CN110845137A - 一种拉丝炉与退火炉密封结构及拉丝装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及石英光纤制造技术领域，具体公开了一种拉丝炉与退火炉密封结构及拉丝装置。该拉丝炉与退火炉密封结构设置于退火炉的入口和拉丝炉的出口之间，包括：延伸管，包括能够开合的第一半管和第二半管，第一半管包括第一通槽，第二半管包括第二通槽，第一半管和第二半管扣合后，第一通槽和第二通槽形成与拉丝炉和退火炉连通的通道；延伸管的上端套设在拉丝炉的出口外，下端套设于退火炉的入口外。本发明提供的拉丝炉与退火炉密封结构设置于退火炉的入口和拉丝炉的出口之间，以避免外界空气由退火炉和拉丝炉之间的间隙进入拉丝炉下部，提高拉丝炉下部温度的均匀性与层流的稳定性，降低裸光纤直径波动幅度。

Description

一种拉丝炉与退火炉密封结构及拉丝装置

技术领域

本发明涉及石英光纤制造技术领域，尤其涉及一种拉丝炉与退火炉密封结构及拉丝装置。

背景技术

光纤的高速拉制是提高光纤产品生产效率和降低光纤生产成本的有效方法。预制棒在拉丝炉内的发生变化的位置随着拉丝速度的增加而下移，拉丝速度越高，锥头在拉丝炉内发生变化的位置下移的距离越大，从而导致光纤成型的位置位于拉丝炉的加热区下方。如在1000m/min以下的低速拉丝状态下，光纤在拉丝炉的加热区成形。拉丝炉的加热区的温度和气流状态最为稳定。在2000m/min速度下拉丝，光纤最终在马弗管内成形。由于马弗管自身不产生热量，马弗管内部的温场由加热区与马弗管内气流对流、热辐射交换而形成。所以马弗管中的温度均匀性和流动稳定性都较加热区差。

光纤拉丝退火工艺可以有效解决光纤内部应力问题。退火炉设置在拉丝炉下方。退火炉的入口与拉丝炉出口之间需要预留约40cm的距离，一方面可以在拉丝过程，对拉丝炉内的光纤进行观察，另一方面可以方便操作光纤，使其由拉丝炉穿入到退火炉。

但是，退火炉与拉丝炉下方之间的间隙导致了空气流入拉丝炉下部(包括马弗管)，进一步导致加剧其内部温场的不均匀性与层流的紊乱，导致裸光纤直径波动幅度增大。光纤外径的波动将会引起芯径和模场直径的波动，导致光纤散射损耗、接续损耗的增加、强度的下降等其他一系列参数的恶化，对光纤通信传输带来显著影响。

发明内容

本发明的目的在于提供一种拉丝炉与退火炉密封结构，以提高拉丝炉下部温度的均匀性与层流的稳定性，降低裸光纤直径波动幅度。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种拉丝炉与退火炉密封结构，设置于退火炉的入口和拉丝炉的出口之间，包括：

延伸管，包括能够开合的第一半管和第二半管，所述第一半管包括第一通槽，所述第二半管包括第二通槽，所述第一半管和所述第二半管扣合后，所述第一通槽和所述第二通槽形成与所述拉丝炉和所述退火炉连通的通道；所述延伸管的上端套设在所述拉丝炉的所述出口外，下端套设于所述退火炉的所述入口外。

作为优选，所述第一半管和所述第二半管的一侧铰接。

作为优选，所述第一半管和所述第二半管均包括石墨内衬套和设置于所述石墨内衬套外的外壳。

作为优选，所述石墨内衬套包括内衬套本体和设置于所述内衬套本体上端的内连接部；所述外壳包括外壳本体和设置于所述外壳本体上端的外连接部，所述石墨内衬套和所述外壳通过所述内连接部和所述外连接部连接。

作为优选，所述内连接部为凹槽和凸起中的一个，所述外连接部为所述凹槽和所述凸起中的另一个，所述凸起能够插设于所述凹槽内。

作为优选，所述外壳本体与所述内衬套本体间隔设置。

作为优选，所述拉丝炉与退火炉密封结构还包括驱动件，所述驱动件的输出端与所述第一半管连接，用于驱动所述第一半管的另一侧靠近或远离所述第二半管的另一侧，以开合所述第一半管和所述第二半管。

作为优选，所述拉丝炉与退火炉密封结构还包括支撑组件，所述支撑组件连接于所述第二半管，以使所述第二半管位于所述退火炉的所述入口和所述拉丝炉的所述出口之间。

作为优选，所述支撑组件包括：

支架；

连接杆，所述连接杆的一端连接于所述外壳，另一端连接于所述支架。

一种拉丝装置，包括由上向下依次连接的拉丝炉、如上所述的拉丝炉与退火炉密封结构和退火炉。

本发明的有益效果：本发明提供的拉丝炉与退火炉密封结构设置于退火炉的入口和拉丝炉的出口之间，以避免外界空气由退火炉和拉丝炉之间的间隙进入拉丝炉下部，提高拉丝炉下部温度的均匀性与层流的稳定性，降低裸光纤直径波动幅度。当需要将光线的一端由拉丝炉穿入到退火炉或观察拉丝炉内的光纤时，将第一半管和第二半管打开，其他情况下，第一半管和第二半管扣合，因此，既不用影响操作者观察和操作，也可以有效防止外界空气进入退火炉和拉丝炉内。

附图说明

图1是本发明实施例提供的拉丝装置的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的拉丝炉与退火炉密封结构的剖视图；

图3是本发明实施例提供的拉丝炉与退火炉密封结构的结构示意图。

图中：

10、拉丝炉；101、出口；

20、退火炉；201、入口；

30、拉丝炉与退火炉密封结构；

1、第一半管；11、第一通槽；12、第二通槽；

2、第二半管；3、外壳；

4、石墨内衬套；41、凸起；411、第一部；412、第二部；42、内衬套本体；

5、连接杆。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部。

本发明中限定了一些方位词，在未作出相反说明的情况下，所使用的方位词如“上”、“下”、“左”、“右、“内”、“外”这些方位词是为了便于理解而采用的，因而不构成对本发明保护范围的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1和图2所示，本实施例提供的拉丝炉与退火炉密封结构30设置于退火炉20的入口201和拉丝炉10的出口101之间，以避免外界空气由退火炉20和拉丝炉10之间的间隙进入拉丝炉10下部，提高拉丝炉10下部温度的均匀性与层流的稳定性，降低裸光纤直径波动幅度。另外，本实施例提供的拉丝炉与退火炉密封结构30还可以避免外界空气进入到退火炉20的上部，提高退火炉20内温度的稳定性。

拉丝炉与退火炉密封结构30包括延伸管，延伸管的上端套设在拉丝炉10的出口101外，下端套设于退火炉20的入口201外。延伸管包括能够开合的第一半管1和第二半管2，第一半管1包括第一通槽11，第二半管2包括第二通槽12，第一半管1和第二半管2扣合后，第一通槽11和第二通槽12形成与拉丝炉10和退火炉20连通的通道，光纤由拉丝炉10经过通道进入退火炉20内。当需要将光线的一端由拉丝炉10穿入到退火炉20或观察拉丝炉10内的光纤时，将第一半管1和第二半管2打开，其他情况下，第一半管1和第二半管2扣合，以防止外界空气进入退火炉20和拉丝炉10内。

在本实施例中，延伸管为上下开口的圆筒形结构，第一半管1和第二半管2的结构相同，扣合后形成圆筒结构。当然，在其他实施例中，延伸管还可以为横截面为长方形的筒形结构，只要与拉丝炉10的出口101和退火炉20的入口201的形状一致即可。

第一半管1和第二半管2均包括石墨内衬套4和设置于石墨内衬套4外的外壳3。石墨内衬套4的耐高温性和稳定性强，且可以避免污染光纤以及避免内衬套长期在高温环境下发生失效。优选地，外壳3由金属制成，从而可以提高第一半管1和第二半管2的强度，避免外界磕碰造成延伸管失效。

优选地，石墨内衬套4包括内衬套本体42和设置于内衬套本体42上端的内连接部；外壳3包括外壳本体和设置于外壳本体上端的外连接部，石墨内衬套4和外壳3通过内连接部和外连接部连接。

内连接部为凸起41，外连接部为凹槽，凸起41能够插设于凹槽内。更进一步地，凸起41和凹槽均为半环形结构。凸起41为呈L型结构连接的第一部411和第二部412，第一部411的一端与石墨内衬套4的上端连接，另一端与第二部412连接，第二部412向下延伸。凹槽的开口朝向，第二部412插设于凹槽内，石墨内衬套4和外壳3通过挂接的形式连接。当然，在其他实施例中，还可以是内连接部为凹槽，外连接部为凸起41。

在其他实施例中，石墨内衬套4和外壳3还可以通过石墨螺栓和螺母连接，石墨螺栓的螺帽位于第一通槽11或第二通槽12内，螺母可以由石墨或金属制成，位于外壳3外。

为了提高延伸管的保温性能，外壳本体与内衬套本体42间隔设置。

为便于第一半管1和第二半管2的开合，第一半管1和第二半管2的一侧铰接。

拉丝炉与退火炉密封结构30还包括支撑组件，支撑组件连接于第二半管2，以使第二半管2位于退火炉20的入口201和拉丝炉10的出口101之间。当第一半管1和第二半管2在打开时，第二半管2被支撑组件支撑，第二半管2与第一半管1铰接，因此，工作人员不需要取下第一半管1和第二半管2，便于延伸管的使用。

如图3所示，优选地，支撑组件包括支架和连接杆5，支架可以为拉丝装置原有的拉丝塔架，连接杆5的一端连接于第二半管2的外壳3，另一端连接于支架。

当然，在其他实施例中，还可以是延伸管的第二半管2通过螺栓等连接件与退火炉20和拉丝炉10中的至少一个连接，从而固定延伸管。也可以是第一半管1与第二半管2均不与拉丝炉10和退火炉20连接，当第一半管1和第二半管2扣合时，延伸管被限制在拉丝炉10的出口101和退火炉20的入口201之间，当第一半管1和第二半管2打开时，将第一半管1和第二半管2取下。

为实现第一半管1和第二半管2的自动开合，拉丝炉与退火炉密封结构30还包括驱动件(图中未示出)，驱动件的输出端与第一半管1连接，用于驱动第一半管1的另一侧靠近或远离第二半管2的另一侧，以开合第一半管1和第二半管2。驱动件可以为气缸或油缸，气缸或油缸的活塞杆与第一半管1连接，活塞杆伸出，第一半管1扣合于第二半管2上，活塞杆收缩，第一半管1打开第二半管2。驱动件的缸体可以固定在支架上，也可以固定在第二半管2的外壳3上。

当然，在其他实施例中，第一半管1和第二半管2的另一侧还可以设置耳板，两个耳板通过锁连接。锁连接两个耳板实现第一半管1和第二半管2的扣合，取下锁，打开第一半管1和第二半管2。

本实施例提供的延伸管闭合后，一方面可保证光纤在拉丝过程中在高温状态下不与外界环境所接触，降低了拉丝过程中光纤的冷却速率，另一方面本装置与拉丝炉的出口和退火炉的入口适配度高，其缝隙小，可以有效的避免外部空气与拉丝炉能气体形成对流，避免破坏拉丝炉内气流的层流状态。

本实施例还提供一种拉丝装置，其包括由上向下依次连接的拉丝炉10、拉丝炉与退火炉密封结构30和退火炉20。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种拉丝炉与退火炉密封结构，其特征在于，设置于退火炉(20)的入口(201)和拉丝炉(10)的出口(101)之间，包括：

延伸管，包括能够开合的第一半管(1)和第二半管(2)，所述第一半管(1)包括第一通槽(11)，所述第二半管(2)包括第二通槽(12)，所述第一半管(1)和所述第二半管(2)扣合后，所述第一通槽(11)和所述第二通槽(12)形成与所述拉丝炉(10)和所述退火炉(20)连通的通道；所述延伸管的上端套设在所述拉丝炉(10)的所述出口(101)外，下端套设于所述退火炉(20)的所述入口(201)外。

2.根据权利要求1所述的拉丝炉与退火炉密封结构，其特征在于，所述第一半管(1)和所述第二半管(2)的一侧铰接。

3.根据权利要求1所述的拉丝炉与退火炉密封结构，其特征在于，所述第一半管(1)和所述第二半管(2)均包括石墨内衬套(4)和设置于所述石墨内衬套(4)外的外壳(3)。

4.根据权利要求3所述的拉丝炉与退火炉密封结构，其特征在于，所述石墨内衬套(4)包括内衬套本体(42)和设置于所述内衬套本体(42)上端的内连接部；所述外壳(3)包括外壳本体和设置于所述外壳本体上端的外连接部，所述石墨内衬套(4)和所述外壳(3)通过所述内连接部和所述外连接部连接。

5.根据权利要求4所述的拉丝炉与退火炉密封结构，其特征在于，所述内连接部为凹槽和凸起(41)中的一个，所述外连接部为所述凹槽和所述凸起(41)中的另一个，所述凸起(41)能够插设于所述凹槽内。

6.根据权利要求4所述的拉丝炉与退火炉密封结构，其特征在于，所述外壳本体与所述内衬套本体(42)间隔设置。

7.根据权利要求2所述的拉丝炉与退火炉密封结构，其特征在于，所述拉丝炉与退火炉密封结构还包括驱动件，所述驱动件的输出端与所述第一半管(1)连接，用于驱动所述第一半管(1)的另一侧靠近或远离所述第二半管(2)的另一侧，以开合所述第一半管(1)和所述第二半管(2)。

8.根据权利要求3所述的拉丝炉与退火炉密封结构，其特征在于，所述拉丝炉与退火炉密封结构还包括支撑组件，所述支撑组件连接于所述第二半管(2)，以使所述第二半管(2)位于所述退火炉(20)的所述入口(201)和所述拉丝炉(10)的所述出口(101)之间。

9.根据权利要求8所述的拉丝炉与退火炉密封结构，其特征在于，所述支撑组件包括：

支架；

连接杆(5)，所述连接杆(5)的一端连接于所述外壳(3)，另一端连接于所述支架。

10.一种拉丝装置，其特征在于，包括由上向下依次连接的拉丝炉(10)、如权利要求1-9任意一项所述的拉丝炉与退火炉密封结构和退火炉(20)。

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