一种套管鼓包监测用自适应套管调节方法
阅读说明：本技术 一种套管鼓包监测用自适应套管调节方法 (Self-adaptive sleeve adjusting method for monitoring sleeve bulge ) 是由 刘宇 张冬梅 俞敏栋 陆静 黄晓炜 陈云 俞丽花 李娟� 薛栋伟 于 2020-12-29 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种套管鼓包监测用自适应套管调节方法,属于光缆制造技术领域。包括支架,所述支架上设有底板,所述底板上活动设有两滚轮座：主滚轮座和副滚轮座,所述主滚轮座与副滚轮座平行相对设置；所述主滚轮座上设有主滚轮,所述副滚轮座上设有副滚轮；所述主滚轮座和副滚轮座之间通过调节单元连接；所述底板上方设有摆块轴,所述摆块轴一端设于支架,所述摆块轴另一端设置摆块,所述摆块与拨片连接,使得所述拨片设于主滚轮和副滚轮之间,三者之间的间隙构成套管监测通道；所述支架上设有传感器,所述传感器对摆块进行监测。本申请无需更换任何部件即能改变套管监测通道大小,通用性强；提高了鼓包监测灵敏度和准确性。(The invention relates to a self-adaptive sleeve adjusting method for monitoring sleeve bulge, and belongs to the technical field of optical cable manufacturing. The device comprises a bracket, the bracket is provided with a bottom plate, and the bottom plate is movably provided with two roller seats: the main roller seat and the auxiliary roller seat are arranged in parallel and opposite to each other; the main roller seat is provided with a main roller, and the auxiliary roller seat is provided with an auxiliary roller; the main roller seat and the auxiliary roller seat are connected through an adjusting unit; a swinging block shaft is arranged above the bottom plate, one end of the swinging block shaft is arranged on the support, a swinging block is arranged at the other end of the swinging block shaft, and the swinging block is connected with the shifting piece, so that the shifting piece is arranged between the main roller and the auxiliary roller, and gaps among the main roller, the auxiliary roller and the shifting piece form a sleeve monitoring channel; the support is provided with a sensor, and the sensor monitors the swing block. The size of the sleeve monitoring channel can be changed without replacing any part, and the universality is high; the sensitivity and the accuracy of the bump monitoring are improved.)
技术领域
本发明涉及一种套管鼓包监测用自适应套管调节方法，属于光缆制造技术领域。
背景技术
随着光通信的不断发展，通信光缆市场竞争日趋激烈，提高光缆成品合格率有利于降本节耗，增加产品竞争力。套管是光缆中光纤的最后一道防护结构，也是光缆生产中制备的第一层防护。套管质量是影响光缆质量的关键因素之一。
套管质量性能中，鼓包相对光纤衰减、结构尺寸等性能不可控。套管鼓包属于偶发质量缺陷，但直接影响后续工序的产品质量，会引起光纤衰减异常，甚至断缆事故。鼓包无法在套管下线后进行有效检测，在线实时监测是目前最有效的一种方式。
目前，常用的2种套管鼓包在线实时监测方式，一种是非接触式的红外鼓包检测仪，另一种是过线模作为检测核心的机械式监测装置。非接触式的红外鼓包检测仪检测精度高、无损耗，但误报率高、需定期保养、成本高。过线模作为检测核心的机械式监测装置采用过线模检测套管外径。因此，对应不同尺寸套管需更换对应尺寸的过线模，操作繁琐。过线模一般固定在一个摆臂或联动杆等活动部件上，但在使用中仍易出现剐蹭套管的情况，会产生套管表面缺陷；对于鼓包的套管还可能出现卡在过线模处，导致断套管事故。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种套管鼓包监测用自适应套管调节方法，不仅操作便捷，通用性强，且在线实时检测鼓包时，提高准确性及避免剐蹭套管。
本发明解决上述问题所采用的技术方案为：一种套管鼓包监测用自适应套管调节方法，包括支架，所述支架上设有底板，所述底板上活动设有两滚轮座：主滚轮座和副滚轮座，所述主滚轮座与副滚轮座平行相对设置；所述主滚轮座上设有主滚轮，所述副滚轮座上设有副滚轮；所述主滚轮座和副滚轮座之间通过调节单元连接，受所述调节单元驱动主滚轮座和副滚轮座沿着底板同步相反或相向运动，使得主滚轮和副滚轮相对靠近或远离；所述底板上方设有摆块轴，所述摆块轴一端设于支架，所述摆块轴另一端设置摆块，所述摆块与拨片连接，使得所述拨片设于主滚轮和副滚轮之间，三者之间的间隙构成套管监测通道；所述支架上设有传感器，所述传感器对摆块进行监测；正常的套管导入所述套管监测通道时，所述拨片不动，进而摆块不动，所述传感器处于静默状态；具有鼓包的套管导入所述套管监测通道时，鼓包驱动所述拨片运动，带动摆块绕着摆块轴转动，进而触发传感器。
还包括导向单元，所述导向单元设于套管监测通道入口侧，所述套管经导向单元导入套管监测通道；所述导向单元包括导轮和导轮轴，所述导轮轴水平穿设于支架，所述导轮设于导轮轴上。
所述导轮为具有V型槽的导轮，所述支架上竖向开设腰型孔，所述导轮轴设于腰型孔，便于调节所述导轮槽底与拨片下沿设于同一水平线。
所述调节单元包括螺杆，所述螺杆分别穿设主滚轮座和副滚轮座，且所述螺杆分别与主滚轮座、副滚轮座螺纹连接；所述螺杆一端设于支架内，所述螺杆另一端设有调节手轮，转动所述调节手轮，带动螺杆转动，使得主滚轮座和副滚轮座同步反向运动。
所述主滚轮座上开设主通孔，所述主通孔内设有主螺纹；所述副滚轮座上开设副通孔，所述副通孔内设有与主螺纹旋向相反的副螺纹。
设于主滚轮座侧的所述螺杆沿轴线开设若干半圆形槽，若干所述半圆形槽环向间隔设置，所述调节手轮表面开设若干凹槽，且所述凹槽与半圆形槽相对应，用于显示调节手轮转动角度，调节手轮转过一凹槽对应螺杆转动相同的角度。
所述主滚轮座与螺杆之间设有锁定单元，所述锁定单元包括钢珠，所述主滚轮座上开设锁定螺纹孔，将所述钢珠设于锁定螺纹孔内且抵于螺杆的半圆形槽内，所述锁定螺纹孔内设有细弹簧，所述细弹簧一端套设钢珠，所述细弹簧另一端穿设沉头螺丝，且所述沉头螺丝与锁定螺纹孔固定连接。
所述主滚轮和副滚轮之间设有粗弹簧，所述粗弹簧穿设于螺杆上。
所述主滚轮和副滚轮相对侧的端面具有圆弧倒角或斜倒角。
通过调节所述主滚轮和副滚轮之间的间隙2S：即2倍的S，以适应不同半径r的套管作业，当所述主滚轮和副滚轮端面为圆弧倒角时，所述间隙S和半径r满足如下关系式：
(h-r)2+(R+S)2＝(R+r)2，其中
S＝h，rmax＝h，
其中，h：套管上沿距倒角下沿的距离，单位为mm；
r：套管的半径，rmin为套管的最小半径，rmax为套管的最大半径，单位为mm；
R：圆弧倒角的半径，单位为mm；
S：主滚轮和副滚轮间隙的值，单位为mm；
P：螺杆的螺距，单位为mm；
β：调节手轮旋转角度，单位为°。
通过调节所述主滚轮和副滚轮之间的间隙2S：即2倍的S，以适应不同半径r的套管作业，当所述主滚轮和副滚轮端面为斜倒角时，所述间隙S和半径r满足如下关系式：
其中
其中，h：套管上沿距倒角下沿的距离，单位为mm；
r：套管的半径，rmin为套管的最小半径，rmax为套管的最大半径，单位为mm；
S：主滚轮和副滚轮间隙的值，单位为mm；
P：螺杆的螺距，单位为mm；
β：调节手轮旋转角度，单位为°；
θ：斜倒角与水平线的夹角，单位为°；
所述拨片下沿与套管上沿之间的间隙Δh为0.5～1.0mm。
与现有技术相比，本发明的优点在于：一种套管鼓包监测用自适应套管调节方法，导轮、主滚轮和副滚轮表面均作耐磨损处理，且套管经过主滚轮和副滚轮时为滚动摩擦，长期使用下两滚轮和导轮磨损小，延长使用寿命。通过调节手轮调节主滚轮和副滚轮之间的间距、调节拨片与摆块之间的竖向位置，进而改变套管监测通道大小，无需更换任何部件就适用于不同直径的常规套管的鼓包监测。摆块与摆块轴、滚轮与滚轮座都是轴承连接，摆块摆动和滚轮滚动灵活，阻力小，提高了鼓包监测灵敏度和准确性，且避免了套管在监测过程中发生剐蹭和卡顿的现象。
附图说明
图1为本发明实施例一种套管鼓包监测装置的示意图；
图2为图1的剖视图；
图3为调节手轮的正视图；
图4为主滚轮和副滚轮相对侧端面为圆弧倒角局部示意图；
图5为主滚轮和副滚轮相对侧端面为斜倒角局部示意图；
图6为圆弧倒角时调节手轮旋转角度β与套管直径之间曲线关系图；
图7为斜倒角时调节手轮旋转角度β与套管直径之间曲线关系图；
图中1摆块、2圆柱销、3拨片、4导轮、5套管、6沉头螺丝、7细弹簧、8钢珠、9主螺杆、10半圆形槽、11调节手轮、12底板、13主滚轮座、14主滚轮、15粗弹簧、16滑槽；17副滚轮、18副滚轮座、19支架、20副螺杆、21导轮轴、22传感器、23摆块轴。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
如图1、2所示，本实施例中的一种套管鼓包监测用自适应套管调节方法，该调节方法基于套管鼓包监测装置进行作用，套管鼓包监测装置包括支架19，支架19一侧水平固定底板12，底板12上开设台阶式滑槽16，台阶式滑槽16内设有两滚轮座：主滚轮座13和副滚轮座18，主滚轮座13与副滚轮座18平行相对设置，两滚轮座能够在台阶式滑槽内移动。主滚轮14通过主轴承与主滚轮座13固定连接，副滚轮17通过副轴承与副滚轮座18固定连接。主滚轮座13上开设主通孔，主通孔上设有右旋螺纹，副滚轮座18上开设副通孔，副通孔上设有左旋螺纹，主通孔和副通孔内穿设螺杆，且螺杆与主滚轮座13和副滚轮座18螺纹连接。设于主滚轮座13外侧的螺杆上设有调节手轮11，转动调节手轮11，带动螺杆转动，使得主滚轮座13和副滚轮座18沿着台阶式滑槽16同步反向运动，实现主滚轮14和副滚轮17相对靠近或远离，调节主滚轮14和副滚轮17之间的横向间隙。底板12上方平行设有摆块轴23，摆块轴23一端设于支架19，摆块轴23另一端通过摆块轴承连接摆块1，摆块1底部竖向开设槽口，槽口中摆块1通过圆柱销2与拨片3固定连接，拨片3设于主滚轮14和副滚轮17之间，三者之间的间隙构成套管监测通道。支架19上设有传感器22，摆块1上开设感应孔，且传感器22对向感应孔，两者同心设置，对摆块1摆动进行监测，传感器22与产线控制终端连接，将传感器22监测的结果反馈于终端。正常状态的套管5导入套管监测通道，拨片3不动，进而摆块1不动；具有鼓包的套管5导入套管监测通道，鼓包驱动拨片3运动，带动摆块1绕着摆块轴23转动，进而触发传感器22。
支架19上还设有导向单元，导向单元既可以设于套管监测通道入口侧又可以分别设于套管监测通道入口侧和套管监测通道出口侧，对套管5起导向作用。导向单元包括带有V型槽的导轮4和导轮轴21，支架19上竖向开设腰型孔，导轮轴21水平穿设于腰型孔内，导轮4固定于导轮轴21上。支架19上开设的腰型孔，便于调节导轮轴21的竖向位置，使得导轮4的槽底与拨片3下沿设于同一水平线。
螺杆包括主螺杆9和副螺杆20，主螺杆9和副螺杆20通过内部螺纹连接，主螺杆9穿设主滚轮座13，副螺杆20穿设副滚轮座18，副螺杆20一端设于支架19，使得主螺杆9和副螺杆18能够转动但无法左右移动。主螺杆9上沿轴线开设n条半圆形槽10，若干半圆形槽10环向间隔设置，如图3所示，调节手轮1表面开设n条凹槽，且凹槽与半圆形槽10相对应，两凸槽用于显示调节手轮转动角度α，调节手轮1转过一凹槽对应主螺杆转动角度为n*α。主滚轮座13上开设锁定螺纹孔，锁定螺纹孔内设置钢珠8且钢珠8抵于主螺杆9的半圆形槽10内，锁定螺纹孔内设有细弹簧7，细弹簧7一端套设钢珠8，且细弹簧7另一端设有沉头螺丝6，沉头螺丝6与锁定螺纹孔螺纹连接。当调节手轮11带动主螺杆9转动一定角度时，钢珠8抵于主螺杆9的半圆形槽10内，使得主螺杆9、副螺杆20、主滚轮座13和副滚轮座18之间位置锁定，使得装置处于鼓包监测位置。上述主螺杆9和副螺杆20连接处设有粗弹簧15，且粗弹簧15设于主滚轮14和副滚轮17之间，保证运行时主滚轮14和副滚轮17的稳定性。
上述主滚轮14和副滚轮17相对侧的端面具有圆弧倒角或固定角度斜倒角，且主滚轮14、副滚轮17和导轮4表面经过耐磨损表面处理。
通过调节主滚轮和副滚轮之间的间隙2S：即2倍的S，以适应不同半径r的套管作业，如图4所示，当主滚轮和副滚轮相对侧端面为圆弧倒角时，主滚轮和副滚轮之间的间隙S和套管的半径r满足如下关系式：
(h-r)2+(R+S)2＝(R+r)2，其中
S＝h，rmax＝h
其中，h：套管上沿距倒角下沿的距离，单位为mm；
r：套管的半径，rmin为套管的最小半径，rmax为套管的最大半径，单位为mm；
R：圆弧倒角的半径，单位为mm；
S：主滚轮和副滚轮间隙的值，单位为mm；
P：螺杆的螺距，单位为mm；
β：调节手轮旋转角度，单位为°。
当h＝2mm时，不同的主滚轮和副滚轮上圆弧倒角的半径R得到不同套管直径的最大值和最小值，如表一所示；
表一
取凹槽n为12、α为30°、P为1mm、拨片下沿与套管上沿之间的间隙(即鼓包余量)Δh为0.5mm、h为2mm、R为4mm时，调节手轮旋转角度β与套管直径2r之间的关系如表二所示，将并两者对应的数值转换为曲线图表示，如图6所示，两者之间趋向线性关系式：y＝0.0046x+0.5602，R2＝0.9971。
表二
如图5所示，当主滚轮和副滚轮相对侧端面为斜倒角时，主滚轮和副滚轮之间的间隙S和套管的半径r满足如下关系式：
其中
其中，h：套管上沿距倒角下沿的距离，单位为mm；
r：套管的半径，rmin为套管的最小半径，rmax为套管的最大半径，单位为mm；
S：主滚轮和副滚轮间隙的值，单位为mm；
P：螺杆的螺距，单位为mm；
β：调节手轮旋转角度，单位为°；
θ：斜倒角与水平线的夹角，单位为°。
当h＝2mm时，不同的主滚轮和副滚轮上斜倒角与水平线的夹角θ得到不同套管直径的最大值和最小值，如表三所示；
表三
取凹槽n为12、α为30°、P为1mm、拨片下沿与套管上沿之间的间隙(即鼓包余量)Δh为0.5mm、h为2mm、θ为60°时，调节手轮旋转角度β与套管直径2r之间的关系如表四所示，将并两者对应的数值转换为曲线图表示，如图7所示，两者之间线性关系式：y＝0.0032x+1.333，R2＝1。
表四
档位
旋转角度β(°)
套管尺寸2r(mm)
0
0
1.333333333
1
30
1.429558378
2
60
1.525783423
3
90
1.622008468
4
120
1.718233513
5
150
1.814458558
6
180
1.910683603
7
210
2.006908647
8
240
2.103133692
9
270
2.199358737
10
300
2.295583782
11
330
2.391808827
12
360
2.488033872
具体工作过程如下：
步骤一：通过调整导轮竖向位置，保证V形导轮槽底与拨片下沿处于同一水平，同时导轮轴高于拨片下沿。
步骤二：转动调节手轮，调节主滚轮与副滚轮之间的间距，使得套管从主滚轮、副滚轮和拨片之间的间隙穿过。
步骤三：主滚轮和副滚轮调整至合适位置后，钢珠抵持于主螺杆的半圆形槽10中，锁定主滚轮座、副滚轮座、主滚轮和副滚轮的位置。
步骤四：当套管尺寸稳定的状态下，摆块不动，传感器处于静默状态，套管经导轮、主滚轮和副滚轮平稳通过；当套管出现鼓包，鼓包通过套管监测通道时，带动上方拨片和摆块转动，摆块触发传感器，传感器连接的产线控制终端记录鼓包位置，并声光报警进行提醒。
本申请中导轮、主滚轮和副滚轮表面均作耐磨损处理，且套管经过主滚轮和副滚轮时为滚动摩擦，长期使用下两滚轮和导轮磨损小，延长使用寿命。通过调节手轮调节主滚轮和副滚轮之间的间距、调节拨片固定于摆块的竖向位置，进而改变套管监测通道大小，无需更换任何部件就适用于不同直径的套管的鼓包监测，通用性强。摆块与摆块轴、滚轮与滚轮座都是轴承连接，摆块摆动和滚轮滚动灵活，阻力小，提高了鼓包监测灵敏度和准确性，且避免了套管在监测过程中发生剐蹭和卡顿的现象。
除上述实施例外，本发明还包括有其他实施方式，凡采用等同变换或者等效替换方式形成的技术方案，均应落入本发明权利要求的保护范围之内。
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