CN110776251A - 一种用于光纤预制棒烧结的炉芯管及其更换方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种用于光纤预制棒烧结的炉芯管及其更换方法，其结构简单，安装更换方便，效率高，极大减少炉芯管的安装风险、维修成本，同时也能确保炉芯管的密封效果，其包括上部稳压管体、中部加热管体和下部积粉管体，其特征在于，所述上部稳压管体、中部加热管体、下部积粉管体的上、下连接端面上分别设有能够相互咬合的凹凸连接部，所述上部稳压管体与所述中部加热管体的连接处、所述中部加热管体与所述下部积粉管体的连接处的外侧面上分别设置有密封材料制成的密封件进行密封，所述密封件沿连接处的周向呈环形布置。
Description
技术领域
本发明涉及光纤制造技术领域，具体涉及一种用于光纤预制棒烧结的炉芯管及其更换方法。
背景技术
光纤预制棒松散体的烧结工艺是以VAD法大规模批量制备大尺寸光纤预制棒中的一个关键环节，目前光纤预制棒松散体的烧结是在预制棒烧结炉中进行的，烧结炉设有炉芯管以及围绕在炉芯管高温区外侧的加热件，通过加热件在密封的炉芯管内形成高温区域，光纤预制棒上的松散体在高温作用下玻璃化，烧结过程中通常应在炉芯管内形成一个负压和洁净的环境，以避免外部杂质侵入和污染。
现有炉芯管采用石英玻璃管，基于石英玻璃本身的物化性质，在高温环境中，这种炉芯管会出现析晶现象，各处析晶的不均衡性及局部析晶缺陷会导致不均衡分布的应力，使炉芯管变脆，出现褶皱和开裂，使外界气体得以进入炉芯管的烧结腔内，影响光纤预制棒松散体的烧结，而由此引入的杂质会导致所制备的光纤衰减变大，不仅制约光纤品质的提升，而且当衰减超出允许的范围后，就必须更换炉芯管，这是影响现有炉芯管使用寿命的一个主要因素。
此外，对于目前预制烟灰棒的断裂、粉体的大范围脱落情况很难进行炉芯管清理，经常出现炉芯管底部被砸坏而中部完好的情况，在解决烟灰棒断裂砸坏炉芯管方面当前很少有相关的专利技术，在本领域的制备过程中，若出现烟灰棒断裂，99％以上均采用降温处理，重新更换新炉芯管，造成效率的降低及资源的浪费。鉴于上述，有必要开发一种新型炉芯管结构及使用方法。
公开号为CN107601840A的中国发明申请提供了分段式光纤预制棒烧结炉装置及相应的光棒烧结方法，其虽然采用了分段式的炉芯管结构，但是其结构较为复杂，还设计了密封腔壳体，更换炉芯管部件仍然较为不便。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种用于光纤预制棒烧结的炉芯管及其更换方法，其结构简单，安装更换方便，效率高，极大减少炉芯管的安装风险、维修成本，同时也能确保炉芯管的密封效果。
其技术方案是这样的：一种用于光纤预制棒烧结的炉芯管，其包括上部稳压管体、中部加热管体和下部积粉管体，其特征在于，所述上部稳压管体、中部加热管体、下部积粉管体的上、下连接端面上分别设有能够相互咬合的凹凸连接部，所述上部稳压管体与所述中部加热管体的连接处、所述中部加热管体与所述下部积粉管体的连接处的外侧面上分别设置有密封材料制成的密封件进行密封，所述密封件沿连接处的周向呈环形布置。
进一步的，当炉芯管的工作温度不高于800度，所述密封件的密封材料采用石英蜡；当炉芯管的工作温度大于800度，所述密封件的密封材料采用高温固化树脂。
进一步的，所述上部稳压管体的最上端处设置有连接法兰，所述上部稳压管体的上部还设置有上部稳压管体拆装固定法兰。
进一步的，所述中部加热管体的上部还设置有中部加热管体拆装固定法兰。
进一步的，所述凹凸连接部的表面上进行磨砂打磨处理构成磨砂表面。
进一步的，所述凹凸连接部设置成齿轮的齿状。
进一步的，所述凹凸连接部设置方波的形状。
进一步的，所述中部加热管体包括至少两根相连接的中部连接管体，相邻的两个所述中部连接管体之间的连接端面上设有能够相互咬合的凹凸连接部，所述凹凸连接部的表面上进行磨砂打磨处理构成磨砂表面。
一种上述的用于光纤预制棒烧结的炉芯管的更换方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤A:移除炉芯管的底部固定装置；
步骤B：针对石英蜡的制成的密封件，采用氢气和氧气配合燃烧使密封件熔化；针对高温固化树脂的制成的密封件，采用有机溶剂将密封件溶解，然后移除下部积粉管体；
步骤C：提供新的下部积粉管体，将下部积粉管体与中部加热管体连接后，将底部固定装置向上移动进行固定，固定完成后使用石英蜡或高温固化树脂进行密封。
进一步的，在步骤B和步骤C之间，还包括以下步骤：
步骤D：通过托盘与中部加热管体拆装固定法兰配合支撑中部加热管体，针对石英蜡的制成的密封件，采用氢气和氧气配合燃烧使密封件熔化；针对高温固化树脂的制成的密封件，采用有机溶剂将密封件溶解，然后分离上部稳压管体和中部加热管体；
步骤E：提供中部加热管体，通过托盘与中部加热管体拆装固定法兰配合支撑新的中部加热管体，连接新的中部加热管体和上部稳压管体并采用石英蜡或者高温固化树脂进行密封。
进一步的，在步骤E之后，还包括以下步骤F：在密封完成后进行稳压与检漏测试。
本发明对现有炉芯管结构进行改良，将整体式炉芯管更改为模块式结构，即将炉芯管分解为上部稳压管体、中部加热管体、下部积粉管体，同时在上部稳压管体、中部加热管体、下部积粉管体的上、下连接端面上分别设置能够相互咬合的凹凸连接部，同时在凹凸连接部上进行磨砂处理，密封性能够得到极好的保证，此外还在连接处的外侧面上分别设置有密封材料制成的密封件进行密封，不同结构之间的密封件可根据使用工作温度选择不同的外部密封材料，工作温度不高于800度，使用石英蜡，工作温度高于800度，使用高温固化树脂，确保了炉芯管的密封性，上部稳压管体、中部加热管体、下部积粉管体单个结构部件长度不超过2m，安装方便，效率高，极大减少炉芯管的安装风险，维修成本，当日常出现中部加热管体或者下部积粉管体损坏时，只需将中部加热管体或者下部积粉管体拆下进行更换，备品备件易损耗部件进行增加物料管控，安装时间从8H缩短至1H，无委外加工成本，降低产品质量风险，提高生产效率，极大地降低了生产成本、维修成本及维护成本，此外，还在上部稳压管体的上部还设置了上部稳压管体拆装固定法兰，以及还在中部加热管体的上部还设置有中部加热管体拆装固定法兰，方便在拆卸更换的时候固定炉芯管部件，避免发生炉芯管部件坠落的事件造成意外。
附图说明
图1为实施例一中的用于光纤预制棒烧结的炉芯管的示意图；
图2为图1的A处的局部放大示意图。
图3为实施例二中的用于光纤预制棒烧结的炉芯管的示意图。
具体实施方式
具体实施例一：见图1、2，本发明的用于光纤预制棒烧结的炉芯管，其包括上部稳压管体1、中部加热管体2和下部积粉管体3，上部稳压管体1、中部加热管体2、下部积粉管体3的上、下连接端面上分别设有能够相互咬合的凹凸连接部4，上部稳压管体1 与中部加热管体2的连接处、中部加热管体1与下部积粉管体的连接处的外侧面上分别设置有密封材料制成的密封件5进行密封，密封件5沿连接处的周向呈环形布置。
当炉芯管的工作温度不高于800度，密封件5的密封材料采用石英蜡；当炉芯管的工作温度大于800度，密封件5的密封材料采用高温固化树脂。
此外在本实施例中，上部稳压管体1的最上端处设置有连接法兰6，上部稳压管体1的上部还设置有上部稳压管体拆装固定法兰7，中部加热管体2的上部还设置有中部加热管体拆装固定法兰8。
在本实施例中，凹凸连接部4的表面上进行磨砂打磨处理构成磨砂表面，凹凸连接部设置成齿轮的齿状。
在本实施例中，下部积粉管体3与上部稳压管体1、中部加热管体2设置成等径。
具体实施例二：见图3，本发明的一种用于光纤预制棒烧结的炉芯管，其包括上部稳压管体1、中部加热管体2和下部积粉管体3，上部稳压管体1、中部加热管体2、下部积粉管体3的上、下连接端面上分别设有能够相互咬合的凹凸连接部4，上部稳压管体 1与中部加热管体2的连接处、中部加热管体1与下部积粉管体的连接处的外侧面上分别设置有密封材料制成的密封件5进行密封，密封件5沿连接处的周向呈环形布置。
当炉芯管的工作温度不高于800度，密封件5的密封材料采用石英蜡；当炉芯管的工作温度大于800度，密封件5的密封材料采用高温固化树脂。
在本实施例中，凹凸连接部4的表面上进行磨砂打磨处理构成磨砂表面，凹凸连接部设置成齿轮的齿状。
在本实施例中，中部加热管体2包括至少两根相连接的中部连接管体201，相邻的两个中部连接管体201之间的连接端面上设有能够相互咬合的凹凸连接部4，凹凸连接部4的表面上进行磨砂打磨处理构成磨砂表面。
此外在本实施例中，上部稳压管体1的最上端处设置有连接法兰6，上部稳压管体1的上部还设置有上部稳压管体拆装固定法兰7，中部加热管体2的上部还设置有中部加热管体拆装固定法兰8，上部稳压管体1的上端设置了上固定装置，下部积粉管体3下端设置了下固定装置，上部稳压管体设置进风口用于进风，下部积粉管体上设置有出风口9。
在本实施例中，下部积粉管体3下端向内收紧直径变窄，下端连接有出气口。
此外，炉芯管上还可以设置压力传感器和温度传感器，可以检测炉芯管内的气体压力，确保炉芯管的正常进气和出气，可以维持炉芯管内微正压，温度传感器的设置可以方便了解其中炉芯管内光纤预制棒的烧结温度。
当用于光纤预制棒烧结的炉芯管需要更换下部积粉管体时，具体的更换方法包括以下步骤：
步骤A:移除炉芯管的底部固定装置；
步骤B：针对石英蜡的制成的密封件，采用氢气和氧气配合燃烧使密封件熔化；针对高温固化树脂的制成的密封件，采用有机溶剂将密封件溶解，然后移除下部积粉管体；
步骤C：提供新的下部积粉管体，将下部积粉管体与中部加热管体连接后，将底部固定装置向上移动进行固定，固定完成后使用石英蜡或高温固化树脂进行密封；
步骤F：在密封完成后进行稳压与检漏测试。
当用于光纤预制棒烧结的炉芯管需要更换中部加热管体时，具体的更换方法包括以下步骤：
步骤A:移除炉芯管的底部固定装置；
步骤B：针对石英蜡的制成的密封件，采用氢气和氧气配合燃烧使密封件熔化；针对高温固化树脂的制成的密封件，采用有机溶剂将密封件溶解，然后移除下部积粉管体；
步骤C：通过托盘与中部加热管体拆装固定法兰配合支撑中部加热管体，针对石英蜡的制成的密封件，采用氢气和氧气配合燃烧使密封件熔化；针对高温固化树脂的制成的密封件，采用有机溶剂将密封件溶解，然后分离上部稳压管体和中部加热管体；
步骤D：提供新的中部加热管体，通过托盘与中部加热管体拆装固定法兰配合支撑新的中部加热管体，连接新的中部加热管体和上部稳压管体并采用石英蜡或者高温固化树脂进行密封；
步骤E：继续使用原来的下部积粉管体，将下部积粉管体与中部加热管体连接后，将底部固定装置向上移动进行固定，固定完成后使用石英蜡或高温固化树脂进行密封；
步骤F：在密封完成后进行稳压与检漏测试。
当用于光纤预制棒烧结的炉芯管需要更换中部加热管体和下部积粉管体时，具体的更换方法包括以下步骤：
步骤A:移除炉芯管的底部固定装置；
步骤B：针对石英蜡的制成的密封件，采用氢气和氧气配合燃烧使密封件熔化；针对高温固化树脂的制成的密封件，采用有机溶剂将密封件溶解，然后移除下部积粉管体；
步骤C：通过托盘与中部加热管体拆装固定法兰配合支撑中部加热管体，针对石英蜡的制成的密封件，采用氢气和氧气配合燃烧使密封件熔化；针对高温固化树脂的制成的密封件，采用有机溶剂将密封件溶解，然后分离上部稳压管体和中部加热管体；
步骤D：提供新的中部加热管体，通过托盘与中部加热管体拆装固定法兰配合支撑新的中部加热管体，连接新的中部加热管体和上部稳压管体并采用石英蜡或者高温固化树脂进行密封；
步骤E：提供新的下部积粉管体，将下部积粉管体与中部加热管体连接后，将底部固定装置向上移动进行固定，固定完成后使用石英蜡或高温固化树脂进行密封；
步骤F：在密封完成后进行稳压与检漏测试。
本结构的炉芯管安装完成后，再进行微晶化处理，其密封性好，炉芯管压力可控制在微正压，炉芯管内通入氯气，在接口处放置氯气探测器测试结果无氯气浓度。
本发明对现有炉芯管结构进行改良，将整体式炉芯管更改为模块式结构，即将炉芯管分解为上部稳压管体、中部加热管体、下部积粉管体，同时在上部稳压管体、中部加热管体、下部积粉管体的上、下连接端面上分别设置能够相互咬合的凹凸连接部，同时在凹凸连接部上进行磨砂处理，密封性能够得到极好的保证，此外还在连接处的外侧面上分别设置有密封材料制成的密封件进行密封，不同结构之间的密封件可根据使用工作温度选择不同的外部密封材料，工作温度不高于800度，使用石英蜡，工作温度高于800度，使用高温固化树脂，确保了炉芯管的密封性，上部稳压管体、中部加热管体、下部积粉管体单个结构部件长度不超过2m，安装方便，效率高，极大减少炉芯管的安装风险，维修成本，当日常出现中部加热管体或者下部积粉管体损坏时，只需将中部加热管体或者下部积粉管体拆下进行更换，备品备件易损耗部件进行增加物料管控，安装时间从8H缩短至1H，无委外加工成本，降低产品质量风险，提高生产效率，极大地降低了生产成本、维修成本及维护成本，既能保证炉芯管内部的密封性，又能保证炉芯管的可拆卸性，提高炉芯管的使用次数、提高生产效率、降低产品成本，
此外，还在上部稳压管体的上部还设置了上部稳压管体拆装固定法兰，以及还在中部加热管体的上部还设置有中部加热管体拆装固定法兰，方便在拆卸更换的时候固定炉芯管部件，避免发生炉芯管部件坠落的事件造成意外。
Claims (10)
1.一种用于光纤预制棒烧结的炉芯管，其包括上部稳压管体、中部加热管体和下部积粉管体，其特征在于：所述上部稳压管体、中部加热管体、下部积粉管体的上、下连接端面上分别设有能够相互咬合的凹凸连接部，所述上部稳压管体与所述中部加热管体的连接处、所述中部加热管体与所述下部积粉管体的连接处的外侧面上分别设置有密封材料制成的密封件进行密封，所述密封件沿连接处的周向呈环形布置。
2.根据权利要求1所述的一种用于光纤预制棒烧结的炉芯管，其特征在于：当炉芯管的工作温度不高于800度，所述密封件的密封材料采用石英蜡；当炉芯管的工作温度大于800度，所述密封件的密封材料采用高温固化树脂。
3.根据权利要求2所述的一种用于光纤预制棒烧结的炉芯管，其特征在于：所述上部稳压管体的最上端处设置有连接法兰，所述上部稳压管体的上部还设置有上部稳压管体拆装固定法兰，所述中部加热管体的上部还设置有中部加热管体拆装固定法兰。
4.根据权利要求1所述的一种用于光纤预制棒烧结的炉芯管，其特征在于：所述凹凸连接部的表面上进行磨砂打磨处理构成磨砂表面。
5.根据权利要求1所述的一种用于光纤预制棒烧结的炉芯管，其特征在于：所述凹凸连接部设置成齿轮的齿状。
6.根据权利要求1所述的一种用于光纤预制棒烧结的炉芯管，其特征在于：所述凹凸连接部设置方波的形状。
7.根据权利要求1所述的一种用于光纤预制棒烧结的炉芯管，其特征在于：所述中部加热管体包括至少两根相连接的中部连接管体，相邻的两个所述中部连接管体之间的连接端面上设有能够相互咬合的凹凸连接部，所述凹凸连接部的表面上进行磨砂打磨处理构成磨砂表面。
8.一种根据权利要求3所述的用于光纤预制棒烧结的炉芯管的更换方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤A:移除炉芯管的底部固定装置；
步骤B：针对石英蜡的制成的密封件，采用氢气和氧气配合燃烧使密封件熔化；针对高温固化树脂的制成的密封件，采用有机溶剂将密封件溶解，然后移除下部积粉管体；
步骤C：提供新的下部积粉管体，将下部积粉管体与中部加热管体连接后，将底部固定装置向上移动进行固定，固定完成后使用石英蜡或高温固化树脂进行密封。
9.根据权利要求7所述的用于光纤预制棒烧结的炉芯管的更换方法，其特征在于，在步骤B和步骤C之间，还包括以下步骤：
步骤D：通过托盘与中部加热管体拆装固定法兰配合支撑中部加热管体，针对石英蜡的制成的密封件，采用氢气和氧气配合燃烧使密封件熔化；针对高温固化树脂的制成的密封件，采用有机溶剂将密封件溶解，然后分离上部稳压管体和中部加热管体；
步骤E：提供中部加热管体，通过托盘与中部加热管体拆装固定法兰配合支撑新的中部加热管体，连接新的中部加热管体和上部稳压管体并采用石英蜡或者高温固化树脂进行密封。
10.根据权利要求7所述的用于光纤预制棒烧结的炉芯管的更换方法，其特征在于，在步骤E之后，还包括以下步骤F：在密封完成后进行稳压与检漏测试。
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|---|---|---|---|
| CN201911237239.XA Pending CN110776251A (zh) | 2019-12-05 | 2019-12-05 | 一种用于光纤预制棒烧结的炉芯管及其更换方法 |
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| CN (1) | CN110776251A (zh) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20150274576A1 (en) * | 2014-03-26 | 2015-10-01 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Sintering apparatus and sintering method for glass preform for optical fiber |
| CN204754788U (zh) * | 2015-07-29 | 2015-11-11 | 桂林星钻超硬材料有限公司 | 基座分段式聚晶金刚石截齿钻头 |
| CN105271698A (zh) * | 2015-11-04 | 2016-01-27 | 江苏通鼎光棒有限公司 | 一种用于制备光纤预制棒的分段式可拆分炉心管结构 |
| CN107601840A (zh) * | 2017-10-31 | 2018-01-19 | 江苏亨通光导新材料有限公司 | 分段式光纤预制棒烧结炉装置及相应的光棒烧结方法 |
| CN107793021A (zh) * | 2017-10-31 | 2018-03-13 | 江苏亨通光导新材料有限公司 | 适于光纤预制棒烧结炉的微晶化炉芯管及快速微晶化方法 |
| CN211284160U (zh) * | 2019-12-05 | 2020-08-18 | 江苏亨通光导新材料有限公司 | 一种用于光纤预制棒烧结的炉芯管 |
-
2019
- 2019-12-05 CN CN201911237239.XA patent/CN110776251A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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