光纤光缆制造工艺及设备(15)

模具的匹配是另一个重要的控制因素。SZ绞合成缆模具一般有定径模、过线模、油膏模等，其中定径模是最关键的一个模具，它关系到缆芯的各项指标。定径模尺寸过大，易造成缆芯结合不紧密，结构不稳定，并浪费填充材料，影响光缆的机械性能；过小，则造成缆芯无法通过定径模而被拉断或因其受力造成衰减增大。过线模的作用是在缆芯外径允许的偏差范围内对缆芯外径进行适当地控制，其尺寸应根据实际情况而定，但有一点一定要注意，那就是不能与定径模尺寸相差太大。油膏模的选用要保证充油的饱满度。

SZ绞合成缆机

SZ绞合机特点：芯线自固定的多头放线盘放出，经SZ绞合摇摆头实现SZ绞合，成缆后又收线到固定的收线盘上。成缆时芯线首先沿一个方向绞合，当达到预定的圈数时，开始换向，进行反方向的绞合，SZ方向的绞合圈数相同。“SZ”中的S指的是左旋绞合成缆后，芯线向下旋转的外形与S字母形状相似；Z指的是右旋绞合成缆后芯线向上旋的外形与字母Z的形状相似。SZ成缆技术的关键是在绞合时，要求设备既能快速地改变旋转方向，又能确保绞合后的缆芯保有要求的形状和尺寸，不致松散。常用的SZ绞合机有德国Frish公司生产的管状储线器式SZ绞合机、瑞士Maillofor股份公司生产的“Focur”SZ绞合机等。 SZ绞合机主要由以下部件组成：中心加强件放线架和中心加强件张力控制装置，主要包括多头固定加强件放线盘、放线张力测量轮、放线张力调节轮及张力传感器构成，其作用是以恒定的张力自放线盘上放出加强件并实时控制并调节加强件的放线张力；多头光纤/填充绳放线架，放出多根松套光纤（或带纤）/填充绳；SZ绞合摇摆头（简称绞合头）的作用是实现光纤的SZ绞合；双向扎纱装置，作用是利用聚酯绳包扎绞合后换向点处的缆芯，避免缆芯松散；阻扭装置，这里使用阻扭装置的目的是防止缆芯绞合后产生扭曲故障；光缆缆芯牵引装置，为绞合后的成缆缆芯提供牵引张力，引导缆芯收线；层绞式缆芯收线架，包括缆芯排线轮、收线轮、收线张力控制轮、收线张力测量轮和收线张力传感器，将绞合后的缆芯按照一定的排线节距排线并收到收线盘上，同时控制收线张力的大小；阻水油膏填充设备的作用是为防止缆芯渗水，而填充吸水缆膏；聚酯带绕包/纵包设备（俗称绕包头）包扎阻水用的聚酯带。

螺旋绞合成缆机。

螺旋绞合型光缆成缆设备有二种，笼绞式成缆机和盘绞式成缆机，如图5-6-4所示。 笼绞式成缆机主要由加强元件放线装置，装有若干光纤盘的旋转绞笼，成型模，绕包头，固定式牵引装置，固定式收排线装置等部分组成，这种结构成缆机的优点是设计技术较成熟可靠，光纤层绞时实施光纤的退扭比较方便，多芯光缆层绞后结构稳定；缺点是光纤松套管多数采用被动放线方式，若要实现光纤的主动放线及其张力控制，则结构比较复杂，造价也较高。光缆芯数及长度随变性差。此外，一个最大的缺点是绞笼直径大，因而其转动贯量大，旋转和成缆速度的提高将受到限制。笼绞式成缆机的绞笼旋转速度仅为50～120rpm，因而成缆速度不可能提高。目前，这种结构设备已很少使用。

盘绞式成缆机主要由加强件放线装置，装有若干线盘的固定放线架、成型模、绕包头、旋转牵引装置、旋转收排线装置等部分组成。这种形式的成缆机的优点是对松套光纤可采用主动放线，所以对光纤固有机械强度不会产生任何影响，此外，由于光纤的绞合不是利用直径很大的绞笼，而是通过旋转牵引和旋转收排线装置来完成的，这样转动部分尺寸比笼绞式成缆机中的绞笼要小，因而转动贯量也较小，成缆速度可稍有提高，这种成缆方式的缺点是光纤退扭比较麻烦，机器结构比较复杂，成本造价比较高，成缆速度相对SZ绞要低。

以芬兰NOKIA公司OFC71盘绞成缆机结构讨论松套光纤的成缆工艺，该机主要由以下

设备组成：

ø1250型中心加强件放线架，放线架旋转部位包括主动放线所需的张力轮、放线电机以及一个放线用的辅助牵引轮，为便于在收线和放线间缆芯保持张紧状态，并使张紧张力可调，放线架内还可以安装一个测量加强件张力的张力测量轮，以控制放线牵引的轮速，从而控制加强件的张紧力；

12个松套管/填充绳放线架，采用主动放线，分为两组，每组6个为一单元，每一单元分别由一个电机驱动旋转，放线架上可安装PN500和PN630型的放线盘具；

一个可移动式模具座，当穿过模具内的任一根填充绳/松套管断裂或放线故障引起张力不均匀时，模具座会发生移动，控制系统迅速反馈一个报警信号，使整机急停；

一个3000转/分的高速扎纱头，扎纱张力采用电磁制动器控制，可在线自动调节扎纱张力，保持张力恒定，并且内置光电式断线报警检测装置；

ø1250型收线架，内置主动张力收线，组动排线架，以及收线牵引和计米装置，该牵引是整条生产线的动力源，也是生产线运行速度的基准。

由于该生产线的旋转部分较多，各种安全保护装置相应繁多，所以整个系统控制相当复杂，所有旋转部分的最高转度是200rpm,因此在成缆节距为300mm时，最高成缆速度为300X200＝60m/min；而当成缆节距小至50mm时，成缆速度只有200X50＝10m/min，可以看出它的生产效率比SZ绞合机低得多。

5.6.1.3.绞合成缆工艺基本特点

SZ绞与螺旋绞基本工作原理如图5-6-3和5-6-4所示，从图中可以看出，盘绞式成缆机成缆原理是由收线盘经一个方向（S方向或Z方向）旋转而使缆芯缆化，成为一个稳定地结构，在此过程中，盘绞机所有盘具都要旋转，目的是实现退扭，松套管/填充绳、中心加强元件也随着往同一个方向旋转，会产生扭曲扭转，故需要退扭。而SZ绞合成缆机在绞合时只利用绞合摇摆头实现SZ向绞合，其他盘具不需要旋转，相比之下，SZ绞合的成缆工艺的优势非常明显。

SZ绞与笼绞或盘绞相比，具有非常优越性能，因此得到了更广泛应用。这种绞合形式具有如下优点：

A．光纤从固定的放线架中放出，易实现主动放线而达到光纤放线张力的自动控制。这对笼绞式成缆就比较困难，因为放线架放置在转动的绞笼上，即使在技术上可以实现，但所需高昂的投资。由于张力控制精确，光纤免受离心力作用，所以可提高光缆的成品率；

B．放线架是固定不动的，可以采用组合形式，因而对光缆制造长度及芯数的随变性有较大的适应能力；

C．因为SZ绞合设备中没有笨重的转动部件，所以成缆速度可大大提高，SZ绞合摇摆头可达400～600rpm，如果其他环节的各因素得到最佳的匹配，那么成缆速度可得到很大的改善；

D．由于SZ绞合是周期性的正反绞合，所以在光缆全长上不存在扭曲扭转问题，因而退扭问题已显的不是那么重要；

E.S绞和Z绞的换向点有充分的余长，因此接头接续比较方便；

F．设备尺寸小，造价很低。

SZ绞合方式的缺点：在每一个大节距中的S向或Z向的小节距内，由于绞合机结构中存在光纤和机械结构间接触的径向摩擦力，可能会使光纤产生某种程度的扭转，而这种扭转靠退扭机构是很难实现退扭的；若将SZ绞合设备采用特殊的设计，可将因此产生的扭转程度降到最小；光缆总长度上不存在扭转，使光纤不受影响。

5.7光缆综合护套挤制工艺

为保护光纤成缆后缆芯不受外界机械、热化学、潮气以及生物体啃咬等影响，光缆缆芯外部必须有护套，甚至有外护套保护，只有这样才可以更有效保护成缆光纤正常工作与使用寿命要求。光缆综合护套生产工艺必须能够保证生产出符合下述要求合格护套：

（1）完全密封。对于光缆来说，防止可能影响光缆性能并最终导致光缆失效 …… 此处隐藏：3139字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……