CN112835164B - 一种抗压型带状光缆 - Google Patents

Abstract

本发明属于光缆领域，尤其涉及一种抗压型带状光缆。其包括：护套层和光纤带，护套层的外表面设有包覆层；所述护套层轴心沿光缆轴向设置有中心轴孔，中心轴孔中设置有加强件；所述护套层沿中心轴孔周向均匀设有若干用以容纳光纤带的光纤孔；所述光纤孔靠近中心轴孔的侧壁为内侧壁、远离中心轴孔的侧壁为外侧壁，内侧壁和外侧壁均为弧壁，若干光纤孔的外侧壁均处于一个虚拟圆上，内侧壁朝向中心轴孔凸起，外侧壁和内侧壁的连接处为圆角。本发明光缆能够形成稳定的半空心结构，使得光纤带不直接受力；整体光缆具有良好的结构稳定性和抗压性能；能够用于现有的层绞式带状光缆也能够独立成缆使用，具有非常良好的普适性。

Description

一种抗压型带状光缆

技术领域

本发明属于光缆领域，尤其涉及一种抗压型带状光缆。

背景技术

带状光缆，是指利用特殊材料将多芯光缆粘排起来，形成单带或通过多带组合所形成的光缆。目前，具备多芯数如72芯以上的光缆绝大多数都属于带状光缆。带状光缆相较于普通的单芯光缆而言，在施工、接续和成端等方面具有明显的优势，因此应用也愈发广泛。

现有的带状光缆通常分为两种结构类型：束管式和骨架式。骨架式带状光缆分有单骨架式带状光缆和复合骨架式带状光缆，针对不同的应用环境进行调整。但更常用的还是束管式带状光缆，束管式带状光缆又细分为中心束管式带状光缆和层绞式带状光缆。

其中最为常见的是层绞式带状光缆，其由若干层保护层包覆含有带状光纤的光缆单元构成，内部的光缆单元呈散点分布设置，具有芯数多且方便分线处理等特点。但是，现有的层绞式带状光缆中光缆单元采用全实心结构，配合层绞式结构后整体光缆的抗压性能较弱，在受压后光纤容易产生衰减，且衰减较大。

发明内容

为解决现有的带状光缆的结构导致带状光缆抗压性能较差，在受力后容易产生较大的光纤衰减，导致传输性能减弱的问题，本发明提供了一种抗压型带状光缆。

本发明的目的在于：

一、对光缆结构进行改进，形成稳定的半空结构；

二、使得结构改进后的光缆具有良好的抗压性能；

三、能够作为常规层绞式带状光缆的光缆单元使用，也能够独立成缆使用。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案。

一种抗压型带状光缆，包括：

护套层和光纤带，护套层的外表面设有包覆层；

所述护套层轴心沿光缆轴向设置有中心轴孔，中心轴孔中设置有加强件；

所述护套层沿中心轴孔周向均匀设有若干用以容纳光纤带的光纤孔；

所述光纤孔靠近中心轴孔的侧壁为内侧壁、远离中心轴孔的侧壁为外侧壁，内侧壁和外侧壁均为弧壁，若干光纤孔的外侧壁均处于一个虚拟圆上，内侧壁朝向中心轴孔凸起，外侧壁和内侧壁的连接处为圆角。

作为优选，

所述虚拟圆圆心位于中心轴孔的轴心线上。

作为优选，

所述光纤带截面长方向的两端与光纤孔内侧壁、外侧壁连接处的圆角相抵接。

作为优选，

所述光纤孔的数量为奇数个。

作为优选，

所述包覆层与护套层之间设有外护套；

所述外护套与护套层之间设有抗压缓冲件；

每个所述光纤孔均对应设有一个抗压缓冲件，光纤孔与对应的抗压缓冲件沿光缆径向分布、抗压缓冲件设置在光纤孔外侧；

所述抗压缓冲件朝向护套层的侧壁为内壁且内壁为弧形，内壁弧面与光纤孔的外侧壁弧面平行。

作为优选，

所述护套层内还设有导力件，每个光纤孔均对应设有一个导力件，导力件与所对应的光纤孔设置在同一直径方向上中心轴孔的两侧。

作为优选，

所述导力件的径向截面呈放射形，设有沿径向朝外的外肋和指向所对应光纤孔内侧壁两端的内肋，中心轴孔的圆心与外肋中心的连线平分两个内肋形成的夹角。

本发明的有益效果是：

1)能够形成稳定的半空心结构，使得光纤带不直接受力；

2)整体光缆具有良好的结构稳定性和抗压性能；

3)能够用于现有的层绞式带状光缆也能够独立成缆使用，具有非常良好的普适性。

附图说明：

图1为本发明实施例1的结构示意图；

图2为不同光纤孔结构的示意图；

图3为本发明实施例2的结构示意图；

图4为不同结构光纤孔的变形趋势示意图；

图中：100护套层，100a虚拟圆，101中心轴孔，102、102a、102b、102c、102d光纤孔，1021外侧壁，1022内侧壁，200加强件，300光纤带，300a多芯光纤带或多个光纤带合并形成的复合结构，400外护套，500抗压缓冲件，501内壁，502外壁，600包覆层，700导力件，701外肋，702内肋。

具体实施方式：

以下结合具体实施例和说明书附图对本发明作出进一步清楚详细的描述说明。本领域普通技术人员在基于这些说明的情况下将能够实现本发明。此外，下述说明中涉及到的本发明的实施例通常仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。因此，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的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“厚度”、“上”、“下”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“周向”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。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定，“若干”的含义是表示一个或者多个。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如无特殊说明，本发明实施例所用原料均为市售或本领域技术人员可获得的原料；如无特殊说明，本发明实施例所用方法均为本领域技术人员所掌握的方法。

实施例1

一种径向截面如图1所示的抗压型带状光缆，其具体包括：

护套层100和光纤带300，护套层100的外表面设有包覆层600，包覆层600主要起到防潮、防氧化等作用；

所述护套层100轴心沿光缆轴向设置有中心轴孔101，中心轴孔101中设置有加强件200以实现对光缆的支撑成型；

所述护套层100沿中心轴孔101周向均匀设有若干用以容纳光纤带300的光纤孔102，光纤孔102的数量为奇数个；

所述光纤孔102近似为圆角纺锤形，其靠近中心轴孔101的侧壁为内侧壁1022、远离中心轴孔101的侧壁为外侧壁1021，内侧壁1022和外侧壁1021均为圆弧壁，若干光纤孔102的外侧壁1021均处于一个虚拟圆100a上，内侧壁1022朝向中心轴孔101凸起，外侧壁1021和内侧壁1022的连接处为圆角；

上述虚拟圆100a圆心位于中心轴孔101的轴心线上，即与中心轴孔101为同心圆设置；

所述光纤带300设置在光纤孔102中，且光纤带300截面长方向的两端与光纤孔102内侧壁1022、外侧壁1021连接处的圆角相抵接，以实现对光纤带300的固定，且光纤带300能够与光纤孔102的外侧壁1021和内侧壁1022分离；

通过上述结构的配合设置，改进了现有带状光缆单元采用全实心构型导致光纤带300容易直接受力的缺陷，如CN201610060184.X或CN201510063890.5等技术方案中所记载的常规光缆单元，即由松套管包覆若干带状光纤形成的光缆单元，本发明通过巧妙的结构改进，形成光纤带300的非紧包式设计，在受外界径向压力作用时，能够产生较大的缓冲空间，在其受到外力作用整体沿径向被压扁时，光纤带300在光纤孔102内能够形成一个缓冲的空间，外侧壁1021和内侧壁1022均不会对光纤带300形成直接的压力作用，另一方面，光纤孔102的纺锤形结构使得光纤带300能够形成可接受的弧形弯曲，由于光纤带300内部光纤呈平行并列分布，其弧形弯曲后贴合外侧壁1021或内侧壁1022并不会对光纤形成损伤，将上述结构的抗压型带状光缆作为现有层绞式带状光缆的光缆单元，相较于常规全实心构型的光缆单元，按照GB/T 7424.2-2008中方法E3《压扁》进行压扁性能测试(测试压力2500N，保持1min)，光缆的衰减减少21％，调整测试压力为3500N，并保持1min后，光缆的衰减减少29％，产生了非常优异的抗压效果；

若将光纤孔102的结构改变为如图2(a)所示的矩形，光纤带抵接矩形光纤孔102a的短边侧壁，则在测试压力2500N，保持1min条件下，光缆衰减相较于常规全实心构型的光缆单元仅减少6％；若将光纤孔102的结构改变为如图2(b)所示的菱形，光纤带抵接菱形光纤孔102b的两个对角，则在测试压力2500N，保持1min条件下，光缆衰减相较于常规全实心构型的光缆单元减少11％；若将光纤孔102的结构改变为如图2(c)所示的尖角纺锤形，光纤带抵接尖角纺锤形光纤孔102c相对的尖角，则在测试压力2500N，保持1min条件下，光缆衰减相较于常规全实心构型的光缆单元减少14％；若将光纤孔102的结构改变为如图2(d)所示的圆形，光纤带抵接圆形光纤孔102d的侧壁，则在测试压力2500N，保持1min条件下，光缆衰减相较于常规全实心构型的光缆单元减少4％；

通过上述对比试验可以看出，圆角纺锤形的光纤孔102相较于其余构型的孔结构，具有较大的优越性，通过进一步观察，本实施例构型的光缆在压力试验中，光纤带300内的各个光纤衰减较为均衡，而矩形光纤孔102a配合的光纤带300中部的光纤衰减较强、菱形光纤孔102b配合的光纤带300两端的光纤衰减较强、尖角纺锤形光纤孔102c配合的光纤带300两端的光纤衰减较强、圆形光纤孔102d配合的光纤带300中光纤衰减存在较大的差值且不具备可总结归纳的规律性，因此可以看出，本实施例中所用圆角纺锤形光纤孔102对光纤带300中光纤的保护效果最佳，且光纤受力均衡，不容易引起光缆内部光纤集中受力损坏的问题发生；

同时，矩形光纤孔102a和菱形光纤孔102b还存在加工难度大、圆形光纤孔102d存在容易坍塌变形等问题。

实施例2

进一步的，上述实施例1的带状光缆能够单独作为细径的带状光缆使用，也能够用于粗径层绞式带状光缆中的光缆单元使用，抗压效果能够满足实际使用需求。但若本身形成粗径的带状光缆时，抗压效果仍有待提升，因此改进其结构如图3所示，将光纤带300替换为多芯光纤带或多个光纤带合并形成的复合结构300a；

在实施例1抗压型带状光缆的基础上，所述包覆层600与护套层100之间设有外护套400，外护套400与护套层100材质相同，所述外护套400与护套层100之间设有抗压缓冲件500，抗压缓冲件500采用低成本、抗压强度高的橡胶或塑料材质进行制备，本实施例中抗压缓冲件500采用氟橡胶；

所述抗压缓冲件500与光纤孔102一一对应，每个光纤孔102均对应设有一个抗压缓冲件500，光纤孔102与对应的抗压缓冲件500沿光缆径向分布、抗压缓冲件500设置在光纤孔102外侧，抗压缓冲件500截面为弧形，朝向外护套400并嵌入外护套400中的侧壁为外壁502、朝向护套层100并嵌入护套层100中的侧壁为内壁501，内壁501和外壁502弧面均与光纤孔102的外侧壁1021弧面平行；

抗压缓冲件500的设置，能够使得外护套400受力传导至护套层100的过程中，经过抗压缓冲件500的作用由外护套400的点受力转变为护套层100的面受力，增大受力面积、减少局部受力，形成力的分散作用，并且由于其平行对应光纤孔102的外侧壁1021设置，其能够形成引导光纤孔102外侧壁1021变形的趋势，在不设置抗压缓冲件500的情况下，光纤孔102受力后外侧壁1021和内侧壁1022中部朝向光纤带300凸起，在受到过大的压力作用后，外侧壁1021和内侧壁1022最终会贴近光纤带300，对光纤带300形成直接的作用力，而在设置抗压缓冲件500后，光纤孔102的外侧壁1021和内侧壁1022会形成变形差，内侧壁1022变形幅度大于外侧壁1021的变形幅度，使得内侧壁1022和外侧壁1021不易压紧作用在光纤带300上，形成更优的抗压效果；

具体如图4(a)和图4(b)所示，图4(a)为不设置抗压缓冲件500的情况，光纤孔102外侧壁1021和内侧壁1022均呈点受力沿A向压缩变形，在较小外力作用下能够形成良好的缓冲效果，而当外力增大直至超过光纤孔102的变形极限后，外侧壁1021和内侧壁1022均会对光纤带300形成直接的接触受力，而在设置抗压缓冲件500后，外侧壁1021呈面受力、内侧壁1022保持点受力趋势，沿B向变形，外侧壁1021变形量减少，两者产生变形差，由于变形差的存在光纤带300中部容易向外侧壁1021弯曲，进而产生更优的抗压效果；

更进一步地，

所述护套层100内还设有如图3所示的导力件700，导力件700采用弹性材料进行制备，本实施例选用硅橡胶进行制备，每个光纤孔102均对应设有一个导力件700，导力件700与所对应的光纤孔102设置在同一直径方向上中心轴孔101的两侧；

所述导力件700的径向截面呈放射形，设有沿径向朝外的外肋701和指向所对应光纤孔102内侧壁1022两端的内肋702，中心轴孔101的圆心与外肋701中心的连线平分两个内肋702形成的夹角；

导力件700受力时内肋702会向外翻出，进一步改变光纤孔102内侧壁1022和外侧壁1021的变形趋势，如图4(c)所示，内侧壁1022和外侧壁1021沿C向变形、朝光纤带300凸起，且内侧壁1022变形量相较于图4(b)产生了较大幅度的减小，同时内肋702翻出带动内侧壁1022两端沿D向产生相应的变形，产生新的变形趋势，进而使得光纤带300更不易与光纤孔102的侧壁直接接触受力，产生更优的抗压效果。

在进行上述改进后，在实施例1基础上增加外护套400和抗压缓冲件500后，按照GB/T 7424.2-2008中方法E3《压扁》进行压扁性能测试(测试压力4500N，保持1min)，光缆的衰减相较于实施例1结构减少22％，测试条件调整为5500N，保持1min后，光缆的衰减相较于实施例1结构减少24％，而在实施例1基础上增加外护套400、抗压缓冲件500和导力件700后，按照GB/T 7424.2-2008中方法E3《压扁》再次进行压扁性能测试，测试压力4500N，保持1min，光缆的衰减相较于实施例1减少26％，测试压力调整为5500N，保持1min后，光缆的衰减相较于实施例1结构减少41％。

从上述测试结果可以明显看出，本发明抗压型带状光缆具有非常优异的抗压性能。能够以较为简单的结构配合现有的层绞式带状光缆使用，也能够通过设置外护套400、抗压缓冲件500和导力件700等形成多芯独立的带状光缆，并且具备更优的抗压性能。

Claims (7)

1.一种抗压型带状光缆，其特征在于，包括：

护套层和光纤带，护套层的外表面设有包覆层；

所述护套层轴心沿光缆轴向设置有中心轴孔，中心轴孔中设置有加强件；

所述护套层沿中心轴孔周向均匀设有若干用以容纳光纤带的光纤孔；

所述光纤孔靠近中心轴孔的侧壁为内侧壁、远离中心轴孔的侧壁为外侧壁，内侧壁和外侧壁均为弧壁，若干光纤孔的外侧壁均处于一个虚拟圆上，内侧壁朝向中心轴孔凸起，外侧壁和内侧壁的连接处为圆角。

2.根据权利要求1所述的一种抗压型带状光缆，其特征在于，

所述虚拟圆圆心位于中心轴孔的轴心线上。

3.根据权利要求1或2所述的一种抗压型带状光缆，其特征在于，

所述光纤带截面长方向的两端与光纤孔内侧壁、外侧壁连接处的圆角相抵接。

4.根据权利要求1所述的一种抗压型带状光缆，其特征在于，

所述光纤孔的数量为奇数个。

5.根据权利要求1所述的一种抗压型带状光缆，其特征在于，

所述包覆层与护套层之间设有外护套；

所述外护套与护套层之间设有抗压缓冲件；

每个所述光纤孔均对应设有一个抗压缓冲件，光纤孔与对应的抗压缓冲件沿光缆径向分布、抗压缓冲件设置在光纤孔外侧；

所述抗压缓冲件朝向护套层的侧壁为内壁且内壁为弧形，内壁弧面与光纤孔的外侧壁弧面平行。

6.根据权利要求5所述的一种抗压型带状光缆，其特征在于，

所述护套层内还设有导力件，每个光纤孔均对应设有一个导力件，导力件与所对应的光纤孔设置在同一直径方向上中心轴孔的两侧。

7.根据权利要求6所述的一种抗压型带状光缆，其特征在于，

所述导力件的径向截面呈放射形，设有沿径向朝外的外肋和指向所对应光纤孔内侧壁两端的内肋，中心轴孔的圆心与外肋中心的连线平分两个内肋形成的夹角。

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