CN113311553B - 光缆 - Google Patents

Abstract

本发明属于通信线缆领域，尤其涉及一种光缆。其包括：由内至外依次设置的内芯线和护套层；所述内芯线由束管包覆若干光纤线构成；所述护套层同轴松套在内芯线外，内芯线与护套层之间周向均匀设有若干弹性缓冲结构；所述弹性缓冲结构在光缆的径向截面上呈类似W形，其中部呈V形，为V形段，开口朝向光缆轴心，其封闭侧尖端抵接护套层内表面，其开口端抵接在内芯线的外表面；所述弹性缓冲结构中V形段的两侧还设有弧形段；所述弧形段一端连接V形段开口端、与开口端共同抵接在内芯线外表面，另一端抵接在隔离层内表面，且弧形段背向V形段向外凸起。本发明能够提高光缆内部结构的受力均匀性、确保光缆具有良好的抗压性能。

Description

光缆

技术领域

本发明属于通信线缆领域，尤其涉及一种光缆。

背景技术

光缆是一种常见且大量使用的基建物品，用于构建供给民用、军用、商用的通信网络。

目前光缆的主要性能指标在于其传输性能以及力学性能，而力学性能中，光缆的抗压性能是尤为关键的一种性能参数。

抗压性能的好坏很大程度上决定了光缆对于使用环境的适应性。具有良好抗压性能的光缆，往往能够在更多的场合中进行使用，同时也更加不容易损坏。

发明内容

为解决现有的光缆普遍存在力学性能较差，需要进行提高，采用层绞式结构虽然能够较为有效提高光缆的抗压性能，但是会很大程度上导致光缆比重较大，产生较高的运输成本、并增大架设难度等问题。本发明提供了一种光缆。

本发明的目的在于：

一、提高光缆的抗压性能；

二、确保光缆整体质量较轻，形成质轻的结构特点；

三、能够确保光缆受力后其内部受力更加均匀，避免局部应力集中导致的光缆受损。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案。

一种光缆，包括：

由内至外依次设置的内芯线和护套层；

所述内芯线由束管包覆若干光纤线构成；

所述护套层同轴松套在内芯线外，内芯线与护套层之间周向均匀设有若干弹性缓冲结构；

所述弹性缓冲结构在光缆的径向截面上呈类似W形，其中部呈V形，为V形段，开口朝向光缆轴心，其封闭侧尖端抵接护套层内表面，其开口端抵接在内芯线的外表面；

所述弹性缓冲结构中V形段的两侧还设有弧形段；

所述弧形段一端连接V形段开口端、与开口端共同抵接在内芯线外表面，另一端抵接在隔离层内表面，且弧形段背向V形段向外凸起。

作为优选，

所述内芯线和护套层之间设有隔离层。

作为优选，

所述隔离层同轴松套在内芯线外、两者相互分离互不接触，护套层紧密包覆在隔离层外表面；

所述弹性缓冲结构设置在隔离层与内芯线之间。

作为优选，

所述弹性缓冲结构在周向方向上相接。

作为优选，

所述相邻的两个弹性缓冲结构弧形段相切。

作为优选，

所述弹性缓冲结构中，V形段和弧形段之间的空隙中填充有光缆填充物。

作为优选，

所述光缆填充物为填充纱。

作为优选，

所述内芯线外表面相对应弹性缓冲结构的V形段开口设有半弧管加强件。

作为优选，

所述半弧管加强件沿光缆径向向外凸起并抵接弹性缓冲结构V形段内侧。

本发明的有益效果是：

1)能够确保光缆具有良好的抗压性能；

2)通过结构上的改进，能够有效降低光缆的重量；

3)能够提高光缆内部结构的受力均匀性。

附图说明：

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明光缆力学性能试验的示意图；

图3为现有层绞式光缆的结构示意图；

图4为F1力作用下的压力-变形量曲线图；

图5为F2力作用下的压力-变形量曲线图；

图6为本发明光缆一种结构的卷曲内径-压力曲线图；

图7为本发明光缆改进结构的卷曲内径-压力曲线图；

图中：100内芯线，101光纤线，102束管，200护套层，300弹性缓冲结构，301V形段，302弧形段，400隔离层，500半弧管，600光缆填充物，700抗老化层，800金属网抗压层，900片状压力传感器。

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

一种如图1所示的光缆，其具体包括：

由内至外依次设置的内芯线100、隔离层400和护套层200，护套层200外设有抗老化层700；

所述内芯线100由束管102包覆若干光纤线101构成，所述光纤线101为单模光纤或多模光纤；

所述隔离层400同轴松套在内芯线100外、两者相互分离互不接触，其主要起到防潮阻燃的效果，护套层200紧密包覆在隔离层400外表面；

所述内芯线100与隔离层400之间周向均匀设有若干弹性缓冲结构300；

所述弹性缓冲结构300在光缆的径向截面上呈类似W形，其中部呈V形，为V形段301，开口朝向光缆轴心，其封闭侧尖端朝向隔离层400并与隔离层400内表面抵接，其开口端抵接在内芯线100的外表面，该结构的V形段301能够在光缆受到外力作用时首先实现力的分散，减少内芯线100表面受力；

所述弹性缓冲结构300中V形段301的两侧还设有弧形段302；

所述弧形段302一端连接V形段301开口端、与开口端共同抵接在内芯线100外表面，另一端抵接在隔离层400内表面，且弧形段302背向V形段301向外凸起；

相邻的两个弹性缓冲结构300弧形段302相切；

所述弧形段302主要起到周向分散作用力的作用，在V形段301向内传力时，由于弧形段302的弧形结构会产生外凸变形，而弹性缓冲结构300的弧形段302相互抵接，变形受到抑制，因此其实际朝向内芯线100的部分弧形段302会逐渐靠近内芯线100的外表面、最终贴合在内芯线100的外表面，增大内芯线100的受力面积，并基本包覆内芯线100的外表面，通过该变形能够非常有效地实现力的缓冲，同时确保内芯线100外表面能够均匀受力，实现较好的抗压缓冲效果。

具体如图2所示，在内芯线100外表面包覆片状压力传感器900后，取几个典型位置的内芯线100外表面压力试验数据进行记录和分析，分别缓慢对光缆施加逐渐增大的F1方向压力和F2方向压力，根据受力数据绘制如图4和图5所示的压力-变形量曲线，并与图3所示的典型层绞式光缆受力数据进行对比。图3所示的层绞式光缆中，隔离层400与内芯线100之间为金属网抗压层800，所述金属网为不锈钢金属网，从图4和图5中可以明显看出，在外界压力的作用下，本发明光缆能够实现非常良好的抗压效果。图3所示的层绞式光缆中，内芯线100受力基本与光缆外部所施加的压力成正比，比例约为0.72，而本发明以主要受力点B点为对象进行说明。如图4和图5所示，光缆通过不断的结构变形，在光缆外部所受外力较小时，内芯线100所受作用力与外部所施加的压力比值均约为0.86，而后通过结构性的变形，图4迅速下降至0.48附近，图5迅速下降至0.43附近，在受到较强压力的作用下时产生非常良好的抗压保护效果，且相较于常规的层绞式光缆，本发明光缆内部具有大量的间隙空间，能够显著降低光缆的比重。相较于图3所示的光缆，本发明光缆重量能够降低约54％。

此外，在上述结构的配合下，在运输过程中本光缆也能够更加方便地收纳。因为其结构特点，导致其在受到弱外力作用时，实际抗压效果较为一般，因此在收纳卷起运输时，能够较为方便地卷曲，而图3所示的层绞式光缆，运输过程中卷曲内径通常需要确保达到d≥60cm，卷曲内径过小容易导致金属网抗压层800受到剪切拉伸产生损伤，且长时间保持卷绕状态容易对光缆内部的内芯线100产生压损，而本发明光缆的最小卷曲内径可达到约54cm，更小的卷曲内径能够提高光缆的运输效率。

同样如图2所示，在光缆内芯线100外表面贴附片状压力传感器900，对光缆进行卷曲测定内芯线100外表面所受压力，并绘制卷曲内径-压力曲线图如图6所示。

从图6中可以看出，在卷曲内径不断减小的过程中，内芯线100表面压力缓慢增加，达到约54cm的卷曲内径时，内芯线100所受的压力变化与内径变化比值迅速增大，尤其是V形段301开口端抵接处的压力迅速增大，因此卷曲内径最好保持在≥54cm。

进一步的，

所述弹性缓冲结构300中，V形段301和弧形段302之间的空隙中填充有光缆填充物600，且内芯线100外表面相对应弹性缓冲结构300的V形段301开口设有半弧管500加强件，半弧管500加强件沿光缆径向向外凸起并抵接弹性缓冲结构300V形段301内侧；

本实施例中光缆填充物600为填充纱。

在添加填充纱后再次进行卷曲试验，得到如图7所示的卷曲内径-压力曲线图，可以看出，卷曲的最小内径进一步降低至约47cm，这可能是因为填充纱的使用在一定程度上改变了弹性缓冲结构300在弯曲过程中的变形趋势，且半弧管500的设置增大了内芯线100的外表面，形成了更多的受力点，使得弹性缓冲结构300的V形段301开口端对内芯线100传递的压力更加分散，更有利于光缆实现小内径的卷曲，提高运输效率。

Claims (7)

1.一种光缆，其特征在于，包括：

由内至外依次设置的内芯线和护套层；

所述内芯线由束管包覆若干光纤线构成；

所述护套层同轴松套在内芯线外，内芯线与护套层之间周向均匀设有若干弹性缓冲结构；

所述弹性缓冲结构在光缆的径向截面上呈类似W形，其中部呈V形，为V形段，开口朝向光缆轴心，其封闭侧尖端抵接护套层内表面抵接，其开口端两处抵接在内芯线的外表面；

所述弹性缓冲结构中V形段的两侧还设有弧形段；

所述弧形段一端连接V形段开口端、与开口端共同抵接在内芯线外表面，另一端抵接在隔离层内表面，且弧形段背向V形段向外凸起；

所述弹性缓冲结构在周向方向上相接；

相邻的两个弹性缓冲结构弧形段相切。

2.根据权利要求1所述的一种光缆，其特征在于，

所述内芯线和护套层之间设有隔离层。

3.根据权利要求2所述的一种光缆，其特征在于，

所述隔离层同轴松套在内芯线外、两者相互分离互不接触，护套层紧密包覆在隔离层外表面；所述弹性缓冲结构设置在隔离层与内芯线之间。

4.根据权利要求1所述的一种光缆，其特征在于，

所述弹性缓冲结构中，V形段和弧形段之间的空隙中填充光缆填充物。

5.根据权利要求4所述的一种光缆，其特征在于，

所述光缆填充物为填充纱。

6.根据权利要求1所述的一种光缆，其特征在于，

所述内芯线外表面相对应弹性缓冲结构的V形段开口设有半弧管加强件。

7.根据权利要求6所述的一种光缆，其特征在于，

所述半弧管加强件沿光缆径向向外凸起并抵接弹性缓冲结构V形段内侧。

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