一种光纤预制棒系统用的自动清灰装置，采用微型仪用电动机加轴承与光杆间摩擦力作传动，将刮灰、吹气除灰方法结合一体，具有结构简单、体积小、能无级调速、自动清灰的特点，应用该装置能生产预制棒反应管尺寸稳定、均匀、收缩小，所制得预制棒几何尺寸精度高、性能稳定，且能实现大流量高速沉积。（*该技术在2000年保护过期，可自由使用*）
Automatic ash cleaning device for optical fiber preform system
An optical fiber preform system with automatic cleaning apparatus, drive motor and bearing friction between the rod and the micro instrument, the ash scraping, blowing ash method is combined with the advantages of simple structure, small size, stepless speed regulation, automatic cleaning features, application of this device can produce preform the reaction tube size stability, uniformity, small shrinkage, the prepared preform geometry of high precision, stable performance, and can realize the high speed and large flow deposition.
【技术实现步骤摘要】
本技术属光纤预制棒制造系统的一辅助装置，它专用于MCVD法(改进化学汽相沉积法简称)光纤制棒系统，以清除制棒过程中所产生的固态废灰。用MCVD法沉积光纤预制棒是在石英管内通以Sicl4、Gecl4、O2等原料，再用氢氧喷头往返运动加热石英管，使其原料在高温产生化学反应，每当氢氧焰随拖板运动完成一次沉积时，在石英尾管中生成SiO2、GeO2等固态废灰。合理有效地清除废灰是制造预制棒的关键工艺，制造中是否能有效地清除废灰，是否能高速地制得高精度几何尺寸光纤预制棒的关键，现国内引进的若干台MCVD系统均由人用带有弯钩的石英棒手工通灰，由于不同操作者每次动作不完全一样，操作不稳定，将导致反应管内气流不稳定，影响预制棒几何尺寸精度和预制棒的性能，“光通信研究”(87)年第3期，总43期)提出可用螺杆旋转刮灰或吹气方法除去废灰，但它是将刮和吹的方法分开进行，无论单独使用哪种方法都难以达到彻底清灰的目的，同样存在用手工清灰的缺点，芬兰NoKia电缆设备公司曾采用齿轮传动推进螺杆前进刮灰，其装置结构较复杂，体积大，清灰速度不能连续调节，使用灵活性较差。为克服目前沿用各种清灰装置存在缺点，寻求一种能较彻底地清除废灰，以保证获得高精度(指几何尺寸、高质量的光纤预制棒，且机构简单，使用方便，能实现连续无级调速的清灰装置，特提出了本技术。为完成所提出的专利技术任务，采用了下述技术方案本技术是由清灰管、传动机构和送气管道组成，其特征在于1、清灰管端部开有气孔，并装有刮片，将旋转刮灰与吹气清灰的方法结合为一体，使刮下的废粉能较彻底地除净；2、在传动机构中，有一微型仪用电动机，通过一光杆与变速箱相连，该光杆与变速箱中的滚珠轴承为紧配合，这样就可采用电动机加光杆与轴承间的摩擦力作为传动，以实现无级调速，用机械变速，电气换向，以控制清灰管左右移动，使其结构简单，动作灵活，调节方便，能实现清灰自动化。以下结合实施例附图对该技术进行详细说明附图说明图1为本技术示意图图2为本技术变速箱示意图图3为变速箱调速原理图在图1中，(1)钢瓶，(2)限位开关－1，(3)调节片，(4)档片，(5)刻度板，(6)光杆，(7)限位开关－2，(8)电动机，(9)变速箱，(10)框架，(11)流量计，(12)塑料管，(13)定位架，(14)清灰管，(15)括片，(16)气孔，(17)尾管，(18)限位开关－3，(19)氢氧喷头，(20)石英管。用以容纳氮气的钢瓶(1)通过流量计(11)、塑料管(12)与清灰管(14)相连。清灰管(14)端部开有气孔(16)，装有刮片(15)。由于尾管(17)与清灰管(14)相对旋转，清灰管上的刮片(15)能刮除尾管内的废灰，调节流量可将适量的氮气吹入尾管以清除废灰，这样将刮灰和吹气清灰的方法结合一体。清灰管(14)可在定位架(13)开孔中移动，调节清灰管伸入尾管长度，调到需用位置后，可用螺钉将其固定在定位架(13)上。定位架与档片(4)相连，档片(4)与变速箱(9)相连，变速箱(9)、限位开关－1(2)、限位开关－2(7)、电动机(8)均固定在框架(10)上。电动机(8)选用微型仪用电机，体积小，重量轻，转速低，输出力矩大，可在环境温度不超过90℃的条件下使用，电动机(8)通过光杆(6)、变速箱(9)、和档片(4)带动清灰管(14)左、右移动。在图2中，(21)滚珠轴承－1、(22)联动块、(23)珠轴承－2、(3)调节片、(5)刻度板、(6)光杆、(24)小调整轴、(25)大调整轴、(26)弹簧、(27)蝶形弹簧。从图2可看出，变速箱(9)由滚珠轴承－1(21)、滚珠轴承－2(23)和滚珠轴承－3(未画出)、蝶形弹簧(27)，大、小调整轴(25)、(24)等部件组成，三只滚珠轴承装于光杆(6)上，三只轴承的内环分别有三点靠蝶形弹簧(27)始终紧压于光杆(6)上，弹簧(26)固定于滚珠轴承－2(23)与变速箱(9)的箱体之间，由于弹簧拉力使轴承倾斜安装在光杆上。三只滚珠轴承的上部装有联动块(22)以便三轴承的倾斜调节同步一致，大、小调整轴(25)、(24)安装于变速箱(9)的箱壳之间，调整片(3)与大调整轴(25)相连，搬动调整片(3)可使大调整轴绕小调整轴转动，改变大、小调整轴间的相对位置，使大调整轴(25)与滚珠轴承－2(23)间的距离发生变化，从而改变轴承与光杆间的倾斜角大小。从图3可见，由于轴承与光杆间有倾斜角θ，当光杆旋转时，被压轴承与光杆间产生一定的摩擦力，摩擦力使轴承以一定的螺旋角前进，其前进速度可按下式计算。V＝π.d.n.tgθ式中V－清灰装置移动速度d－光杆直径n－电动机转速θ－轴承与光杆间的夹角从上式可看出，当装置的d、n一定时，改变轴承与光杆间的夹角θ，即可改变清灰装置移动速度，从而使本装置能实现无级调速。开车前，先调节清灰管(14)伸入长度，将其固定在定位架(13)上，根据不同产品要求，可通过调整片(3)预置清灰速度。调节流量计(11)流量使通入氮气流量既能将废灰吹出，同时又能在尾管中产生一定尾压使预制棒在高温沉积时保持圆整，不收缩，且阻止尾管后面的大气进入预制棒内，准备就绪后即能开始工作。制棒时，在石英管内通以Sicl4、Gecl4、O2等原料，由传动装置(不属于本专利技术不画出)带动氢氧喷头(19)往复运动，加热石英管(20)，管内的原料在高温中产生化学反应，同时在尾管中生成SiO2、GeO2等固态废灰，当氢氧喷头随拖板运动完成一次沉积时，氢氧喷头碰撞限位开关－3(18)、电动机(8)即开始工作。电动机(8)带动光杆(6)旋转，由于变速箱内滚珠轴承的内环倾斜紧压在光杆上，被压轴承与光杆间的摩擦力使轴承以一定的螺旋角前进，与变速箱上档片(4)相连的清灰管(14)亦被带动向尾管内伸进，由于尾管与清灰管相对旋转，清灰管上的刮片(15)将尾管内的废灰刮下，同时从清灰管端部吹出的氮气将刮下的废灰吹除，由于氮气维持一定的尾压，既能防止外部大气进入，又能防止反应管在高温沉积时收缩。清灰管继续向内伸进，当档片(4)与限位开关－2(7)相碰时电动机(8)反转，清灰管(14)反向外退，当退到档片(4)与限位开关－1(2)相碰时，清灰管(14)停止移动，完成一次清灰，同时氢氧喷头再次被拖动进行第2次加热、沉积，如此往返进行，直至完成预制棒全部沉积为止。如需改变清灰速度时，只需搬动调整片(3)在刻度盘(5)的位置，使大调整轴沿小调整轴转动，改变大、小调整轴(25)、(24)间的相对位置，亦即改变轴承与光杆间的倾斜角θ即可实现无级调速。采用本技术用于光纤预制棒生产具有如下优点1、装置结构简单、体积小、能连续无级调速，沉积过程中能实现清灰自动化，减轻劳动强度；2、清灰过程中能保持石英管内气流稳定，无论在多模或单模光纤预制过程中反应管尺寸稳定、均匀、收缩小、预制棒尺寸精度高、性能稳定。3、应用该装置能实现大流量高速沉积。权利要求1.一种光纤预制棒系统用的自动清灰装置，由清灰管、传动机构和送气管道组成，其特征在于清灰管(14)端部开有气孔，并装有刮片，在传动机构中，有一微型仪用电动机(8)，通过一光杆(6)与变速箱(9)相连，该光杆(6)与变速箱(9)中的滚珠轴承为紧配合。2.按权利要本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种光纤预制棒系统用的自动清灰装置，由清灰管、传动机构和送气管道组成，其特征在于：清灰管（１４）端部开有气孔，并装有刮片，在传动机构中，有一微型仪用电动机（８），通过一光杆（６）与变速箱（９）相连，该光杆（６）与变速箱（９）中的滚珠轴承为紧配合。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王建民，陈金海，竺逸年，高祥萍，
申请(专利权)人：机械电子工业部上海电缆研究所，
类型：实用新型
国别省市：31[中国|上海]
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