CN107555780A - 一种延伸炉下密封装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种延伸炉下密封装置，其特征在于：自上而下依次包括：石墨腔板Ⅰ、石墨腔板Ⅱ、上挡板、石墨腔板Ⅲ、石墨腔板Ⅳ、下挡板、石墨腔板Ⅴ、石墨腔板Ⅵ；所述石墨腔板Ⅰ与石墨腔板Ⅱ、石墨腔板Ⅲ与石墨腔板Ⅳ、石墨腔板Ⅴ与石墨腔板Ⅵ之间具有环形空腔结构，形成气道；所述上挡板、下挡板形成挡板密封；所述延伸炉密封装置与炉体无缝对接。本发明延伸炉下密封装置可实现不同直径范围的光纤预制棒光滑顺利延伸与防止炉体氧化。

Description

一种延伸炉下密封装置
技术领域
本发明属于光纤制造设备技术领域，更具体的涉及一种延伸炉下密封装置。
背景技术
光纤制造的过程是将石英预制棒放入熔化炉内加热至石英软化，从炉底牵引出细的石英纤维即光纤，熔化炉均使用石墨发热元件，需要往炉内通入氩气或氩气与氮气的混合气体作为保护气，通常为氩气保护气，这样炉内氩气的流动会对炉下引出的光纤造成很大影响，特别是光纤的直径，所以当前多数光纤制造厂均选用直径均匀的石英预制棒拉丝。
随着行业竞争的加剧，各光纤厂均在探寻用未经处理的直径偏差加大的预制棒直接拉丝，毛棒拉丝的优点是可以较大的降低光棒的延伸、抛光、酸洗等后处理成本，但因为毛棒外径偏差大，对拉丝工艺提出了很大挑战，主要问题是光纤丝径波动大问题，技术难点就是如何确保在预制棒外径变化范围内炉的气封良好，当前毛棒拉丝现有技术主要着重从两个方面解决技术难点：延伸炉炉顶放置密封装置和延伸炉炉底放置密封装置，针对炉顶气封装置的技术方案，目前现有技术主要是炉顶放置长管方案、石英棉方案、复杂的气缸顶杆方案，针对拉丝炉炉顶密封装置的研究的技术方案较多；但是针对炉下密封装置的技术方案中，目前现有技术主要是石英棉方案，在下炉口处选用高纯度石英棉缠绕在缝隙处，阻挡气体从下口进入炉体内，但是操作繁琐，常出现两种问题：欠填充和过填充；如果操作人员做法不到位欠填充，会导致石英棉膨胀不到位，空气容易进入拉丝炉内，引起炉内石墨件的氧化，从而缩短石墨件的使用寿命；如果石英棉因操作人员做法不到位过填充，受热后石英棉过膨胀，会紧包在光纤丝表面，容易粘连导致光纤表面粗糙，影响光纤强度。
因此，针对现有技术中关于延伸炉下密封装置出现的问题，需要一种新的延伸炉下密封装置，可以避免光纤预制棒表面粘连杂质，防止炉内石墨件的氧化，提高光纤强度。
发明内容
为克服现有技术存在的变径光棒拉丝过程中下密封装置密封不严、填充材料粘连光纤预制棒，造成拉丝炉氧化、光纤预制棒表面粗糙的问题，本发明提供了一种延伸炉下密封装置。
本发明的技术方案中：一种延伸炉下密封装置，其特征在于：自上而下依次包括：石墨腔板Ⅰ、石墨腔板Ⅱ、上挡板、石墨腔板Ⅲ、石墨腔板Ⅳ、下挡板、石墨腔板Ⅴ、石墨腔板Ⅵ；所述石墨腔板Ⅰ与石墨腔板Ⅱ、石墨腔板Ⅲ与石墨腔板Ⅳ、石墨腔板Ⅴ与石墨腔板Ⅵ之间具有环形空腔结构，形成气道；所述上挡板、下挡板形成挡板密封；所述延伸炉密封装置与炉体无缝对接。
进一步，作为本发明一种可选实施方式，所述石墨腔板Ⅰ、石墨腔板Ⅱ、石墨腔板Ⅲ、石墨腔板Ⅳ、石墨腔板Ⅴ、石墨腔板Ⅵ均为圆环状结构，依次叠装组成密封装置；所述圆环状结构为一整块圆环形石墨板，或所述圆环状结构由两半片半环形石墨板组合而成；所述圆环状结构中间的圆孔用来通过光纤预制棒，且与光纤预制棒之间有间隙。
进一步，作为本发明另一种可选实施方式，所述石墨腔板Ⅰ下表面、所述石墨腔板Ⅱ上表面均有圆弧形凹槽结构，上下圆弧形凹槽结构完全对应，组成一个环形空腔结构，形成第一气道，用来流通保护气体；所述圆弧形凹槽朝向圆心的一侧具有若干半弧形豁口，上下半弧形豁口形成朝向圆心的气孔，用来吹出第一气道中的气体，在光纤预制棒表面形成第一道气体密封圈；所述石墨腔板Ⅲ下表面、石墨腔板Ⅳ上表面具有圆弧形凹槽结构，上下圆弧形凹槽结构完全对应，组成一个环形空腔结构，形成第二气道，用来流通保护气体；所述圆弧形凹槽朝向圆心的一侧具有若干半弧形豁口，上下半弧形豁口形成朝向圆心的气孔，用来吹出第二气道中的气体，在光纤预制棒表面形成第二道气体密封圈；所述石墨腔板Ⅴ下表面、石墨腔板Ⅵ上表面均有圆弧形凹槽结构，上下圆弧形凹槽结构完全对应，组成一个环形空腔结构，形成第三气道，用来流通保护气体；所述圆弧形凹槽朝向圆心的一侧具有若干半弧形豁口，上下半弧形豁口形成朝向圆心的气孔，用来吹出第三气道中的气体，在光纤预制棒表面形成第三道气体密封圈。
进一步，所述上挡板、下挡板均由两半块对接的挡板组成，每半块挡板在对接面中心处设置有半圆形的缺口，两个缺口组成一个圆孔型通道，用来通过光纤预制棒，且与光纤预制棒之间有间隙。
进一步，作为本发明另一种可选实施方式，所述石墨腔板Ⅱ靠近圆心一侧的下表面与石墨腔板Ⅲ靠近圆心一侧的上表面，具有凹陷的、相对的台阶，两台阶组成凹槽状结构，用来插入上挡板，形成第一道挡板密封；所述石墨腔板Ⅳ靠近圆心一侧的下表面与石墨腔板Ⅴ靠近圆心一侧的上表面，具有凹陷的、相对的台阶，两台阶组成凹槽状结构，用来插入下挡板，形成第二道挡板密封。
进一步，所述密封装置外侧对应每个气道处具有两个呈180度对称的气咀，所述气咀与气道连通，用于向气道中通入保护气体。
进一步，所述上挡板、下挡板为石墨、石英中的一种；通过手动控制或气缸智能控制的方式调节挡板中圆孔通道的大小。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1)延伸炉下密封装置具有可调控延伸炉下密封装置孔径大小的上、下挡板，便于不同直径大小的光纤预制棒的顺利延伸与通过。
2)延伸炉下密封装置具有三层气体密封圈，能够防止空气进入炉体及炉体漏气造成炉体石墨件的氧化。
3)延伸炉下密封装置里面的组件与光纤预制棒无接触，能够保证光纤预制棒表面的光滑度，提高光纤强度。
附图说明
附图1是本发明的延伸炉下密封装置左视截面图；
附图2是本发明的延伸炉下密封装置右视截面图；
附图1标记如下：石墨腔板Ⅰ1、石墨腔板Ⅱ2、石墨腔板Ⅲ3、石墨腔板Ⅳ4、石墨腔板Ⅴ5、石墨腔板Ⅵ6、上挡板7、下挡板8、光棒变径处9。
附图2标记如下：石墨腔板Ⅰ1、石墨腔板Ⅱ2、石墨腔板Ⅲ3、石墨腔板Ⅳ4、石墨腔板Ⅴ5、石墨腔板Ⅵ6、上挡板7、下挡板8、光棒变径处9。
具体实施方式
以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
如图1和图2所示，一种延伸炉下密封装置，其特征在于：自上而下依次包括：石墨腔板Ⅰ、石墨腔板Ⅱ、上挡板、石墨腔板Ⅲ、石墨腔板Ⅳ、下挡板、石墨腔板Ⅴ、石墨腔板Ⅵ；所述石墨腔板Ⅰ与石墨腔板Ⅱ、石墨腔板Ⅲ与石墨腔板Ⅳ、石墨腔板Ⅴ与石墨腔板Ⅵ之间具有环形空腔结构，形成气道；所述上挡板、下挡板形成挡板密封；所述延伸炉密封装置与炉体无缝对接。
对于所述石墨腔板Ⅰ下表面、所述石墨腔板Ⅱ上表面均有圆弧形凹槽结构，上下圆弧形凹槽结构完全对应，组成一个环形空腔结构，形成第一气道，用来流通保护气体；所述圆弧形凹槽朝向圆心的一侧具有若干半弧形豁口，上下半弧形豁口形成朝向圆心的气孔，用来吹出第一气道中的气体，在光纤预制棒表面形成第一道气体密封圈；所述石墨腔板Ⅲ下表面、石墨腔板Ⅳ上表面具有圆弧形凹槽结构，上下圆弧形凹槽结构完全对应，组成一个环形空腔结构，形成第二气道，用来流通保护气体；所述圆弧形凹槽朝向圆心的一侧具有若干半弧形豁口，上下半弧形豁口形成朝向圆心的气孔，用来吹出第二气道中的气体，在光纤预制棒表面形成第二道气体密封圈；所述石墨腔板Ⅴ下表面、石墨腔板Ⅵ上表面均有圆弧形凹槽结构，上下圆弧形凹槽结构完全对应，组成一个环形空腔结构，形成第三气道，用来流通保护气体；所述圆弧形凹槽朝向圆心的一侧具有若干半弧形豁口，上下半弧形豁口形成朝向圆心的气孔，用来吹出第三气道中的气体，在光纤预制棒表面形成第三道气体密封圈。
在本实施例中，通过向三个气道中吹入保护气，使炉下密封装置的空腔结构中充满保护气体，外界空气无法进入炉体，从而避免因空气进入延伸炉，造成炉子氧化。
本发明属于光纤制造设备技术领域，更具体的涉及一种延伸炉下密封装置。
实施例2
如图2所示，一种延伸炉下密封装置，其特征在于：自上而下依次包括：石墨腔板Ⅰ、石墨腔板Ⅱ、上挡板、石墨腔板Ⅲ、石墨腔板Ⅳ、下挡板、石墨腔板Ⅴ、石墨腔板Ⅵ；所述石墨腔板Ⅰ与石墨腔板Ⅱ、石墨腔板Ⅲ与石墨腔板Ⅳ、石墨腔板Ⅴ与石墨腔板Ⅵ之间具有环形空腔结构，形成气道；所述上挡板、下挡板形成挡板密封；所述延伸炉密封装置与炉体无缝对接。
对于上挡板、下挡板均由两半块对接的挡板组成，每半块挡板在对接面中心处设置有半圆形的缺口，两个缺口组成一个圆孔型通道，用来通过光纤预制棒，且与光纤预制棒之间有间隙；石墨腔板Ⅱ靠近圆心一侧的下表面与石墨腔板Ⅲ靠近圆心一侧的上表面，具有凹陷的、相对的台阶，两台阶组成凹槽状结构，用来插入上挡板，形成第一道挡板密封；所述石墨腔板Ⅳ靠近圆心一侧的下表面与石墨腔板Ⅴ靠近圆心一侧的上表面，具有凹陷的、相对的台阶，两台阶组成凹槽状结构，用来插入下挡板，形成第二道挡板密封；上挡板、下挡板为石墨、石英中的一种；通过手动控制或气缸智能控制的方式调节挡板中圆孔通道的大小。
在本实施例中，上挡板和下挡板为石墨挡板，根据延伸炉下端出口处光纤丝的直径大小通过气缸智能控制的方式调节上、下石墨挡板圆孔型通道的大小，便于不同直径的光纤预制棒顺利延伸，同时避免因孔径过大导致空气进入造成炉体氧化的问题，对炉体也起到了一定的密封作用。
本发明属于光纤制造设备技术领域，更具体的涉及一种延伸炉下密封装置。
上述说明示出并描述了本发明的优选实施例，如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求保护范围内。

Claims (10)

1.一种延伸炉下密封装置，其特征在于：自上而下依次包括：石墨腔板Ⅰ(1)、石墨腔板Ⅱ(2)、上挡板(7)、石墨腔板Ⅲ(3)、石墨腔板Ⅳ(4)、下挡板(8)、石墨腔板Ⅴ(5)、石墨腔板Ⅵ(6)；所述石墨腔板Ⅰ(1)与石墨腔板Ⅱ(2)、石墨腔板Ⅲ(3)与石墨腔板Ⅳ(4)、石墨腔板Ⅴ(5)与石墨腔板Ⅵ(6)之间具有环形空腔结构，形成气道；所述上挡板(7)、下挡板(8)形成挡板密封；所述延伸炉密封装置与炉体无缝对接。
2.根据权利要求1所述的延伸炉下密封装置，其特征在于：所述石墨腔板Ⅰ(1)、石墨腔板Ⅱ(2)、石墨腔板Ⅲ(3)、石墨腔板Ⅳ(4)、石墨腔板Ⅴ(5)、石墨腔板Ⅵ(6)均为圆环状结构，依次叠装组成密封装置；所述圆环状结构为一整块圆环形石墨板，或所述圆环状结构由两半片半环形石墨板组合而成；所述圆环状结构中间的圆孔用来通过光纤预制棒，且与光纤预制棒之间有间隙。
3.根据权利要求2所述的延伸炉下密封装置，其特征在于：所述石墨腔板Ⅰ(1)下表面、所述石墨腔板Ⅱ(2)上表面均有圆弧形凹槽结构，上下圆弧形凹槽结构完全对应，组成一个环形空腔结构，形成第一气道，用来流通保护气体；所述圆弧形凹槽朝向圆心的一侧具有若干半弧形豁口，上下半弧形豁口形成朝向圆心的气孔，用来吹出第一气道中的气体，在光纤预制棒表面形成第一道气体密封圈。
4.根据权利要求2所述的延伸炉下密封装置，其特征在于：所述石墨腔板Ⅲ(3)下表面、石墨腔板Ⅳ(4)上表面具有圆弧形凹槽结构，上下圆弧形凹槽结构完全对应，组成一个环形空腔结构，形成第二气道，用来流通保护气体；所述圆弧形凹槽朝向圆心的一侧具有若干半弧形豁口，上下半弧形豁口形成朝向圆心的气孔，用来吹出第二气道中的气体，在光纤预制棒表面形成第二道气体密封圈。
5.根据权利要求2所述的延伸炉下密封装置，其特征在于：所述石墨腔板Ⅴ(5)下表面、石墨腔板Ⅵ(6)上表面均有圆弧形凹槽结构，上下圆弧形凹槽结构完全对应，组成一个环形空腔结构，形成第三气道，用来流通保护气体；所述圆弧形凹槽朝向圆心的一侧具有若干半弧形豁口，上下半弧形豁口形成朝向圆心的气孔，用来吹出第三气道中的气体，在光纤预制棒表面形成第三道气体密封圈。
6.根据权利要求3-5任一项所述的延伸炉下密封装置，其特征在于：所述上挡板(7)、下挡板(8)均由两半块对接的挡板组成，每半块挡板在对接面中心处设置有半圆形的缺口，两个缺口组成一个圆孔型通道，用来通过光纤预制棒，且与光纤预制棒之间有间隙。
7.根据权利要求2所述的延伸炉下密封装置，其特征在于：所述石墨腔板Ⅱ(2)靠近圆心一侧的下表面与石墨腔板Ⅲ(3)靠近圆心一侧的上表面，具有凹陷的、相对的台阶，两台阶组成凹槽状结构，用来插入上挡板(7)，形成第一道挡板密封。
8.根据权利要求2所述的延伸炉下密封装置，其特征在于：所述石墨腔板Ⅳ(4)靠近圆心一侧的下表面与石墨腔板Ⅴ(5)靠近圆心一侧的上表面，具有凹陷的、相对的台阶，两台阶组成凹槽状结构，用来插入下挡板(8)，形成第二道挡板密封。
9.根据权利要求6项所述的延伸炉下密封装置，其特征在于：所述密封装置外侧对应每个气道处具有两个呈180度对称的气咀，所述气咀与气道连通，用于向气道中通入保护气体。
10.根据权利要求6所述一种延伸炉下密封装置，其特征在于：所述上挡板(7)、下挡板(8)为石墨、石英中的一种；通过手动控制或气缸智能控制的方式调节挡板中圆孔通道的大小。
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