CN112239324B - 预制棒的加工方法以及光纤 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了预制棒的加工方法以及光纤，其中，加工方法包括以下步骤：1)将两根套管分别放入对应的夹具中，两根套管的轴线相重合；2)夹具控制套管转动，且使两个夹具相互靠拢，使两根套管的端部相互接近；3)套管与另一根套管相靠近的一端为对接端，同时加热对接端的内侧壁和外侧壁，使两根套管的对接端熔融，夹具控制两个套管相互接近熔融成一体；4)继续加热两个对接端的外侧壁，同时两个夹具相互远离，两个套管相互分离，对接端形成锥状结构。本申请相对于机械加工而言，不仅不会浪费材料，而且也不会对套管造成损伤；通过内外加热的方式，能够高效的熔接两根套管，熔接质量高，拉拔后形成的锥状部光滑、均匀。

Description

预制棒的加工方法以及光纤
技术领域
本发明涉及光纤预制棒领域，具体涉及预制棒的加工方法以及光纤。
背景技术
目前光纤预制棒主要分为两个部分进行制造，两个部分分别为芯棒制造和外包层制造。芯棒制造主要工艺主要用VAD(轴向气相沉积法)，OVD(外部气相沉积)、MCVD(改进型化学气相沉积)和PCVD(等离子化学气相沉积)，外包层制造工艺主要有OVD(外部气相沉积)和套管法。
套管法具有生产效率高、成本低的特点。实际操作时，会将芯棒插入套管内，形成预制棒，然后将由套管和芯棒组合而成的预制棒送至拉丝炉上进行拉丝，得到光纤。
实际生产中，套管为中空的圆柱体结构，为了方便拉丝操作，套管一端需要加工成锥状部，现有技术是通过机械设备加工套管的一端，这种操作形式不仅浪费材料，而且容易对套管造成损伤。
发明内容
本发明针对上述问题，提出了预制棒的加工方法以及光纤。
本发明采取的技术方案如下：
一种预制棒的加工方法，包括以下步骤：
1)将两根套管分别放入对应的夹具中，两根套管的轴线相重合；
2)夹具控制套管转动，且使两个夹具相互靠拢，使两根套管的端部相互接近；
3)套管与另一根套管相靠近的一端为对接端，同时加热对接端的内侧壁和外侧壁，使两根套管的对接端熔融，夹具控制两个套管相互接近熔融成一体；
4)继续加热两个对接端的外侧壁，同时两个夹具相互远离，两个套管相互分离，对接端形成锥状结构。
本申请的加工方法通过加热的方式，先熔融成一体，然后再拉拔形成锥状结构，相对于机械加工而言，不仅不会浪费材料，而且也不会对套管造成损伤；通过内外加热的方式，能够高效的熔接两根套管，熔接质量高，拉拔后形成的锥状部光滑、均匀。此外，内外加热的方式，相对于外加热的方式而言，不仅可以有效防止套管因受热不均开裂开裂，还可以加工壁厚较厚的套管。
于本发明其中一实施例中，还包括以下步骤：
将芯棒插入套管中，使芯棒的端部位于锥状结构处，形成预制棒。
于本发明其中一实施例中，所述步骤1)～步骤4)由熔接设备实施，所述熔接设备包括：
两个同轴线设置的可旋转的夹具，所述可旋转的夹具用于夹紧套管，可旋转的夹具能够水平移动；
喷灯，用于加热套管的对接端的外侧壁；
燃料管，用于伸入其中一根套管中，所述燃料管的端部具有90°的弯折部，所述弯折部用于对准套管的对接端，所述燃料管包括两个通道，其中一个用于输送可燃气体，另一个用于输送助燃气体。
燃料管的弯折部对准套管的对接端，当两根套管靠近后，弯折部可以同时加热两根套管的对接端的内侧壁。
实际运用时，可旋转的夹具可以采用公开号为CN105859123B的专利文献附图2右侧的卡盘结构或现有技术的其他结构形式。实际运用时，燃料管优选为同心管结构，即燃料管包括内管和外管，内管用于输送可燃气体，外管和内管之间的空间用于输送燃气体。
于本发明其中一实施例中，还包括辅助杆，所述辅助杆用于伸入另一根套管中，所述辅助杆的端部与燃料管的端部之间具有定位结构。
于本发明其中一实施例中，所述定位结构包括设置在燃料管端部的锥形定位部以及设置在辅助杆端部的定位孔，所述锥形定位部用于插入定位孔。通过定位孔和定位部的配合，可以有效防止燃料管端部剧烈晃动。
于本发明其中一实施例中，还包括第一密封盖和第二密封盖，两个密封盖用于分别安装在对应的两根套管的非对接端上，所述燃料管穿设在第一密封盖上，所述辅助杆穿设在第二密封盖上，两个密封盖上均具有氮气输入管；
辅助杆包括大径部和小径部，所述定位孔设置在小径部的端部，大径部和小径部形成有台阶，所述台阶上具有贯穿大径部的排废通道。
氮气输入管用于向套管内输入氮气，使套管内的气体以及燃料管燃烧后的产物通过排废通道排出，有效降低套管内水蒸气的含量。
于本发明其中一实施例中，所述燃料管固定在第一密封盖上，所述辅助杆固定在第二密封盖上。
于本发明其中一实施例中，还包括第一移动机构和第二移动机构，所述燃料管与第一密封盖滑动密封配合，所述第一移动机构用于驱动燃料管水平移动；所述辅助杆与第二密封盖滑动密封配合，所述第二移动机构用于驱动辅助杆水平移动。
实际运用时，两个移动机构可以为能够水平移动的三角卡盘等结构。
于本发明其中一实施例中，所述可燃气体为一氧化碳，所述助燃气体为氧气。一氧化碳燃烧产生二氧化碳，不会产生水蒸气。
实际运用时，还可以采用其他常规的可燃气体和助燃气体。
本申请还公开了一种光纤，通过预制棒拉丝形成，所述预制棒通过上文所述的加工方法制得。
本发明的有益效果是：本申请的加工方法通过加热的方式，先熔融成一体，然后再拉拔形成锥状结构，相对于机械加工而言，不仅不会浪费材料，而且也不会对套管造成损伤；通过内外加热的方式，能够高效的熔接两根套管，熔接质量高，拉拔后形成的锥状部光滑、均匀。此外，内外加热的方式，相对于外加热的方式而言，不仅可以有效防止套管因受热不均开裂开裂，还可以加工壁厚较厚的套管。
附图说明：
图1是两根套管在熔接设备上的示意图；
图2是两根套管、燃料管以及辅助杆的示意图。
图中各附图标记为：
1、套管；2、对接端；3、可旋转的夹具；4、喷灯；5、燃料管；6、弯折部；7、锥形定位部；8、辅助杆；9、小径部；10、大径部；11、定位孔；12、台阶；13、排废通道；14、第一密封盖；15、第二密封盖；16、氮气输入管。
具体实施方式：
下面结合各附图，对本发明做详细描述。
实施例1
一种预制棒的加工方法，包括以下步骤：
1)将两根套管1分别放入对应的可旋转的夹具3中，两根套管1的轴线相重合；
2)可旋转的夹具3控制套管1转动，且使两个可旋转的夹具3相互靠拢，使两根套管1的端部相互接近；
3)套管1与另一根套管1相靠近的一端为对接端2，同时加热对接端2的内侧壁和外侧壁，使两根套管1的对接端2熔融，可旋转的夹具3控制两个套管1相互接近熔融成一体；
4)继续加热两个对接端2的外侧壁，同时两个可旋转的夹具3相互远离，两个套管1相互分离，对接端2形成锥状结构。
本申请的加工方法通过加热的方式，先熔融成一体，然后再拉拔形成锥状结构，相对于机械加工而言，不仅不会浪费材料，而且也不会对套管1造成损伤；通过内外加热的方式，能够高效的熔接两根套管1，熔接质量高，拉拔后形成的锥状部光滑、均匀。此外，内外加热的方式，相对于外加热的方式而言，不仅可以有效防止套管1因受热不均开裂开裂，还可以加工壁厚较厚的套管1。
本实施例的加工方法还包括以下步骤：
将芯棒插入套管1中，使芯棒的端部位于锥状结构处，形成预制棒。
如图1和2所示，本实施例还公开了一种用于实施步骤1)～步骤4)由熔接设备，该熔接设备包括：
两个同轴线设置的可旋转的夹具3，可旋转的夹具3用于夹紧套管1，可旋转的夹具3能够水平移动；
喷灯4，用于加热套管1的对接端2的外侧壁；
燃料管5，用于伸入其中一根套管1中，燃料管5的端部具有90°的弯折部6，弯折部6用于对准套管1的对接端2，燃料管5包括两个通道，其中一个用于输送可燃气体，另一个用于输送助燃气体。
燃料管5的弯折部6对准套管1的对接端2，当两根套管1靠近后，弯折部6可以同时加热两根套管1的对接端2的内侧壁。
实际运用时，可旋转的夹具3可以采用公开号为CN105859123B的专利文献附图2右侧的卡盘结构或现有技术的其他结构形式。实际运用时，燃料管5优选为同心管结构，即燃料管5包括内管和外管，内管用于输送可燃气体，外管和内管之间的空间用于输送燃气体。
如图1和2所示，还包括辅助杆8，辅助杆8用于伸入另一根套管1中，辅助杆8的端部与燃料管5的端部之间具有定位结构。于本实施例中，定位结构包括设置在燃料管5端部的锥形定位部7以及设置在辅助杆8端部的定位孔11，锥形定位部7用于插入定位孔11。通过定位孔11和定位部的配合，可以有效防止燃料管5端部剧烈晃动。
如图1所示，于本实施例中，还包括第一密封盖14和第二密封盖15，两个密封盖用于分别安装在对应的两根套管1的非对接端2上，燃料管5穿设在第一密封盖14上，辅助杆8穿设在第二密封盖15上，两个密封盖上均具有氮气输入管16；
辅助杆8包括大径部10和小径部9，定位孔11设置在小径部9的端部，大径部10和小径部9形成有台阶12，台阶12上具有贯穿大径部10的排废通道13。
氮气输入管16用于向套管1内输入氮气，使套管1内的气体以及燃料管5燃烧后的产物通过排废通道13排出，有效降低套管1内水蒸气的含量。
于本实施例中，燃料管5固定在第一密封盖14上，辅助杆8固定在第二密封盖15上。
于其他实施例中，还包括第一移动机构和第二移动机构，燃料管5与第一密封盖14滑动密封配合，第一移动机构用于驱动燃料管5水平移动；辅助杆8与第二密封盖15滑动密封配合，第二移动机构用于驱动辅助杆8水平移动。实际运用时，两个移动机构可以为能够水平移动的三角卡盘等结构。
于本实施例中，可燃气体为一氧化碳，助燃气体为氧气。一氧化碳燃烧产生二氧化碳，不会产生水蒸气。实际运用时，还可以采用其他常规的可燃气体和助燃气体。
实施例2
本实施例公开了一种光纤，通过实施例1加工得到的预制棒拉丝形成。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此即限制本发明的专利保护范围，凡是运用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种预制棒的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）将两根套管分别放入对应的夹具中，两根套管的轴线相重合；
2）夹具控制套管转动，且使两个夹具相互靠拢，使两根套管的端部相互接近；
3）套管与另一根套管相靠近的一端为对接端，同时加热对接端的内侧壁和外侧壁，使两根套管的对接端熔融，夹具控制两个套管相互接近熔融成一体；
4）继续加热两个对接端的外侧壁，同时两个夹具相互远离，两个套管相互分离，对接端形成锥状结构；
所述步骤1）~步骤4）由熔接设备实施，所述熔接设备包括：
两个同轴线设置的可旋转的夹具，所述可旋转的夹具用于夹紧套管，可旋转的夹具能够水平移动；
喷灯，用于加热套管的对接端的外侧壁；
燃料管，用于伸入其中一根套管中，所述燃料管的端部具有90°的弯折部，所述弯折部用于对准套管的对接端，所述燃料管包括两个通道，其中一个用于输送可燃气体，另一个用于输送助燃气体；
还包括辅助杆，所述辅助杆用于伸入另一根套管中，所述辅助杆的端部与燃料管的端部之间具有定位结构；所述定位结构包括设置在燃料管端部的锥形定位部以及设置在辅助杆端部的定位孔，所述锥形定位部用于插入定位孔；
还包括第一密封盖和第二密封盖，两个密封盖用于分别安装在对应的两根套管的非对接端上，所述燃料管穿设在第一密封盖上，所述辅助杆穿设在第二密封盖上，两个密封盖上均具有氮气输入管；
辅助杆包括大径部和小径部，所述定位孔设置在小径部的端部，大径部和小径部形成有台阶，所述台阶上具有贯穿大径部的排废通道。
2.如权利要求1所述的预制棒的加工方法，其特征在于，还包括以下步骤：
将芯棒插入套管中，使芯棒的端部位于锥状结构处，形成预制棒。
3.如权利要求1所述的预制棒的加工方法，其特征在于，所述燃料管固定在第一密封盖上，所述辅助杆固定在第二密封盖上。
4.如权利要求1所述的预制棒的加工方法，其特征在于，还包括第一移动机构和第二移动机构，所述燃料管与第一密封盖滑动密封配合，所述第一移动机构用于驱动燃料管水平移动；所述辅助杆与第二密封盖滑动密封配合，所述第二移动机构用于驱动辅助杆水平移动。
5.如权利要求1所述的预制棒的加工方法，其特征在于，所述可燃气体为一氧化碳，所述助燃气体为氧气。
6.一种光纤，其特征在于，通过预制棒拉丝形成，所述预制棒通过权利要求2 的加工方法制得。
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