CN103833213A - 玻璃棒分切用石墨炉和玻璃棒分切方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种玻璃棒分切用石墨炉和玻璃棒分切方法，石墨炉包括冷却水系统、气体保护系统和炉体，炉体包括炉膛壁围成的炉膛以及分别与炉膛两端密封连接的第一冷却管和第二冷却管；贯穿炉膛、第一冷却管和第二冷却管的内部的中套管，套设在中套管外部的且沿着其轴向排布的第一保温毡和第二保温毡，且第一保温毡和第二保温毡位于炉膛内且两者之间具有间隙；加热体且其与第一保温毡和第二保温毡之间的间隙相对；电极；第一密封机构和第二密封机构；能够夹持待分切玻璃棒两端的第一夹具和第二夹具，第一夹具和第二夹具能够在驱动装置的作用下旋转和向远离或靠近对方的方向移动。该石墨炉可以解决对玻璃棒进行分切以及端部的修整效率较低的问题。

Description

玻璃棒分切用石墨炉和玻璃棒分切方法

技术领域

本发明涉及光纤技术领域，更具体地说，涉及一种玻璃棒分切用石墨炉和玻璃棒分切方法。

背景技术

光纤预制棒是生产光纤的重要基本机构。目前，VAD（vertical axialdeposition，垂直轴向沉积法）法和OVD（outside vapour deposition，外部汽相沉积法）法是光纤预制棒制造的主要技术路线之一。在对OVD法中完成的预制棒进行包层制作形成玻璃棒后，需要将其一端进行整形即将该端修整成为锥形，以达到拉丝炉的要求。其中，在对玻璃棒的一端进行修整时需要对其进行分切以使得修整后的玻璃棒长度符合标准。目前对玻璃棒的一端进行修整的方法主要有两种，机械加工法和熔融拉伸法。机械加工法是将预制棒的一端头部不合格部分用切割机切除，然后用斜面机制造锥面。熔融拉伸法是通过火焰或电炉在预制棒需要分切的部分进行加热使其熔融，然后进行快速拉伸，形成一个锥面。

目前一般使用火焰加热分切法对玻璃棒进行分切，但是当玻璃棒的直径较大比如120mm时，而且现有技术中在敞开的环境中氢氧火焰的热量大部分向外辐射，则需要很长的时间才能将预制棒芯部软化，且不能软化透彻，导致分切难度较大，且作业时间长。

由上可知，对玻璃棒进行分切以及端部的修整需要分别进行，且作业时间较长，效率较低。

综上所述，如何有效地解决对玻璃棒进行分切以及端部的修整效率较低的问题，是目前本领域技术人员急需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的第一个目的在于提供一种玻璃棒分切用石墨炉，该玻璃棒分切用石墨炉的结构设计可以有效地解决对玻璃棒进行分切以及端部的修整效率较低的问题，本发明的第二个目的是提供一种利用上述的石墨炉分切玻璃棒的方法。

为了达到上述第一个目的，本发明提供如下技术方案：

一种玻璃棒分切用石墨炉，用于对玻璃棒分切及修整其端部，包括冷却水系统、气体保护系统和炉体，所述炉体包括：

炉膛壁围成的炉膛以及分别与所述炉膛两端密封连接的第一冷却管和第二冷却管；

贯穿所述炉膛、第一冷却管和第二冷却管的内部的中套管，套设在所述中套管外部的且沿着其轴向排布的第一保温毡和第二保温毡，且所述第一保温毡和第二保温毡位于所述炉膛内且两者之间具有间隙；

设置于所述炉膛内的且套设在所述中套管外侧的加热体，且所述加热体与所述第一保温毡和第二保温毡之间的间隙相对；

与所述加热体电连接的电极；

设置于所述第一冷却管的远离炉膛一端的第一密封机构和设置于所述第二冷却管的远离炉膛一端的第二密封机构；

分别位于第一密封机构和第二密封机构的远离炉膛的一侧的能够夹持待分切玻璃棒两端的第一夹具和第二夹具，所述第一夹具和第二夹具能够在驱动装置的作用下旋转和向远离或者靠近对方的方向移动。

优选地，上述玻璃棒分切用石墨炉中，所述第一保温毡和第二保温毡沿着中套管轴向之间的距离为L，且(D/2)+2S-10<L<(D/2)+2S+10，其中D为待分切玻璃棒的外直径，S为第一保温毡和第二保温毡的厚度。

优选地，上述玻璃棒分切用石墨炉中，所述第一保温毡和第二保温毡的远离对方的一端设置有多个套设于中套管外侧的石墨垫片。

优选地，上述玻璃棒分切用石墨炉中，所述第一密封机构包括两个伸缩缸和盖设在所述第一冷却管端部的石墨密封板，所述石墨密封板包括相对的第一板和第二板，且两个伸缩缸分别驱动第一板和第二板相对靠近或者远离，且第一板和第二板的连接处上开设有供待分切玻璃棒穿过的开孔，且所述开孔的孔壁上固定有石墨软毡。

优选地，上述玻璃棒分切用石墨炉中，所述第二密封机构包括沿所述第二冷却管的轴向重叠设置的多层石墨片，且每层石墨片沿着其周向分为多个分片，且每个分片的外侧开设有沿着所述石墨片径向的凹槽，还包括一端与所述凹槽内壁接触的压簧。

一种利用如上述中任一项所述的石墨炉分切玻璃棒的方法，包括步骤：

1）将待分切玻璃棒穿过中套管且其两端外露于第一密封机构和第二密封机构，其中待分切玻璃棒的分切线距第一保温毡和第二保温毡之间间隙的轴向中间面的距离为设定距离；

2）利用第一夹具和第二夹具分别夹持待分切玻璃棒的两端；

3）利用加热体将炉膛内温度升至第一预设温度值后保持第一预设时间段；

当待分切玻璃棒的受热区域的中心点的温度达到第二预设温度值时，所述第一夹具和第二夹具分别驱动所述待分切玻璃棒的两端以第一预设速度向远离对方的方向运动并保持第二预设时间段；

4）所述第一夹具停止运动，所述第二夹具驱动其夹持的待分切玻璃棒的待废弃的一端以第一预设转速转动第三预设时间段；

5）利用冷却水系统对炉体进行冷却，利用气体保护系统向炉体内部充入气体。

优选地，上述分切玻璃棒的方法中，所述步骤3）中还包括：所述第一预设时间段内所述第一夹具和第二夹具驱动所述待分切玻璃棒的两端同向旋转。

优选地，上述分切玻璃棒的方法中，步骤3）中该第一预设时间段内所述第一夹具和第二夹具驱动所述待分切玻璃棒的两端同向旋转，具体为：该第一预设时间段内所述第一夹具和第二夹具驱动所述待分切玻璃棒以第二预设转速匀速旋转。

优选地，上述分切玻璃棒的方法中，第一保温毡和第二保温毡沿着中套管轴向之间的距离为L，且(D/2)+2S-10<L<(D/2)+2S+10，其中D为待分切玻璃棒的外直径，S为第一保温毡和第二保温毡的厚度。

优选地，上述分切玻璃棒的方法中，所述第一预设速度为V，且(2×10⁵/D²)mm/min<V<(6×10⁵/D²)mm/min，其中D为待分切玻璃棒的外直径。

优选地，上述分切玻璃棒的方法中，所述第二预设时间段为待分切玻璃棒的受热中心点的温度由第二预设温度值升温至第三预设温度值的时间。

本发明提供的玻璃棒分切用石墨炉，主要用于对玻璃棒分切及修整其端部。该石墨炉包括冷却水系统、气体保护系统和炉体，与现有技术中的石墨炉相同，冷却水系统能够向炉体的冷却通道中注入循环的冷却水，气体保护系统能够向炉体中充入循环的氮气或者氦气等，炉体壁或者冷却管壁内开始有冷却通道。其中，炉体包括炉膛、第一冷却管、第二冷却管、中套管、第一保温毡、第二保温毡、加热体、电极、第一夹具、第二夹具、第一密封机构、第二密封机构和驱动装置。其中，炉膛由炉膛壁围成，第一冷却管和第二冷却管分别与炉膛的两端连接，即炉膛、第一冷却管和第二冷却管三者沿着轴向方向排布，最好三者的轴线重合。中套管贯穿炉膛、第一冷却管和第二冷却管，即中套管穿过炉膛、第一冷却管和第二冷却管，且两端分别位于第一冷却管和第二冷却管外部。第一保温毡和第二保温毡分别套设在中套管外部且应该与中套管接触，并且第一保温毡和第二保温毡沿着中套管的轴向排布，第一保温毡和第二保温毡之间具有间隙且均位于炉膛内。加热体位于炉膛内部，并且加热体套设在中套管外侧且与第一保温毡和第二保温毡之间的间隙相对，即加热体也位于第一保温毡和第二保温毡外侧，并且加热体与中套管的外露于与第一保温毡和第二保温毡之间的间隙的位置相对，以便对其加热。中套管的轴线也可以与炉膛的轴线重合。电极与加热体电连接以此能够给加热体供电，其中电极可以穿过炉膛壁，即其一端与加热体连接，另一端位于炉膛外部。第一密封机构位于第一冷却管的远离炉膛一端，用于对第一冷却管进行密封；第二密封机构设置于第二冷却管的远离炉膛一端，用于对第二冷却管进行密封。另外，第一冷却管和第二冷却管与炉膛壁之间应该均为密封连接。第一夹具位于第一密封机构的远离炉膛的一侧，第二夹具位于第二密封机构的远离炉膛的一侧，并且第一夹具和第二夹具能够在驱动装置的作用下旋转和向远离或者靠近对方的方向移动。另外，待分切玻璃棒穿过第一密封机构和第二密封机构，并且待分切玻璃棒能够沿着第一密封机构和第二密封机构轴向滑动。

应用本发明提供的玻璃棒分切用石墨炉时，首先将待分切玻璃棒穿过中套管，并且第一夹具和第二夹具分别夹住待分切玻璃棒的两端。此时开启加热体使其对炉膛内进行加热，由于加热体与第一保温毡和第二保温毡之间的间隙相对，即加热体直接与中套管外露于第一保温毡和第二保温毡之间间隙位置相对，此时加热体同时对中套管和其内部的玻璃棒进行加热，并且在加热体加热的过程中可以通过驱动装置驱动第一夹具和第二夹具使其带动待分切玻璃棒转动，以使得玻璃棒受热均衡。当玻璃棒的受热区域的中心点的温度达到一定温度值时，可以驱动第一夹具和第二夹具向远离对方的方向移动，从而对待分切玻璃棒进行拉伸使其位于受热区域的部分形成锥形，此时与锥形的顶端连接的玻璃棒的端部被驱动转动一定时间段，而另一端固定不动，如此与锥形的顶端连接的玻璃棒的端部在转动过程中与锥形的顶端断开，以此实现了将该段废料切除，实现了玻璃棒的一端形成锥面并且实现了废料的切除。由上可知，本发明提供的石墨炉既可以实现玻璃棒一端锥形的形成同时还可以对废料进行分切，作业时间较短，效率较高。

为了达到上述第二个目的，本发明还提供了一种利用上述的石墨炉分切玻璃棒的方法，该利用上述的石墨炉分切玻璃棒的方法可以有效地解决对玻璃棒进行分切以及端部的修整效率较低的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的石墨炉的炉体的剖视图；

图2为本发明实施例提供的第二密封机构的仰视图；

图3为本发明实施例提供的第二密封机构的剖视图。

附图中标记如下：

1-第一密封机构、1a-伸缩缸、1b-石墨密封板、2-第一冷却管、3-待分切玻璃棒、4-加热体、5-电极、6-炉膛壁、7-第二冷却管、8-第二密封机构、81-石墨片、82-压簧、83-导杆、9-炉体保温毡、10-第一保温毡、11-第二保温毡、12-水冷套。

具体实施方式

本发明的第一个目的在于提供一种玻璃棒分切用石墨炉，该玻璃棒分切用石墨炉的结构设计可以有效地解决对玻璃棒进行分切以及端部的修整效率较低的问题，本发明的第二个目的是提供一种利用上述的石墨炉分切玻璃棒的方法。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-图3，本发明提供的玻璃棒分切用石墨炉，主要用于对玻璃棒分切及修整其端部。该石墨炉包括冷却水系统、气体保护系统和炉体，与现有技术中的石墨炉相同，冷却水系统能够向炉体的冷却通道中注入循环的冷却水，气体保护系统能够向炉体中充入循环的氮气或者氦气等，炉体壁或者冷却管壁内开始有冷却通道。其中，炉体包括炉膛、第一冷却管2、第二冷却管7、中套管、第一保温毡10、第二保温毡11、加热体4、电极5、第一夹具、第二夹具、第一密封机构1、第二密封机构8和驱动装置。其中，炉膛由炉膛壁6围成，第一冷却管2和第二冷却管7分别与炉膛的两端连接，即炉膛、第一冷却管2和第二冷却管7三者沿着轴向方向排布，最好三者的轴线重合。中套管贯穿炉膛、第一冷却管2和第二冷却管7，即中套管穿过炉膛、第一冷却管2和第二冷却管7，且两端分别位于第一冷却管2和第二冷却管7外部。第一保温毡10和第二保温毡11分别套设在中套管外部且应该与中套管接触，并且第一保温毡10和第二保温毡11沿着中套管的轴向排布，第一保温毡10和第二保温毡11之间具有间隙且均位于炉膛内，即第一保温毡10和第二保温毡11应该均为筒状。加热体4位于炉膛内部，并且加热体4套设在中套管外侧且与第一保温毡10和第二保温毡11之间的间隙相对，即加热体4也位于第一保温毡10和第二保温毡11外侧，并且加热体4与中套管的外露于与第一保温毡10和第二保温毡11之间的间隙的位置相对，以便对其加热。中套管的轴线也可以与炉膛的轴线重合。电极5与加热体4电连接以此能够给加热体4供电，其中电极5可以穿过炉膛壁6，即其一端与加热体4连接，另一端位于炉膛外部。第一密封机构1位于第一冷却管2的远离炉膛一端，用于对第一冷却管2进行密封；第二密封机构8设置于第二冷却管7的远离炉膛一端，用于对第二冷却管7进行密封。另外，第一冷却管2和第二冷却管7与炉膛壁6之间应该均为密封连接。第一夹具位于第一密封机构1的远离炉膛的一侧，第二夹具位于第二密封机构8的远离炉膛的一侧，并且第一夹具和第二夹具能够在驱动装置的作用下旋转和向远离或者靠近对方的方向移动。另外，待分切玻璃棒3穿过第一密封机构1和第二密封机构8，并且待分切玻璃棒3能够沿着第一密封机构1和第二密封机构8轴向滑动。

应用本发明提供的玻璃棒分切用石墨炉时，首先将待分切玻璃棒3穿过中套管，并且第一夹具和第二夹具分别夹住待分切玻璃棒3的两端。此时开启加热体4使其对炉膛内进行加热，由于加热体4与第一保温毡10和第二保温毡11之间的间隙相对，即加热体4直接与中套管外露于第一保温毡10和第二保温毡11之间间隙位置相对，此时加热体4同时对中套管和其内部的玻璃棒进行加热，并且在加热体4加热的过程中可以通过驱动装置驱动第一夹具和第二夹具使其带动待分切玻璃棒3转动，以使得玻璃棒受热均衡。当玻璃棒的受热区域的中心点的温度达到一定温度值时，可以驱动第一夹具和第二夹具向远离对方的方向移动，从而对待分切玻璃棒3进行拉伸使其位于受热区域的部分形成锥形，此时与锥形的顶端连接的玻璃棒的端部被驱动转动一定时间段，而另一端固定不动，如此与锥形的顶端连接的玻璃棒的端部在转动过程中与锥形的顶端断开，以此实现了将该段废料切除，实现了玻璃棒的一端形成锥面并且实现了废料的切除。其中，玻璃棒的受热区域即为沿着过第一保温毡10的形成间隙的端部的平面和过第二保温毡11的形成间隙的端部的平面同时进行剖切得到的玻璃棒的部分，即玻璃棒的受热区域沿着其轴向从第一保温毡10和第二保温毡11的之间的间隙的一端延伸至另一端。玻璃棒的受热区域的中心点即为其中心位置，如图1中的C点，实际操作时为了便于得知受热区域的中心点即C点的温度，可以直接测量与受热区域的集中受热点A点之间的距离为玻璃棒半径的玻璃棒表面点的温度，如图1中B点的温度，即AC之间的距离等于AB之间的距离，由于玻璃棒的传热是相同的，因此B点的温度等于C点的温度，由此可以通过测量B点的温度得知C点的温度。

由上可知，本发明提供的石墨炉既可以实现玻璃棒一端锥形的形成同时还可以对废料进行分切，作业时间较短，效率较高。

其中，第一冷却管2、第二冷却管7和中套管可以均为石墨管，加热体4可以为石墨加热体4。第一冷却管2与中套管之间、第二冷却管7与中套管之间以及炉膛内部中的空闲空间可以均填充有炉体保温毡9。并且炉膛内部中应该设置有安装加热体4的空间，且按照加热体4周围具有空间与第一保温毡10和第二保温毡11之间的间隙连通。

优选地，第一保温毡10和第二保温毡11沿着中套管轴向之间的距离为L，且(D/2)+2S-10<L<(D/2)+2S+10，其中D为待分切玻璃棒3的外直径，S为第一保温毡10和第二保温毡11的厚度，且L、D、S和10的单位均为毫米。第一保温毡10和第二保温毡11沿着中套管轴向之间的距离，即第一保温毡10的最靠近第二保温毡11的端部距第二保温毡11的最靠近第一保温毡10的端部的距离为L。经过多次测试，如此设置使得玻璃棒的受热区域形成的锥形最符合标准要求。

另外，为了便于调节第一保温毡10和第二保温毡11沿着中套管轴向之间的距离，可以在第一保温毡10和第二保温毡11的远离对方的一端设置有多个套设于中套管外侧的石墨垫片，如此可以调节位于第一保温毡10的远离第二保温毡11的一端的石墨垫片的数量，进而调节第一保温毡10的位置，即当位于第一保温毡10的远离第二保温毡11的一端的石墨垫片的数量越多，第一保温毡10越靠近第二保温毡11。同样的，可以调节位于第二保温毡11的远离第一保温毡10的一端的石墨垫片的数量，进而调节第二保温毡11的位置。

当然，还可以通过其它方式调节第一保温毡10和第二保温毡11沿着中套管轴向之间的距离，比如在第一保温毡10和第二保温毡11的远离对方的端部均设置夹持环，该夹持环夹住中套管后使得第一保温毡10和第二保温毡11不能在沿着轴向进行移动。

另外，第一密封机构1可以包括两个伸缩缸1a和盖设在第一冷却管2端部的石墨密封板1b，石墨密封板1b包括相对的第一板和第二板，并且两个伸缩缸1a分别驱动第一板和第二板相对靠近或者远离，且第一板和第二板的连接处开设有供待分切玻璃棒3穿过的开孔，且开孔的孔壁上固定有石墨软毡。即两个伸缩缸1a可以控制第一板和第二板相对靠近或者远离以进行石墨密封板1b的开启和闭合，石墨软毡起到缓冲和密封的作用。第一板和第二板相对接触后形成石墨密封板1b。

第二密封机构8可以包括沿第二冷却管7的轴向重叠设置的多层石墨片81，且每层石墨片81沿着其周向分为多个分片，且每个分片的外侧开设有沿着石墨片81径向的凹槽，还包括一端与凹槽内壁接触的压簧82。如此由于压簧82的一端与凹槽的最靠近轴线的内壁接触，将压簧82的另一端固定后，压簧82沿着石墨片81的径向设置，分片受到径向力后沿着径向向外侧移动挤压压簧82，即玻璃棒的一端形成锥形后向外拉伸，锥形部位穿过第二密封机构8的多层石墨片81，进而挤压多个分片，由于有压簧82的作用，玻璃棒的锥形部位在穿过多层石墨片81时始终与多个分片相互挤压接触，实现密封的作用。其中分片的数量可以为四个，且石墨片81的数量可以为四层，且石墨片81的中间可以开设有通孔，由靠近第二冷却管7至远离第二冷却管7的方向多层石墨片81的通孔的直径逐渐减小，更加便于玻璃棒的锥形部位穿过。该第二密封机构8应该安装在第二冷去管的远离炉膛的一端，且玻璃棒的待被分切废气的一端穿过第二密封机构8。

进一步地，还可以设置穿过压簧82内部的导杆83，以防止压簧82发生形变。导杆83的可以固定在冷却套上并能够沿着水冷套12滑动。当然，第一密封机构1和第二密封机构8还可以为其它结构，在此不作限定。

另外，第一夹具和第二夹具的驱动装置可以采用伸缩缸和电机配合实现。

本发明还提供了一种利用如上述实施例中任一项的石墨炉分切玻璃棒的方法，该方法包括步骤：

S1）将待分切玻璃棒3穿过中套管且其两端外露于第一密封机构1和第二密封机构8，其中待分切玻璃棒3的分切线距第一保温毡10和第二保温毡11之间间隙的轴向中间面的距离为设定距离；

待分切玻璃棒3穿过中套管且其两端伸出中套管，并且在使待分切玻璃棒3穿过中套管时保证其分切线距第一保温毡10和第二保温毡11之间间隙的中线的距离为设定距离，其中待分切玻璃棒3的分切线即为待分切玻璃棒3的需要分切断开的位置，玻璃棒沿着该分切线断开，且断开的一侧为废料，另一侧拉伸形成锥形。第一保温毡10和第二保温毡11之间间隙的轴向中间面，即该轴向中间面垂直于中套管轴向且将该间隙平分的横切面。

S2）利用第一夹具和第二夹具分别夹持待分切玻璃棒3的两端；

由于第一夹具和第二夹具可以在驱动装置的作用下相互远离或者靠近，且可以转动，因此利用第一夹具和第二夹具分别夹持住待分切玻璃棒3的两端后，第一夹具和第二夹具可以驱动待分切玻璃棒3转动，并且可以拉伸该玻璃棒。

S3）利用加热体4将炉膛内温度升至第一预设温度值后保持第一预设时间段；

当待分切玻璃棒3的受热区域的中心点的温度达到第二预设温度值时，所述第一夹具和第二夹具分别驱动待分切玻璃棒3的两端以第一预设速度向远离对方的方向运动并保持第二预设时间段；

使炉膛内温度在第一预设时间段内保持第一预设温度值，如此对待分切玻璃棒3的受热区域进行加热，当待分切玻璃棒3的受热区域的温度达到第二预设温度值时，可以利用第一夹具和第二夹具分别驱动待分切玻璃棒3的两端以第一预设速度向远离对方的方向运动并保持第二预设时间段，以此对待分切玻璃棒3进行拉伸，使得该受热区域形成锥形。

其中，第一预设时间段和第二预设时间段可以相互相互部分重叠，即第二预设时间段的起点位于第一预设时间段内。也可以第一预设时间段完全位于第二预设时间段之前。

S4）所述第一夹具停止运动，所述第二夹具驱动其夹持的待分切玻璃棒3的待废弃的一端以第一预设转速转动第三预设时间段；

步骤S3）中对玻璃棒进行拉伸，受热区域形成锥形后，第一夹具停止运动，第二夹具继续驱动其夹持的待分切玻璃棒3的一端以第一预设转速转动第三预设时间段，如此与锥形的顶端连接的玻璃棒的端部在转动过程中与静止的锥形的顶端断开，以此实现了将该段废料切除，并且锥形的顶端应该与玻璃棒的分切线位于同一平面，即玻璃棒在该分切线断开，实现了玻璃棒的一端形成锥面并且实现了废料的切除。第二夹具应该夹持玻璃棒的待切除废弃的一端。

S5）利用冷却水系统对炉体进行冷却，利用气体保护系统向炉体内部充入气体。

最后利用冷却水系统向炉体的冷却通道中通入冷却水，同时利用气体保护系统向炉体内部充入气体，以带走热量，对玻璃棒进行降温。

优选的，步骤3）中还可以包括：在第一预设时间段内第一夹具和第二夹具驱动待分切玻璃棒3的两端同向旋转，即第一夹具和第二夹具驱动待分切玻璃棒3转动，如此设置可以使得待分切玻璃棒3在第一预设时间段内受热更加均匀。

进一步地，该第一预设时间段内第一夹具和第二夹具驱动待分切玻璃棒3的两端同向旋转，可以具体为：该第一预设时间段内第一夹具和第二夹具驱动待分切玻璃棒3的两端以第二预设转速匀速同向旋转。

优选地，第一保温毡10和第二保温毡11沿着中套管轴向之间的距离为L，且(D/2)+2S-10<L<(D/2)+2S+10，其中D为待分切玻璃棒3的外直径，S为第一保温毡10和第二保温毡11的厚度，且L、D、S和10的单位均为毫米。经过多次测试，如此设置使得玻璃棒的受热区域形成的锥形最符合标准要求。进一步地，第一预设速度为V，且(2×10⁵/D²)mm/min<V<(6×10⁵/D²)mm/min，其中D为待分切玻璃棒3的外直径，同样经过多次测试，如此设置使得玻璃棒的受热区域形成的锥形最符合标准要求，而且可以刚好在待分切玻璃棒3的分切线处将玻璃棒断开，

其中，第二预设时间段为待分切玻璃棒3的受热中心点的温度由第二预设温度值升温至第三预设温度值的时间，即当待分切玻璃棒3的受热中心点的温度为第二预设温度值时，利用第一夹具和第二夹具分别驱动待分切玻璃棒3的两端以第一预设速度向远离对方的方向运动，直至待分切玻璃棒3的受热中心点的温度升至第三预设温度值。

当待分切玻璃棒3的直径为150mm时，中套管的内径可以设定为190mm，厚度为5mm。加热体4的内径可以为280mm，加热长度为180mm。第一冷却管2配有气体输入口，该气体输入口与气体保护系统连通。

当待分切玻璃棒3的直径为120mm时，待分切玻璃棒3需要分切后废弃的一端与第二夹具连接，不需要分切且不需要形成锥形的一端与第一夹具连接，且使分切玻璃棒的分切线至受热区域的中心点的距离为30mm，对炉体进行升温当到1785℃时，第一夹具和第二夹具驱动待分切玻璃棒3以10r/min的速度旋转并保持15min。然后第一夹具停止转动，第二夹具驱动其夹持的一端以250r/min转速转动10s后停止，直至第二夹具驱动夹持的一端断开，然后对炉体进行冷却，取出分切后的玻璃棒，测量得到锥面长度为115mm，符合光纤拉丝要求，且玻璃棒的浪费部分几乎为0。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种玻璃棒分切用石墨炉，用于对玻璃棒分切及修整其端部，包括冷却水系统、气体保护系统和炉体，其特征在于，所述炉体包括：

炉膛壁（6）围成的炉膛以及分别与所述炉膛两端密封连接的第一冷却管（2）和第二冷却管（7）；

贯穿所述炉膛、第一冷却管（2）和第二冷却管（7）的内部的中套管，套设在所述中套管外部的且沿着其轴向排布的第一保温毡（10）和第二保温毡（11），且所述第一保温毡（10）和第二保温毡（11）位于所述炉膛内且两者之间具有间隙；

设置于所述炉膛内的且套设在所述中套管外侧的加热体（4），且所述加热体（4）与所述第一保温毡（10）和第二保温毡（11）之间的间隙相对；

与所述加热体（4）电连接的电极（5）；

设置于所述第一冷却管（2）的远离炉膛一端的第一密封机构（1）和设置于所述第二冷却管（7）的远离炉膛一端的第二密封机构（8）；

分别位于第一密封机构（1）和第二密封机构（8）的远离炉膛的一侧的能够夹持待分切玻璃棒两端的第一夹具和第二夹具，所述第一夹具和第二夹具能够在驱动装置的作用下旋转和向远离或者靠近对方的方向移动。

2.根据权利要求1所述的玻璃棒分切用石墨炉，其特征在于，所述第一保温毡（10）和第二保温毡（11）沿着中套管轴向之间的距离为L，且(D/2)+2S-10<L<(D/2)+2S+10，其中D为待分切玻璃棒的外直径，S为第一保温毡（10）和第二保温毡（11）的厚度。

3.根据权利要求1所述的玻璃棒分切用石墨炉，其特征在于，所述第一保温毡（10）和第二保温毡（11）的远离对方的一端设置有多个套设于中套管外侧的石墨垫片。

4.根据权利要求1所述的玻璃棒分切用石墨炉，其特征在于，所述第一密封机构（1）包括两个伸缩缸（1a）和盖设在所述第一冷却管（2）端部的石墨密封板（1b），所述石墨密封板（1b）包括相对的第一板和第二板，且两个伸缩缸（1a）分别驱动第一板和第二板相对靠近或者远离，且第一板和第二板的连接处上开设有供待分切玻璃棒穿过的开孔，且所述开孔的孔壁上固定有石墨软毡。

5.根据权利要求1所述的玻璃棒分切用石墨炉，其特征在于，所述第二密封机构（8）包括沿所述第二冷却管（7）的轴向重叠设置的多层石墨片（81），且每层石墨片（81）沿着其周向分为多个分片，且每个分片的外侧开设有沿着所述石墨片（81）径向的凹槽，还包括一端与所述凹槽内壁接触的压簧（82）。

6.一种利用如权利要求1-5中任一项所述的石墨炉分切玻璃棒的方法，其特征在于，包括步骤：

1）将待分切玻璃棒穿过中套管且其两端外露于第一密封机构（1）和第二密封机构（8），其中待分切玻璃棒的分切线距第一保温毡（10）和第二保温毡（11）之间间隙的轴向中间面的距离为设定距离；

2）利用第一夹具和第二夹具分别夹持待分切玻璃棒的两端；

3）利用加热体（4）将炉膛内温度升至第一预设温度值后保持第一预设时间段；

当待分切玻璃棒的受热区域的中心点的温度达到第二预设温度值时，所述第一夹具和第二夹具分别驱动所述待分切玻璃棒的两端以第一预设速度向远离对方的方向运动并保持第二预设时间段；

4）所述第一夹具停止运动，所述第二夹具驱动其夹持的待分切玻璃棒的待废弃的一端以第一预设转速转动第三预设时间段；

5）利用冷却水系统对炉体进行冷却，利用气体保护系统向炉体内部充入气体。

7.根据权利要求6所述的分切玻璃棒的方法，其特征在于，所述步骤3）中还包括：所述第一预设时间段内所述第一夹具和第二夹具驱动所述待分切玻璃棒的两端同向旋转。

8.根据权利要求7所述的分切玻璃棒的方法，其特征在于，步骤3）中该第一预设时间段内所述第一夹具和第二夹具驱动所述待分切玻璃棒的两端同向旋转，具体为：该第一预设时间段内所述第一夹具和第二夹具驱动所述待分切玻璃棒以第二预设转速匀速旋转。

9.根据权利要求6所述的分切玻璃棒的方法，其特征在于，第一保温毡（10）和第二保温毡（11）沿着中套管轴向之间的距离为L，且(D/2)+2S-10<L<(D/2)+2S+10，所述第一预设速度为V，且(2×10⁵/D²)mm/min<V<(6×10⁵/D²)mm/min，其中D为待分切玻璃棒的外直径，S为第一保温毡（10）和第二保温毡（11）的厚度。

10.根据权利要求6所述的分切玻璃棒的方法，其特征在于，所述第二预设时间段为待分切玻璃棒的受热中心点的温度由第二预设温度值升温至第三预设温度值的时间。

Images