CN106630589B - 单轮偏摆光纤搓扭设备 - Google Patents

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Abstract

单轮偏摆光纤搓扭设备，在机架(5)上自上至下依次安装上定位轮组(1)、单轮偏摆机构(2)和下定位轮组(3)，上定位轮组(1)和下定位轮组(3)的对中调节，上定位导轮(102)和下定位导轮(302)的两个导轮槽与光纤(4)表面同时相切，光纤扭转运动向上传递稳定；单轮偏摆机构(2)采用连续传动机构实现周期性偏摆运动的连续性，采用单轮周期性偏摆的结构，V型轮槽两侧面交替接触光纤，实现光纤周期性往复扭转；传动机构电机单向连续运转，不必正、反往复运动。偏摆轮上、下加定位导轮保证光纤只发生扭转，而避免光纤摆动。设备加工、装配、调试简单便捷，制造和维护成本显著降低，可以实用有效满足光纤拉丝工艺技术要求。

Description

单轮偏摆光纤搓扭设备
技术领域
本发明涉及光纤制造工艺中的降低光纤偏振模色散PMD技术，属于IPC分类中C03B玻璃、矿物或渣棉的制造、成型工艺，尤其是通信光纤拉丝生产线中的光纤搓扭设备结构改进技术，尤其是单轮偏摆光纤搓扭设备。
背景技术
在光纤制造技术的拉丝工艺中，搓扭是降低光纤偏振模色散PMD有效手段。通过正、反方向搓动光纤，使在软化温度以上位置处的光纤发生正、反方向的周期性扭转，从而使光纤在冷却后单位长度内保持一定的扭转圈数，降低光纤的双折射或增加模式耦合。这是目前降低光纤PMD最成功的方法。
已公开相关专利文献较少。中国专利申请201310011213.X公开了一种搓扭角度可调的光纤搓扭设备及光纤搓扭方法，涉及光纤领域，该光纤搓扭设备包括第一搓扭轮、第二搓扭轮、第一传动机构、第二传动机构、第一旋转电机、第二旋转电机、导线、智能控制器，第一搓扭轮通过第一传动机构与第一旋转电机相连，第二搓扭轮通过第二传动机构与第二旋转电机相连，第一旋转电机、第二旋转电机均通过导线与智能控制器相连，第一传动机构、第二传动机构对称分布，第一旋转电机、第二旋转电机的旋转方向相反。本发明能实现任意角度的搓扭及对光纤的不同搓扭圈数，快速切换搓扭方向，拉制的光纤的PMD稳定控制在0.2ps/km1/2以下。
目前，光纤搓扭设备普遍使用的三轮组结构，通过成对平轮挤压光纤并且相对周期性扭转来实现。这种搓扭装置的特点是电机需高频正、反运转。且偏摆机构传动链较为复杂，装配、调试难度高。同时，由于结构复杂，采用大量昂贵的元器件，整个产品的成本较高。
发明内容
本发明的目的是提供单轮偏摆光纤搓扭设备，结构简洁高效，满足光纤拉丝工艺技术要求，制造和维护成本显著降低。
本发明的目的将通过以下技术措施来实现：机架竖立固定，在机架上自上至下依次安装上定位轮组、单轮偏摆机构和下定位轮组，其中，上定位轮组后部通过上定位座安装在机架上，上定位座前侧安装上定位导轮，单轮偏摆机构后部通过偏摆定位座安装在机架上，偏摆定位座前侧安装偏摆轮，下定位轮组后部通过下定位座安装在机架上，下定位座前侧安装下定位导轮，上定位导轮和下定位导轮的外缘环向分别有导轮槽，光纤竖向嵌入各导轮槽，偏摆轮外缘环向有V型轮槽，上定位轮组和下定位轮组的对中调节，而且，上定位导轮和下定位导轮形成的导轮平面与光纤中心共面，而且，上定位导轮和下定位导轮的两个导轮槽与光纤表面同时相切，光纤扭转运动向上传递稳定；单轮偏摆机构采用连续传动机构实现周期性偏摆运动的连续性，偏摆轮的V型轮槽两侧面槽壁斜面在偏摆轮转动的同时带动接触光纤扭转，V型轮槽两侧面槽壁交替接触光纤，实现光纤周期性往复扭转。
尤其是，上定位导轮和下定位导轮外径相同，而且，其上的导轮槽形状和深度相同。
尤其是，上定位轮组与下定位轮组上安装有螺栓螺孔定位结构的前后、左右、水平可调节机构。
尤其是，上定位座、偏摆定位座和下定位座的两侧外端分别安装调节定位销。
尤其是，上定位导轮和下定位导轮分别位于光纤的两侧。
尤其是，在上定位轮组中，上定位座前侧固定上定位支柱，上定位支柱前端固定上定位轮支板，上定位轮支板前侧铰接上定位导轮。
尤其是，在单轮偏摆机构中，偏摆定位座前侧安装撑架，撑架上侧的一个平台上方安装X-Y微调台，X-Y微调台上具有在水平面方向上的左右以及前后移动调节机构，在X-Y微调台上方通过传动元件连接执行元件，执行元件的上方安装偏摆轮，并且，在执行元件的后侧安装电机，偏摆定位座左右两外端分别安装调节机架。
本发明的优点和效果：采用单轮周期性偏摆的结构，V型轮槽两侧面交替接触光纤，实现光纤周期性往复扭转；传动机构电机单向连续运转，不必正、反往复运动。连续传动机构传动连续稳定可靠，偏摆轮上、下加定位导轮保证光纤只发生扭转，而避免光纤摆动。设备加工、装配、调试简单便捷，制造和维护成本显著降低，可以实用有效满足光纤拉丝工艺技术要求。
附图说明
图1为本发明实施例中总体结构示意图。
图2为本发明实施例中上定位轮组主视结构示意图。
图3本发明实施例中上定位轮组俯视结构示意图。
图4本发明实施例中单轮偏摆机构主视结构示意图。
图5本发明实施例中单轮偏摆机构左视结构示意图。
附图标记包括：
上定位轮组1、单轮偏摆机构2、下定位轮组3、光纤4、机架5、上定位座101、上定位导轮102、上定位支柱103、上定位轮支板104、偏摆定位座201、偏摆轮202、撑架203、调节机架204、X-Y微调台205、传动元件206、执行元件207、电机208、下定位座301、下定位导轮302。
具体实施方式
本发明原理在于，单轮偏摆机构2采用连续传动机构实现周期性偏摆运动的连续性，偏摆轮202采用V型轮槽结构，V型轮槽两侧面槽壁斜面在偏摆轮转动的同时带动接触光纤4扭转，V型轮槽两侧面槽壁交替接触光纤4，实现光纤4周期性往复扭转；上定位轮组1和下定位轮组3的对中调节，保证由上定位导轮102和下定位导轮302形成的导轮平面与光纤4中心共面且两个导轮槽与光纤4表面同时相切，光纤扭转运动向上传递稳定。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
实施例1：如附图1所示，机架5竖立固定，在机架5上自上至下依次安装上定位轮组1、单轮偏摆机构2和下定位轮组3，其中，上定位轮组1后部通过上定位座101安装在机架5上，上定位座101前侧安装上定位导轮102，单轮偏摆机构2后部通过偏摆定位座201安装在机架5上，偏摆定位座201前侧安装偏摆轮202，下定位轮组3后部通过下定位座301安装在机架5上，下定位座301前侧安装下定位导轮302，上定位导轮102和下定位导轮302的外缘环向分别有导轮槽，光纤4竖向嵌入各导轮槽，偏摆轮202外缘环向有V型轮槽，而且，上定位导轮102和下定位导轮302形成的导轮平面与光纤4中心共面，而且，上定位导轮102和下定位导轮302的两个导轮槽与光纤4表面同时相切。
前述中，上定位导轮102和下定位导轮302外径相同，而且，其上的导轮槽形状和深度相同。
前述中，上定位轮组1与下定位轮组3上安装有螺栓螺孔定位结构的前后、左右、水平可调节机构。
前述中，上定位座101、偏摆定位座201和下定位座301的两侧外端分别安装调节定位销。
前述中，上定位轮组1与下定位轮组3结构相近，区别仅在于，上定位导轮102和下定位导轮302分别位于光纤4的两侧；如图2、图3所示，在上定位轮组1中，上定位座101前侧固定上定位支柱103，上定位支柱103前端固定上定位轮支板104，上定位轮支板104前侧铰接上定位导轮102。
前述中，如图4、图5所示，在单轮偏摆机构2中，偏摆定位座201前侧安装撑架203，撑架203上侧的一个平台上方安装X-Y微调台205，X-Y微调台205上具有在水平面方向上的左右以及前后移动调节机构，在X-Y微调台205上方通过传动元件206连接执行元件207，执行元件207的上方安装偏摆轮202，并且，在执行元件207的后侧安装电机208，偏摆定位座201左右两外端分别安装调节机架204。
本实施例中，单轮偏摆机构2是实现光纤4周期性扭转的核心部件。采用偏摆轮202单轮连续周期性偏摆的结构形式，偏摆轮202的V型轮槽斜面转动的同时带动接触光纤4扭转，偏摆轮202的V型轮槽两侧面交替接触光纤4，实现光纤4周期性往复扭转；单轮偏摆机构2实现周期性运动的传动机构采用连续传动的结构，这样电机208就不必正、反往复运动，单向连续运转，电机208控制简单稳定。偏摆轮202上、下放分别设置上定位导轮102和下定位导轮302，以保证光纤只发生扭转，避免光纤摆动。调节机架204可以调节单轮偏摆机构2上的偏摆轮202及整个相关支撑部件的左右、水平位置；X-Y微调台205可以精密调节偏摆轮202外缘的V型槽相对于光纤的位置；传动元件206由连续传动机构组成，电机208无需正、反转即可实现周期性的偏摆运动。此外，单轮偏摆机构2上还安装有相应的辅助元件，实现传动链各环节的稳定可靠，保证偏摆运动传递的连续性。
本发明中，上定位轮组1与下定位轮组3设计了前后、左右、水平可调结构，该结构实现了上定位轮组1与下定位轮组3的对中调节，保证由上定位导轮102和下定位导轮302形成的导轮平面与光纤4中心共面且两个导轮槽与光纤4表面同时相切，保证光纤4不会产生位置漂移。偏摆轮202与上定位轮组1和下定位轮组3可以保证光纤4扭转运动向上的稳定传递。相关辅助元件保证偏摆运动传递的连续性。这种周期性扭转可以传递到预制棒的出丝点，以达到降低光纤4偏振模色散PMD的目的。

Claims (1)

1.单轮偏摆光纤搓扭设备，机架(5)竖立固定，在机架(5)上自上至下依次安装上定位轮组(1)、单轮偏摆机构(2)和下定位轮组(3)，其中，上定位轮组(1)后部通过上定位座(101)安装在机架(5)上，上定位座(101)前侧安装上定位导轮(102)，单轮偏摆机构(2)后部通过偏摆定位座(201)安装在机架(5)上，偏摆定位座(201)前侧安装偏摆轮(202)，下定位轮组(3)后部通过下定位座(301)安装在机架(5)上，下定位座(301)前侧安装下定位导轮(302)，上定位导轮(102)和下定位导轮(302)的外缘环向分别有导轮槽，光纤(4)竖向嵌入各导轮槽，偏摆轮(202)外缘环向有V型轮槽，其特征在于，上定位轮组(1)和下定位轮组(3)的对中调节，而且，上定位导轮(102)和下定位导轮(302)形成的导轮平面与光纤(4)中心共面，而且，上定位导轮(102)和下定位导轮(302)的两个导轮槽与光纤(4)表面同时相切，光纤扭转运动向上传递稳定；单轮偏摆机构(2)采用连续传动机构实现周期性偏摆运动的连续性，偏摆轮(202)的V型轮槽两侧面槽壁斜面在偏摆轮转动的同时带动接触光纤(4)扭转，V型轮槽两侧面槽壁交替接触光纤(4)，实现光纤(4)周期性往复扭转；
在单轮偏摆机构(2)中，偏摆定位座(201)前侧安装撑架(203)，撑架(203)上侧的一个平台上方安装X-Y微调台(205)，X-Y微调台(205)上具有在水平面方向上的左右以及前后移动调节机构，在X-Y微调台(205)上方通过传动元件(206)连接执行元件(207)，执行元件(207)的上方安装偏摆轮(202)，并且，在执行元件(207)的后侧安装电机(208)，偏摆定位座(201)左右两外端分别安装调节机架(204)；
上定位导轮(102)和下定位导轮(302)分别位于光纤(4)的两侧。
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