一种光纤预制棒烧结设备制造技术

一种光纤预制棒烧结设备，包括塔架、夹头部件和加热炉系统；所述塔架上安装有加热炉系统，塔架的上端设置夹头部件，在夹头部件与加热炉系统之间设有石英引杆和预制棒；所述预制棒的上端通过耦合器与石英引杆连接，所述石英引杆的上端与夹头部件通过气动卡盘连接；所述夹头部件上设置有激光部件，所述激光部件连接警报装置，所述石英引杆上装有遮光板，当石英引杆出现下滑时，遮光板挡住来自激光部件的激光，警报装置进行警报提醒；所述遮光板下方设有支撑板。本实用新型专利技术提供一种稳定高效的预制棒烧结设备，由于炉芯管的成本较高，而本实用新型专利技术的烧结设备能降低炉芯管损坏的概率。

An optical fiber preform sintering equipment

【技术实现步骤摘要】
一种光纤预制棒烧结设备
本专利技术涉及光纤制造领域，具体涉及一种光纤预制棒烧结设备。
技术介绍
光纤制造的核心是光纤预制棒的制备，目前制造光纤预制棒的方法主要有气相沉积工艺，典型的有管内气相沉积工艺，如MCVD(modifiedchemicalvapordeposition)改进化学气相沉积法和PCVD(plasmachemicalvapordeposition)等离子体激发化学气相沉积法，以及管外气相沉积工艺，如OVD(outsidevapordeposition)外部气相沉积法和VAD(vaporaxialdeposition)气相轴向沉积法。沉积方法制备的光纤预制棒是一层层圆柱体结构的soot体，含有大量的水分和羟基，状态是白色不透明体，必须经过烧结工序才能将水分去除，变成质地坚硬，透明的预制棒，烧结工艺分两个步骤进行，第一步要将soot体内部的羟基和水分去掉，温度在1100℃-1300℃，主要利用Cl2和水分及羟基反应，反应过程如下：2H2O+2Cl2＝4HCl+O2，2Si-OH+2Cl2＝2Si-Cl+O2+2HCl；第二步进行到高温玻璃化阶段，温度在1400℃-1500℃。行业内主流的烧结技术基本相同，主要包括机械运动部件、加热炉部件、炉芯管和抽风系统，但是每一部分的具体实现方法各不相同，《光通信技术》2015年第二期公布了董瑞洪等人研究的石墨加热炉工艺，如图1所示，在第二步玻璃化阶段采用石墨器加热，可以使加热效率更高。201320566364.7公布了一种改进的预制棒夹头机构，如图2所示，图中2为夹头与机械传动部分连接的插销孔，5处是预制棒靶棒与夹头连接的插销，插销放置在做有凹槽的夹头上，整个机构中，机械传动件的轴心，夹头轴心与预制棒轴心同轴。在高温和长时间使用情况下，凹槽会变形，但是只会出现竖直上变形，水平方向上不会偏移。图1中展示的加热方式理论上可以满足加热的需要，但是石墨件在高温下非常容易氧化，断裂等情况，使用寿命较短，当石墨加热器损坏时，加热功率达不到设定要求，炉芯管温度会降低，经过高温后的石英材料的炉芯管，在降温到800℃时就会碎裂，炉芯管的成本非常高，要比石墨加热炉昂贵很多，所以石墨加热的缺点更加明显，一旦出现问题，就会造成产品报废，炉芯管报废，石墨加热器报废。201320566364.7公布的改进后的夹头部件存在很多缺陷，首先，机械传动部件与接头部件很难保持同轴，因为石英材质的夹头不仅加工难度大，并且长久石英会有磨损，更易磕碰碎裂，预制棒与夹头连接处的凹槽在变形的时候，虽然不会造成水平方向上便宜，但是凹槽的两边的变形量不可能相同，会造成预制棒的倾斜，炉芯管内加热不均匀。其次，在烧结过程中，炉芯管内有气体吹扫，预制棒通过插销挂在夹头上会出现摆动，这就会导致插销孔上部的石英靶棒受力较大，易造成裂纹，掉落砸坏炉芯管，风险较大。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种稳定高效的预制棒烧结设备，由于炉芯管的成本较高，而本专利技术的烧结设备能降低炉芯管损坏的概率。为实现上述目的，本专利技术提供的技术方案是：一种光纤预制棒烧结设备，包括塔架、夹头部件和加热炉系统；所述塔架上安装有加热炉系统，塔架的上端设置夹头部件，在夹头部件与加热炉系统之间设有石英引杆和预制棒；所述预制棒的上端通过耦合器与石英引杆连接，所述石英引杆的上端与夹头部件通过气动卡盘连接；所述夹头部件上设置有激光部件，所述激光部件连接警报装置，所述石英引杆上装有遮光板，当石英引杆出现下滑时，遮光板挡住来自激光部件的激光，警报装置进行警报提醒；所述遮光板下方设有支撑板，所述支撑板设有石英引杆穿过而遮光板不能穿过的U形孔，石英引杆下滑时，所述支撑板支撑住遮光板，使引杆不会滑落砸坏下方的炉芯管。所述石英引杆采用气动卡盘夹紧，气动卡盘上部有调节螺栓，能够调整气动卡盘的水平中心位置，达到与炉芯管同心。所述夹头部件在塔架上以10-20mm/min的速度移动，并且带动预制棒以0.7r/min的速度旋转。所述加热炉系统包括低温区和高温区，所述低温区选用碳化硅加热棒进行加热，所述高温区选用硅钼棒进行加热。所述低温区分为上中下三个区域进行加热，三个区域单独控制加热温度，温度在1100℃-1300℃。所述高温区分为相互成120°排列三个区域进行加热，三个区域单独控制温度，温度在1400℃-1500℃。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1、预制棒引杆采用气动卡盘夹紧，卡盘上部有调节螺栓，可以调整卡盘的水平的中心位置，达到与炉芯管同心。2、夹头部件上设置有激光检测装置，可以实时检测引杆有无下滑情况，实现下滑报警，保障炉芯管因引杆坠落砸坏炉芯管。3、夹头部件上设置有支撑板，可以在遇到突发性坠落时支撑住引杆不坠落，与激光检测装置起到双重防护的作用。4、低温区加热采用硅碳棒加热，加热温度在1100℃-1300℃之间，硅碳棒分三个区域加热，某一根硅碳棒损坏，在不需要大幅度降温的情况下就可以实现在线更换。5、高温区域采用硅钼棒加热，分三个区域，成120°排列，某一根硅钼棒损坏，在不需大幅度降温的情况下就可以实现在线更换。附图说明图1：光纤预制棒烧结技术原理图。图2：现有技术中的一种预制棒夹头机构。图3：本专利技术的光纤预制棒烧结设备的结构示意图。图4：夹头部件的结构示意图。图5：加热炉系统低温区结构示意图。图6：加热炉系统高温区结构示意图。图中：1-夹头部件，2-石英引杆，3-石英盖板，4-耦合器，5-预制棒体，6-加热炉系统，7-塔架，8-激光部件，9-气动卡盘，10-遮光板，11-支撑板。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步说明。一种光纤预制棒烧结设备，包括塔架7、夹头部件1和加热炉系统6；所述塔架7上安装有加热炉系统6，塔架7的上端设置夹头部件1，在夹头部件1与加热炉系统6之间设有石英引杆2和预制棒5；所述预制棒5的上端通过耦合器4与石英引杆2连接，所述耦合器为一个转接头，连接石英引杆2和预制棒5。所述石英引杆2的上端与夹头部件1通过气动卡盘9连接；所述夹头部件上设置有激光部件8，所述激光部件8连接警报装置，所述石英引杆2上装有遮光板10，当石英引杆2出现下滑时，遮光板10挡住来自激光部件8的激光，警报装置进行警报提醒；所述遮光板10下方设有支撑板11，所述支撑板11设有石英引杆2穿过而遮光板10不能穿过的U形孔，石英引杆2下滑时，所述支撑板11能够支撑住遮光板10。本专利技术在夹头部分采用气动卡盘机构夹紧预制棒引杆，并在夹头部分设置有激光部件8，能够实现实时检测石英引杆2有无下滑现象，石英引杆2上装有遮光板10，当石英引杆2由于高温或气压变化出现微小下滑时，遮光板10会挡住激光，系统会有报警提醒，设备停机后进行维修，并且在遮光板下部设计有支撑板11，当石英引杆2突然下滑时，可以支撑引杆不会直接掉落砸坏炉芯管。石英引杆2下端设本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光纤预制棒烧结设备，其特征在于：包括塔架(7)、夹头部件(1)和加热炉系统(6)；所述塔架(7)上安装有加热炉系统(6)，塔架(7)的上端设置夹头部件(1)，在夹头部件(1)与加热炉系统(6)之间设有石英引杆(2)和预制棒(5)；所述预制棒(5)的上端通过耦合器(4)与石英引杆(2)连接，所述石英引杆(2)的上端与夹头部件(1)通过气动卡盘(9)连接；所述夹头部件上设置有激光部件(8)，所述激光部件(8)连接警报装置，所述石英引杆(2)上装有遮光板(10)，当石英引杆(2)出现下滑时，遮光板(10)挡住来自激光部件(8)的激光，警报装置进行警报提醒；所述遮光板(10)下方设有支撑板(11)，所述支撑板(11)设有石英引杆(2)穿过而遮光板(10)不能穿过的U形孔，石英引杆(2)下滑时，所述支撑板(11)支撑住遮光板(10)，使石英引杆(2)不会滑落砸坏下方的炉芯管。/n

【技术特征摘要】
1.一种光纤预制棒烧结设备，其特征在于：包括塔架(7)、夹头部件(1)和加热炉系统(6)；所述塔架(7)上安装有加热炉系统(6)，塔架(7)的上端设置夹头部件(1)，在夹头部件(1)与加热炉系统(6)之间设有石英引杆(2)和预制棒(5)；所述预制棒(5)的上端通过耦合器(4)与石英引杆(2)连接，所述石英引杆(2)的上端与夹头部件(1)通过气动卡盘(9)连接；所述夹头部件上设置有激光部件(8)，所述激光部件(8)连接警报装置，所述石英引杆(2)上装有遮光板(10)，当石英引杆(2)出现下滑时，遮光板(10)挡住来自激光部件(8)的激光，警报装置进行警报提醒；所述遮光板(10)下方设有支撑板(11)，所述支撑板(11)设有石英引杆(2)穿过而遮光板(10)不能穿过的U形孔，石英引杆(2)下滑时，所述支撑板(11)支撑住遮光板(10)，使石英引杆(2)不会滑落砸坏下方的炉芯管。


2.根据权利要求1所述的光纤预制棒烧结设备，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈小平，胡征征，王祥，李刚，朱坤，陈尚加，朱陈明，吴志华，
申请(专利权)人：江苏通鼎光棒有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32