一种硫系玻璃管制作装置及制作方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种硫系玻璃管制作装置及制作方法，装置包括底座、配电箱、电机、卡盘、尾顶、导轨、旋管模具，配电箱与导轨安装于底座上，电机安装于配电箱内，其旋转轴与卡盘后侧固定连接。尾顶位于导轨上，并与导轨形成滑动连接。尾顶上设置有回转顶尖，旋管模具位于卡盘与尾顶之间，其一端通过卡盘夹持固定，另一端通过回转顶尖固定。电机旋转轴、卡盘、旋管模具、回转顶尖的轴心线重合。本装置体积小、成本低、安全性高、使用寿命长，可以制备长度100

【技术实现步骤摘要】
一种硫系玻璃管制作装置及制作方法


[0001]本专利技术涉及玻璃热加工
，具体涉及一种硫系玻璃管制作装置及制作方法。

技术介绍

[0002]硫系玻璃光纤在中红外波段具有低的传输损耗和高的非线性系数，在中红外激光传输、气体和生物化学传感、热像传递等领域具有重要应用。例如，硫系玻璃光纤可用于传输高功率的3～5μm激光，对来袭导弹进行致盲甚至损坏，从而保护己方飞行器或装备免受导弹威胁；硫系玻璃光纤可用于传输2
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12μm宽谱中红外光，对有毒有害气体、毒品、爆炸物、癌细胞、化学物质等分子进行光谱探测和识别；硫系玻璃光纤还可作为非线性介质用于产生宽谱中红外激光，用于相干层析成像、光学频率计量、激光雷达等方面。
[0003]棒管法是制备硫系玻璃光纤的主要方法之一，该方法需要制备硫系玻璃芯棒和硫系玻璃包层管，然后将芯棒插入包层管内形成光纤预制棒，最后将光纤预制棒拉制成目标光纤。为了获得较低传输损耗的硫系玻璃光纤，需要制备高光学质量的包层管。硫系玻璃包层管可采用三种方法制备：(1)机械钻孔法，即沿着包层玻璃棒中心钻孔，然后对内壁进行抛光获得包层管，这种方法制备的硫系玻璃管的内壁通常具有较多缺陷，导致最终制备的光纤芯包界面散射损耗较大；(2)挤压法，即通过使用挤压模具将硫系玻璃柱在其玻璃软化温度附近挤压成玻璃管，该方法制备的玻璃管中通常存在大量条纹，玻璃的光学均匀性较差，最终影响光纤的光学质量；(3)旋管法，即利用高速旋转产生的离心力使硫系玻璃熔体在石英容器内形成管状结构，该方法制备的玻璃管内外壁光滑，几乎无缺陷，利于制备低损耗的光纤，是目前制备硫系玻璃管最受欢迎的方法。目前，已报道的硫系玻璃旋管设备通常为熔制和旋管功能一体设备，该设备的运行工艺为：首先将装有初始原料的真空石英管放入摇摆炉内，并用夹持部件固定，在高温下长时间熔制成均质的玻璃；然后将装有玻璃熔体的石英管调至水平状态，开启旋转控制电机使石英管中的玻璃熔体由于离心效果而均匀附着于石英管壁上；之后将摇摆炉移开，用压缩空气冷却石英管；最后停止旋转，把石英管放电炉中退火，得到硫系玻璃管。这种熔制和旋管功能一体设备体积较大，结构较复杂，成本较高；夹持部件与石英管接触面积小，导致石英管高速旋转时受力破裂的可能性较大；夹持部件在玻璃熔制过程中长时间经受高温易产生变形和老化，会对制备的玻璃管的壁厚均匀性产生不利影响。

技术实现思路

[0004]针对现有技术存在的硫系玻璃旋管设备体积大、结构复杂、成本高、旋转夹持部件需长时间经受高温等问题，本专利技术提供了一种硫系玻璃管制作装置及制作方法，该装置的体积小、结构简单、安全性高、成本低，夹持部件无需长时间经受高温，使用寿命长。
[0005]为实现上述目的，本专利技术一方面公开了一种硫系玻璃管制作装置，该装置包括底座、配电箱、电机、卡盘、尾顶、导轨和旋管模具；配电箱和导轨安装于底座上；电机安装于配
电箱内，其旋转轴与卡盘后侧固定连接；尾顶位于导轨上，并与导轨形成滑动连接；尾顶上设置有回转顶尖；旋管模具位于卡盘与尾顶之间，其一端通过卡盘夹持固定，另一端通过回转顶尖固定；电机旋转轴、卡盘、旋管模具、回转顶尖的轴心线重合；旋管模具内部用于放置石英管。
[0006]进一步地，还包括与电机相连的调速器，调速器主体位于配电箱内，其调速旋钮伸出配电箱。
[0007]进一步地，调速器为220V变频调速器，调速范围0
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2500转/分钟。
[0008]进一步地，还包括与调速器相连的转速显示屏，转速显示屏安装于配电箱侧面。
[0009]进一步地，尾顶还包括丝杆、摇柄和固定座；固定座底部与导轨滑动连接；丝杆穿过固定座并与固定座螺纹连接；回转顶尖与丝杆前端固定连接；摇柄与丝杆后端固定连接。
[0010]进一步地，尾顶还包括锁紧螺栓和固定销；锁紧螺栓用于固定丝杆的行程；固定销用于将固定座固定在导轨的不同位置。
[0011]进一步地，旋管模具包括套筒、前端盖和后端盖；前端盖与套筒一端卡接，后端盖与套筒另一端卡接；后端盖中心设有一个锥形槽，用于与回转顶尖对接。
[0012]进一步地，旋管模具采用不锈钢材质制作。
[0013]进一步地，还包括四个调平垫铁，四个调平垫铁分别安装于底座下部边缘；调平垫铁底部设置有减震橡胶垫。
[0014]另一方面，本专利技术还公开了一种硫系玻璃管的制作方法，采用上述硫系玻璃管制作装置，包括如下步骤：
[0015]步骤S1，将真空封接好的装有硫系玻璃的石英管包裹一层石英棉，放入旋管模具的套筒内；
[0016]步骤S2，将套筒放入电炉中，升温至500
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650℃，保温1小时以上；
[0017]步骤S3，将套筒从电炉中取出，盖上前端盖和后端盖；
[0018]步骤S4，用卡盘夹住前端盖，根据旋管模具的长度粗调尾顶的固定座在导轨上的位置，使用固定销将固定座固定在导轨上；
[0019]步骤S5，转动摇柄，驱动丝杆对回转顶尖的位置进行微调，使回转顶尖插入旋管模具的后端盖的锥形槽中，将旋管模具顶紧，然后转动锁紧螺栓将丝杆锁紧；
[0020]步骤S6，将设备通电，旋转调速器的调速旋钮，通过转速显示屏观察电机的转速，将电机转速调节为800
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1200转/分钟，使旋管模具沿其轴心线持续旋转5
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10分钟；
[0021]步骤S7，旋转调速器的调速旋钮，将电机转速调至0，使旋管模具停止旋转；
[0022]步骤S8，转动摇柄，使回转顶尖与旋管模具的后端盖分离，松开卡盘，取下旋管模具；
[0023]步骤S9，取下旋管模具的前端盖和后端盖，取出套筒内的石英管，浸入水中淬冷，然后放入预先升至玻璃化转变温度的电炉中退火；
[0024]步骤S10，退火结束后，取出石英管，将石英管两端端头切除，倒出管内的硫系玻璃管，即可。
[0025]本专利技术的有益效果是：
[0026](一)、本专利技术硫系玻璃管制作装置使用旋管模具带动装有硫系玻璃的石英管旋转，整个石英管壁都与旋管模具接触，接触面积大，且旋管模具与石英管之间设有石英棉，
起到缓冲压力作用，使得石英管在高速旋转过程中不易破裂、爆炸，安全性得到极大提高。
[0027](二)、本专利技术硫系玻璃管制作装置的夹持部件为卡盘和回转顶尖，在制备硫系玻璃管的过程中不会经受高温，不易发生变形，性能稳定，使用寿命长；
[0028](三)、使用本专利技术的装置和方法可制备长度100
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200mm，外径10
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30mm、内/外径比0.65
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0.90的硫系玻璃管，管壁厚度均匀，表面光学质量好，适用于低损耗硫系玻璃单模光纤、多模光纤和微结构光纤的制备；
[0029](四)、本专利技术硫系玻璃管制作装置体积小、结构设计合理、制造成本低。
附图说明
[0030]图1是本专利技术的硫系玻璃制作装置的结构图；
[0031]图2是本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种硫系玻璃管制作装置，其特征在于，包括底座(1)、配电箱(2)、电机(3)、卡盘(4)、尾顶(5)、导轨(6)和旋管模具(7)；配电箱(2)和导轨(6)安装于底座(1)上；电机(3)安装于配电箱(2)内，其旋转轴与卡盘(4)后侧固定连接；尾顶(5)位于导轨(6)上，并与导轨(6)形成滑动连接；尾顶(5)上设置有回转顶尖(5.1)；旋管模具(7)位于卡盘(4)与尾顶(5)之间，其一端通过卡盘(4)夹持固定，另一端通过回转顶尖(5.1)固定；电机(3)旋转轴、卡盘(4)、旋管模具(7)、回转顶尖(5.1)的轴心线重合；旋管模具(7)内部用于放置石英管。2.根据权利要求1所述的一种硫系玻璃管制作装置，其特征在于，还包括与电机(3)相连的调速器(8)，调速器(8)主体位于配电箱(2)内，其调速旋钮伸出配电箱(2)。3.根据权利要求2所述的一种硫系玻璃管制作装置，其特征在于，调速器(8)为220V变频调速器，调速范围0
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2500转/分钟。4.根据权利要求2所述的一种硫系玻璃管制作装置，其特征在于，还包括与调速器(8)相连的转速显示屏(9)，转速显示屏(9)安装于配电箱(2)侧面。5.根据权利要求1所述的一种硫系玻璃管制作装置，其特征在于，尾顶(5)还包括丝杆(5.2)、摇柄(5.3)和固定座(5.4)；固定座(5.4)底部与导轨(6)滑动连接；丝杆(5.2)穿过固定座(5.4)并与固定座(5.4)螺纹连接；回转顶尖(5.1)与丝杆(5.2)前端固定连接；摇柄(5.3)与丝杆(5.2)后端固定连接。6.根据权利要求5所述的一种硫系玻璃管制作装置，其特征在于，尾顶(5)还包括锁紧螺栓(5.5)和固定销(5.6)；锁紧螺栓(5.5)用于固定丝杆(5.2)的行程；固定销(5.6)用于将固定座(5.4)固定在导轨(6)的不同位置。7.根据权利要求1所述的一种硫系玻璃管制作装置，其特征在于，旋管模具(7)包括套筒(7.1)、前端盖(7.2)和后端盖(7.3)；前端盖(7.2)与套筒(7.1)一端卡接，后端盖(7.3)与套筒(7.1)另一端卡接；后端盖(7.3)中心设有一个锥形槽，用于与回转顶尖...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨志勇，祁思胜，任和，杨志杰，卜庆锋，张龙，
申请(专利权)人：杭州长波红外科技有限公司，
类型：发明
国别省市：