多芯光纤束松套管及其制造方法和纱线缠绕装置与流程

本发明涉及多芯光纤制造领域，具体涉及一种多芯光纤束松套管及其制造方法和纱线缠绕装置。

背景技术：

目前，当前在生产超过单管12芯光纤时，为了便于颜色的识别一般都采用加色环或光纤束的识别方法。但色环的识别在光线不充足的地方存在一定的难度，例如夜间施工或井下施工时，由于光纤本色比较细，色环只是在原有颜色的基础上多了几个黑色或其他颜色的点，使用时容易识别错误，对光缆的施工要求较高。光纤束的方法是将所有光纤分成等量的若干组，每组光纤外分别采用不同颜色纱线等缠绕成束，从而加以区分。此方法虽然可以有效识别色谱，但生产工艺较复杂，对生产设备要求也较高，一般的公司均难以满足。

技术实现要素：

本发明针对上述问题，提出了一种多芯光纤束松套管，解决了现有多芯光纤套管难以辨认且生产工艺复杂的缺陷。

本发明采取的技术方案如下：

一种多芯光纤束松套管，包括:光纤基束、若干层光纤层束和保护层；若干层光纤层束由内而外依次相套排列；所述光纤基束位于最内层光纤层束的中心；所述保护层包套在最外层的光纤层束外表面；

所述光纤基束与光纤层束均具有相等根数的光纤；所述光纤基束的光纤与光纤层束的光纤具有相同的色谱数；所述光纤基束和位于内层的光纤层束外表面缠绕有纱线。

本发明采取若干层光纤层束由内而外依次相套排列，在光纤基束和光纤层束之间以及任意两层光纤层束之间设置缠绕的纱线；其生产工艺更简单，不同层次的光纤束更易于辨认。

可选的，最外层的所述光纤层束与保护层之间填充有纤膏。可以在最外层的光纤层束与保护层之间填充有纤膏以提高多芯光纤束松套管的防水性能。

本发明还公开了一种用于制造多芯光纤束松套管的方法，包括以下步骤：

1)第一光纤放线架组放出的不同色谱的光纤汇聚成光纤基束；

2)纱线缠绕装置放出纱线，并将纱线缠绕在光纤基束上；

3)缠绕有纱线的光纤基束牵引进入第二光纤放线架组；所述第二光纤放线架组将不同色谱的光纤汇聚在光纤基束表面形成第一层光纤层束；

4)纱线缠绕装置放出纱线，并将纱线缠绕在第一层光纤层束上；

5)缠绕有纱线的第一层光纤层束牵引进入第三光纤放线架组；所述第三光纤放线架组将不同色谱的光纤汇聚在第一层光纤层束表面形成第二层光纤层束；

6)多次重复步骤4)和步骤5)的纱线缠绕操作和和光纤汇聚操作，直至牵引光纤层束依次经过纱线缠绕装置和第n光纤放线架组分别进行缠绕纱线和汇聚光纤，生产出第n-1层光纤层束；

7)将包套好的具有第n层光纤层束的光纤束再通过挤塑机挤塑，冷却后形成包套的保护层；

所述第一光纤放线架组至第n光纤放线架组均包括等数量的若干组光纤放线装置；所述第二光纤放线架组至第n光纤放线架组还均包括汇线装置；所述光纤放线装置上设有四个单色谱光纤放线组件，所述单色谱光纤放线组件用于放出单色谱光纤；所述汇线装置用于单色谱光纤汇聚成单方向的光纤束。该工艺流水线依次生产，其生产便利；用到的第一光纤放线架组至第n光纤放线架结构一致，便于生产。

可选的，所述单色谱光纤放线组件包括光纤盘和滑轮系统，所述光纤盘放出的光纤经过滑轮系统转入汇线装置；所述滑轮系统由一对并列的滑轮构成。

本发明还公开了一种纱线缠绕装置，包括：锥形纱线套管和汇线模，所述锥形纱线套管上缠绕有纱线，所述锥形纱线套管在光纤束的牵引下放出纱线；所述锥形纱线套管设有便于光纤束穿过的轴向的通孔；所述汇线模包括设有穿孔的固定块。

可选的，所述锥形纱线套管最小端的与汇线模之间的最小距离为8cm～10cm。两者之间的距离如果过大或过小，超出8cm～10cm，会使得缠绕线打结或不易放出。

可选的，所述第n光纤放线架组上的汇线模的穿孔直径d_n＝1.16＊N^1/2＊d₀+(1.5+0.3n)。

可选的，所述各锥形纱线套管的半锥度角β应不小于锥形纱线套管最小端与成束后的光纤之间的最小夹角α的5倍，其中：

tanα＝(D_n/L)/2＝(d_n+2δ)/(2L)＝(1.16＊N^1/2＊d₀+1.5+0.3n+2δ)/(2L)。设置所述第n光纤放线架组上的穿孔直径d_n＝1.16*N^1/2*d₀+(1.5+0.3n)。且所述各锥形纱线套管的半锥度角β应不小于锥形纱线套管最小端与成束后的光纤之间的最小夹角α的5倍，使得各组放线架纱线的放线协调一致，不容易紊乱。

可选的，所述通孔的内径等于穿孔的内径。设置通孔的内径等于穿孔的内径，进一步保证了缠绕汇线的效果。

本发明还公开了一种光缆，包括多芯光纤束松套管，所述多芯光纤束松套管为上述的多芯光纤束松套管。

本发明的有益效果是：本发明采取若干层光纤层束由内而外依次相套排列，在光纤基束和光纤层束之间以及任意两层光纤层束之间设置缠绕的纱线；其生产工艺更简单，不同层次的光纤束更易于辨认。

附图说明：

图1是本发明实施例一的多芯光纤束松套的剖面结构示意图；

图2是本发明实施例二的多芯光纤束松套的剖面结构示意图；

图3是本发明实施例三光纤放线架组与纱线缠绕装置的结构示意图；

图4是本发明实施例三的纱线缠绕装置的结构示意图。

图中各附图标记为：

1、光纤基束；2、光纤层束；3、保护层；4、纱线；5、第一光纤放线架组；6、第二光纤放线架组；7、第三光纤放线架组；8、纱线缠绕装置；9、第n光纤放线架组；10、锥形纱线套管；11、汇线模；12、光纤放线装置；13、汇线装置；14、通孔；15、穿孔；16、单色谱光纤放线组件；17、光纤盘；18、滑轮系统；19、固定块；20、滑轮；21、挤塑机。

具体实施方式：

下面结合各附图，对本发明做详细描述。

本发明中所述的n为光纤放线架组的序号(从远离机头挤塑位置开始计数，如图3从上到下计数，)。

本发明中锥形纱线套管最小端的与汇线模之间的最小距离为附图4中的k所示。

实施例一：本发明公开了一种多芯光纤束松套管(见附图1)，包括:光纤基束1、若干层光纤层束2和保护层3；若干层光纤层束2由内而外依次相套排列；所述光纤基束1位于最内层光纤层束2的中心；所述保护层3包套在最外层的光纤层束2外表面；

所述光纤基束1与光纤层束2均具有相等根数的光纤；所述光纤基束1的光纤与光纤层束2的光纤具有相同的色谱数；所述光纤基束1和位于内层的光纤层束2外表面缠绕有纱线4。

本实施例为干式结构，这里的纱线4采用阻水纱线4。所述光纤基束1与光纤层束2均具有相等根数以及若干种色谱的光纤；管线所述光纤基束1外表面缠绕有纱线4；所述光纤层束2与光纤层束2之间同样设有纱线4，所述纱线4缠绕在位于内层的光纤层束2上。本实施例的保护层3采用PBT材质(聚对苯二甲酸丁二醇酯)。本实施例为12种色谱的光纤基束1和光纤层束2。

本发明中的最外层的光纤层束2外表面不用纱线4缠绕。

实施例二：本发明公开了一种多芯光纤束松套管(见附图2)，包括:光纤基束1、若干层光纤层束2和保护层3；若干层光纤层束2由内而外依次相套排列；所述光纤基束1位于最内层光纤层束2的中心；所述保护层3包套在最外层的光纤层束2外表面；

所述光纤基束1与光纤层束2均具有相等根数的光纤；所述光纤基束1的光纤与光纤层束2的光纤具有相同的色谱数；所述光纤基束1和位于内层的光纤层束2外表面缠绕有纱线4。最外层的所述光纤层束2与保护层3之间填充有纤膏。可以在最外层的光纤层束2与保护层3之间填充有纤膏以提高多芯光纤束松套管的防水性能。本实施例为填充式结构。本实施例的保护层3采用PBT材质(聚对苯二甲酸丁二醇酯)。本实施例为12种色谱的光纤基束1和光纤层束2。

本发明公开了一种光缆，包括多芯光纤束松套管，所述多芯光纤束松套管为上述的多芯光纤束松套管。

实施例三：本发明还公开了一种用于制造多芯光纤束松套管的方法(见附图3)，包括以下步骤：

1)第一光纤放线架组5放出的不同色谱的光纤汇聚成光纤基束1；

2)纱线缠绕装置8放出纱线4，并将纱线4缠绕在光纤基束1上；

3)缠绕有纱线4的光纤基束1牵引进入第二光纤放线架组6；所述第二光纤放线架组6将不同色谱的光纤汇聚在光纤基束1表面形成第一层光纤层束2；

4)纱线缠绕装置8放出纱线4，并将纱线4缠绕在第一层光纤层束2上；

5)缠绕有纱线4的第一层光纤层束2牵引进入第三光纤放线架组7；所述第三光纤放线架组7将不同色谱的光纤汇聚在第一层光纤层束2表面形成第二层光纤层束2；

6)多次重复步骤4)和步骤5)的纱线4缠绕操作和光纤汇聚操作，直至牵引光纤层束2依次经过纱线缠绕装置8和第n光纤放线架组9分别进行缠绕纱线4和汇聚光纤，生产出第n-1层光纤层束2；

7)将包套好的具有n-1层光纤层束2的光纤束在通过注塑机注塑，冷却后形成包套的保护层3；

所述第一光纤放线架组5至第n光纤放线架组9均包括等数量的若干组光纤放线装置12；所述第二光纤放线架组6至第n光纤放线架组9还均包括汇线装置13；所述光纤放线装置12上设有四个并列设置的单色谱光纤放线组件16，所述单色谱光纤放线组件16用于放出单色谱光纤；所述汇线装置13用于单色谱光纤汇聚成单方向的光纤束。该工艺流水线依次生产，其生产便利；用到的第一光纤放线架组5至第n光纤放线架结构一致，便于生产。

所述单色谱光纤放线组件16包括光纤盘17和滑轮20系统18，所述光纤盘17放出的光纤经过滑轮20系统18转入汇线装置13；所述滑轮20系统18由一对并列的滑轮20构成。

本发明中，对于干式结构，在生产出使用阻水纱线4缠绕的光纤基束1和光纤层束2后，通过挤塑机21将PBT材质熔融包覆在光纤束外，水冷后形成保护层3。对于填充式结构，在生产出使用阻水纱线4缠绕的光纤基束1和光纤层束2后，在最外层的光纤层束2的外表面使用填充装置填充纤膏后，再通过挤塑机21将PBT材质熔融包覆在光纤束外，水冷后形成保护层3。

本发明还公开了一种纱线缠绕装置8(见附图4)，包括：锥形纱线套管10和汇线模11，所述锥形纱线套管10上缠绕有纱线4，所述锥形纱线套管10在光纤束的牵引下放出纱线4；所述锥形纱线套管10设有便于光纤束穿过的轴向的通孔14；所述汇线模11包括设有穿孔15的固定块19。

所述锥形纱线4套管最小端的与汇线模11之间的最小距离为8cm～10cm。两者之间的距离如果过大或过小，超出8cm～10cm，会使得缠绕线打结或不。所述第n光纤放线架组9的后续紧邻的汇线模11的穿孔15直径d_n＝1.16＊N^1/2＊d₀+(1.5+0.3n)。

其中：d_n为序号为n的那组光纤放线架组上的汇线模11内孔直径；N为过该汇线模11孔的光纤数量；d₀为单根光纤直径。

所述各锥形纱线套管10的半锥度角β应不小于纱线4从锥形纱线套管10上放线出来与成束后的光纤之间的最小夹角α的5倍(也就是β≥5α)，其中：

tanα＝(D_n/L)/2＝(d_n+2δ)/(2L)＝(1.16*N^1/2*d₀+1.5+0.3n+2δ)/(2L)；

这里：D_n＝d_n+2δ；

β≥5α＝10actan[(1.16*N^1/2*d₀+1.5+0.3n+2δ)/(2L)]。

其中：Dn为序号为n的那组光纤放线架上的锥形纱线套管10小端口外径；δ为锥形装置小端口端壁厚。设置所述第n光纤放线架组9的后续紧邻的汇线模11的穿孔15直径d_n＝1.16＊N^1/2＊d₀+(1.5+0.3n)。且所述各锥形纱线套管10的半锥度角β应不小于锥形纱线套管10最小端与成束后的光纤之间的最小夹角α的5倍，使得各组放线架纱线4的放线协调一致，不容易紊乱。

所述通孔14余穿孔15具有相同的轴心线。所述通孔14的内径等于穿孔15的内径。设置通孔14的内径等于穿孔15的内径，进一步保证了缠绕汇线的效果。

本发明实施时，1)第一光纤放线架组放出的不同色谱的光纤汇聚成光纤基束；2)纱线缠绕装置放出纱线，并将纱线缠绕在光纤基束上；3)缠绕有纱线的光纤基束牵引进入第二光纤放线架组；所述第二光纤放线架组将不同色谱的光纤汇聚在光纤基束表面形成第一层光纤层束；4)纱线缠绕装置放出纱线，并将纱线缠绕在第一层光纤层束上；5)缠绕有纱线的第一层光纤层束牵引进入第三光纤放线架组；所述第三光纤放线架组将不同色谱的光纤汇聚在第一层光纤层束表面形成第二层光纤层束；6)多次重复步骤4)和步骤5)的纱线缠绕操作和光纤汇聚操作，直至牵引光纤层束依次经过纱线缠绕装置和第n光纤放线架组分别进行缠绕纱线和汇聚光纤，生产出第n-1层光纤层束；7)将包套好的具有n-1层光纤层束的光纤束在通过挤塑机挤塑，冷却后形成包套的保护层；

其中，对于干式结构，在生产出使用阻水纱线缠绕的光纤基束和光纤层束后，可进一步通过挤塑机将PBT材质熔融包覆在光纤束外，水冷后形成保护层。对于填充式结构，在生产出使用阻水纱线缠绕的光纤基束和光纤层束后，在其表面使用填充装置填充纤膏后，再通过挤塑机将PBT材质熔融包覆在光纤束外，水冷后形成保护层。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此即限制本发明的专利保护范围，凡是运用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的保护范围内。