[发明专利]高速制造光纤松套管过程中稳定余长的方法及装置

说明书

本发明公开了一种高速制造光纤松套管过程中稳定余长的装置，其包括冷却单元和张力调节单元；张力调节单元置于冷却单元后，用于对从冷却单元出来的光纤进行变张力收线；冷却单元包括主动牵引轮、分线轮；主动牵引轮、分线轮分别位于冷却槽两端；分线轮通过分线轮轴承与分线轮主轴连接，分线轮主轴与伺服电机连接；分线轮的线速度V2高于主动牵引轮的线速度V1。本发明还提供一种高速制造光纤松套管过程中稳定余长的方法。本发明能稳定高速生产的光纤松套管余长，避免套管结晶不充分和收线张力释放造成的套管收缩和余长变大。

技术领域

本发明涉及光缆技术领域，具体涉及一种高速制造光纤松套管过程中稳定余长的方法及装置。

背景技术

光纤二次松套工艺是使用高分子材料给光纤提供一层保护层，简称松套管，配合填充的纤膏或阻水纱，使得光纤在松套管内具有一定的自由移动空间，即余长。松套管为光纤提供良好的抗拉和抗侧压保护，即：光纤在松套管受轴向拉力时具有一定的缓冲长度，在松套管受径向压力时有套管壁提供的抗压保护。所以，光纤二次松套是通信光缆生产中最为重要的工序。

余长作为松套管最重要的质量参数，其形成机理是：光纤经过放线导轮和集纤模，通过挤塑机机头进入相应高分子材料套管，并在套管中填充纤膏或阻水纱，经过第一节水槽定型后，在第二节水槽中盘式主牵引轮牵引绕数圈，光纤和套管在牵引轮上被锁定。因光纤被放纤架施加一定张力会在牵引轮上向套管内侧靠近，故光纤缠绕直径会小于套管的缠绕直径，在牵引轮上光纤的长度会小于套管的长度，形成负余长。套管进入第三节冷水槽后，由于冷、热水温差，套管会产生冷收缩，在补偿前两节牵引轮产生的负余长之后，还得到所需的正余长，通过控制张力和水温差，可得到所需的余长值。

常规二套线的稳定生产速度在200～300m/min，其瓶颈不在于结构速度，而是在于高分子材料的结晶和冷收缩。以PBT（聚对苯二甲酸丁二醇酯）为例，常规二套线在生产PBT套管后，当未充分冷却和结晶时会在存放过程中缓慢结晶和冷收缩，从而造成了套管体积减小，产生轴向收缩，光纤余长进一步增大。当将生产线速度提高至1000m/min时，为获得合适的余长，生产线总长将超过100米，并且在第三节水槽中运行的套管长度需要超过70米才能实现高速下的最终冷却。因光缆制备是多工序生产，套管生产后无法立即进行成缆，有一定的配组存放期，高速生产的套管在存放期内会因未充分结晶而产生较大后收缩，因内层套管收缩造成的中层套管收线张力释放，套管所受轴向张力减小，中层套管因失去张力拉伸收缩更为严重，套管余长将更大，造成光纤衰减超标。所以，高速（600-1000m/min）生产的长段套管余长在无余长稳定措施的情况下，在配组期内呈两端余长小，中间大的状态，中间过大的余长将使光纤衰减超标、出现台阶等情况，影响光缆的使用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高速制造光纤松套管过程中稳定余长的方法及装置，该方法和装置能稳定高速生产的光纤松套管余长，避免套管结晶不充分和收线张力释放造成的套管收缩和余长变大。

本发明所采用的技术方案是：

一种高速制造光纤松套管过程中稳定余长的装置，位于第二节水槽和收线盘之间，其包括冷却单元和张力调节单元；张力调节单元置于冷却单元后，用于对从冷却单元出来的光纤松套管进行变张力收线；

所述冷却单元包括主动牵引轮、分线轮、冷却槽；所述主动牵引轮、分线轮分别位于冷却槽两端；所述分线轮通过分线轮轴承与分线轮主轴连接，所述分线轮主轴与伺服电机连接；所述分线轮的线速度V2高于主动牵引轮的线速度V1；所述冷却槽包括平行设置的上冷却槽和下冷却槽；

从第二节水槽出来的光纤松套管在冷却单元缠绕几圈后，经张力调节单元进行张力调节，再经收线盘进行收线。

按上述方案，分线轮的线速度V2比主动牵引轮的线速度V1快0.85%-1.15% V1。