一種預(yù)制棒頭形沉積的方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種預(yù)制棒頭形沉積的方法及裝置，通過芯棒圍繞自身軸心勻速轉(zhuǎn)動，位于所述芯棒下方的原料噴燈沿所述芯棒軸線方向往復(fù)移動，且移動幅度由預(yù)設(shè)的最大值逐漸減小至預(yù)設(shè)的最小值，所述原料噴燈噴出原料，在所述芯棒兩端形成錐面，從而在芯棒兩端形成錐面，無需對頭部錐面進行火焰分切或機加工，進而使預(yù)制棒尺寸增大后，降低生產(chǎn)成本、減少工藝流程，極大的提高了光纖預(yù)制棒的生產(chǎn)效率。
【專利說明】一種預(yù)制棒頭形沉積的方法及裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光通信領(lǐng)域，尤其涉及一種預(yù)制棒頭形沉積的方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著信息時代的到來，光纖行業(yè)的競爭愈演愈烈，光纖預(yù)制棒、光纖以及光纜的價格一跌再跌，成本競爭逐漸成為該行業(yè)市場競爭的首要因素。
[0003]目前，制造光纖預(yù)制棒的外包層工藝，應(yīng)用最為廣泛的是氣相軸向沉積法(VAD)和外氣相沉積法(0VD)，這兩種方法均屬于管外法，適合制造大尺寸的光纖預(yù)制棒，具有生產(chǎn)效率高、成本低的優(yōu)勢。但隨著預(yù)制棒外徑尺寸的增加，兩端加熱尾燈固定尾燈噴燒的方式使錐面產(chǎn)生燒痕且不規(guī)則，需要把錐面進行切除加工，對用火焰分切形成的拉絲頭部進行加工，其難度增加且分切耗時長，氫氧氣體用量大，成本高。
[0004]因此如何解決光纖預(yù)制棒外徑增大后，成本高、低效率地制作拉絲頭部，將成為管外法制作預(yù)制棒向大尺寸發(fā)展的關(guān)鍵。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]有鑒于此，本發(fā)明提供一種預(yù)制棒頭形沉積的方法及裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)中光纖預(yù)制棒外徑增大后，制作拉絲 頭部成本高、低效率地問題，其具體方案如下:
[0006]一種預(yù)制棒頭形沉積的方法，應(yīng)用于光纖預(yù)制棒的制造，包括:
[0007]芯棒圍繞自身軸心勻速轉(zhuǎn)動；
[0008]位于所述芯棒下方的原料噴燈沿所述芯棒軸線方向往復(fù)移動，且移動幅度由預(yù)設(shè)的最大值逐漸減小至預(yù)設(shè)的最小值；
[0009]所述原料噴燈噴出原料，在所述芯棒兩端形成錐面。
[0010]還包括:對所述錐面進行燒結(jié)。
[0011]所述燒結(jié)過程包括:通過燒結(jié)尾燈向所述錐面噴射火焰，且所述燒結(jié)尾燈噴射的火焰方向與所述錐面垂直，對所述錐面進行燒結(jié)。
[0012]所述燒結(jié)尾燈產(chǎn)生的火焰熱量分布及噴射距離階梯式減小。
[0013]所述原料噴燈固定在移動平臺上，隨移動平臺移動。
[0014]所述燒結(jié)尾燈固定在所述移動平臺上，使所述燒結(jié)尾燈與所述原料噴燈同步移動。
[0015]所述燒結(jié)尾燈的火焰噴射覆蓋范圍與所述松散體斜面的垂直投影長度比例為2:3。
[0016]所述燒結(jié)尾燈提供氫氣、氧氣，其中氫氣流量函數(shù)關(guān)系為:
[0017]當(dāng)沉積移動位置瞬間值在偏移起始點與斜面最小外徑之間時，所述氫氣流量為結(jié)構(gòu)尾燈偏移到錐面外側(cè)的第一流量設(shè)定值；
[0018]當(dāng)沉積移動位置瞬間值在斜面最小外徑與斜面最大外徑之間時，所述氫氣流量為基準(zhǔn)氫流量與氫流量的曲線變化系數(shù)和沉積移動位置瞬間值乘積的差；[0019]當(dāng)沉積移動位置瞬間值在斜面最大外徑與偏移終止點之間時，所述氫氣流量為結(jié)構(gòu)尾燈偏移到錐面外側(cè)的第二流量設(shè)定值。
[0020]一種預(yù)制棒頭形沉積的裝置，包括:
[0021]圍繞自身軸心勻速轉(zhuǎn)動的芯棒；
[0022]位于所述芯棒下方，沿所述芯棒軸線方向往復(fù)移動，且移動幅度由預(yù)設(shè)的最大值逐漸減小至預(yù)設(shè)的最小值，并噴出原料至所述芯棒，在所述芯棒兩端形成錐面的原料噴燈。
[0023]對所述錐面進行燒結(jié)的燒結(jié)尾燈。
[0024]所述燒結(jié)尾燈包括:
[0025]使噴射的火焰熱量分布以及噴射距離沿斜面方向階梯式減小的斜面。
[0026]還包括:用于固定所述原料噴燈和燒結(jié)尾燈，使所述燒結(jié)尾燈與原料噴燈沿所述芯棒軸線方向往復(fù)移動的移動平臺。
[0027]從上述技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明公開的制作預(yù)制棒的方法及裝置中，原料噴燈沿芯棒軸線方向往復(fù)移動，且移動幅度由預(yù)設(shè)的最大值逐漸減小至預(yù)設(shè)的最小值，從而在芯棒兩端形成錐面，無需對頭部錐面進行火焰分切或機加工，進而使預(yù)制棒尺寸增大后，降低生產(chǎn)成本、減少工藝流程，極大的提高了光纖預(yù)制棒的生產(chǎn)效率。
【專利附圖】

【附圖說明】 [0028]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0029]圖1為本發(fā)明實施例公開的一種預(yù)制棒頭形沉積的方法的基本流程圖；
[0030]圖2為本發(fā)明實施例公開的一種預(yù)制棒頭形沉積的方法的基本流程圖；
[0031]圖3為本發(fā)明實施例公開的一種預(yù)制棒頭形沉積的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖4為本發(fā)明實施例公開的一種預(yù)制棒頭形沉積的裝置中的燒結(jié)尾燈結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0033]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0034]本發(fā)明公開的一種預(yù)制棒頭形沉積的方法的基本流程圖如圖1所示，包括:
[0035]步驟S11、芯棒圍繞自身軸心勻速轉(zhuǎn)動；
[0036]將所述芯棒通過引棒和尾棒固定在旋轉(zhuǎn)夾具上，所述引棒和尾棒與所述芯棒的外徑一致，旋轉(zhuǎn)夾具帶動引棒和尾棒圍繞自身軸心勻速轉(zhuǎn)動的同時，帶動所述芯棒圍繞自身軸心勻速轉(zhuǎn)動。
[0037]步驟S12、位于所述芯棒下方的原料噴燈沿所述芯棒軸線方向往復(fù)移動，且移動幅度由預(yù)設(shè)的最大值逐漸減小至預(yù)設(shè)的最小值。[0038]所述原料噴燈的移動幅度與所述原料噴燈的噴射范圍有關(guān)，若所述松散體最長為L，所述松散體最短為1，所述原料噴燈噴射范圍的半徑為r。則所述原料噴燈的移動幅度為預(yù)設(shè)的最大值時，所述原料噴燈噴射范圍的路徑為L/2-r，所述原料噴燈的移動幅度為預(yù)設(shè)的最小值時，所述原料噴燈噴射范圍的路徑為l/2-r。
[0039]需要說明的是，由于所述原料噴燈是沿芯棒軸線方向往復(fù)移動，則以所述原料噴燈往復(fù)移動的中心點為原點，所述原料噴燈的振幅即為所述原料噴燈的移動幅度，相應(yīng)的，所述原料噴燈噴射范圍中心的振幅即為所述原料噴燈噴射范圍的路徑。
[0040]步驟S13、所述原料噴燈噴出原料，在所述芯棒兩端形成錐面。
[0041]所述原料噴燈設(shè)置于所述芯棒正下方，原料噴燈沿所述芯棒軸線方向往復(fù)移動，使所述原料噴燈噴出的原料在所述芯棒上形成密度均勻的松散體。由于所述芯棒是圍繞自身軸心勻速轉(zhuǎn)動的，所以所述原料噴燈噴出的原料在所述芯棒上形成的松散體為圓柱體。所述原料噴燈的移動幅度由預(yù)設(shè)的最大值逐漸減小至預(yù)設(shè)的最小值，使原料噴燈噴出的原料在所述芯棒的兩端形成錐面。
[0042]進一步的，所述原料噴燈固定在移動平臺上，隨所述移動平臺的移動而移動。
[0043]本發(fā)明實施例公開的一種預(yù)制棒頭形沉積的方法，通過原料噴燈沿芯棒軸線方向往復(fù)移動，且移動幅度由預(yù)設(shè)的最大值逐漸減小至預(yù)設(shè)的最小值，從而在芯棒兩端形成錐面，無需對頭部錐面進行火焰分切或機加工，從而使預(yù)制棒尺寸增大后，降低生產(chǎn)成本、減少工藝流程，極大的提高了光纖預(yù)制棒的生產(chǎn)效率。
[0044]本發(fā)明公開的一種預(yù)制棒頭形沉積的方法的基本流程圖如圖2所示，包括:
[0045]步驟S21、芯棒圍繞自身軸心勻速轉(zhuǎn)動；
[0046]步驟S22、位于所述芯棒下方的原料噴燈沿所述芯棒軸線方向往復(fù)移動，且移動幅度由預(yù)設(shè)的最大值逐漸減小 至預(yù)設(shè)的最小值；
[0047]步驟S23、所述原料噴燈噴出原料，在所述芯棒兩端形成錐面；
[0048]步驟S24、對所述錐面進行燒結(jié)。
[0049]對所述錐面進行燒結(jié)，以燒實松散體兩端的錐面，加大松散體兩端錐面的密度，同時使所述松散體的錐面光滑平整、沒有凹陷波紋。
[0050]所述燒結(jié)過程包括:通過至少兩個燒結(jié)尾燈向所述錐面噴射火焰，且所述燒結(jié)尾燈噴射的火焰方向與所述錐面垂直，對所述錐面進行燒結(jié)。
[0051]進一步的，所述燒結(jié)尾燈產(chǎn)生的火焰熱量分布及噴射距離階梯式減小。所述燒結(jié)尾燈的火焰噴射口為斜面，所述斜面與所述原料噴燈噴出的原料形成的松散體兩端的錐面平行，使燒結(jié)后的松散體兩端錐面不同位置的密度基本一致。
[0052]進一步的，所述燒結(jié)尾燈固定在所述移動平臺上，使所述燒結(jié)尾燈與所述原料噴燈同步移動，以達到所述燒結(jié)尾燈燒結(jié)松散體兩端錐面的同時，燒結(jié)松散體除錐面的其余部分，使所述芯棒上形成的整個松散體都能夠?qū)崿F(xiàn)燒實脫水，密度增大。
[0053]進一步的，當(dāng)所述燒結(jié)尾燈固定在所述移動平臺上時，所述燒結(jié)尾燈的火焰噴射覆蓋范圍與所述松散體錐面的垂直投影長度比例約為2:3，即火焰的噴射范圍與原料噴燈的最大偏移值的比例約為2:3，其中，所述燒結(jié)尾燈的火焰噴射覆蓋范圍指火焰能噴燒加熱到的所述松散體兩端錐面的范圍，即所述燒結(jié)尾燈固定不動時，其火焰能夠噴射到的錐面的范圍。此時，所述燒結(jié)尾燈的火焰噴射范圍與相鄰的原料噴燈噴出的原料沉積形成的錐面長度重疊三分之二，可以使所述松散體兩端形成的錐面密度燒實，不易產(chǎn)生凹陷，從而形成平整光滑的錐面。
[0054]本實施例公開的一種預(yù)制棒頭形沉積的方法，通過增加對芯棒兩端形成的錐面進行燒結(jié)的過程，使錐面光滑平整、沒有凹陷波紋，進而使所形成的預(yù)制棒不需要頭部處理，就可以直接拉絲。
[0055]在上述實施例中，所述燒結(jié)尾燈通過噴射氫氣和氧氣，以燒實疏松的松散體，加大所述松散體錐面的密度。所述燒結(jié)尾燈0/H比例控制在0.3-0.4之間，其中以0.34為最佳。通過測溫儀對不同流量的火焰進行測試得到的數(shù)據(jù)如下表所示。
【權(quán)利要求】
1.一種預(yù)制棒頭形沉積的方法，應(yīng)用于光纖預(yù)制棒的制造，其特征在于， 芯棒圍繞自身軸心勻速轉(zhuǎn)動； 位于所述芯棒下方的原料噴燈沿所述芯棒軸線方向往復(fù)移動，且移動幅度由預(yù)設(shè)的最大值逐漸減小至預(yù)設(shè)的最小值； 所述原料噴燈噴出原料，在所述芯棒兩端形成錐面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括:對所述錐面進行燒結(jié)，所述燒結(jié)過程包括: 通過燒結(jié)尾燈向所述錐面噴射火焰，且所述燒結(jié)尾燈噴射的火焰方向與所述錐面垂直，對所述錐面進行燒結(jié)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述燒結(jié)尾燈產(chǎn)生的火焰熱量分布及噴射距離階梯式減小。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述原料噴燈固定在移動平臺上，隨移動平臺移動。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述燒結(jié)尾燈固定在所述移動平臺上，使所述燒結(jié)尾燈與所述原料噴燈同步移動。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述燒結(jié)尾燈的火焰噴射覆蓋范圍與所述松散體錐面的垂直投 影長度比例為:2:3。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述燒結(jié)尾燈提供氫氣、氧氣，其中氫氣流量函數(shù)關(guān)系為: 當(dāng)沉積移動位置瞬間值在偏移起始點與斜面最小外徑之間時，所述氫氣流量為結(jié)構(gòu)尾燈偏移到錐面外側(cè)的第一流量設(shè)定值； 當(dāng)沉積移動位置瞬間值在斜面最小外徑與斜面最大外徑之間時，所述氫氣流量為基準(zhǔn)氫流量與氫流量的曲線變化系數(shù)和沉積移動位置瞬間值乘積的差； 當(dāng)沉積移動位置瞬間值在斜面最大外徑與偏移終止點之間時，所述氫氣流量為結(jié)構(gòu)尾燈偏移到錐面外側(cè)的第二流量設(shè)定值。
8.一種預(yù)制棒頭形沉積的裝置，其特征在于，包括: 圍繞自身軸心勻速轉(zhuǎn)動的芯棒； 位于所述芯棒下方，沿所述芯棒軸線方向往復(fù)移動，且移動幅度由預(yù)設(shè)的最大值逐漸減小至預(yù)設(shè)的最小值，并噴出原料至所述芯棒，在所述芯棒兩端形成錐面的原料噴燈。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，對所述錐面進行燒結(jié)的燒結(jié)尾燈，所述燒結(jié)尾燈包括: 使噴射的火焰熱量分布以及噴射距離沿斜面方向階梯式減小的斜面。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，還包括:用于固定所述原料噴燈和燒結(jié)尾燈，使所述燒結(jié)尾燈與原料噴燈沿所述芯棒軸線方向往復(fù)移動的移動平臺。
【文檔編號】C03B37/012GK103803789SQ201210438256
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2012年11月6日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月6日
【發(fā)明者】朱曉波, 劉連勇, 吳海港, 丁熊 申請人:浙江富通光纖技術(shù)有限公司