CN106219963A - 一种拉丝炉炉口密封装置及其控制方法 - Google Patents

一种拉丝炉炉口密封装置及其控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种拉丝炉炉口密封装置及其控制方法，包括可伸缩密封圆环；连接件，抽气充气装置，激光测径仪，气压传感器，控制器，与激光测径仪、气压传感器及抽气充气装置信号连接，分析预制棒直径数据，使控制抽气充气装置相应的做抽气、充气动作，激光测径仪量取光纤预制棒棒径d，经数据线传输至控制器；气压传感器测量可伸缩密封圆环内的气压p，并通过数据线传输至控制器，由控制器对比控制抽气充气。本发明的优点在于：根据预制棒直径的变化适时的调整可伸缩密封圆环的大小，保证整个拉丝过程中对光纤拉丝炉上口密封效果，从而实现对不规则预制棒高速稳定拉丝，由于是自动控制，可大大节约因调整不及时造成的原材料成本浪费。

Description

一种拉丝炉炉口密封装置及其控制方法
技术领域
本发明涉及一种光纤拉丝领域，特别涉及一种拉丝炉炉口密封装置及其控制方法。
背景技术
光纤是通过下述方法进行制造的，即，一边使以石英为主要成分而形成的光纤用预制棒从拉丝炉的上端开口部下降至炉芯管内，一边使其前端加热熔融，使预制棒的前端细径化而进行拉丝。此时的拉丝炉内的温度为1800-2200摄氏度非常高，因此，拉丝炉的部件使用耐热性优异的石墨。该石墨在高温含氧气氛中发生氧化而消耗。为了防止上述情况，需要将拉丝炉的内部保持为氩气或氦气等稀有气体或氮气（下面统称为惰性气体）气氛。该惰性气体不仅从拉丝炉的下端部的拉丝后的光纤的导出口排出，而且还从拉丝炉的上端部的预制棒的导入口的间隙泄漏。另外，通过使炉内压力为正压，从而防止拉丝炉外的外部空气（氧气）进入炉内，但如果在拉丝炉的上端部的预制棒的导入口的间隙处即拉丝炉的上端开口部与预制棒之间的间隙处不能良好地实现气密性（没有密封），则导致拉丝炉外的外部空气进入。因此，为了不使外部空气进入拉丝炉内，需要用于对拉丝炉的上端部的间隙进行密封的密封机构。另外，如果能够对该部分进行良好密封，则能够减少惰性气体等的使用量，从而能够降低成本。
由于用于拉丝的光纤预制棒的直径不相同，有时单根光纤预制棒外径又存在较大的波动，为了保证每根光纤预制棒拉丝时炉口均能达到良好的密封效果，现有的光纤拉丝炉的上炉口密封装置大部分为石英圆筒，设于炉口上方，通过不停地向石英圆筒充惰性气体形成气封层，防止拉丝时空气进入炉内导致石墨件烧坏。这种石英圆筒的尺寸是固定的，在选用的时候，其尺寸通常大于预制棒直径最粗的地方，所以当预制棒的直径有波动或者变小的时候，而圆筒的尺寸并没有相应的变小，这样就会导致炉口密封效果不好，空气就会通过密封装置进入拉丝炉内，无法拉出高质量的光纤。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种采用可伸缩密封圆环的拉丝炉炉口密封装置及其控制方法。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种拉丝炉炉口密封装置及其控制方法，其创新点在于：包括
与拉丝炉的上端开口同轴设置的可伸缩密封圆环；
连接件，连接在拉丝炉上端与可伸缩密封圆环之间；
抽气充气装置，向密封圆环内充气或抽气，以使可伸缩密封圆环内环面始终抵接于预制棒侧面；
激光测径仪，位于可伸缩密封圆环上方，用于测量预制棒的直径；
气压传感器，测量端密封插入可伸缩密封圆环内部；
控制器，与激光测径仪、气压传感器及抽气充气装置信号连接，分析预制棒直径数据，使抽气充气装置相应的做抽气、充气动作。
进一步的，所述可伸缩密封圆环采用耐高温弹性材料，其内部具有一环状气腔，外部密封连接有一气管。
进一步的，所述可伸缩密封圆环环底水平向外伸出一圈带有安装孔的耳板，所述连接件为一直径大于等于光纤拉丝炉上端开口部的环状连接板，其顶部开设有与耳板上安装孔对应的连接孔；其底部为便于与拉丝炉顶部连接的法兰。
进一步的，所述充气抽气装置采用抽气充气两用泵，该泵通过一气管与可伸缩密封圆环连通。
进一步的，所述控制器内具有最佳预制棒棒径和可伸缩密封圆环内气压对照数据库。
本发明的另一种技术方案为：一种拉丝炉炉口密封装置的控制方法，其创新点在于：其步骤如下：
（1）激光测径仪量取光纤预制棒棒径d，经数据线传输至控制器；气压传感器测量可伸缩密封圆环内的气压p，并通过数据线传输至控制器，进入下一步；
（2）若激光测径仪测得预制棒棒径d不等于气压传感器测得气压p所对应的棒径D，则进入下一步，若两者相等，则重复步骤（1）；
（3）若激光测径仪测得预制棒棒径d大于气压传感器测得气压p所对应的棒径D，抽气充气两用泵动作，开始抽气，气压传感器持续监测气压p，至其对应的棒径D等于实测的棒径d，重复步骤（1）；若激光测径仪测得的预制棒棒径d小于气压传感器测得气压p所对应的棒径D，抽气充气两用泵动作，开始充气，气压传感器持续监测气压p，至其对应的棒径D等于实测的棒径d，重复步骤（1）。
本发明的优点在于：
（1）根据预制棒直径的变化适时的调整可伸缩密封圆环的大小，保证整个拉丝过程中对光纤拉丝炉上口密封效果，从而实现对不规则预制棒高速稳定拉丝，由于是自动控制，可大大节约因调整不及时造成的原材料成本浪费。
（2）由于拉丝炉内温度较高，其上端开口部也具有一定的温度，采用耐高温的弹性材料作为可伸缩密封圆环的材料，不但可伸缩且具有耐高温特性。
（3）连接件将可伸缩密封圆环与拉丝炉上端固定连接，起到固定限位的作用。
（4）控制器内部具有对照数据库，便于对比控制。
附图说明
图1为本发明一种拉丝炉炉口密封装置的示意图。
图2为本发明一种拉丝炉炉口密封装置的控制流程图。
具体实施方式
如图1所示，本发明公开了一种拉丝炉炉口密封装置，其用于将光纤用拉丝炉4的上端开口部和从该上端开口部插入的光纤用预制棒1之间的间隙密封，包括
与拉丝炉4的上端开口同轴设置的可伸缩密封圆环2；
连接件7，连接在拉丝炉4上端与可伸缩密封圆环2之间；
抽气充气装置，向密封圆环2内充气或抽气，以使可伸缩密封圆环2内环面始终抵接于预制棒4侧面；
激光测径仪8，位于可伸缩密封圆环上方，用于测量预制棒的直径；
气压传感器3，测量端密封插入可伸缩密封圆环2内部；
控制器，与激光测径仪8、气压传感器3及抽气充气装置信号连接，分析预制棒直径数据，使抽气充气装置相应的做抽气、充气动作。
充气抽气装置采用抽气充气两用泵5，该泵通过一气管6与可伸缩密封圆环2连通；可伸缩密封圆环2采用耐高温弹性材料，其内部具有一环状气腔，外部密封连接有一气管6；可伸缩密封圆环2环底水平向外伸出一圈带有安装孔的耳板，连接件7为一直径大于等于光纤拉丝炉4上端开口部的环状连接板，其顶部开设有与耳板上安装孔对应的连接孔；其底部为便于与拉丝炉4顶部连接的法兰。控制器内具有事先输入的预制棒1棒径和可伸缩密封圆环2气压对照数据库。
拉丝炉上口连接件7起到固定可伸缩圆环2的作用，防止可伸缩圆环2在炉口上方移动；拉丝炉口采用可伸缩圆环代替固定尺寸的圆筒进行密封；
此可伸缩圆环2为自动控制，预制棒1直径发生变化时，圆环大小适时调整，尤其是当尾柄11进入炉体过程中可伸缩圆环能够及时的进行密封。
如图2所示，本发明的另一种拉丝炉炉口密封装置的控制方法，其特征在于：其步骤如下：
（1）激光测径仪8量取光纤预制棒1棒径d，经数据线传输至控制器；气压传感器3测量可伸缩密封圆环2内的气压p，并通过数据线传输至控制器，进入下一步；
（2）若激光测径仪8测得预制棒1棒径d不等于气压传感器测得气压p所对应的棒径D，则进入下一步，若两者相等，则重复步骤（1）；
（3）若激光测径仪8测得预制棒棒径d大于气压传感器3测得气压p所对应的棒径D，抽气充气两用泵动作，开始抽气，气压传感器3持续监测气压p，至其对应的棒径D等于实测的棒径d，重复步骤（2）；若激光测径仪8测得的预制棒1棒径d小于气压传感器3测得气压p所对应的棒径D，抽气充气两用泵5动作，开始充气，气压传感器3持续监测气压p，至其对应的棒径D等于实测的棒径d，重复步骤（2）。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种拉丝炉炉口密封装置，其用于将光纤用拉丝炉的上端开口部和从该上端开口部插入的光纤用预制棒之间的间隙密封，其特征在于：包括
与拉丝炉的上端开口同轴设置的可伸缩密封圆环；
连接件，连接在拉丝炉上端与可伸缩密封圆环之间；
抽气充气装置，向密封圆环内充气或抽气，以使可伸缩密封圆环内环面始终抵接于预制棒侧面；
激光测径仪，位于可伸缩密封圆环上方，用于测量预制棒的直径；
气压传感器，测量端密封插入可伸缩密封圆环内部；
控制器，与激光测径仪、气压传感器及抽气充气装置信号连接，分析预制棒直径数据，使抽气充气装置相应的做抽气、充气动作。
2.根据权利要求1所述的一种拉丝炉炉口密封装置，其特征在于：所述可伸缩密封圆环采用耐高温弹性材料，其内部具有一环状气腔，外部密封连接有一气管。
3.根据权利要求1所述的一种拉丝炉炉口密封装置，其特征在于：所述可伸缩密封圆环环底水平向外伸出一圈带有安装孔的耳板，所述连接件为一直径大于等于光纤拉丝炉上端开口部的环状连接板，其顶部开设有与耳板上安装孔对应的连接孔；其底部为便于与拉丝炉顶部连接的法兰。
4.根据权利要求1所述的一种拉丝炉炉口密封装置，其特征在于：所述充气抽气装置采用抽气充气两用泵，该泵通过一气管与可伸缩密封圆环连通。
5.根据权利要求1所述的一种拉丝炉炉口密封装置，其特征在于：所述控制器内具有最佳预制棒棒径和可伸缩密封圆环内气压对照数据库。
6.一种拉丝炉炉口密封装置的控制方法，其特征在于：其步骤如下：
激光测径仪量取光纤预制棒棒径d，经数据线传输至控制器；气压传感器测量可伸缩密封圆环内的气压p，并通过数据线传输至控制器，进入下一步；
若激光测径仪测得预制棒棒径d不等于气压传感器测得气压p所对应的棒径D，则进入下一步，若两者相等，则重复步骤（1）；
若激光测径仪测得预制棒棒径d大于气压传感器测得气压p所对应的棒径D，抽气充气两用泵动作，开始抽气，气压传感器持续监测气压p，至其对应的棒径D等于实测的棒径d，重复步骤（2）；若激光测径仪测得的预制棒棒径d小于气压传感器测得气压p所对应的棒径D，抽气充气两用泵动作，开始充气，气压传感器持续监测气压p，至其对应的棒径D等于实测的棒径d，重复步骤（2）。
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