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1 引 言
隨著光纖通信事業(yè)的不斷深入發(fā)展，光纖到大樓(FTTB)、光纖到戶(FTTH)、光纖到桌面（FTTD）、局域網(wǎng)（LAN）以及三 網(wǎng)合一等多媒體傳輸媒介的發(fā)展，智能建筑業(yè)也將在中國掀起一股熱潮，室內(nèi)光纜還將在軍事、高科技領域用來代替五類線，徹底改變五類線的傳輸距離短的歷史， 在未來的6-8年以后，將會占國內(nèi)整個光纖使用市場的50%左右。而室內(nèi)光纜結構與室外光纜有很大的不同，它不僅要具有一定的抗拉強度，還要具有直徑小、 柔軟、易彎曲、便于布放等特點。另外，這種光纜既然是用于室內(nèi)還必須具有一定的安全性能要求，即防火阻燃要求、良好的絕緣性以及抗嚙齒類動物（如老鼠等） 撕咬的能力。常見的室內(nèi)光纜結構見圖1、圖2和圖3、圖4。
它們主要由非金屬加強芯元件(FRP)、緊包光纖、芳綸紗（Kevlar）、阻然外護套組成。其中的FRP非金屬加強芯元件可保證光 纜具有一定的抗拉、抗側壓機械強度；芳綸紗一方面使光纜具有更高的抗拉機械強度，同時當光纜受到外力的沖擊和側壓時，可以和緊包光纖的套塑層、阻燃外護套 一起起緩沖作用，從而保護了光纖。阻燃外護套一般采用具有阻燃性能的聚氯乙烯（PVC）和阻燃聚乙烯（ZRPE）材料擠制而成。當緊包光纖數(shù)量較多或光纜 外徑較大時，為了使光纜具有較好的彎曲性能，可以使緊包光纖和芳綸紗在光纜內(nèi)以單螺旋方式絞合在一起。
2 生產(chǎn)線的基本組成
2.1 生產(chǎn)線組成
室內(nèi)光纜的結構有很多種，一般按外形把它分為圓形和扁平形兩大類。在圓形結構可以采用平拖式、層絞式和單元式。在平拖式結構中，一般 采用緊包光纖，且光纖和非金屬加強構件（芳綸紗）在光纜中不絞合，而是直接平放，多用于小芯數(shù)室內(nèi)光纜；層絞式結構也多采用緊包光纖，一般采用SZ方式進 行絞合，用于多芯數(shù)室內(nèi)光纜；單元式結構適用于大芯數(shù)室內(nèi)光纜，由多根多芯室內(nèi)光纜繞加強芯絞合而成。扁平形結構多采用光纖帶作纜芯，外面均勻繞包一層芳 綸紗加強件，再擠制外護套。本文主要討論平拖式和層絞式結構的設備的研制，它們主要由以下部件組成：FRP非金屬加強芯放線裝置、緊包光纖放線裝置、芳綸 紗放線裝置、擠塑機及機頭、水槽及水箱、吹干裝置、線徑測試儀、噴碼印字機、牽引裝置、收線張力及收線裝置及電氣控制系統(tǒng)。它們部件組成的主要不同是，在 平拖式結構中，緊包光纖和芳綸紗采用直接平放；在層絞式結構中，緊包光纖和芳綸紗采用旋轉放線，為了不使緊包光纖在旋轉放線時被扭斷，緊包光纖放線單元在 旋轉放線的同時應退扭。根據(jù)纜的不同結構，也可組成不同的生產(chǎn)線布置。生產(chǎn)線布局見圖5、圖6。
1．非加強芯放線(FRP);2緊包光纖放線;3芳綸紗放線;4擠塑機及機頭;5電氣控制系;6.熱水槽;7.熱水箱;8.冷水槽；9冷水箱.10;吹干裝置;11線徑測試儀;12.噴碼印字機;13;牽引裝置;14;收線張力;15.收線裝置
2.2 各部件的基本結構及原理
2.2.1 非金屬加強芯(FRP)放線裝置
此放線裝置與傳統(tǒng)的放線結構相似，采用液壓擺臂式結構，線盤的升降由液壓機構自動實現(xiàn)，線盤的夾緊采用操作快捷方便的無軸頂尖式機 構；芯線的放線張力由磁粉制動器控制，調(diào)整磁粉制動器電流大小就可以控制芯線的放線張力。在單芯和兩芯室內(nèi)光纜的結構中不采用此部件，此部件多用于層絞式 結構的室內(nèi)光纜中。
2.2.2 緊包光纖放線裝置
在平拖式結構中，由交流變頻電機通過蝸輪蝸桿減速器驅動放線盤，實現(xiàn)主動放線；擺臂式張力控制器控制調(diào)整放線電機的轉速，實現(xiàn)張力在 生產(chǎn)過程中的穩(wěn)定；放線張力的大小通過調(diào)整配重砝碼的大小或其在擺臂上的位置來滿足生產(chǎn)工藝的要求。在層絞式結構中，采用旋轉絞籠式放線，由12個緊包光 纖放線單元、行星退扭機構、旋轉絞體、氣動剎車裝置等組成；每個放線單元均為獨立的主動放線單元，每個放線單元均有一套張力控制系統(tǒng)，通過張力傳感器與電 機控制器形成獨立閉環(huán)控制系統(tǒng)，確保每根緊包光纖的張力基本一致。在平拖式結構中，由于緊包光纖不經(jīng)過絞合，所形成的纜較層絞式結構的纜，在彎曲性能上差 很多，但旋轉絞籠放線的缺點是，放線速度低，成本高。
2.2.3 芳綸紗放線裝置
在平拖式結構中，每組芳綸紗通過導向輪導至并線單元，然后通過并線單元進入擠出機機頭，芳綸紗的張力由機械摩擦帶式或磁粉制動器共同 控制，通過調(diào)整彈簧或磁粉制動器電流大小就可以控制的芳綸紗放線張力。在層絞式結構中，采用旋轉絞盤式結構，它由24個芳綸紗筒夾緊單元、張力機構、導向 裝置、并線模、剎車以裝置及旋轉動力源等組成，通過機械張力和磁粉制動器兩級張力來控制芳綸紗的張力，以保證在生產(chǎn)過程中芳綸紗放線張力的變化很小，此種 結構的纜在彎曲性能、抗拉及抗側壓方面優(yōu)于平拖結構的纜，但旋轉絞盤放線的缺點是，放線速度低，成本高。
2.2.4 擠塑機及機頭
擠塑機采用SJ45*25,螺桿長徑比為25：1的擠塑機，并配有上料裝置、烘干裝置以及色母料混料裝置；機頭采用十字自定芯機頭； 溫控系統(tǒng)采用日本島電公司生產(chǎn)的SR73型智能單回路溫度控制儀（自由式輸入，可方便的與任何熱電偶及熱電阻連接），配合先鋒公司的固態(tài)繼電器組成；本系 統(tǒng)具有上、下限報警，超溫后，自動啟動風機冷卻等功能。
2.2.5 水槽、水箱
生產(chǎn)線配有4m活動溫水槽、0.2m2溫水箱和12m冷水槽、冷卻水箱，均采用不銹鋼制作，中間有保溫層，并有水溫自動控制系統(tǒng)，控制精度±2℃。水槽和水箱內(nèi)的熱水或冷水可循環(huán)利用，由此節(jié)約能源和用水量。
2.2.6 吹干裝置
吹干裝置采用哈夫式結構，固定在冷卻水槽的最后一個下水斗上，這樣可保證吹出的水全部流向下水斗內(nèi)，具有吹干效果好、用氣量小和噪聲低的優(yōu)點。
2.2.7 線徑測試儀
外購進口線徑測試儀，精度為±0.001mm。
2.2.8 噴碼印字機
外購進口噴碼印字機，確保字體清楚耐磨。
2.2.9 牽引裝置
輪式壓帶牽引由Ф500mm牽引輪、皮帶壓緊裝置、計米裝置以及動力裝置組成。牽引動力由交流變頻電機通過減速器驅動實現(xiàn)，氣缸調(diào)節(jié)皮帶的張緊。為確保足夠大的牽引力、光纜在牽引輪上不打滑以及計米準確，我們選用進口柔軟且耐磨的牽引帶。
2.2.10 收線張力控制器
為了實現(xiàn)收線和牽引的同步，該機配備了儲線張力控制裝置。該裝置由兩導柱和固定導輪以及滑動導輪組成，最大儲線長度為10米，收線張 力可通過改變配重砝碼的重量自由調(diào)節(jié)，張力范圍在5N～50N；通過滑輪的上下滑動，可帶動電位器的轉動來控制收線電機的轉速，從而實現(xiàn)速度的同步。
