光纤拉丝装置的制作方法

1.本实用新型涉及光纤拉丝设备技术领域，具体而言涉及光纤拉丝装置。


背景技术：

2.在光纤高温拉丝过程中，炉体内部的石墨加热件会与光纤预制棒发生反应，生成细小的微粒，主要为sic微粒，并在气流的作用下飞散，若刚拉丝成型的裸光纤与sic微粒接触，裸光纤表面会产生缺陷，随着拉丝时间的增加，炉内生成的sic微粒就越多，所以裸光纤表面吸附sic微粒的概率就越高，光纤表面产生的缺陷越多，光纤强度就越低。
3.公告号为cn102557426b的中国专利公开了一种光纤净化装置及其净化方法，其在退火管和冷却管之间安装光纤净化装置，利用静电消除器，减少光纤表面吸附的灰尘以及sic微粒，然后利用引风机将灰尘以及sic微粒抽出，但是，该装置设置在退火管和冷却管之间，而sic微粒在拉丝炉内就已经产生，此时的光纤上已经附着有sic微粒，并在高温拉丝以及退火的过程中，已经对光纤的强度造成影响。
4.公告号为cn212864574u的中国专利公开了光纤拉丝装置，其在炉体底部的光纤输出口设置保护管，光纤经由保护管内穿过，降低与sic微粒的接触概率，然后在保护管外侧套设一个负压管，通过负压抽取炉体内的微粒，降低炉内的微粒含量，进一步降低微粒与光纤的接触概率，但由于光纤不可以与保护管接触，使保护管与光纤之间始终无法实现完全密封。炉内的微粒会进入保护管内，并粘附在光纤上，导致拉制的光纤质量降低。


技术实现要素：

5.针对现有技术的问题，根据本实用新型的第一方面提出一种光纤拉丝装置，包括：
6.炉体，所述炉体的内部设有加热件，用于为预制棒提供热量；
7.负压管，固定在所述炉体的下方，并与所述炉体内部连通，所述负压管内部形成有负压通道，用于抽取所述炉体内的颗粒；
8.保护管，设置在所述负压管的内部，并与所述炉体的内部连通，所述保护管内部形成有正压通道，使得所述保护管的两端处于正压状态；
9.抽气机构，所述抽气机构的输入端与所述负压管内部连通，用于抽取所述负压管内部的气体，维持所述负压管内部负压；
10.供气机构，用于提供惰性气体；
11.其中，所述保护管上连接有用于向所述保护管内部输送惰性气体的进气管，所述进气管的第一端贯穿至所述负压管外侧，并与供气机构的输出端连接，所述进气管的第二端贯穿至所述保护管内部，使得所述保护管内部维持正压，所述进气管位于所述负压管和所述保护管之间，并利用所述负压管内部的高温烟气加热惰性气体。
12.优选的，所述进气管为螺旋状。
13.优选的，所述负压管靠近所述炉体的一端内部设有两端向中部逐渐减小的引流部。
14.优选的，所述负压管和所述保护管均为陶瓷管。
15.优选的，所述抽气机构包括抽气管和抽气泵，所述抽气泵的第一端与所述负压管内部连通，所述抽气管的第二弹与所述抽气泵的输入端连接。
16.优选的，所述抽气机构还包括有过滤器，所述过滤器连接在所述抽气管上。
17.优选的，所述抽气机构还包括有第一流量控制器，所述第一流量控制器连接在所述抽气管上。
18.优选的，所述供气机构包括输气管和进气泵，所述输气管的第一端与所述进气管连接，所述输气管的第二端与所述进气泵的输出端连接。
19.优选的，所述供气机构还包括有气体加热器，所述气体加热器连接在所述输气管上，用于惰性气体的加热。
20.优选的，所述供气机构还包括有第二流量控制器，所述第二流量控制器连接在所述输气管上。
21.由以上技术方案可见，本实用新型提出的光纤拉丝装置，通过在保护管上连接有用于向保护管内部输送惰性气体的进气管，使得保护管的两端始终处于正压状态，并持续输出惰性气体，微粒不会进入保护管的内部，经由保护管内部穿过的光纤不会与微粒接触，提高光纤的质量。
22.同时，外部的空气不会经由保护管的底端进入炉体内部，避免光纤高温拉丝时发生氧化，提高光纤拉制的出丝质量。
附图说明
23.附图不意在按比例绘制。在附图中，在各个图中示出的每个相同或近似相同的组成部分可以用相同的标号表示。为了清晰起见，在每个图中，并非每个组成部分均被标记。现在，将通过例子并参考附图来描述本实用新型的各个方面的实施例。
24.图1是本实用新型所示的光纤拉丝装置的安装位置示意图。
25.图2是本实用新型所示的光纤拉丝装置的结构示意图。
26.图3是图2所示的示例结构中a-a处位置的局部放大示意图。
27.图中附图标记的含义定义如下：
28.100、炉体；200、加热件；300、预制棒；400、光纤；
29.10、负压管；11、引流部；20、保护管；30、进气管；
30.40、抽气机构；41、抽气管；42、抽气泵；43、过滤器；44、第一流量控制器；
31.50、供气机构；51、输气管；52、进气泵；53、气体加热器；54、第二流量控制器。
具体实施方式
32.为了更了解本实用新型的技术内容，特举具体实施例并配合所附图式说明如下。
33.结合图1-图3所示，本实用新型示例性实施例的光纤拉丝装置，包括炉体100、加热件200以及负压管10和保护管20。
34.炉体100内部通常设有预制棒的夹持机构，夹住预制棒。在拉丝过程中受到控制系统的控制同步下降运动。预制棒300为石英玻璃棒，预制棒300被夹持装置夹持在炉体100内部，然后通过加热件200对预制棒300加热，经拉丝形成光纤400。
35.光纤400经由炉体100底部的输出口穿过输出，加热件200通常为石墨件，在高温加热预制棒300时，炉体100内部的石墨加热件200会与预制棒300发生反应，生成细小的微粒，主要为sic微粒，并在气流的作用下飞散，若刚拉丝成型的裸光纤与sic微粒接触，裸光纤表面会产生缺陷。
36.结合图1所示，为了避免微粒粘附在光纤400表面，在本实用新型的实施例中，在炉体100的底部安装负压管10和保护管20，保护管20设置在负压管10的内部，在负压管10内部形成有负压通道，用于抽取炉体100内的微粒，降低炉体100内部微粒含量，从而降低微粒与光纤的接触概率。
37.在一些实施例中，由于光纤拉丝的过程中，为了保证光纤400的质量，光纤400不可与保护管20接触，导致保护管20与光纤400之间无法完全密封，炉内微粒可能会进入保护管20内，并粘附在光纤400上，导致光纤400质量降低。为此，结合图2所示，为了避免微粒进入保护管20内，保护管20上连接有用于向保护管20内部输送惰性气体的进气管30，使得保护管20内部维持正压，保护管20的两端始终处于正压状态，并持续输出惰性气体，在炉体100内部的微粒被负压管10吸附向下运动时，不会经由保护管20的顶端进入保护管20的内部，经由保护管20内部穿过的光纤400不会与微粒接触，提高光纤400的质量。
38.同时，外部的空气不会经由保护管20的底端进入炉体100内部，避免光纤高温拉丝时发生氧化。
39.可选的，负压管10和保护管20均为陶瓷管，其具有良好的耐高温性能。
40.进一步的，进气管30位于负压管10和保护管20之间，并利用负压管10内部的高温烟气加热惰性气体，在负压管10抽取炉体100内部的微粒时，炉体100内部的高温气体同时被抽出，使得负压管10和保护管20之间始终有高温烟气流动，通过高温气体对进气管30内部输送的惰性气体加热，避免温度较低的惰性气体对炉体100下部温度的均匀性与层流的稳定性造成影响，且可充分利用被抽出的炉体100高温烟气余热，降低能耗。
41.可选的，进气管30为螺旋状，使得进气管30在负压管10和保护管20之间的路径较长，提高对惰性气体的加热效率。
42.如此，进气管30位于负压管10和保护管20之间，并绕保护管20轴线呈螺旋状分布，进气管30的第一端贯穿至负压管10外侧，并与供气机构50连接，进气管30的第二端贯穿至保护管20内，并向保护管20内部供气，使得保护管20内部维持正压，保护管20的两端始终处于正压状态，炉体100内的sic微粒不会进入保护管20内，炉体100下方的空气也不会经由保护管20进入炉体100内，且螺旋状分布的进气管30可充分利用炉体100高温烟气余热加热惰性气体，降低能耗。
43.结合图2所示，上述光纤拉丝装置，还包括有维持负压管10内部负压的抽气机构40，抽气机构40包括抽气管41和抽气泵42，抽气泵42的第一端与负压管10内部连通，抽气管41的第二弹与抽气泵42的输入端连接，在抽气泵42的作用下，抽气管41抽取负压管10内部的气体，使得负压管10内部始终处于负压状态，炉体100内部的微粒在负压作用下始终向负压管10内部流动，并被抽气管41抽出。
44.进一步的，抽气机构40还包括有过滤器43，过滤器43连接在抽气管41上，将抽气管41抽取的气体中的微粒过滤，避免直接排放造成污染。
45.再进一步的，抽气机构40还包括有第一流量控制器44，第一流量控制器44连接在
抽气管41上，第一流量控制器44能够实时控制抽气泵42的抽气流量，避免抽气量过大导致炉体100内部失压而引起光纤拉丝质量降低。
46.可选的，第一流量控制器44为气体流量控制阀。
47.结合图2所示，上述光纤拉丝装置，还包括有用于向进气管30输送惰性气体的供气机构50，供气机构50包括输气管51和进气泵52，输气管51的第一端与进气管30连接，输气管51的第二端与进气泵52的输出端连接，进气泵52的输入端与外部惰性气体存储设备连接，在进气泵52的作用下，惰性气体经由输气管51输送至进气管30内，在进气管30内被加热后输送至保护管20内，使得保护管20内部始终维持正压，保护管20的两端始终处于正压状态，并持续输出惰性气体。
48.进一步的，供气机构50还包括有气体加热器53，气体加热器53连接在输气管51上，用于惰性气体的加热，通过气体加热器53对惰性气体进行加热，避免温度较低的惰性气体对炉体100下部温度的均匀性与层流的稳定性造成影响。
49.再一步的，供气机构50还包括有第二流量控制器54，第二流量控制器54连接在输气管51上，第一流量控制器44能够实时控制进气泵52的输气流量，避免输气量过大导致炉体100内部压力过大而引起光纤拉丝质量降低。
50.可选的，第二流量控制器54为气体流量控制阀。
51.结合图2和图3所示，负压管10靠近炉体100的一端内部设有两端向中部逐渐减小的引流部11，气体通过引流部11时，根据文氏效应，提高流经引流部11的气体流速，进而使得炉体100内部产生烟气加快流动至负压管10内。
52.结合以上实施例，通过在保护管20上连接有用于向保护管20内部输送惰性气体的进气管30，使得保护管20的两端始终处于正压状态，并持续输出惰性气体，微粒不会进入保护管20的内部，经由保护管20内部穿过的光纤400不会与微粒接触，提高光纤400的质量，同时，外部的空气不会经由保护管20的底端进入炉体100内部，避免光纤高温拉丝时发生氧化。
53.虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本实用新型。本实用新型所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本实用新型的保护范围当视权利要求书所界定者为准。

技术特征：
1.一种光纤拉丝装置，其特征在于，包括：炉体（100），所述炉体（100）的内部设有加热件（200），用于为预制棒（300）提供热量；负压管（10），固定在所述炉体（100）的下方，并与所述炉体（100）内部连通，所述负压管（10）内部形成有负压通道，用于抽取所述炉体（100）内的颗粒；保护管（20），设置在所述负压管（10）的内部，并与所述炉体（100）的内部连通，所述保护管（20）内部形成有正压通道，使得所述保护管（20）的两端处于正压状态；抽气机构（40），所述抽气机构（40）的输入端与所述负压管（10）内部连通，用于抽取所述负压管（10）内部的气体，维持所述负压管（10）内部负压；供气机构（50），用于提供惰性气体；其中，所述保护管（20）上连接有用于向所述保护管（20）内部输送惰性气体的进气管（30），所述进气管（30）的第一端贯穿至所述负压管（10）外侧，并与供气机构（50）的输出端连接，所述进气管（30）的第二端贯穿至所述保护管（20）内部，使得所述保护管（20）内部维持正压，所述进气管（30）位于所述负压管（10）和所述保护管（20）之间，并利用所述负压管（10）内部的高温烟气加热惰性气体。2.根据权利要求1所述的光纤拉丝装置，其特征在于，所述进气管（30）为螺旋状。3.根据权利要求1所述的光纤拉丝装置，其特征在于，所述负压管（10）靠近所述炉体（100）的一端内部设有两端向中部逐渐减小的引流部（11）。4.根据权利要求1所述的光纤拉丝装置，其特征在于，所述负压管（10）和所述保护管（20）均为陶瓷管。5.根据权利要求1所述的光纤拉丝装置，其特征在于，所述抽气机构（40）包括抽气管（41）和抽气泵（42），所述抽气泵（42）的第一端与所述负压管（10）内部连通，所述抽气管（41）的第二弹与所述抽气泵（42）的输入端连接。6.根据权利要求5所述的光纤拉丝装置，其特征在于，所述抽气机构（40）还包括有过滤器（43），所述过滤器（43）连接在所述抽气管（41）上。7.根据权利要求5所述的光纤拉丝装置，其特征在于，所述抽气机构（40）还包括有第一流量控制器（44），所述第一流量控制器（44）连接在所述抽气管（41）上。8.根据权利要求5所述的光纤拉丝装置，其特征在于，所述供气机构（50）包括输气管（51）和进气泵（52），所述输气管（51）的第一端与所述进气管（30）连接，所述输气管（51）的第二端与所述进气泵（52）的输出端连接。9.根据权利要求8所述的光纤拉丝装置，其特征在于，所述供气机构（50）还包括有气体加热器（53），所述气体加热器（53）连接在所述输气管（51）上，用于惰性气体的加热。10.根据权利要求8所述的光纤拉丝装置，其特征在于，所述供气机构（50）还包括有第二流量控制器（54），所述第二流量控制器（54）连接在所述输气管（51）上。

技术总结
本实用新型涉及光纤拉丝设备技术领域，具体而言涉及光纤拉丝装置，包括炉体、负压管、保护管、抽气机构和供气机构，其中，所述保护管上连接有用于向所述保护管内部输送惰性气体的进气管，使得所述保护管内部维持正压，所述进气管位于所述负压管和所述保护管之间，并利用所述负压管内部的高温烟气加热惰性气体；通过在保护管上连接有用于向保护管内部输送惰性气体的进气管，使保护管的两端始终处于正压状态，并持续输出惰性气体，微粒不会进入保护管内部，经由保护管内部穿过的光纤不会与微粒接触，提高光纤的质量，同时，外部的空气不会经由保护管的底端进入炉体内部，避免光纤高温拉丝时发生氧化。时发生氧化。时发生氧化。


技术研发人员：司徒桂平 李天 贾学松 王增琪
受保护的技术使用者：南京迈通光电科技有限公司
技术研发日：2023.02.17
技术公布日：2023/9/3