光纤光缆技术课程设计

刘海杰

1 光缆结构和材料选用

1.1光缆的结构图

1.2材料的选用

2 成缆设备

2.1成缆机的组成

SZ绞成缆机主要由加强芯放线及张力控制系统、12路光纤放线和张力控制系统、油膏填充系统、SZ绞合系统、扎纱系统、牵引系统、收排线系统、包带系统等组成。

2.1.1加强芯放线及张力控制系统

加强芯放线采用龙门悬挂式放线架，最大装盘规格直径1600mm。其由机架、升降机构、夹盘机构及电控部分组成。两只升降柱既可单独升降，也可同时升降，放线张力由磁粉制动器控制。

张力控制采用双轮储线式张紧装置。其由两只直径800mm的张紧轮及磁粉制动器组成，改变磁粉制动器的激励电流的大小，就可以得到预想的张力，确保成缆过程中加强芯张力恒定。

2.1.2 12路光纤放线和张力控制系统

12路光纤放线采用直流电机及摆线针轮减速器，传动光纤放线轴。该放线轴具有伸缩条件的功能，以满足线盘的尺寸。

光纤张力控制装置为一滑轮结构，由上面5个定轮和下面4个动轮组成。其作用是通过动轮控制放线，使之自动跟踪成缆速度，放线张力的大小可通过平衡砝码的配重来实现。

2.1.3油膏填充系统

加强芯填充由供胶装置和压力填充头组成。成缆后的填充装置由供膏装置、加压装置和压力填充头组成。

加强芯的填充头前后装有弹性的耐磨橡胶制成的挂胶模，当向储胶筒内供胶时，储料筒内就具有一定压力，实现压力供胶。

成缆后的填充，要求具有足够大的压力，把油膏挤如缆芯，而且在填充过程中保持压力恒定

2.1.4 SZ绞合系统

SZ绞合装置采用差动结构，由八个导向头和一个绞合成型头组成。 SZ绞和头的动力来自于绞和台内的交流伺服电机。通过对安装在绞合头上的编码器进行计数，在PLC控制器中进行逻辑运算，产生换向信号，控制电机正反转。交流伺服电机的转速同步于成缆速度，其同步比例由电位器作无级调速。

换向控制中的计数进行阀值设定，可以得到一系列SZ绞合的換向速度。绞体有八个导向装置，每个导向装置的转动角度按等差数列变化，使束管形成一条连续光滑的空间螺旋线。

2.1.5扎纱系统

扎纱头具有两个扎纱绞盘，其扎纱方向相反，可保证光缆结构稳定。扎纱速度与成缆速度同步，其同步比例系数可由电位器无级调整。

每个扎纱头上同时安装由两个纱盘，即使有股断纱，也不会形成缆芯松散。扎纱张力可通过调节弹簧对导线轮的压力来实现张力调节。

2.1.6牵引系统

牵引装置是使成缆机完成成缆条件之-的直线运动，由牵引轮和分线轮组成，一般采用直流电机驱动或交流电机变频控制，通过减速器使牵引轮转动，牵引速度与SZ绞合速度同步。

2.1.7收排线系统

收线架为龙门自动对中悬挂式，宽调速永磁直流电机通过减速器实现收线转动，并且由“高速”、“空挡”、“低速”三个挡位。低速挡时最高收线转速为15.8rpm，高速挡时为33.3rpm。收线张力控制为滑动式结构，当成缆速度变化时，张力轮移动，其后耦合的位移传感器也随之移动，从而自动调节收线电机的转速，实现收线速度与成缆速度同步，收线张力来自于汽缸，调整汽缸压力，便可调整收线张力大小。

排线采用丝杆螺母机构，通过电机带动丝杆和螺母实现排线。

2.1.8包带系统

包带系统主要是在缆芯外包覆隔离带或阻水带，包带方式由螺旋绕包和纵包两种类型。绕包形式的又可分为普通式、平面式、切线式、同心式。

纵包装置由放带座、报警装置、纵包膜等组成。断带和包带用完均有报警停机装置。放带位被动式，张力调节位绳轮结构。

参考文献：

[1]《光纤光缆的设计与制造》（第四版），陈炳炎著，浙江大学出版社，2019.06.

[2]慕成斌等 编著，《通信光纤光缆制造设备及产业发展》，同济大学出版社;2017年.

[3]魏忠诚 主编，《光纤材料制备技术》，北京邮电大学出版社，2016年.

[4]《光纤与电缆及其应用技术》，CN;31-1480/TN，信息产业部电子第二十三研究所主办.

[5]《Chinese Optics Letters》，CN;31-1890/O4，中国科学院上海光学精密机械研究所主办.

河南工学院电缆工程学院 河南 新乡 453003