一种紧凑型无源分支器及安装方法

文献发布时间：2023-06-19 16:04:54

技术领域

本涉及一种紧凑型无源分支器及安装方法，属于海底光缆通信系统技术领域。

背景技术

随着信息技术的快速发展，海缆光缆网络已经覆盖了全球各大海域，并承担了绝大部分主干网络的通信。我国海域广阔、海岸线、岛屿众多，对于多个登录站点及岛屿的互联系统中，海底光分支器的应用显得尤为重要。海底光分支器是海底光分支设备，可实现海缆系统多个站点之间的通信，降低系统组网的复杂性，极大提升系统调度的灵活性。

但目前市场存在的光分支器中，均为异型结构，分支端之间存在较大角度，从而导致外形尺寸较大，非常不利于施工过程中的埋设犁连续作业，极大增加了施工成本。另外，目前的光分支器往往针对单一缆型进行针对设计，通用性不高。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种可与通用海缆进行连接且适用于埋设犁连续施工的紧凑型无源分支器及安装方法。

本发明的第一个目的是提供一种紧凑型无源分支器，其包括：

壳体，其两端分别设有供分支端连接的插孔，壳体内部设有用于储存光纤的内腔体以及储存电气线路的外腔体；

分支端，设有多个，通过连接螺母固接于壳体两端的插孔内，分支端之间相互平行且同心线处于同一平面内；

分支端内设有供光缆穿入壳体内的通孔，每个分支端包括用于压接内铠钢丝的内铠压接组件、用于压接外铠钢丝的铠装保护组件以及光纤保护组件、绝缘密封组件、弯曲限制器。

采用上述方案，分支端通过连接螺母与分支器壳体插孔内的螺纹实现互连。分支端的铠装抗压组件（内铠压接组件、铠装保护组件），通过压接的工艺使钢丝变形来达到分支器所需的机械强度。分支端内部的绝缘密封组件与壳体、光缆之间通过密封方式的结合来达到水密的高可靠性。

进一步的，所述铠装保护组件，包括：锥形锁紧芯轴、内部锁紧套、外部锁紧套、两个钢丝分隔片。

所述锥形锁紧芯轴通过周向布置的销钉固定在连接螺母上，且光缆插入锥形锁紧芯轴内腔；光缆外铠第一层钢丝（内层钢丝）均匀排布在锥形锁紧芯轴的外锥形面上，并通过钢丝分隔片束紧，锥形锁紧芯轴与内部锁紧套通过锥形接触面的配合压紧钢丝变形，通过周向布置的螺钉将内部锁紧套固定在锥形锁紧芯轴端面，形成预紧力。

光缆外铠第二层钢丝（外层钢丝）均匀排布在所述内部锁紧套的外锥形面上，并通过钢丝分隔片束紧。所述外部锁紧套与所述内部锁紧套通过锥形接触面的配合压紧钢丝变形。在钢丝产生形变后，所述预紧螺母套入所述外部锁紧套并压紧其端面（预紧螺母与外部锁紧套的接触面为台阶面），同时预紧螺母前端通过螺纹固定在所述连接螺母上，防止结构件松脱。

在锥形锁紧芯轴、内部锁紧套之间以及在内部锁紧套、外部锁紧套之间设置的钢丝分隔片，为环状塑料材质，其内侧壁均匀设有若干束紧对应钢丝的弧形槽，每个弧形槽对应一根钢丝，将钢丝重新排布并束紧钢丝，防止其交叉分布。

进一步的，所述内铠压接组件，包括：固定内铠钢丝的金属箍；光缆的内铠钢丝件与金属箍通过螺纹连接，抗拉强度高。

进一步的，所述光纤保护组件，包括：密封保持件、光纤插入管、分离夹头以及位于金属箍端面凹槽的铅封；所述密封保持件端面设置有凸台，通过螺钉固定于所述金属箍端面，挤压铅封使之形变形成密封；所述分离夹头固定于密封保持件端面，用于夹持固定从金属箍插入件穿出的光纤束管；所述光纤插入管插入光缆的光纤束管内，以保护光纤引出，且光纤插入管伸出端为喇叭口，可保护光纤在引出时避免划伤。

其中，分离夹头包括半圆形结构的分离上夹头和分离下夹头，分别通过螺钉固定于所述密封保持件上，同时端面螺钉带紧分离上夹头和下夹头挤压光缆的光纤束管，进而固定所述光纤插入管。分离下夹头端面设置有台阶，用于安装接线端子，从而实现分支端的导通。

进一步的，所述绝缘密封组件，包括：绝缘保护套、O型圈、热缩套管；所述绝缘保护套螺纹固定在所述金属箍外部，将O型圈套在绝缘保护套外部，将绝缘保护套插入壳体的插孔，形成密封；热缩套管在光缆绝缘层、绝缘保护套接触部位热缩形成密封（热缩套管置于锥形锁紧芯轴与绝缘保护套之间）。绝缘保护套为PEEK材质，可很好地实现内部导体与壳体之间的绝缘。

进一步的，所述弯曲限制器，为铸造件，前端为金属镶件，通过螺纹与所述外部锁紧套相连，后端为塑料件，可防止光缆在施工过程中弯曲角度过大，进而保护光缆。

本发明的第二个目的是提供一种紧凑型无源分支器的安装方法，包括以下步骤：

1）将光缆缆端剥去外PE层，而后依次穿入弯曲限制器、预紧螺母、铠装保护组件、绝缘密封组件、内铠压接组件、光纤保护组件以及连接螺母；

2）安装光纤保护组件

a、将光纤插入管插入光缆的光纤束管内，同时将光纤从光纤插入管的内腔引出，同时，光纤束管从金属箍内腔穿出；

b、分离夹头夹紧固定装有光纤插入管的光纤束管，同时，分离夹头固定于密封保持件端面；

c、光缆的光纤从壳体插孔引入内腔体进行熔接，光缆的电气线路与安装于分离夹头处的接线端子连接，以便分支端之间导通；

d、将密封保持件固定于金属箍端部；

3）安装内铠压接组件

a、将光缆的内铠钢件和金属箍用螺纹连接，以提高抗拉强度；

b、密封保持件端面与金属箍端面之间挤压铅封，使之形变形成密封；

4）安装绝缘密封组件

a、将绝缘保护套套设并固定在金属箍外部；

b、O型圈套在绝缘保护套上，并与插孔内壁形成密封；

c、在光缆绝缘层、绝缘保护套接触部位热缩形成密封的热缩套管；

5）将连接螺母旋入壳体对应的插孔内，此时，绝缘保护套及其内部组件位于连接螺母内腔；

6）安装铠装保护组件

a、将锥形锁紧芯轴通过周向布置的销钉固定在连接螺母上；

b、光缆外铠钢丝的内层均匀排布在锥形锁紧芯轴的外锥形面上，锥形锁紧芯轴与内部锁紧套通过锥形接触面的配合压紧外铠钢丝的内层，然后通过螺钉将内部锁紧套固定于锥形锁紧芯轴端面，形成预紧力；

c、光缆外铠钢丝的外层均匀排布在内部锁紧套的外锥形面上，外部锁紧套与内部锁紧套通过锥形接触面的配合压紧钢丝变形；

在内部锁紧套与外部锁紧套之间、内部锁紧套与锥形接触面之间分别设置环状结构的钢丝分隔片，钢丝分隔片内侧壁的弧形槽与所在钢丝层的钢丝一一对应，以对钢丝压接、束紧；

d、在钢丝产生形变后，预紧螺母套入外部锁紧套并压紧其端面，同时预紧螺母通过螺纹固定在连接螺母上，防止结构件松脱；

7）最后，将弯曲限制器与预紧螺母固定。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

一方面，本发明通过分支端呈平行状态的设计，改变了以往分支器异性结构的弊端，使分支端之间没有角度，极大减小了分支器的外形尺寸。从而，实现了施工布放过程中的连续作业，大大降低了埋设犁作业的施工难度和时间成本。

另一方面，本发明采用优化的钢丝压接工艺，可实现绝大部分通用缆型的对接，通用性很高。

以下将结合附图与具体的实施例对本发明进行详细的解释说明。

附图说明

图1为紧凑型无源分支器立体结构示意图；

图2为紧凑型无源分支器整体剖视图；

图3为图2的局部放大图；

图4为图2的局部放大图；

图5为钢丝分隔片的结构示意图；

图6为内铠压接组件、光纤保护组件爆炸图；

图7为壳体结构示意图。

图中：1、壳体；11、内腔体；12、外腔体；13、插孔；14、光纤进口；2、第一分支端；3、第二分支端；4、第三分支端；21、光纤保护组件；22、内铠压接组件；23、绝缘密封组件；24、光纤束管；25、弯曲限制器；26、连接螺母；27、紧定螺钉；211、铅封；212、密封保持件；213、光纤插入管；214、分离上夹头；215、分离下夹头；221、金属箍；222、密封套；231、绝缘保护套；232、O型圈；233、热缩套管；241、锥型锁紧芯轴；242、第一层钢丝分隔片；243、内部锁紧套；244、第二层钢丝分隔片；245、外部锁紧套；246、预紧螺母；5、光缆。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更加全面的描述，附图中给出了本发明的若干实施例，但是本发明可以通过不同的形式来实现，并不限于文本所描述的实施例，相反的，提供这些实施例是为了使对本发明公开的内容更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上也可以存在居中的元件，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件，本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同，本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明，本文所使用的术语“及／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

实施例1

参见图1和图2所示，本发明实施例提供一种紧凑型无源分支器，包括壳体1、第一分支端2、第二分支端3、第三分支端4；壳体1内部设置有用于储存光纤的内腔体11和承压的外腔体12。三个分支端均包含连接螺母26、光纤保护组件21、内铠压接组件22、绝缘密封组件23、铠装保护组件、弯曲限制器25和紧定螺钉27。

第一分支端2、第二分支端3、第三分支端4均插入壳体1的插孔13并通过连接螺母26与壳体1相连。第一分支端2、第二分支端3、第三分支端4互成平行状态且中心线位于同一水平面上。

实施例2

参见图1和图7所示，在实施例1基础上，壳体1包括储存光纤的内腔体11、承压的外腔体12、插孔13和光纤进口14，插孔13位于壳体1端部，外腔体12处于壳体1中心，内腔体11环绕于外腔体12。第一分支端2、第二分支端3、第三分支端4与壳体1相连后，光纤经过插孔13进入壳体1内部，通过光纤进口14进入内腔体11进行熔接储存。电气线路也通过插孔13进入壳体1内部，进而进入外腔体12进行互连储存。

实施例3

参见图2和图3所示，在实施例1或2的基础上，铠装保护组件包含锥型锁紧芯轴241、第一层钢丝分隔片242、内部锁紧套243、第二层钢丝分隔片244、外部锁紧套245及预紧螺母246。

锥型锁紧芯轴241内部设有光缆5穿出孔，由环状凸台、座体、锥形体构成。内部锁紧套243内部设有光缆5穿出孔，由座体、锥形体构成。外部锁紧套245内部设有光缆5穿出孔，该穿出孔具有锥形面，外部锁紧套245的外侧面具有台阶面。锥型锁紧芯轴241和内部锁紧套243的锥形体外表面上均设置有螺纹，可增加表面摩檫力，增强钢丝预紧效果。

参见图5，第一层钢丝分隔片242和第二层钢丝分隔片244均为环形塑料材质，内侧壁均匀设置有18个半圆槽（弧形槽），每个半圆槽对应一根钢丝，将钢丝的重新排布并束紧钢丝，防止其交叉分布。

弯曲限制器25为铸造件，前端为金属镶件，通过螺纹与外部锁紧套245相连，后端为塑料件，可防止光缆5在施工过程中弯曲角度过大，进而保护光缆5。

安装时，锥型锁紧芯轴241通过周向布置的紧定销钉27固定在连接螺母26上并插入光缆5（锥型锁紧芯轴241的环状凸台插入连接螺母26，接触面为台阶面）。光缆5外铠第一层钢丝均匀排布在锥型锁紧芯轴241的锥形体外部，并通过第一层钢丝分隔片242束紧，锥型锁紧芯轴241与内部锁紧套243通过锥形接触面的配合压紧钢丝变形，通过周向螺钉28将内部锁紧套243（座体）固定在所述锥型锁紧芯轴241端面（座体），形成预紧力。第二层钢丝均匀排布在内部锁紧套243的锥形体外部，并通过第二层钢丝分隔片244束紧。外部锁紧套245与内部锁紧套243通过锥形接触面的配合压紧钢丝变形。在钢丝产生形变后，预紧螺母246套入外部锁紧套245并压紧其端面（预紧螺母246后端与外部锁紧套245的台阶面配合），同时预紧螺母246前端通过螺纹固定在连接螺母26上，防止结构件松脱。

实施例4

参见图3、图4和图6，在实施例1或实施例3的基础上，内铠压接组件22包含固定光缆5内铠钢丝的金属箍221。光缆5内铠件与金属箍221通过螺纹连接，光纤束管24从金属箍221内腔穿出，金属箍221和光缆5内铠件连接后，在光缆5内铠钢丝压接前形成定位。

实施例5

参见图6所示，在实施例4基础上，绝缘密封组件23包含绝缘保护套231、O型圈232、热缩套管233。

插孔13为台阶孔，连接螺母26与插孔13的大孔段螺纹连接，绝缘保护套231通过内螺纹固定在金属箍221外部，O型圈232套在绝缘保护套231上并与插孔13的小孔段形成密封。其中，绝缘保护套231为PEEK材质，可很好地实现光缆5内部导体与壳体1之间的绝缘。热缩套管233通过热缩密封在绝缘保护套231与锥型锁紧芯轴241的锥面接触面。

实施例6

参见图4和图6所示，在实施例5或6的基础上，光纤保护组件21包含铅封211、密封保持件212、光纤插入管213、分离上夹头214和分离下夹头215。

光纤插入管213插入光缆5的光纤束管24内，同时将光纤从光纤插入管213的内腔引出，光纤插入管213伸出端为喇叭口，可保护光纤在引出时避免划伤。

铅封211穿过光缆5不锈钢管（光纤束管24）并套入金属箍221端面凹槽，密封保持件212端面设置有凸台，密封保持件212穿过不锈钢管通过螺钉固定与金属箍221端面，压紧铅封211变形达到密封。

分离上夹头214和分离下夹头215夹持光缆5不锈钢管并通过螺钉固定在密封保持件212上，侧面螺钉夹紧分离上夹头214和分离下夹头215，从而压紧套入光缆5不锈钢管的插入管并固定。

分离上夹头214和分离下夹头215为半圆形结构，且分离下夹头215端面设置有台阶，用于安装密封接头，通过分离夹头的压接取电，然后通过转接件传递到密封接头上，最终使得内腔体整体导通处于等电位状态，从而实现三个分支端的导通。

本发明的一种紧凑型无源分支器的安装方法，包括以下步骤：