专利名称：一种紧包光纤铠装主机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于光纤生产领域的紧包光纤铠装主机。
背景技术：
光缆作为信息传输的手段，已广泛用于国名经济的各个领域。然而光纤是一种石英材料，其直径仅0.125毫米，细而娇脆。在使用时需对光纤进行有效的机械保护。尤其在汽车，飞机，船运，野战通讯及室内光纤布线应用时。工作坏境恶劣，使用要求苛刻，更需要对光纤进行有效、可行、实用的机械保护。上世纪末，市场上出现了一种将紧包光纤100置于不锈钢针管内的技术，请参阅图1。所述不锈钢针管经过轧环形成不锈钢轧纹铠装200，因而具有一定弯曲柔性。然而由于制作困难，弯曲性能不佳，没有获得广泛应用。为了克服这些障碍，近年来国内外一些光缆生产商提出了在紧包光纤100外面实施不锈钢带螺旋管铠装300的技术，来代替不锈钢轧纹铠装200，请参阅图2。其制造难度大大降低。弯曲形，柔软性大大改善，因而更具有实用价值。研发对紧包光纤实施不锈钢带螺旋管铠装的铠装设备无疑是生产这种结构光缆的关键技术。光纤十分脆弱，在实施不绣钢带螺旋管铠装时，原则上不锈钢带不能触及光纤，不能对光纤施加任何径向、轴向的外力，也不能使光纤扭转。然而不锈钢带螺旋管铠装300形成过程中，不锈钢带螺旋管铠装300必然产生旋转，不锈钢带螺旋管铠装300的旋转必然会引起紧包光纤或光纤单元的旋转。从而对光纤产生外力，这是产品所不能接受的。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种紧包光纤铠装主机，其通过精确控制铠装过程中不绣钢带的进带量，从而消除不绣钢带螺旋管铠装形成过程中不绣钢带螺旋管铠装旋转对光纤所产生的外力。本发明的一种技术方案是:一种紧包光纤销装主机，包括:空心主轴电机、动力传动装置、旋转模头和成型模具；所述空心主轴电机包括外空心轴和内空心轴，所述外空心轴套接在所述内空心轴外圈；所述旋转模头输入端套接于所述外空心轴输出端；所述动力传动装置连接所述旋转模头的输入端和所述内空心轴的输入端，其特征在于:所述旋转模头包括第一齿轮、第二齿轮、第一轧辊、第二轧辊、第一传动轴、第二传动轴和隔板；所述隔板内置于所述旋转模头并将所述旋转模头内部的轴向空间隔断；所述第一齿轮套接在所述内空心轴输出端，所述第二齿轮与所述第一齿轮相互啮合，并与所述第一齿轮构成一对行星齿轮；所述第一轧辊和所述第二轧辊设置于所述旋转模头输出端的外端面上，所述第一轧辊和所述第二轧辊的圆周面是相切的，并且所述第一轧辊和所述第二轧辊只能相向转动，从而构成了一个轧辊组，所述第一轧辊的中心、所述第二轧辊的中心以及所述旋转模头输出端的外端面的圆心构成等腰三角形；所述第一传动轴的输出端与所述第一轧辊套接，所述第一传动轴的输入端在穿过所述隔板后，与所述第二齿轮套接；所述第二传动轴的输出端与所述第二轧辊套接，所述第二传动轴的输入端与所述隔板连接；所述成型模具包括轴向贯穿所述成型模具的模芯和进带槽，所述模芯是由一个旋转曲面所围成的，所述进带槽与所述模芯相切并相互连通；所述成型模具固定在所述旋转模头的输出端的外端面的圆心上，所述进带槽的进口在所述第一轧辊和所述第二轧辊的内公切线上。进一步的，所述动力传动装置包括:主带动轮、第一从带动轮、变速器、第二从带动轮和第三从带动轮；所述主带动轮套接在所述旋转模头输入端上，所述第一从带动轮套接在所述变速器的入轴端，所述第二从带动轮套接在所述变速器的出轴端，所述第三从带动轮套接在所述内空心轴输入端，所述主带动轮和所述第一从带动轮之间，以及第二从带动轮和所述第三从带动轮之间均由皮带连接。进一步的，所述第一传动轴和所述第二传动轴上分别套接第三齿轮和第四齿轮，所述第三齿轮和所述第四齿轮相互啮合。进一步的，从所述成型模具的输入端输出端，围成所述模芯的所述旋转曲面的曲率半径从大到小连续变化。进一步的，所述旋转模头的外圈设置料仓和钢丝导向拉伸装置。再进一步的，所述钢丝导向结构(O)，与所述轧辊组的之间设置导线针管，所述导向针管的轴向与所述第一轧辊和所述第二轧辊的内公切线共线。进一步的，所述轧辊组与所述成型模具之间设置导带模，所述导带模上设置轴向贯穿所述导带模的沟槽，所述沟槽的轴向与所述第一轧辊和所述第二轧辊的内公切线共线。采用了本发明的一种紧包光纤铠装主机的技术方案，即通过铠装主机上旋转模头，所述旋转摸头内置一对行星齿轮，再通过这对行星齿轮带动位于所述旋转模头输出端外端面的一对轧辊旋转，进而控制所述铠装主机的进带量。其技术效果是:通过对铠装主机进带量的精确控制，消除了对紧包光纤铠装时，在不锈钢带螺旋管铠装形成过程中，不锈钢带螺旋管铠装所发生的旋转，因此紧包光纤也不会随着不锈钢带螺旋管铠装发生旋转，因此紧包光纤不会再因为扭转外力而在铠装过程中发生折断。
图1为现有技术的钢管轧纹铠装光纤示意图；图2为现有技术的不锈钢带螺旋管铠装铠装光纤示意图。图3为装有本发明的一种紧包光纤铠装主机的紧包光纤铠装设备的整体结构示意图。图4为本发明的一种紧包光纤铠装主机的整体结构示意图。
图5为本发明的一种紧包光纤铠装主机的内部结构示意图。图6为本发明的一种紧包光纤铠装主机的旋转模头的轴向视图。图7为本发明的一种紧包光纤铠装主机的旋转模头输出端的外端面视图。图8为本发明的一种紧包光纤铠装主机的成型模具的端面视图。图9为本发明的一种紧包光纤铠装主机的成型模具的俯视剖视视图。图10本发明的一种紧包光纤铠装主机的导带模的轴向视图。图11本发明的一种紧包光纤铠装主机的导带模的径向半面剖视图。图12本发明的一种紧包光纤铠装主机的运行示意图。
具体实施例方式请参阅图3，紧包光纤铠装设备，包括主动放线柜400、紧包光纤铠装主机500和收排线柜600。其中主动放线柜400是用来释放光纤的，收排线柜600是用来搜集铠装后的紧包光纤的，这两个部分都是现有技术。本发明的一种紧包光纤铠装主机500，主要包括:空心主轴电机1、动力传动装置
2、旋转模头3和成型模具4。所述主动放线柜400释放出来的光纤100在依次经过所述空心主轴电机1、旋转模头3和成型模具4，完成不锈钢带螺旋管铠装后，由所述收排线柜600完成搜集。请参阅图3和图4，本发明的铠装主机置于机架5内，包括空心主轴电机1、动力传动装置2、旋转模头3和成型模具4。那么对于所述空心主轴电机2、所述旋转模头3和所述成型模具4来说，它们靠近所述主动放线柜400 —端称为输入端，靠近所述收排线柜600的一端称为输出端。请参阅图5，所述空心主轴电机I包括外空心轴11和内空心轴12，所述外空心轴11套接在所述内空心轴12的外圈，相应地所述外空心轴11和内空心轴12靠近所述主动放线柜400 —端称为输入端,靠近所述收排线柜600的一端称为输出端。所述旋转模头3输入端是开口的，所述旋转模头3输入端套接在所述外空心轴11输出端。所述动力传动装置2包括主带动轮21、第一从带动轮22、变速器23、第二从带动轮24、第三从带动轮25和皮带。所述主带动轮21套接在所述旋转模头3输入端，所述第一从带动轮22套接在所述变速器23的入轴端，所述第二从带动轮24套接在所述变速器23的出轴端，所述第三从带动轮套接在所述内空心轴12输入端。所述主带动轮21和所述第一从带动轮22之间，以及所述第二从带动轮24和所述第三从带动轮25之间均通过皮带连接。所述空心主轴电机I开始转动后，由所述外空心轴11带动所述旋转模头3转动，所述旋转模头3和所述外空心轴11转动的角速度是相同的，所述旋转模头3带动所述主带动轮21转动，而所述主带动轮21通过所述皮带带动所述第一从带动轮22的转动，所述第一从带动轮22通过所述变速器23带动所述第二从带动轮24的转动，所述第二从带动轮24通过所述皮带带动所述第三从带动轮25的转动，所述第三从带动轮25的转动带动所述内空心轴12的转动。所述外空心轴11和所述内空心轴12转动的角速度是不同的，所述外空心轴11和所述内空心轴12转动的角速度之差是通过所述变速器23进行控制的，本实施例中，所述变速器23是无极变速器。
请参阅图6和图7，本实施例中，所述旋转模头3包括第一齿轮31、第二齿轮32、第一轧棍33、第二轧棍34、第一传动轴35、第二传动轴36、和第三齿轮37、第四齿轮(图中未示)、隔板39、钢丝导向机构310、料仓311、导向针管312和导带模313。所述隔板39设内置于所述旋转模头3并将所述旋转模头3的内部空间轴向隔断。所述第一轧辊33和所述第二轧辊设34设置于所述旋转模头3输出端的外端面上，所述第一轧辊33和所述第二轧辊34的半径相同，所述第一轧辊33和所述第二轧辊34的圆周面是相切的，并且第一轧辊33和所述第二轧辊34只能相向转动，从而构成了一个轧辊组，所述第一轧辊33的中心、所述第二轧辊的中心34以及所述旋转模头3输出端的外端面的圆心构成等腰三角形；所述第一传动轴35输出端与所述第一轧辊33套接，所述第一传动轴35输入端在穿过所述隔板39后，与所述第二齿轮32套接；所述第二传动轴36输出端与所述第二轧辊34套接，所述第二传动轴34输入端连接在所述隔板39上；所述第一齿轮31套接在所述内空心轴12输出端，并与所述第二齿轮32啮合，构成一对行星齿轮。所述第二齿轮32既自转，又围绕所述第一齿轮31公转，由于所述第二齿轮32围绕所述第一齿轮31进行公转的角速度等于所述旋转模头3转动的角速度，即等于所述外空心轴11转动的角速度，所述第一齿轮11转动的角速度等于所述内空心轴12转动的角速度。所述第二齿轮32的自转的角速度取决于所述第一齿轮31转动和所述旋转模头3转动的角速度之差，即所述外空心轴11和所述内空心轴12转动的角速度之差。而所述外空心轴11和所述内空心轴12转动的角速度之差是由所述动力传动装置进行控制的，正是所述第一齿轮31转动和所述旋转模头3转动的角速度之差，即所述外空心轴11和所述内空心轴12转动的角速度之差决定了所述不绣钢带螺旋管铠装时，所述不锈钢带800的进带量。对所述紧包光纤进行不锈钢带螺旋管铠装时，当所述不锈钢带螺旋管铠装300的内径确定后，所述旋转模头3每转动一圈所要求的送带量即可按下面的等式进行确定:d = (1-1) XD式中d为不锈钢带螺旋管铠装的内径，D为所述第一轧辊或者所述第二轧辊的直径，i为所述动力传动装置2的传动比。所述传动比i决定了所述第一齿轮31转动和所述旋转模头3转动的角速度之差，即所述外空心轴11和所述内空心轴12转动的角速度之差。当所述等式成立以后，就可以消除在对所述紧包光纤100进行不锈钢带螺旋管铠装过程中，由不锈钢带螺旋管铠装300的旋转所引发的紧包光纤100的旋转。从而对所述紧包光纤100不产生扭转外力，可保证成型后的不锈钢带螺旋管铠装300直线前进不旋转，从而消除对所述不锈钢带螺旋管铠装300对所述紧包光纤所产生的扭转外力，从而保护所述紧包光纤100。所述第一传动轴35上套接所述第三齿轮37，所述第二传动轴36上套接所述第四齿轮(图中未示)，所述第三齿轮37和所述第四齿轮相互啮合。由于所述第一传动轴35带动所述第一轧辊33转动，所述第二轧辊带36动所述第二轧辊34转动，因此通过所述第三齿轮37和所述第四齿轮就可以保证所述第一轧辊33和所述第二轧辊34只能相向转动。同时，所述第三齿轮37和所述第四齿轮上轮齿的数目也是相等的，还可以保证所述第一轧辊33和所述第二轧辊34相向转动的角速度也是相等的。所述旋转模头的所述旋转模头3的外圈设置了料仓311和钢丝导向装置310，所述钢丝导向装置310也可以称为飞行器。所述料仓311实际上是一个专用的钢丝料盘，细圆钢丝紧密整齐的绕在该钢丝料盘上。所述铠装主机500工作时，随着所述旋转模头3的转动，所述第一轧辊33和所述第二轧辊34只能相向转动，借助所述第一轧辊33和所述第二轧辊34的相向转动，将所述钢丝700从所述料仓311拉出，再绕经所述钢丝导向装置310，导入所述第一轧辊33和所述第二轧辊34之间，进行轧扁和送带，得到用于进行不锈钢带螺旋管铠装的不锈钢带800。当所述料仓311中的钢丝用尽后，可以利用旋转模头3的动力，进行人工添加钢丝，也可将空的钢丝料盘取下，换上装好钢丝的钢丝料盘。请参阅图7、图8和图9，所述成型模具4包括轴向贯穿所述成型模具4的模芯41和进带槽42，所述模芯41是由一个旋转曲面所围成的，所述进带槽42与所述模芯41相切并相互连通；所述成型模具4固定在所述旋转模头3输出端的外端面的圆心上，所述进带槽42的进口在所述第一轧辊33和所述第二轧辊34的内公切线上。这样所述不锈钢带800在进入所述模芯41后，就可以沿着所述模芯41的旋转曲面弯曲成所述不锈钢带螺旋管铠装300。本实例中，从所述成型模具4的输入端到输出端，围成所述模芯41的所述旋转曲面的曲率半径从大到小连续变化，形成一个螺旋旋转曲面，所述螺旋旋转曲面还具有较小的锥角，这样可以控制不锈钢带螺旋管铠装300的螺旋角。请参阅图7，本实施例中，为了能将绕过所述钢丝导向机构的钢丝准确地导入所述所述第一轧辊33和所述第二轧辊34之间，因此要在所述钢丝导向机构310与所述轧辊组之间设置导线针管312，所述导向针管312的轴向与所述第一轧辊33和所述第二轧辊34的内公切线共线。请参阅图7、图10和图11本实施例中，在所述轧辊组与所述成型模具4之间还有一段距离，因此为了提高所述不锈钢带800的刚性，从而顺利进入所述成型模具4完成对所述紧包光纤的不锈钢带螺旋管铠装，在所述轧辊组与所述成型模具4之间设置导带模313，所述导带模313上设置轴向贯穿所述导带模313的沟槽3131，所述沟槽3131的轴向与所述第一轧辊33和所述第二轧辊34的内公切线共线。所述不锈钢带800沿所述沟槽3131前进不会弯曲。请参阅图12，本发明的一种铠装主机工作时，随着所述空心主轴电机I的所述外空心轴11带动所述旋转模头3的转动，所述第一轧辊33和第二轧辊34也相向转动，同时跟着所述旋转模头3转动，所述第一轧辊31和所述第二轧辊34将所述钢丝700拉入所述所述第一轧辊31和所述第二轧辊34之间，其中所述第二轧辊34可沿着所述第一轧辊31和所述第二轧辊34内公切线向垂直的方向进行5mm的平移，以便于所述钢丝700进入所述第一轧辊31和所述第二轧辊34之间。所述述第一轧辊31和所述第二轧辊34均由硬质合金制成，以便于将所述钢丝700压扁成所述不锈钢带800，所述成型模具4也随着所述旋转模头3转动，所述紧包光纤100从所述成型模具4的所述模芯41中心穿过的同时，所述成型模具4通过跟随所述旋转模头3转动，完成对所述紧包光纤的不锈钢带螺旋管铠装。为了不锈钢带螺旋管铠装的顺利进行，所述成型模具4也由硬质合金制成。此外，一套完整的紧包光纤铠装设备，还可以包括:自动控制装置，用于对记长、断带、带终、停机、不锈钢带螺旋管铠装转角等的自动控制。本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。
权利要求
1.一种紧包光纤销装主机，包括:空心主轴电机(I)、动力传动装置(2)、旋转模头(3)和成型模具(4)； 所述空心主轴电机⑴包括外空心轴(11)和内空心轴(12)，所述外空心轴(11)套接在所述内空心轴(12)外圈； 所述旋转模头(3)输入端套接于所述外空心轴(11)输出端； 所述动力传动装置(2)连接所述旋转模头(3)的输入端和所述内空心轴(12)的输入端，其特征在于: 所述旋转模头(3)包括第一齿轮(31)、第二齿轮(32)、第一轧辊(33)、第二轧辊(34)、第一传动轴(35)、第二传动轴(36)和隔板(39)； 所述隔板(39)内置于所述旋转模头(3)并将所述旋转模头(3)内部的轴向空间隔断； 所述第一齿轮(31)套接在所述内空心轴(12)输出端，所述第二齿轮(32)与所述第一齿轮(31)相互哨合，并与所述第一齿轮(31)构成一对行星齿轮； 所述第一轧辊(33)和所述第二轧辊(34)设置于所述旋转模头(3)输出端的外端面上，所述第一轧辊(33)和所述第二轧辊(34)的圆周面是相切的，并且所述第一轧辊(33)和所述第二轧辊(34)只能相向转动，从而构成了一个轧辊组，所述第一轧辊(33)的中心、所述第二轧辊的中心(34)以及所述旋转模头(3)输出端的外端面的圆心构成等腰三角形； 所述第一传动轴(35)的输出端与所述第一轧辊(33)套接，所述第一传动轴(35)的输入端在穿过所述隔板(39)后，与所述第二齿轮(32)套接； 所述第二传动轴(36)的输出端与所述第二轧辊(34)套接，所述第二传动轴(36)的输入端与所述隔板(39)连接； 所述成型模具(4)包括轴向贯穿所述成型模具(4)的模芯(41)和进带槽(42)，所述模芯(41)是由一个旋转曲面所围成的，所述进带槽(42)与所述模芯(41)相切并相互连通；所述成型模具(4)固定在所述旋转模头(3)的输出端的外端面的圆心上，所述进带槽(42)的进口在所述第一轧辊(33)和所述第二轧辊(34)的内公切线上。
2.根据权利要求1所述的紧包光纤铠装主机，其特征在于:所述动力传动装置包括:主带动轮(21)、第一从带动轮(22)、变速器(23)、第二从带动轮(24)和第三从带动轮(25)；所述主带动轮(21)套接在所述旋转模头(3)输入端上，所述第一从带动轮(22)套接在所述变速器(23)的入轴端，所述第二从带动轮(24)套接在所述变速器(23)的出轴端，所述第三从带动轮(25)套接在所述内空心轴(12)输入端，所述主带动轮(21)和所述第一从带动轮(22)之间，以及第二从带动轮(24)和所述第三从带动轮(25)之间均由皮带连接。
3.根据权利要求1或2所述的紧包光纤铠装主机，其特征在于:所述第一传动轴(35)和所述第二传动轴(36)上分别套接第三齿轮(37)和第四齿轮，所述第三齿轮(37)和所述第四齿轮相互啮合。
4.根据权利要求1或2所述的紧包光纤铠装主机，其特征在于:从所述成型模具(4)的输入端输出端，围成所述模芯(41)的所述旋转曲面的曲率半径从大到小连续变化。
5.根据权利要求1或2所述的紧包光纤铠装主机，其特征在于:所述旋转模头(3)的外圈设置料仓(311)和钢丝导向拉伸装置(310)。
6.根据权利要求5所述的紧包光纤铠装主机，其特征在于:所述钢丝导向结构(310)，与所述轧辊组的之间设置导线针管(312)，所述导向针管(312)的轴向与所述第一轧辊(33)和所述第二轧辊(34)的内公切线共线。
7.根据权利要求1或2所述的紧包光纤铠装主机，其特征在于:所述轧辊组与所述成型模具(4)之间设置导带模(313)，所述导带模(313)上设置轴向贯穿所述导带模(313)的沟槽(3131)，所述沟槽(3131)的轴向与所述第一轧辊(33)和所述第二轧辊(34)的内公切线共 线。
全文摘要
本发明公开了一种用于光纤生产领域的紧包光纤铠装主机。包括空心主轴电机、动力传动装置、旋转模头和成型模具，所述成型模具旋转模头输出端的外端面的圆心上，所述旋转模头输出端的外端面上设置第一轧辊和第二轧辊，所述第一轧辊和所述第二轧辊是相切的并且只能相向转动，所述第一轧辊的中心、所述第二轧辊的中心以及所述旋转模头输出端的外端面的圆心构成等腰三角形，所述第一轧辊和所述第二轧辊的相向转动由所述动力传动装置控制。其技术效果是消除了不锈钢带螺旋管铠装所发生的旋转，因此紧包光纤也不会随着不锈钢带螺旋管铠装发生旋转，因此紧包光纤不会再因为扭转外力而在铠装过程中发生折断。
文档编号G02B6/44GK103185936SQ20111045510
公开日2013年7月3日 申请日期2011年12月30日 优先权日2011年12月30日
发明者谢谊健, 徐宽 申请人:上海伟业创兴机电设备有限公司