一种高性能光缆及其制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及通信光缆领域，具体涉及一种高性能光缆及其制造方法。
【背景技术】
[0002]目前世界各国用于通信和信息传输的光缆，有多种多样的结构，但是最常有用的是一种松套层绞式光缆结构，其中用来传输光信号的光纤自由状态置于PBT材料的空心套管中，称之为松套管，为了确保光纤的长期寿命，要求光纤在光缆中时，在任何情况下光纤都处于自由状态，即不能承受任何外力。在中心强度元件周围的松套管必须以一定的螺旋节距缠绕在中心强度元件上，使光缆在使用时具有足够的弯曲性能。松套管绕中心强度元件的绞合方式有单向螺旋绞合和双向螺旋绞合两种方法，单向螺旋绞合由于效率低几乎不被采用。行业中基本都是采用双向螺旋绞合这种方法，即SZ绞合。现有绞合结构通常是5?12根松套管通过SZ绞合设备，正反向多圈绞合后扎纱成缆，单向绞合圈数:6?2031。但是这种形式的的缺点也较为明显缺点:首先绞合设备很长对松套管光纤影响较大，且能耗较大，生产操作繁琐。受限于结构多圈绞合特点，电机自身正反转频率受限制，生产速度提升空间有限。其次单向绞合圈数过多，单位长度的绞合转折点太少，影响结构余长，导致缆的整体抗拉性能降低。
[0003]如专利申请号为N201120417896.5，申请日为2011-10-28，名称为“一种含不锈钢松套管的通信用室外光缆”的实用新型专利，其技术方案如下:本实用新型涉及一种含不锈钢松套管的通信用室外光缆，它由缆芯、包裹在缆芯外的护套组成，缆芯由位于光缆中心位置的加强件、相绞合设置在加强件外周的多根光纤单元以及至少一根填充绳、包裹在多根光纤单元以及至少一根填充绳外的扎纱层、填充在扎纱层与多根光纤单元之间的阻水缆膏组成，光纤单元由多根光纤、包覆在多根光纤外的不锈钢松套管以及填充在不锈钢松套管与多根光纤之间的纤膏组成。
[0004]上述专利虽然对光缆的相关结构进行了改进，但是并没有对松套管与中心强度元件的缠绕方式提出新的构想，所以仍然会存在现有技术中的上述问题。
【发明内容】
[0005]为解决现有的光缆存在的上述问题，现在特别提出一种高性能光缆。
[0006]为实现上述技术目的，本发明的技术方案如下:
一种高性能光缆，其特征在于:包括中心加强元件，所述中心加强元件的周围缠绕有多根松套管，每根松套管内设只有多根着色光纤，多根松套管外共同设置有捆扎纱线，所述捆扎纱线外挤出有保护层，所述保护层外设置有护套，多根松套管双向螺旋绞合在所述中心加强元件上，且双向螺旋绞合中正向和反向上的松套管只缠绕所述中心加强元件一圈。
[0007]所述保护层为塑料层。
[0008]所述中心加强元件为钢丝或者非金属线材。
[0009 ] 所述中心加强元件的杨氏模量一般在19000Kg/Cm2JlJ 2 100Kgcm2。
[0010]多根松套管分为至少两组，两组松套管分别缠绕在中心加强元件上。
[0011]多根松套管为一组，一组松套管共同缠绕在中心加强元件上。
[0012]所述保护层为金属带。
[0013]—种高性能光缆的制造方法，其特征在于:先将多根松套管通过正、反向绞合的方式缠绕在中心加强元件的周围，并且每个正向和每个反向绞合时均只绞合一圈(即先绞合正360度，再绞合负360度)，再用捆扎纱线将经过正、反向绞合后的所有松套管捆扎成缆芯，所述缆芯外再纵包金属带，然后挤塑形成护套，最后成为光缆成品。
[0014]缆芯外根据不同的应用场景采用不同的保护措施，如管道敷设时，在缆芯外纵包铝塑复合带，然后挤塑成为光缆成品。
[0015]松套管在绞合时，绞合节距为500?1000 mm(±2%)，单向绞合圈数:2jt。绞合节距是指旋转缠绕一圈后的螺旋长度。
[0016]所述松套管的数量为5?12根。
[0017]本发明的优点:
1、光缆的抗拉伸应变性能是由中心强度元件的强度及拉伸张力决定的，国标规定光缆的拉伸应变不得大于1%。。在这个基础上光纤的拉伸应变不得大于0.1%。。为了满足以上要求，当缆拉伸时，缠绕在中心加强元件表面的松套管必须能自由伸长，现有技术的SZ绞合是通过伺服电机拖动绞头正反转来实现的，由于受到电机正反转频率的限制，单位时间内电机换向响应是有极限的。现有技术人员的观念中，都是认为绞合的圈数越多，则缆的抗拉性能越强，所以为了提高生产效率，只有增加绞合圈数，因此现有的SZ绞合中每个单向绞合圈数一般控制在6?20JI范围。而本发明创新性的提出了缆的抗拉性是由转折点的多少来决定的，在总的绞合圈数一定的前提下，转折点越多，则缆的抗拉性就越强，而传统的方式恰恰导致单位长度的转折点减少了，缆的抗拉性能反而会减弱。而本申请提出的抗拉性是通过SZ绞合时候的转折点处的弯曲段伸直来实现的，因此单位长度内转折点越多，所能够提供的自由伸长值就越大。电机极限换向情况下，每个单向绞合圈数越少，转折点越多，抗拉性就越强。
[0018]2、本发明可以将单位长度内绞合转折点可以达到最大化，大大增加了单位长度内的松套管余长，缆芯拉伸过程中，缆的整体抗拉性能得到大大的提高。并且可以大大提高光缆绞合效率，提高相应的生产效率和降低工人劳动强度，还优化缆的结构，提高抗拉伸应变性能。而且相应绞合设备长度尺寸大大缩短，降低了生产线的占地面积，节约空间成本。
[0019]3、本发明不受电机换向频率限制，可以大幅度提高生产效率。
[0020]4、本发明的新型绞合结构，单位长度内绞合转折点可以达到最大化，大大增加了单位长度内的松套管余长，缆芯拉伸过程中，缆的整体抗拉性能得到大大的提高。
【附图说明】
[0021 ]图1为本发明光缆正面截面结构示意图。
[0022]图2为本发明侧面截面结构示意图，图中松套管的实线部分为正向绞合，虚线部分为反向绞合，同向绞合的松套管中间位置为转折点。
[0023]附图中:
中心加强元件I，松套管2，捆扎纱线3，保护层4，护套5，转折点6。
【具体实施方式】
[0024]实施例1
一种高性能光缆，包括中心加强元件，所述中心加强元件的周围缠绕有多根松套管，每根松套管内设只有多根着色光纤，多根松套管外共同设置有捆扎纱线，所述捆扎纱线外挤出有保护层，所述保护层外设置有护套，多根松套管双向螺旋绞合在所述中心加强元件上，且双向螺旋绞合中正向和反向上的松套管只缠绕所述中心加强元件一圈。
[0025]所述保护层为塑料层。所述中心加强元件为钢丝或者非金属线材。
[0026]所述中心加强元件的杨氏模量一般在19000Kg/cm2到21000Kgcm2。多根松套管分为至少两组，两组松套管分别缠绕在中心加强元件上。多根松套管为一组，一组松套管共同缠绕在中心加强元件上。所述保护层为金属带。
[0027]本发明可以将单位长度内绞合转折点可以达到最大化，大大增加了单位长度内的松套管余长，缆芯拉伸过程中，缆的整体抗拉性能得到大大的提高。并且可以大大提高光缆绞合效率，提高相应的生产效率和降低工人劳动强度，还优化缆的结构，提高抗拉伸应变性能。而且相应绞合设备长度尺寸大大缩短，降低了生产线的占地面积，节约空间成本。
[0028]实施例2
一种高性能光缆的制造方法，先将多根松套管通过正、反向绞合的方式缠绕在中心加强元件的周围，并且每个正向和每个反