光纖光纜技術課程設計

劉海杰

1 光纜結構和材料選用

1.1光纜的結構圖

1.2材料的選用

2 成纜設備

2.1成纜機的組成

SZ絞成纜機主要由加強芯放線及張力控制系統、12路光纖放線和張力控制系統、油膏填充系統、SZ絞合系統、扎紗系統、牽引系統、收排線系統、包帶系統等組成。

2.1.1加強芯放線及張力控制系統

加強芯放線采用龍門懸掛式放線架，最大裝盤規格直徑1600mm。其由機架、升降機構、夾盤機構及電控部分組成。兩只升降柱既可單獨升降，也可同時升降，放線張力由磁粉制動器控制。

張力控制采用雙輪儲線式張緊裝置。其由兩只直徑800mm的張緊輪及磁粉制動器組成，改變磁粉制動器的激勵電流的大小，就可以得到預想的張力，確保成纜過程中加強芯張力恒定。

2.1.2 12路光纖放線和張力控制系統

12路光纖放線采用直流電機及擺線針輪減速器，傳動光纖放線軸。該放線軸具有伸縮條件的功能，以滿足線盤的尺寸。

光纖張力控制裝置為一滑輪結構，由上面5個定輪和下面4個動輪組成。其作用是通過動輪控制放線，使之自動跟蹤成纜速度，放線張力的大小可通過平衡砝碼的配重來實現。

2.1.3油膏填充系統

加強芯填充由供膠裝置和壓力填充頭組成。成纜后的填充裝置由供膏裝置、加壓裝置和壓力填充頭組成。

加強芯的填充頭前后裝有彈性的耐磨橡膠制成的掛膠模，當向儲膠筒內供膠時，儲料筒內就具有一定壓力，實現壓力供膠。

成纜后的填充，要求具有足夠大的壓力，把油膏擠如纜芯，而且在填充過程中保持壓力恒定

2.1.4 SZ絞合系統

SZ絞合裝置采用差動結構，由八個導向頭和一個絞合成型頭組成。?SZ絞和頭的動力來自于絞和臺內的交流伺服電機。通過對安裝在絞合頭上的編碼器進行計數，在PLC控制器中進行邏輯運算，產生換向信號，控制電機正反轉。交流伺服電機的轉速同步于成纜速度，其同步比例由電位器作無級調速。

換向控制中的計數進行閥值設定，可以得到一系列SZ絞合的換向速度。絞體有八個導向裝置，每個導向裝置的轉動角度按等差數列變化，使束管形成一條連續光滑的空間螺旋線。

2.1.5扎紗系統

扎紗頭具有兩個扎紗絞盤，其扎紗方向相反，可保證光纜結構穩定。扎紗速度與成纜速度同步，其同步比例系數可由電位器無級調整。

每個扎紗頭上同時安裝由兩個紗盤，即使有股斷紗，也不會形成纜芯松散。扎紗張力可通過調節彈簧對導線輪的壓力來實現張力調節。

2.1.6牽引系統

牽引裝置是使成纜機完成成纜條件之-的直線運動，由牽引輪和分線輪組成，一般采用直流電機驅動或交流電機變頻控制，通過減速器使牽引輪轉動，牽引速度與SZ絞合速度同步。

2.1.7收排線系統

收線架為龍門自動對中懸掛式，寬調速永磁直流電機通過減速器實現收線轉動，并且由“高速”、“空擋”、“低速”三個擋位。低速擋時最高收線轉速為15.8rpm，高速擋時為33.3rpm。收線張力控制為滑動式結構，當成纜速度變化時，張力輪移動，其后耦合的位移傳感器也隨之移動，從而自動調節收線電機的轉速，實現收線速度與成纜速度同步，收線張力來自于汽缸，調整汽缸壓力，便可調整收線張力大小。

排線采用絲桿螺母機構，通過電機帶動絲桿和螺母實現排線。

2.1.8包帶系統

包帶系統主要是在纜芯外包覆隔離帶或阻水帶，包帶方式由螺旋繞包和縱包兩種類型。繞包形式的又可分為普通式、平面式、切線式、同心式。

縱包裝置由放帶座、報警裝置、縱包膜等組成。斷帶和包帶用完均有報警停機裝置。放帶位被動式，張力調節位繩輪結構。

參考文獻：

[1]《光纖光纜的設計與制造》（第四版），陳炳炎著，浙江大學出版社，2019.06.

[2]慕成斌等 編著，《通信光纖光纜制造設備及產業發展》，同濟大學出版社;2017年.

[3]魏忠誠 主編，《光纖材料制備技術》，北京郵電大學出版社，2016年.

[4]《光纖與電纜及其應用技術》，CN;31-1480/TN，信息產業部電子第二十三研究所主辦.

[5]《Chinese Optics Letters》，CN;31-1890/O4，中國科學院上海光學精密機械研究所主辦.

河南工學院電纜工程學院 河南 新鄉 453003