一种拧向内错力型光缆的制作方法

本发明涉及光纤领域，更具体地说，涉及一种拧向内错力型光缆。

背景技术：

光纤是光导纤维的简写，是一种由玻璃或塑料制成的纤维，可作为光传导工具。传输原理是“光的全反射”。微细的光纤封装在塑料护套中，使得它能够弯曲而不至于断裂。通常，光纤的一端的发射装置使用发光二极管(lightemittingdiode,led)或一束激光将光脉冲传送至光纤，光纤的另一端的接收装置使用光敏元件检测脉冲。在日常生活中，由于光在光导纤维的传导损耗比电在电线传导的损耗低得多，光纤被用作长距离的信息传递。

通常光纤与光缆两个名词会被混淆。多数光纤在使用前必须由几层保护结构包覆，包覆后的缆线即被称为光缆。光纤外层的保护层和绝缘层可防止周围环境对光纤的伤害，如水、火、电击等。

光缆分为：缆皮、芳纶丝、缓冲层和光纤。光纤和同轴电缆相似，只是没有网状屏蔽层。中心是光传播的玻璃芯。在多模光纤中，芯的直径是50μm和62.5μm两种，大致与人的头发的粗细相当。而单模光纤芯的直径为8μm～10μm，常用的是9/125μm。芯外面包围着一层折射率比芯低的玻璃封套，俗称包层，包层使得光线保持在芯内。再外面的是一层薄的塑料外套，即涂覆层，用来保护包层。光纤通常被扎成束，外面有外壳保护。

纤芯通常是由石英玻璃制成的横截面积很小的双层同心圆柱体，它质地脆，易断裂。虽然光缆表面包裹有缆皮、芳纶丝、缓冲层等保护层，但是当光缆受到来自外界的挤压力时，尤其是受到较大的且较为持续的挤压力时，很容易由于局部受力过于集中，或局部受力过大，而导致内部的纤芯受到损伤，甚至碎裂。

技术实现要素：

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种拧向内错力型光缆，它可以通过在芳纶丝层内设置菱形拧向环，菱形拧向环类似平行四边形的不稳定性，一点受力，其他部位的位置会发生一定的错位现象，从而达到一定的错力分散力的作用，当局部受力后，两侧的分力珠链受到来自共力珠链的拉扯，在错力腔内发生一定的位移，从而达到分力、错力的效果，同时由于菱形拧向环本身的扭转拧向结构，会导致其具有沿着原本扭转拧向的方向继续扭转变形的趋势，使其内部的纤芯表面的受力点沿着菱形拧向环的扭转方向发生变化，从而扩大受力范围，即可以缩小局部受力强度，从而达到分散并错开局部受力的情况，使得纤芯不会由于同一个部位持续受力而导致碎裂的现象，从而有效保证纤芯的使用寿命。

2.技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种拧向内错力型光缆，包括多个纤芯，多个所述纤芯外端从内向外依次包裹有外缓冲层、芳纶丝层和缆皮，多个所述纤芯与外缓冲层之间填充有内缓冲层，所述芳纶丝层包括外包丝层和内包丝层，所述外包丝层和内包丝层之间设有菱形拧向环，所述菱形拧向环外端与外包丝层之间填充有束缚弹性层，所述菱形拧向环内壁与内包丝层之间填充有错力缓冲层，所述外包丝层、内包丝层、错力缓冲层和束缚弹性层相邻的两两之间紧密接触，可以通过在芳纶丝层内设置菱形拧向环，菱形拧向环类似平行四边形的不稳定性，一点受力，其他部位的位置会发生一定的错位现象，从而达到一定的错力分散力的作用，当局部受力后，两侧的分力珠链受到来自共力珠链的拉扯，在错力腔内发生一定的位移，从而达到分力、错力的效果，同时由于菱形拧向环本身的扭转拧向结构，会导致其具有沿着原本扭转拧向的方向继续扭转变形的趋势，使其内部的纤芯表面的受力点沿着菱形拧向环的扭转方向发生变化，从而扩大受力范围，即可以缩小局部受力强度，从而达到分散并错开局部受力的情况，使得纤芯不会由于同一个部位持续受力而导致碎裂的现象，从而有效保证纤芯的使用寿命。

进一步的，所述菱形拧向环的四个顶点处均与外包丝层相接触，使得菱形拧向环对于外界具有一个强的力的感受力，当本光缆受外力时，与外包丝层直接接触的菱形拧向环可以及时分散并错开该外力，从而有效提高菱形拧向环对于内部纤芯的保护性，所述菱形拧向环向内突出的四点与内包丝层不接触，使得菱形拧向环不会直接与内部的纤芯接触，从而使得二者之间存在足够的错力缓冲空间，有效保护纤芯不易受到外力的伤害。

进一步的，所述菱形拧向环的四个顶点处均做圆角处理，降低菱形拧向环与内包丝层的接触处，因应力集中而开裂受损的情况，所述圆角处理的半径不小于本光缆半径的1/4，圆角半径过大易导致菱形拧向环的径向最大距离缩短，使其的分力错力的能力变小，圆角半径过小易导致对于接触处的保护作用不明显。

进一步的，所述菱形拧向环包括四个扭转瓣，每相邻的两个所述扭转瓣相互靠近的一端固定连接，四个扭转瓣形成相互依靠的菱形结构，类似平行四边形的不稳定性，一点受力，其他部位的位置会发生一定的错位现象，从而达到一定的错力分力的作用，提高其内部的纤芯的安全性。

进一步的，所述扭转瓣为弧形弓状结构，且四个扭转瓣中部均向内侧凹陷，当局部受力后，力沿着扭转瓣的弧线方向有向中部分散的趋势，从而扯动另一个扭转瓣，使得整个菱形拧向环受到拉扯，从而达到错力的效果，同时，相较于向外侧凹陷，即使扭转瓣受力弯曲到最大限度，其对于同一截面来说，一个扭转瓣对于纤芯仅会产生一个受力点，进而降低纤芯受到的力，有效保护纤芯不易受伤。

进一步的，所述菱形拧向环为扭转拧向结构，且每0.3-0.5m为一个拧向单元，一个所述拧向单元首尾的两个截面的拧向角度为30-45°，在一个拧向单元中，菱形拧向环逐渐发生扭转，使得其内部的外缓冲层以及纤芯表面的受力点沿着菱形拧向环的扭转方向发生变化，当菱形拧向环受力后，会发生一定的变形，且由于其本身的拧向结构，会导致其具有沿着原本扭转拧向的方向继续扭转变形的趋势，从而使得内部的外缓冲层和纤芯的受力点也随着扭转的方向发生变化，从而扩大受力范围，即可以缩小局部受力强度，使得纤芯不会由于同一个部位持续受力而导致碎裂的现象，从而有效保证纤芯的使用寿命。

进一步的，所述扭转瓣内部开凿有错力腔，所述错力腔内放置有分力珠链，相邻两个所述扭转瓣的连接处固定连接有共力珠链，所述共力珠链与相邻的两个分力珠链连接，当菱形拧向环受力后，由于菱形的不稳定性会发生一定的形变，两个扭转瓣的连接处会由于形变产生拉扯力，此时由于共力珠链的作用会阻止两个扭转瓣分开，使其两侧的分力珠链受到来自共力珠链的拉扯，在错力腔内发生一定的位移，从而达到分力、错力的效果，有效保护内部的纤芯。

进一步的，所述分力珠链包括多个分力弹珠，多个所述分力弹珠大小不同，且均与错力腔内壁相切，多个所述分力弹珠之间连接有主嵌丝，所述主嵌丝贯穿扭转瓣并与共力珠链连接，通过主嵌丝可以将分力珠链和共力珠链连接在一起，便于二者共同作用，实现对力的分散与错开。

进一步的，所述共力珠链包括多个大小不同的共力弹珠，所述共力弹珠的两端分别镶嵌在相邻两个扭转瓣内，使得共力弹珠可以连接相邻的两个扭转瓣，当扭转瓣有发生形变的趋势时，共力弹珠能够达到一定的阻碍力，有效控制菱形拧向环的形变范围，有效避免其形变过大导致纤芯直接被挤压碎裂的现象，多个所述共力弹珠的外端均固定连接有两个对称的分嵌丝，所述分嵌丝与主嵌丝固定连接。

进一步的，所述扭转瓣为具有微弹性的硬性材质，使得菱形拧向环具有一定的强度，有效避免因受到较小的外界的力就发生较大形变的现象，所述分力弹珠和共力弹珠均为软性材质，使得菱形拧向环在受力时，其本身具有一定的弹性，可以在控制菱形拧向环受力形变程度的情况下，能够满足菱形拧向环受力发生形变的需求。

3.有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

(1)本方案可以通过在芳纶丝层内设置菱形拧向环，菱形拧向环类似平行四边形的不稳定性，一点受力，其他部位的位置会发生一定的错位现象，从而达到一定的错力分散力的作用，当局部受力后，两侧的分力珠链受到来自共力珠链的拉扯，在错力腔内发生一定的位移，从而达到分力、错力的效果，同时由于菱形拧向环本身的扭转拧向结构，会导致其具有沿着原本扭转拧向的方向继续扭转变形的趋势，使其内部的纤芯表面的受力点沿着菱形拧向环的扭转方向发生变化，从而扩大受力范围，即可以缩小局部受力强度，从而达到分散并错开局部受力的情况，使得纤芯不会由于同一个部位持续受力而导致碎裂的现象，从而有效保证纤芯的使用寿命。

(2)菱形拧向环的四个顶点处均与外包丝层相接触，使得菱形拧向环对于外界具有一个强的力的感受力，当本光缆受外力时，与外包丝层直接接触的菱形拧向环可以及时分散并错开该外力，从而有效提高菱形拧向环对于内部纤芯的保护性，菱形拧向环向内突出的四点与内包丝层不接触，使得菱形拧向环不会直接与内部的纤芯接触，从而使得二者之间存在足够的错力缓冲空间，有效保护纤芯不易受到外力的伤害。

(3)菱形拧向环的四个顶点处均做圆角处理，降低菱形拧向环与内包丝层的接触处，因应力集中而开裂受损的情况，圆角处理的半径不小于本光缆半径的1/4，圆角半径过大易导致菱形拧向环的径向最大距离缩短，使其的分力错力的能力变小，圆角半径过小易导致对于接触处的保护作用不明显。

(4)菱形拧向环包括四个扭转瓣，每相邻的两个扭转瓣相互靠近的一端固定连接，四个扭转瓣形成相互依靠的菱形结构，类似平行四边形的不稳定性，一点受力，其他部位的位置会发生一定的错位现象，从而达到一定的错力分力的作用，提高其内部的纤芯的安全性。

(5)扭转瓣为弧形弓状结构，且四个扭转瓣中部均向内侧凹陷，当局部受力后，力沿着扭转瓣的弧线方向有向中部分散的趋势，从而扯动另一个扭转瓣，使得整个菱形拧向环受到拉扯，从而达到错力的效果，同时，相较于向外侧凹陷，即使扭转瓣受力弯曲到最大限度，其对于同一截面来说，一个扭转瓣对于纤芯仅会产生一个受力点，进而降低纤芯受到的力，有效保护纤芯不易受伤。

(6)菱形拧向环为扭转拧向结构，且每0.3-0.5m为一个拧向单元，一个拧向单元首尾的两个截面的拧向角度为30-45°，在一个拧向单元中，菱形拧向环逐渐发生扭转，使得其内部的外缓冲层以及纤芯表面的受力点沿着菱形拧向环的扭转方向发生变化，当菱形拧向环受力后，会发生一定的变形，且由于其本身的拧向结构，会导致其具有沿着原本扭转拧向的方向继续扭转变形的趋势，从而使得内部的外缓冲层和纤芯的受力点也随着扭转的方向发生变化，从而扩大受力范围，即可以缩小局部受力强度，使得纤芯不会由于同一个部位持续受力而导致碎裂的现象，从而有效保证纤芯的使用寿命。

(7)扭转瓣内部开凿有错力腔，错力腔内放置有分力珠链，相邻两个扭转瓣的连接处固定连接有共力珠链，共力珠链与相邻的两个分力珠链连接，当菱形拧向环受力后，由于菱形的不稳定性会发生一定的形变，两个扭转瓣的连接处会由于形变产生拉扯力，此时由于共力珠链的作用会阻止两个扭转瓣分开，使其两侧的分力珠链受到来自共力珠链的拉扯，在错力腔内发生一定的位移，从而达到分力、错力的效果，有效保护内部的纤芯。

(8)分力珠链包括多个分力弹珠，多个分力弹珠大小不同，且均与错力腔内壁相切，多个分力弹珠之间连接有主嵌丝，主嵌丝贯穿扭转瓣并与共力珠链连接，通过主嵌丝可以将分力珠链和共力珠链连接在一起，便于二者共同作用，实现对力的分散与错开。

(9)共力珠链包括多个大小不同的共力弹珠，共力弹珠的两端分别镶嵌在相邻两个扭转瓣内，使得共力弹珠可以连接相邻的两个扭转瓣，当扭转瓣有发生形变的趋势时，共力弹珠能够达到一定的阻碍力，有效控制菱形拧向环的形变范围，有效避免其形变过大导致纤芯直接被挤压碎裂的现象，多个共力弹珠的外端均固定连接有两个对称的分嵌丝，分嵌丝与主嵌丝固定连接。

(10)扭转瓣为具有微弹性的硬性材质，使得菱形拧向环具有一定的强度，有效避免因受到较小的外界的力就发生较大形变的现象，分力弹珠和共力弹珠均为软性材质，使得菱形拧向环在受力时，其本身具有一定的弹性，可以在控制菱形拧向环受力形变程度的情况下，能够满足菱形拧向环受力发生形变的需求。

附图说明

图1为本发明的截面的结构示意图；

图2为本发明的芳纶丝层截面的结构示意图；

图3为本发明的菱形拧向环截面的结构示意图；

图4为图3中a处的结构示意图；

图5为本发明的菱形拧向环的一个拧向单元立体的结构示意图；

图6为本发明的一个拧向单元立体首尾截面夹角的结构示意图；

图7为本发明的相邻两个扭转瓣连接处结构示意图；

图8为图7中b处的结构示意图。

图中标号说明：

1纤芯、2外缓冲层、3芳纶丝层、31外包丝层、32内包丝层、33错力缓冲层、34束缚弹性层、4缆皮、5扭转瓣、61分力弹珠、62共力弹珠、71主嵌丝、72分嵌丝。

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，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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1：

请参阅图1，一种拧向内错力型光缆，包括多个纤芯1，多个纤芯1外端从内向外依次包裹有外缓冲层2、芳纶丝层3和缆皮4，多个纤芯1与外缓冲层2之间填充有内缓冲层，请参阅图2，芳纶丝层3包括外包丝层31和内包丝层32，外包丝层31和内包丝层32之间设有菱形拧向环，菱形拧向环外端与外包丝层31之间填充有束缚弹性层34，菱形拧向环内壁与内包丝层32之间填充有错力缓冲层33，外包丝层31、内包丝层32、错力缓冲层33和束缚弹性层34相邻的两两之间紧密接触，菱形拧向环的四个顶点处均与外包丝层31相接触，使得菱形拧向环对于外界具有一个强的力的感受力，当本光缆受外力时，与外包丝层31直接接触的菱形拧向环可以及时分散并错开该外力，从而有效提高菱形拧向环对于内部纤芯1的保护性，菱形拧向环向内突出的中部的四点与内包丝层32不接触，使得菱形拧向环不会直接与内部的纤芯1接触，从而使得二者之间存在足够的错力缓冲空间，有效保护纤芯1不易受到外力的伤害。

请参阅图4，菱形拧向环的四个顶点处均做圆角处理，降低菱形拧向环与内包丝层32的接触处，因应力集中而开裂受损的情况，圆角处理的半径不小于本光缆半径的1/4，圆角半径过大易导致菱形拧向环的径向最大距离缩短，使其的分力错力的能力变小，圆角半径过小易导致对于接触处的保护作用不明显。

请参阅图3，菱形拧向环包括四个扭转瓣5，每相邻的两个扭转瓣5相互靠近的一端固定连接，四个扭转瓣5形成相互依靠的菱形结构，类似平行四边形的不稳定性，一点受力，其他部位的位置会发生一定的错位现象，从而达到一定的错力分力的作用，提高其内部的纤芯1的安全性，扭转瓣5为弧形弓状结构，且四个扭转瓣5中部均向内侧凹陷，当局部受力后，力沿着扭转瓣5的弧线方向有向中部分散的趋势，从而扯动另一个扭转瓣5，使得整个菱形拧向环受到拉扯，从而达到错力的效果，同时，相较于向外侧凹陷，即使扭转瓣5受力弯曲到最大限度，其对于同一截面来说，一个扭转瓣5对于纤芯1仅会产生一个受力点，进而降低纤芯1受到的力，有效保护纤芯1不易受伤。

请参阅图5-6，菱形拧向环为扭转拧向结构，且每0.4m为一个拧向单元，一个拧向单元首尾的两个截面的拧向角度为35°，在一个拧向单元中，菱形拧向环逐渐发生扭转，使得其内部的外缓冲层2以及纤芯1表面的受力点沿着菱形拧向环的扭转方向发生变化，当菱形拧向环受力后，会发生一定的变形，且由于其本身的拧向结构，会导致其具有沿着原本扭转拧向的方向继续扭转变形的趋势，从而使得内部的外缓冲层2和纤芯1的受力点也随着扭转的方向发生变化，从而扩大受力范围，即可以缩小局部受力强度，使得纤芯1不会由于同一个部位持续受力而导致碎裂的现象，从而有效保证纤芯1的使用寿命。

请参阅图7，扭转瓣5内部开凿有错力腔，错力腔内放置有分力珠链，相邻两个扭转瓣5的连接处固定连接有共力珠链，共力珠链与相邻的两个分力珠链连接，当菱形拧向环受力后，由于菱形的不稳定性会发生形变，在共力珠链和分力珠链的共同作用下可以有效限制其形变的范围，从而使得纤芯1不至于因菱形拧向环形变太大而被挤压破裂，两个扭转瓣5的连接处会由于形变产生拉扯力，此时由于共力珠链的作用会阻止两个扭转瓣5分开，使其两侧的分力珠链受到来自共力珠链的拉扯，在错力腔内发生一定的位移，从而达到分力、错力的效果，进而限制菱形拧向环的形变度，有效保护内部的纤芯1。

请参阅图7-8，分力珠链包括多个分力弹珠61，多个分力弹珠61大小不同，且均与错力腔内壁相切，多个分力弹珠61之间连接有主嵌丝71，主嵌丝71贯穿扭转瓣5并与共力珠链连接，通过主嵌丝71可以将分力珠链和共力珠链连接在一起，便于二者共同作用，实现对力的分散与错开，共力珠链包括多个大小不同的共力弹珠62，共力弹珠62的两端分别镶嵌在相邻两个扭转瓣5内，使得共力弹珠62可以连接相邻的两个扭转瓣5，当扭转瓣5有发生形变的趋势时，共力弹珠62能够达到一定的阻碍力，有效控制菱形拧向环的形变范围，有效避免其形变过大导致纤芯1直接被挤压碎裂的现象，多个共力弹珠62的外端均固定连接有两个对称的分嵌丝72，分嵌丝72与主嵌丝71固定连接，扭转瓣5为具有微弹性的硬性材质，使得菱形拧向环具有一定的强度，有效避免因受到较小的外界的力就发生较大形变的现象，分力弹珠61和共力弹珠62均为软性材质，使得菱形拧向环在受力时，其本身具有一定的弹性，可以在控制菱形拧向环受力形变程度的情况下，能够满足菱形拧向环受力发生形变的需求。

可以通过在芳纶丝层3内设置菱形拧向环，菱形拧向环类似平行四边形的不稳定性，一点受力，其他部位的位置会发生一定的错位现象，从而达到一定的错力分散力的作用，当局部受力后，两侧的分力珠链受到来自共力珠链的拉扯，在错力腔内发生一定的位移，从而达到分力、错力的效果，同时由于菱形拧向环本身的扭转拧向结构，会导致其具有沿着原本扭转拧向的方向继续扭转变形的趋势，使其内部的纤芯1表面的受力点沿着菱形拧向环的扭转方向发生变化，从而扩大受力范围，即可以缩小局部受力强度，从而达到分散并错开局部受力的情况，使得纤芯1不会由于同一个部位持续受力而导致碎裂的现象，从而有效保证纤芯1的使用寿命。

以上所述；仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此；任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内；根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变；都应涵盖在本发明的保护范围内。