CN104402215B - 一种光纤拉丝塔中心校正方法及校正装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光纤拉丝塔中心校正方法及校正装置，方法包括：1)固定校正丝，2)竖直放置校正丝，3)固定校正装置，4)固定校正丝，5)保持校正丝竖直、稳定，6)调节校正中心，7)确认结果，8)去除校正装置，校正丝经收线装置收回，自此校正完毕。装置包括一框型体，沿框型体的两端分别设为长外臂和短内臂，连接所述长外臂和短内臂之间的连杆外侧设有定位凹槽；长外臂上设有一贯穿其臂板的螺钉，螺钉端部设有螺钉紧固旋钮。通过光纤拉丝塔在开机生产光纤前或定期进行设备点检校正，有效避免在机生产时导致的光纤“划伤”、光纤涂覆不均匀、光纤固化不均匀、光纤几何参数不达标和光纤强度降低等问题。

Description

一种光纤拉丝塔中心校正方法及校正装置

技术领域

本发明属于光纤制造技术领域，涉及一种用于光纤拉丝塔中心的校正方法及校正装置。

背景技术

光纤大幅提高了信息传输速度，使人类告别了窄带通信时代而跨入了信息爆炸时代，大数据、智慧城市、云计算、4G/5G通信等扑面而来。然而，光纤是支撑所有这些应用的基础。国内外对光纤拉丝工艺和拉丝速度进行了反复的优化改进，目前的拉丝速度已经达到了2500m/min；在采用200mm×6000mm的光纤预制棒时，如果不断纤可一次性拉制14000km的成品光纤。

光纤生产过程主要是通过光纤拉丝炉加热光纤预制棒，使其处于熔融状态，从加热的预制棒底端拉伸熔融的玻璃丝即形成裸光纤，随后经过冷却、两次树脂涂覆和固化形成成品光纤。在光纤拉丝过程中，如果直径测量仪、一次涂覆模具、二次涂覆模具等至少有一个装置的位置偏移基准线，均会造成光纤在机“划伤”、几何尺寸差异，甚至光纤在机断纤等。

如果光纤在机“划伤”，人们一般很难发现其生产异常，只有通过下机检测才能判定光纤的质量问题。然而，光纤的拉丝速度每分钟达2km，等待检测出异常，进行问题反馈时，将会生产出大批量的“问题”光纤，造成巨大的经济损失。

发明内容

本发明的目的是提供一种光纤拉丝塔校正方法及校正装置，解决了现有技术中存在的问题。通过光纤拉丝塔在开机生产光纤前或定期进行设备点检校正，可以有效避免在机生产时导致的光纤“划伤”、光纤涂覆不均匀、光纤固化不均匀、光纤几何参数不达标和光纤强度降低等问题。

本发明的目的是通过下述技术方案来实现的。

一种光纤拉丝塔中心校正方法，包括下述步骤：

1)将待校正的校正丝的一端固定在光纤拉丝塔夹持装置上；

2)校正丝自光纤拉丝塔顶经光纤拉丝塔夹持装置，竖直缓慢牵引至拉丝加热炉，并依次经1#激光测径仪、光纤冷却装置、2#激光测径仪、一次涂覆装置、一次固化装置、3#激光测径仪、二次涂覆装置、二次固化装置、4#激光测径仪至光纤拉丝塔牵引轮；

3)将校正装置紧贴于牵引轮上，通过其螺钉紧固旋钮与牵引轮转动轴紧固相对接，校正装置卡在牵引轮外边缘上，短內臂紧贴于牵引轮内边缘，通过螺钉与牵引轮的外边缘相接使定位装置与牵引轮紧固在一起；

4)将校正丝紧贴于校正装置表面的定位凹槽内，校正丝向上绕过导轮，在校正丝末端悬挂液体悬挂盒，使从拉丝塔顶牵引下来的校正丝始终保持垂直向下绷直状态；

5)保持液体悬挂盒与导轮间距离，且校正丝竖直、稳定，校正过程不与任何物件接触；

6)打开POD面板，调节拉丝塔顶调节支架上X/Y方向旋钮，将校正丝调节至1#激光测径仪的中心位置，随后调节2#激光测径仪、3#激光测径仪和激光测径仪下的千分尺，使校正丝位于激光测径仪中心位置，并记录调整后的千分尺测量数值；

7)检查POD面板上校正丝是否同时位于拉丝塔上台激光测径仪的中心位置，否则继续执行步骤6)直至校正结果满足；

8)待校正丝于拉丝塔中心位置，去除液体悬挂盒，卸除校正装置，使校正丝处于松弛状态，再将校正丝从拉丝塔顶缓慢收回，自此校正完毕。

进一步地，所述校正丝竖直缓慢牵引至拉丝加热炉的速度为50mm/s-120mm/s。

进一步地，所述校正丝经校正装置校正时牵引轮的速度为30～80mm/s。

进一步地，所述液体悬挂盒与导轮间距离为40cm-50cm。

本发明光纤拉丝塔中心校正装置，包括一框型体，沿框型体的两端分别设为长外臂和短内臂，连接所述长外臂和短内臂之间的连杆外侧设有定位凹槽；长外臂上设有一贯穿其臂板的螺钉，螺钉端部设有螺钉紧固旋钮。

进一步地，所述校正装置的长外臂和短内壁内侧之间的距离大于牵引轮外边缘的厚度。

进一步地，所述校正装置表面的定位凹槽距离短內臂外边缘的距离为8mm-14mm。

进一步地，所述校正装置内外表面均为弧形。

进一步地，所述校正装置外表面距离定位凹槽底部的距离为1.5mm-3.0mm。

进一步地，所述校正装置内表面弧长为30mm-80mm。

本发明的有益效果是：

(1)在生产光纤前，通过光纤拉丝塔中心校正方法和校正装置，校正光纤拉丝塔，在确保生产下机光纤成品合格率的前提下，可提高光纤生产能力(提高有效光纤拉丝生产时间)，降低光纤生产成本。

(2)通过在生产光纤前进行拉丝塔中心校正方法校正，在确保生产下机光纤成品合格率的前提下，可提升光纤拉丝速度，提高光纤拉丝生产效率。

(3)采用将校正装置设置于牵引轮上，可避免校正丝直接与牵引轮直接接触，对牵引轮表面造成的损伤和污染；同时校正装置结构简单、轻巧，其定位凹槽可有效控制校正丝的摆动范围，进而提高光纤拉丝的校正效率。

附图说明

图1是光纤拉丝塔中心校正示意图。

图2是光纤拉丝塔中心校正装置正剖视结构图。

图中，1.光纤拉丝塔夹持装置，2.校正丝，3.拉丝加热炉，4.1#激光测径仪，5.光纤冷却装置，6.2#激光测径仪，7.一次涂覆装置，8.一次固化装置，9.3#激光测径仪，10.二次涂覆装置，11.二次固化装置，12.4#激光测径仪，13.牵引轮，14.导轮，15.校正装置，16.液体悬挂盒，151.螺钉紧固旋钮，152.螺钉，153.长外臂，154.定位凹槽，155.短内壁。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

如图1所示，为本发明中光纤拉丝塔中心校正示意图。光纤拉丝塔中心校正方法的具体操作过程包括：

1)固定校正丝2：将提前准备好的校正丝2的一端固定在光纤拉丝塔夹持装置1上；

2)竖直放置校正丝2：校正丝2另一端从光纤拉丝塔顶，竖直缓慢牵引至加热炉3，1#激光测径仪4、光纤冷却装置5、2#激光测径仪6、一次涂覆装置7、一次固化装置8、3#激光测径仪9、二次涂覆装置10、二次固化装置11、4#激光测径仪12至光纤拉丝塔牵引轮13；在向下牵引校正丝2时，速度放缓，速度保持在50mm/s-120mm/s，防止校正丝2在下放途中与其它装置碰撞导致卡住或引起校正丝2弯折；

3)固定校正装置15：将校正装置15紧贴牵引轮13，其中螺钉紧固旋钮151靠近牵引轮13转动轴紧固相对接，校正装置15卡在牵引轮13外边缘上，短內臂155紧贴牵引轮13内边缘，转动螺钉紧固旋钮151，使螺钉152旋转向靠近牵引轮13的外边缘移动，使定位卡槽15与牵引轮13紧固在一起；

4)固定校正丝2：将从拉丝塔顶牵引下来的校正丝2，紧贴在校正装置15表面的定位凹槽154内，定位凹槽154中心距离短内壁155边缘的距离为8mm-14mm，转动牵引轮13保持轮子的转速为30～80mm/s，将校正装置15与校正丝2缓慢移动至牵引轮13的正下方，使校正丝2与牵引轮13侧面贴合；将牵引轮13上方的导轮14移动至远端，将校正丝2向上绕过导轮14，在校正丝末端悬挂液体悬挂盒17，使从拉丝塔顶牵引下来的校正丝2始终保持垂直向下绷直状态；

5)保持校正丝2竖直、稳定：确保校正丝2从拉丝塔顶至1楼不与任何物件接触，液体悬挂盒17与导轮14间距离为40cm-50cm，静置观察液体悬挂盒17及其中液态油性物质液面至平静；

6)调节校正中心：打开POD面板，调节拉丝塔顶调节支架上X/Y方向旋钮，将校正丝2调节至1#激光测径仪4的中心位置，随后调节2#激光测径仪6、3#激光测径仪9和激光测径仪12下的千分尺，使校正丝2位于激光测径仪中心位置，并记录调整后的千分尺测量数值；

7)确认结果：检查POD面板上校正丝2，是否同时位于拉丝塔上4台激光测径仪的中心位置，否则继续执行步骤6直至校正结果满足；

8)去除校正装置：待校正丝2位于拉丝塔中心位置后，首先去除液体悬挂盒17，卸除校正装置15，使校正丝2处于松弛状态，再将校正丝2从拉丝塔顶缓慢收回，避免在收回过程中被卡住，自此校正完毕。

如图2所示，为本发明中光纤拉丝塔中心校正装置正剖视结构图：

光纤拉丝塔中心校正装置15，包括一框型体，沿框型体的两端分别设为长外臂153和短内臂155，连接所述长外臂153和短内臂155之间的连杆外侧设有定位凹槽154；长外臂153上设有一贯穿其臂板的螺钉152，螺钉152端部设有螺钉紧固旋钮151。

其中，校正装置15的长外臂153和短内壁155，两者内侧之间的距离大于牵引轮13外边缘的厚度；

其中，校正装置15表面的含有定位凹槽154，定位凹槽154距离短內臂155外边缘的距离为8mm-14mm；

其中，校正装置15内外表面均为弧形，定位凹槽154随着弧形表面，其内侧凹槽深度距离弧形表面一致；

其中，校正装置15外表面距离定位凹槽154底部的距离为1.5mm-3.0mm；

其中，校正装置15内表面弧长为30mm-80mm。

下面给出本发明校正方法和增加了校正装置所带来的有益效果。

(1)研发大尺寸光纤预制棒，是提高光纤生产能力和降低光纤生产成本的重要手段之一。在生产光纤前，通过光纤拉丝塔中心校正方法和校正装置，校正光纤拉丝塔，在确保生产下机光纤成品合格率的前提下，可提高光纤生产能力(提高有效光纤拉丝生产时间)，降低光纤生产成本。如：对于拉丝机速度2000m/min，在采用200mm×6000mm的光纤预制棒时，如果不断纤可一次性拉制14000km的成品光纤，不停机连续生产整根光纤预制棒用时约117小时(相当于4.9天有效拉丝时间)。如果在机生产由于光纤拉丝塔基准线不一致，造成光纤质量问题或在机断纤，在停机检测或重启拉丝设备时，均严重影响光纤的生产能力和成本。这些问题的出现，则类似于采用传统的小尺寸光纤预制棒拉丝制造光纤，换棒频率高、时间间隔长，使得单位时间内有效的光纤拉丝时间缩短，生产效率大大降低。采用这种光纤拉丝塔校正方法，可确保大尺寸光纤预制棒应用产业化，同时可展现出大尺寸光纤预制棒应用的优势，具体的光纤预制棒参数比对如下表所示。

不同尺寸光纤预制棒相关参数表

(2)提高光纤拉丝速度，是提高光纤生产能力和降低光纤生产成本的另一重要手段。通过在生产光纤前进行拉丝塔中心校正方法校正，在确保生产下机光纤成品合格率的前提下，可提升光纤拉丝速度，提高光纤拉丝生产效率。如，采用1200m/min的速度生产光纤时，单台拉丝机在1小时内可生产72km；在采用2000m/min的速度生产光纤时，单台拉丝机在1小时内可生产120km，如果光纤在机由于拉丝塔基准线问题造成光纤异常，将造成单台每小时120km的光纤报废，导致光纤拉丝有效时间降低或等同于之前1200m/min的有效拉丝时间，使得光纤拉丝速度提升失去了意义。采用这种光纤拉丝塔校正方法，可确保在高速拉丝条件下，获得的光纤产品的一次合格率和光纤生产能力(提高有效光纤拉丝生产时间)大幅度提高，具体的参数比对如上表所示。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种光纤拉丝塔中心校正方法，其特征在于，包括下述步骤：

1)将待校正的校正丝的一端固定在光纤拉丝塔夹持装置上；

2)校正丝自光纤拉丝塔顶经光纤拉丝塔夹持装置，竖直缓慢牵引至拉丝加热炉，并依次经1#激光测径仪、光纤冷却装置、2#激光测径仪、一次涂覆装置、一次固化装置、3#激光测径仪、二次涂覆装置、二次固化装置、4#激光测径仪至光纤拉丝塔牵引轮；

3)将校正装置紧贴于牵引轮上，通过其螺钉紧固旋钮与牵引轮转动轴紧固相对接，校正装置卡在牵引轮外边缘上，短內臂紧贴于牵引轮内边缘，通过螺钉与牵引轮的外边缘相接使定位装置与牵引轮紧固在一起；

4)将校正丝紧贴于校正装置表面的定位凹槽内，校正丝向上绕过导轮，在校正丝末端悬挂液体悬挂盒，使从拉丝塔顶牵引下来的校正丝始终保持垂直向下绷直状态；

5)保持液体悬挂盒与导轮间距离，且校正丝竖直、稳定，校正过程不与任何物件接触；

6)打开POD面板，调节拉丝塔顶调节支架上X/Y方向旋钮，将校正丝调节至1#激光测径仪的中心位置，随后调节2#激光测径仪、3#激光测径仪和激光测径仪下的千分尺，使校正丝位于激光测径仪中心位置，并记录调整后的千分尺测量数值；

7)检查POD面板上校正丝是否同时位于拉丝塔上台激光测径仪的中心位置，否则继续执行步骤直至校正结果满足；

8)待校正丝位于拉丝塔中心位置，去除液体悬挂盒，卸除校正装置，使校正丝处于松弛状态，再将校正丝从拉丝塔顶缓慢收回，自此校正完毕。

2.根据权利要求1所述的光纤拉丝塔中心校正方法，其特征在于，所述校正丝竖直缓慢牵引的速度为50mm/s-120mm/s。

3.根据权利要求1所述的光纤拉丝塔中心校正方法，其特征在于，所述校正丝经校正装置校正时牵引轮的速度为30～80mm/s。

4.根据权利要求1所述的光纤拉丝塔中心校正方法，其特征在于，所述液体悬挂盒与导轮间距离为40cm-50cm。

5.一种光纤拉丝塔中心校正装置，其特征在于：包括一框型体，沿框型体的两端分别设为长外臂和短内臂，连接所述长外臂和短内臂之间的连杆外侧设有定位凹槽；长外臂上设有一贯穿其臂板的螺钉，螺钉端部设有螺钉紧固旋钮。

6.根据权利要求5所述的光纤拉丝塔中心校正装置，其特征在于：所述校正装置的长外臂和短内壁内侧之间的距离大于牵引轮外边缘的厚度。

7.根据权利要求5所述的光纤拉丝塔中心校正装置，其特征在于：所述校正装置表面的定位凹槽距离短內臂外边缘的距离为8mm-14mm。

8.根据权利要求5所述的光纤拉丝塔中心校正装置，其特征在于：所述校正装置内外表面均为弧形。

9.根据权利要求5所述的光纤拉丝塔中心校正装置，其特征在于：所述校正装置外表面距离定位凹槽底部的距离为1.5mm-3.0mm。

10.根据权利要求5所述的光纤拉丝塔中心校正装置，其特征在于：所述校正装置内表面弧长为30mm-80mm。