵引履带112通过压紧控制器113压紧配合；

上述轮式牵引机构2设在温水冷却水槽3的第二温水段32内；

上述张力控制器12固定地设在前置牵引机构10的基座110上；

上述张力检测器13设在前置牵引机构11和轮式牵引机构2之间；上述后导轮131、中间导轮132和前导轮133沿着光纤01的输送方向依次设置，上述后导轮131和前导轮133的安装位置位于同一高度上，上述中间导轮132的安装位置高于后导轮131和前导轮133的安装位置；上述张力感应元件130设在中间导轮132上，上述张力感应元件130与张力控制器12的信号输入端电连接。

采用本光纤松套管生产装置生产光纤松套管时，光纤01以一定的放线张力和光纤油膏一同经过挤出机头1时，进入到由机头1挤出的松套管02内，从而形成光纤松套管，光纤松套管的松套管02在第一温水段31中的结晶状况与现有技术的相同，即松套管材料是在强制拉伸状态下结晶，第一温水段31的主要作用是使松套管02结晶并具有一定硬度，从而松套管02在前置牵引机构11中具有一定抗压能力，以方便于前置牵引机构11的牵引，并且，通过前后移动前置牵引机构11的基座110，可以调整第一温水段31的长度，从而保证松套管02在进入前置牵引机构11时具有一定的硬度；在第二温水段32中，通过前置张力控制机构10将松套管02的张力控制在零或零的附近，从而使松套管02回火并处于松弛、自由状态下继续结晶，这样便解决了松套管02的后收缩问题；这样，通过调整第二温水段32中水的温度（冷水温度固定）就可以生产出期望光纤余长的低后收缩光纤松套管。

下面详细介绍前置张力控制机构10的工作原理：

当松套管02进入前置牵引机构11时，上述前置牵引机构11以合适的速度牵引松套管02，使前置牵引机构11与轮式牵引机构2之间的松套管02处于松弛、自由状态；上述前置牵引机构11采用履带式牵引，上牵引履带111和下牵引履带112之间的压紧力通过压紧控制器113进行调节，上述压紧控制器113采用精密的气压控制，从而使上牵引履带111和下牵引履带112施加给松套管02的压力保持在合适的范围，既不会压扁松套管，又具有足够的牵引力；

在前置牵引机构11牵引松套管02的过程中，由于后导轮131和中间导轮132之间的部分松套管、中间导轮132和前导轮133之间的部分松套管两者之间具有一个夹角α，所以，松套管02的张力计算公式为：TT=T－n*TF（TT：松套管张力；T：牵引张力；n：光纤根数；TF：单根光纤放线张力），牵引张力T分解出一个垂直方向的力，由中间导轮132上的张力感应元件130将检测出的牵引张力信号传递给张力控制器12，上述张力控制器12根据张力感应元件130传递的信号，计算光纤与松套管的总张力与光纤放线张力的差值，再根据此差值调整前置牵引机构11的牵引速度，从而实现松套管02张力的调节；

当松套管02的张力太大时，张力控制器12便会发出一个信号给前置牵引机构11，使前置牵引机构11的牵引速度加快，这样，松套管02的张力便会变小，从而使松套管02处于松弛、自由状态；

当松套管02的张力太小时，张力控制器12便会发出另一个信号给前置牵引机构11，使前置牵引机构11的牵引速度减慢，这样，松套管02的张力便会变大，从而使松套管02处于松弛、自由状态。

上述挤出机头1、轮式牵引机构2、温水冷却水槽3、冷水冷却水槽4、吹干机构5、余长调制装置6、辅助牵引机构7、收线张力控制机构8、收线盘机构9、上牵引履带111、下牵引履带112、压紧控制器113和张力感应元件130等均为现有技术，在此就不再作进一步的介绍。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并非用来限定本实用新型的实施范围；即凡依本实用新型的权利要求范围所做的等同变换，均为本实用新型的权利要求范围所覆盖。

Claims (5)

1.一种光纤松套管生产装置，包括挤出机头、轮式牵引机构、温水冷却水槽、冷水冷却水槽、吹干机构、余长调制装置、辅助牵引机构、收线张力控制机构和收线盘机构，上述挤出机头、温水冷却水槽、冷水冷却水槽、吹干机构、余长调制装置、辅助牵引机构、收线张力控制机构和收线盘机构沿着光纤输送方向依次设置，上述余长调制装置与辅助牵引机构电连接；其特征在于：上述温水冷却水槽内设有前置张力控制机构，上述前置张力控制机构将温水冷却水槽分为两个温水段，前置张力控制机构与挤出机头之间的温水冷却水槽部分为第一温水段，前置张力控制机构与冷水冷却水槽之间的温水冷却水槽部分为第二温水段；上述轮式牵引机构设在温水冷却水槽的第二温水段内。

2.根据权利要求1所述的光纤松套管生产装置，其特征在于：所述前置张力控制机构包括前置牵引机构、张力控制器和张力检测器；上述前置牵引机构设在温水冷却水槽内，上述前置牵引机构将温水冷却水槽分为两个温水段，前置牵引机构与挤出机头之间的温水冷却水槽部分为第一温水段，前置牵引机构与冷水冷却水槽之间的温水冷却水槽部分为第二温水段；上述张力控制器设在前置牵引机构上；上述张力检测器设在前置牵引机构和轮式牵引机构之间的第二温水段内；上述张力检测器与张力控制器的信号输入端电连接，上述张力控制器的信号输出端与前置牵引机构电连接。

3.根据权利要求2所述的光纤松套管生产装置，其特征在于：所述前置牵引机构可前后移动地设在温水冷却水槽内。

4.根据权利要求3所述的光纤松套管生产装置，其特征在于：所述前置牵引机构包括基座、上牵引履带、下牵引履带和压紧控制器；上述基座可前后移动地设在温水冷却水槽内，上述基座将温水冷却水槽分为两个温水段，基座与挤出机头之间的温水冷却水槽部分为第一温水段，基座与冷水冷却水槽之间的温水冷却水槽部分为第二温水段，上述基座与张力控制器固定连接；上牵引履带、下牵引履带和压紧控制器分别设在基座上，上牵引履带位于下牵引履带的上方，上牵引履带和下牵引履带的动力机构与张力控制器的信号输出端电连接；上述压紧控制器设在上牵引履带和下牵引履带上，上牵引履带和下牵引履带通过压紧控制器压紧配合。

5.根据权利要求2所述的光纤松套管生产装置，其特征在于：所述张力检测器包括后导轮、中间导轮、前导轮和张力感应元件，上述后导轮、中间导轮和前导轮沿着光纤的输送方向依次设置，上述后导轮和前导轮的安装位置位于同一高度上，上述中间导轮的安装位置高于后导轮和前导轮的安装位置；上述张力感应元件设在中间导轮上，上述张力感应元件与张力控制器的信号输入端电连接。