CN107082560B - 一种光纤退火延伸管 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种光纤退火延伸管，包括石英主管，石英主管轴向上的中间部位为变径管段，石英主管位于变径管段两侧的管体管径小于变径管段中的最小管径，变径管段上连接有石英支管，石英支管连接在变径管段的最大管径处，石英支管与石英主管内部连通；石英支管的另一端连接有负压抽吸装置；变径管段轴向上的中间管段管径最大，变径管段位于其中间管段两侧的管体管径逐渐减小。优化结构设计的石英主管、配合负压抽吸装置能够对光纤炉内产生并进入退火延伸管内的氧化物、挥发物等进行在线清洁处理，保证光纤质量的前提下，降低光纤的断纤率，提高生产效率。

Description

一种光纤退火延伸管

技术领域

本发明属于石英光纤技术领域，具体涉及一种光纤退火延伸管。

背景技术

随着光纤市场的回暖，市场对光纤的需求量日益递增，各大光纤厂家都在进行提速，提高生产效率以满足市场的需求。光纤退火延伸管设置在拉丝炉下方，用于防止光纤抽出后骤冷而影响其性能，传统的光纤退火多采用石墨衬管和金属管相结合的方式，比如，中国专利CN201121163Y和CN102079623B公开的光纤退火装置，操作简单且实用性强，对光纤退会具有一定的作用，但受金属自身材质的限制，在长期经受高低温循环的影响下，金属变形严重，从而对光纤质量产生影响。

另一方面，随着预制棒尺寸的逐渐增大，单根光棒拉丝的时间逐渐增加(目前最长的拉丝时间可以做到6天左右),导致光纤炉内产生的氧化物增加，在拉丝到光棒尾端时，逐渐累积增多的氧化物、挥发物进入退火延伸管内，退火延伸管内狭小的空间容易被氧化物和挥发物堵塞而影响气体流动，造成裸纤波动，同时挥发物极易再次掉落而粘附在裸纤表面，甚至高温下SiC颗粒会进入裸纤内部，致使光纤表面产生微裂纹，在高温及高速牵引下使得光纤表面缺陷增多，降低光纤强度，对后续光纤的力学性能、筛选试验以及成缆特性产生不利影响。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种光纤退火延伸管，优化结构设计的石英主管、配合负压抽吸装置能够对光纤炉内产生并进入退火延伸管内的氧化物、挥发物等进行在线清洁处理，保证光纤质量的前提下，降低光纤的断纤率，提高生产效率。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：一种光纤退火延伸管，包括石英主管，其特征在于：所述石英主管轴向上的中间部位为变径管段，所述石英主管位于变径管段两侧的管体管径小于变径管段中的最小管径，所述变径管段上连接有石英支管，所述石英支管连接在变径管段的最大管径处，所述石英支管与石英主管内部连通；

所述石英支管的另一端连接有负压抽吸装置；

所述变径管段轴向上的中间管段管径最大，所述变径管段位于其中间管段两侧的管体管径逐渐减小。

本发明的一个较佳实施例中，进一步包括所述石英主管具有分体设置、且同轴连接为一体的两部分，分别为石英管一和石英管二，所述石英管一轴向上的下端部管径逐渐增大，所述石英管二轴向上的上端部管径逐渐缩小，所述石英管一的下端部末端与石英管二的上端部末端连接，所述石英支管连接在石英管二的上端部上。

本发明的一个较佳实施例中，进一步包括所述石英主管轴向上的两端均连接有气管，通过所述气管向石英主管内通入惰性保护气体。

本发明的一个较佳实施例中，进一步包括所述石英主管轴向对称的两侧均连接有所述石英支管，两所述石英支管的另一端均连接负压抽吸装置。

本发明的一个较佳实施例中，进一步包括所述负压抽吸装置包括抽吸泵、抽吸管，所述抽吸管的一端连接石英支管，其另一端连接抽吸泵，所述抽吸管上还设有压力调节阀和压力表。

本发明的一个较佳实施例中，进一步包括所述石英管二上端部的管壁上设有卡槽，所述石英管一轴向上的下端部插入所述卡槽内后密封连接。

本发明的一个较佳实施例中，进一步包括所述变径管段的长度为石英主管长度的0.025～0.03倍。

本发明的一个较佳实施例中，进一步包括：所述变径管段为呈阶梯状变化的变径管段，处于相邻阶梯上的管体直径变化10mm～15mm。

本发明的一个较佳实施例中，进一步包括所述气管上设有流量计。

本发明的一个较佳实施例中，进一步包括所述抽吸管和石英支管两者的两接触外套有耐高温皮管。

本发明的有益效果是:

其一、优化结构设计的石英主管、配合负压抽吸装置能够对光纤炉内产生并进入退火延伸管内的氧化物、挥发物等进行在线清洁处理，保证光纤质量的前提下，降低光纤的断纤率，提高生产效率；

其二、根据气体流动及压力渐变理论，并充分考虑结构变化对气流流动的影响来设计石英主管的结构，高速拉丝过程中，石英主管内气体被高速运动的光纤带动进入变径管段区域，在变径管段区域内气体运动变缓趋于层流运动；与此同时，炉内氧化物及挥发物被光纤带动的过程中进入变径管段区域时，由于空间增大，气流变缓，进入石英主管内的氧化物和挥发物堆积在变径管段区域，配合设计的负压抽吸装置在线清洁变径管段区域内堆积的废弃物，最大清除率的清除废弃物；

其三、带变径管段的石英主管设计为能够拆装的两部分，方便拉丝结束后石英主管的管内清洁；

其四、负压抽吸装置抽吸废弃物的过程中也会抽吸掉石英主管内的部分气体，通过气管向石英主管内通入惰性气体，一方面通入的惰性气体起保护作用，另一方面通入的惰性气体在管内气体被抽吸掉的情况下起到平衡管内气压的作用，确保光纤生产的正常进行，利于提高光纤的拉丝质量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例技术中的技术方案，下面将对实施例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是本发明优选实施例的结构示意图；

图2是本发明优选实施例石英管二的结构示意图；

图3是本发明优选实施例石英管一和石英管二的连接处的结构示意图。

其中：1-光纤，2-石英主管，4-变径管段，6-石英支管，8-石英管一，10-石英管二，12-气管，14-抽吸泵，16-抽吸管，18-压力调节阀，20-压力表，22-流量计，24-耐高温皮管，26-卡槽，28-橡皮环。

具体实施方式

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作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。

实施例

如图1所示，本实施例中公开了一种光纤退火延伸管，包括石英主管2，石英主管2连接在拉丝炉上，使用时光纤1穿经石英主管2内的中心轴孔，上述变径管段4上连接有石英支管6，上述石英支管6连接在变径管段4的最大管径处，上述石英支管4与石英主管2内部连通，上述石英支管6的另一端连接有负压抽吸装置；本发明技术方案中，上述石英主管2轴向上的中间部位为变径管段4，上述石英主管2位于变径管段4两侧的管体管径小于变径管段4中的最小管径，上述变径管段4轴向上的中间管段管径最大，上述变径管段4位于其中间管段两侧的管体管径逐渐减小；具体的，本实施例技术方案中，上述变径管段4的长度为石英主管2长度的0.025～0.03倍，比如，石英主管2的长度为1.2m(1200mm)，变径管段4的长度为30～36mm，变径管段4设置在石英主管2轴向上的中间部位；进一步的，本实施例技术方案中，变径管段4优选为呈阶梯状变化的变径管段4，处于相邻阶梯上的管体直径变化10mm～15mm，比如，石英主管2位于变径管段4两侧管体的直径设计为50mm，变径管段4的管体直径依次为60mm、70mm、80mm、80mm、70mm、60mm，每段阶梯管体的长度4mm～5mm。

以上结构设计的石英主管2，充分考虑结构变化对气流流动的影响，高速拉丝过程中，石英主管2内气体被高速运动的光纤1带动进入变径管段4区域，在变径管段4区域内气体运动变缓趋于层流运动；与此同时，拉丝炉内氧化物及挥发物被光纤1带动的过程中进入变径管段4区域时，由于空间增大，气流变缓，进入石英主管2内的氧化物和挥发物大量堆积在变径管段4区域，配合设计的负压抽吸装置在线清洁变径管段4区域内堆积的废弃物，实现最大清除率的在线清除废弃物，以此保证光纤质量的前提下，降低光纤的断纤率，提高生产效率。

本实施例技术方案中，抽吸废弃物的负压抽吸装置的结构如下：

上述负压抽吸装置包括抽吸泵14、抽吸管16，上述抽吸管16的一端连接石英支管6，其另一端连接抽吸泵14，上述抽吸管16上还设有压力调节阀18和压力表20；抽吸泵14启动产生负压，在负压作用下变径管段4处堆积的废弃物从石英支管6中吸出，经抽吸管16被抽离进入废物回收装置，达到在线清洁石英主管2的效果，通过压力调节阀18来调节负压的大小，同时在压力表20上直观的显示当前抽吸压力值。

上述抽吸管16和石英支管6两者的两接触外套有耐高温皮管24，使用过程中抽吸管16为金属管，石英支管6为石英管，设计耐高温皮管24一方面起到管管连接时的密封作用，另一方面起到软连接作用，保护石英支管6免受损伤。

为了均衡石英主管2内的抽吸力，不影响光纤1的正常穿纤，本实施例技术方案中，上述石英主管2轴向对称的两侧均连接有上述石英支管6，以上结构的负压抽吸装置具有分别连接两石英支管6的两个。

负压抽吸装置抽吸废弃物的过程中也会抽吸掉石英主管2内的部分气体，为了不影响石英主管2内的正常穿纤，上述石英主管2轴向上的两端均连接有气管12，上述气管12上设有流量计22，通过上述气管12向石英主管2内通入惰性保护气体，通过流量计22可以主观的查看当前气体通入量；通过气管12向石英主管2内通入惰性气体，一方面通入的惰性气体起保护作用，另一方面通入的惰性气体在石英主管2内气体被抽吸掉的情况下起到平衡管内气压的作用，确保光纤生产的正常进行，利于提高光纤的拉丝质量。

作为本发明的进一步改进，上述石英主管2具有分体设置、且同轴连接为一体的两部分，分别为石英管一8和石英管二10，上述石英管一8轴向上的下端部管径逐渐增大，上述石英管二10轴向上的上端部管径逐渐缩小，上述石英管一8的下端部末端与石英管二10的上端部末端连接，上述石英支管6连接在石英管二10的上端部上。石英管一8和石英管10二两者之间采用能够拆卸的方式固定；具体为：如图2、3所示，上述石英管二10上端部的管壁上设有卡槽26，上述石英管一8轴向上的下端部插入上述卡槽26内后密封连接，插入的连接口处采用耐高温橡皮环28密封固定，橡皮环28的宽度为2-5cm，直径为石英管一8和石英管二10两者中最大的管径。耐高温橡皮环28一方面紧箍石英管一8和石英管二10，使得两者连接在一起，另一方面起到连接后的密封作用。带变径管段4的石英主管2设计为能够拆装的两部分，方便拉丝结束后石英主管2的管内清洁，比如，拉丝结束后将石英管一8和石英管二10拆开，此时变径管段分别位于石英管一8和石英管二10的端部，可以非常方便的对变径管段内部进行彻底清洁。

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)

1.一种光纤退火延伸管，包括石英主管，其特征在于：所述石英主管轴向上的中间部位为变径管段，所述石英主管位于变径管段两侧的管体管径小于变径管段中的最小管径，所述变径管段上连接有石英支管，所述石英支管连接在变径管段的最大管径处，所述石英支管与石英主管内部连通；

所述石英支管的另一端连接有负压抽吸装置；

所述变径管段轴向上的中间管段管径最大，所述变径管段位于其中间管段两侧的管体管径逐渐减小。

2.根据权利要求1所述的一种光纤退火延伸管，其特征在于：所述石英主管具有分体设置、且同轴连接为一体的两部分，分别为石英管一和石英管二，所述石英管一轴向上的下端部管径逐渐增大，所述石英管二轴向上的上端部管径逐渐缩小，所述石英管一的下端部末端与石英管二的上端部末端连接，所述石英支管连接在石英管二的上端部上。

3.根据权利要求1或2所述的一种光纤退火延伸管，其特征在于：所述石英主管轴向上的两端均连接有气管，通过所述气管向石英主管内通入惰性保护气体。

4.根据权利要求1所述的一种光纤退火延伸管，其特征在于：所述石英主管轴向对称的两侧均连接有所述石英支管，两所述石英支管的另一端均连接负压抽吸装置。

5.根据权利要求1或4所述的一种光纤退火延伸管，其特征在于：所述负压抽吸装置包括抽吸泵、抽吸管，所述抽吸管的一端连接石英支管，其另一端连接抽吸泵，所述抽吸管上还设有压力调节阀和压力表。

6.根据权利要求2所述的一种光纤退火延伸管，其特征在于：所述石英管二上端部的管壁上设有卡槽，所述石英管一轴向上的下端部插入所述卡槽内后密封连接。

7.根据权利要求1或2所述的一种光纤退火延伸管，其特征在于：所述变径管段的长度为石英主管长度的0.025～0.03倍。

8.根据权利要求7所述的一种光纤退火延伸管，其特征在于：所述变径管段为呈阶梯状变化的变径管段，处于相邻阶梯上的管体直径变化10mm～15mm。

9.根据权利要求3所述的一种光纤退火延伸管，其特征在于：所述气管上设有流量计。

10.根据权利要求5所述的一种光纤退火延伸管，其特征在于：所述抽吸管和石英支管两者的两接触外套有耐高温皮管。

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