CN117984546B - 一种小直径光纤的高速拉丝方法 - Google Patents
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Abstract
一种小直径光纤的高速拉丝方法,属于光纤拉丝技术领域,为了解决过小的牵引角度会导致光纤丝在卷绕过程中不稳定,而过大的角度则会增加光纤丝的弯曲半径,影响光纤丝品质的问题;本发明通过在收丝过程中,光纤丝穿过驱动转辊和挤压辊之间,并在外套管表面进行收丝,装置在收卷的过程中,下料组装件在左右平移的过程中完成自转,使光纤丝均匀且规则地卷绕在下料组装件的表面;本发明通过摩擦力F、正压力N、接触应力σ以及牵引角度θ等计算公式,后台得出光纤丝的牵引角度,即可控制外套管的位置进行调整,促使光纤丝的牵引保持在一个合适的牵引角度,使光纤丝顺利完成收丝操作,避免光纤丝在收丝过程中出现过度弯曲、应力集中等问题。
Description
技术领域
本发明涉及光纤拉丝技术领域,特别涉及一种小直径光纤的高速拉丝方法。
背景技术
气吹微缆等产品出现以下快速的发展方向,外径尺寸小型化、光纤超高芯数等,小直径光缆在市场上具有较大优势,小直径光缆不仅可以节约光缆成本,且易于搬运和安装,尤其可以节约敷设管道资源,目前成熟商业化光纤外涂尺寸已经从242μm降到200μm,光纤拉丝工艺的具体步骤包括预制棒的制备、加热、拉丝、涂覆和收丝等,其中预制棒的制备是关键环节之一,需要保证其质量和尺寸精度,加热环节是将预制棒加热到软化温度,以便进行拉丝,拉丝是将软化的玻璃棒拉制成细丝,这一过程中需要控制拉丝速度和温度,以避免光纤断裂或变形,涂覆环节是在光纤表面涂覆一层保护层,以增强其强度和耐久性,最后是收丝环节,即将连续光纤缠绕在收丝轮上,形成成品光纤。由公开专利号CN108383371B可知,公开了一种的光纤拉丝工艺,包括以下步骤:(1)熔融拉丝工序:预制棒在2200℃-2300℃熔融,依靠自身重力下垂拉丝;(2)定型冷却工序:预制棒熔融下垂的丝线在定型管中降温至500℃-600℃;(3)拉丝冷却工序:丝线通过冷却装置中的氦气进一步降温至30℃-80℃;步骤(3)中冷却装置包括冷却管,由结构相同的第一侧管和第二侧管组成;金属壁与保温罩之间具有安装腔,金属壁背向保温罩一侧凹陷形成凹槽;一对侧管的凹槽拼接形成冷却腔室,凹槽包括折槽,折槽内装有导片。
光纤丝的直径和材质对卷绕牵引角度有重要影响,较小的光纤丝直径需要较大的牵引角度,而较软的光纤丝则需要较小的角度,牵引角度同样影响了牵引速度和张力,过快的牵引速度或过大的张力可能导致光纤丝的损坏或质量下降,进一步考虑,过小的牵引角度会导致光纤丝在卷绕过程中不稳定,而过大的角度则会增加光纤丝的弯曲半径,影响光纤丝的品质。
针对以上问题,对现有装置进行了改进,提出了一种小直径光纤的高速拉丝方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种小直径光纤的高速拉丝方法,解决了背景技术中过小的牵引角度会导致光纤丝在卷绕过程中不稳定,而过大的角度则会增加光纤丝的弯曲半径,影响光纤丝品质的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种小直径光纤的高速拉丝方法,包括以下内容:
S1:预制棒送棒,根据拉丝塔的生产需求,确定所需预制棒的规格和数量,确保与拉丝塔的规格相匹配,对预制棒进行外观检查,并对预制棒进行清洁,去除表面的污垢和杂质,采用输送带将预制棒从存放位置输送到拉丝塔的入口,确保输送过程中预制棒不发生晃动,在预制棒进入拉丝塔之前,对其进行定位和调整,根据拉丝塔的入口位置和预制棒的规格,调整输送装置的位置和角度,确保预制棒能够准确、稳定地送入拉丝塔中;
S2: 预制棒加热,通过电热使预制棒在拉丝过程中保持稳定的温度,在加热之前,通过干燥对预制棒进行预热处理,以去除预制棒中的水分和杂质,并采用温度控制系统,对加热炉的温度进行实时监测和控制,设定加热炉的温度曲线,确保预制棒在整个加热过程中温度均匀、稳定,控制加热速度,避免预制棒过快或过慢地升温,在加热完成后,通过强制风冷对预制棒进行适当的冷却处理,以防止预制棒在拉丝过程中因过热而产生缺陷;
S3:丝径测量,将丝径测量设备安装在拉丝塔内侧,在拉丝过程中,丝径测量设备会实时监测光纤的直径,并将数据传输到控制系统中,控制系统根据预设的直径范围对数据进行比较,判断光纤直径是否符合工艺要求,若实测光纤直径不符合要求,控制系统会发出警报,并自动调整拉丝参数,以使光纤直径达到预设范围;
S4: 涂覆固化,选择合适的涂覆材料,确保涂覆材料具有足够的粘附力,能够牢固地附着在光纤表面,根据涂覆材料的特点和光纤的形状,设计合适的涂覆装置,涂覆装置应能够均匀地将涂覆材料涂敷在光纤表面,并能够控制涂覆厚度和涂覆质量,将涂覆装置安装在拉丝塔中,在涂覆过程中,控制涂覆装置的运行速度和涂覆材料的流量,控制涂覆温度,避免光纤表面过热或温度过低导致涂覆材料无法固化,涂覆完成后,对光纤进行适当的冷却处理;
S5:光纤收丝,选择合适的收线箱,根据光纤的特性和生产需求,将收线箱安装在拉丝塔的合适位置,确保能够方便地收集光纤,将拉制完成的光纤引导至收线箱的入口,确保光纤能够平滑地进入收线箱,在引导过程中,要避免光纤发生打结、扭曲等情况,以免影响后续处理和使用,根据生产需求和光纤的性质,控制收线箱的收线速度,控制绕丝的圈数和张力。
进一步地,收线箱设置在拉丝塔的一侧,拉丝塔的底部设置有牵引箱,收线箱包括封盖以及设置在封盖内侧的容纳柜,封盖的上表面开设有上露槽,容纳柜内部的一侧设置有安装内背板,安装内背板的侧表面安装有第一滑轨道,容纳柜的内底面设置有收丝组装件,安装内背板通过第一滑轨道与收丝组装件相对接。
进一步地,收丝组装件包括位于容纳柜内底面的L型滑移板以及设置在L型滑移板内表面的轮廓组装架,轮廓组装架一内侧端设置有自转组件,轮廓组装架的另一内侧端安装有导引组件,自转组件的表面套接有下料组装件,且下料组装件位于导引组件的一侧。
进一步地,L型滑移板包括第一L形板体以及开设在第一L形板体外侧立面的第一滑轨槽,第一L形板体的内底面安装有第二滑轨道,轮廓组装架通过第二滑轨道沿着第一L形板体的内底面相滑移,第一L形板体的内侧立面设置有控位套转杆。
进一步地,自转组件包括套接在控位套转杆表面的内套管以及分散安装在内套管一端的锁定转条,锁定转条设置有四组,内套管的另一端安装有转盘,且转盘套接在控位套转杆的表面,锁定转条的一端设置有活动转轴,锁定转条通过活动转轴与内套管的侧端表面相连接,转盘的下端安装有第一驱动盘,转盘和第一驱动盘的圆周面均开设有环形套槽,转盘和第一驱动盘处于同一垂直面,两组环形套槽的表面套接有传送套带。
进一步地,下料组装件包括套接在内套管表面的外套管以及安装在外套管两端的法兰盘,法兰盘的内侧与内套管的外径相匹配,外套管用于收卷光纤丝。
进一步地,轮廓组装架包括安装在L型滑移板内底面的第二L形板体以及设置在第二L形板体一侧端的托立板,第二L形板体的一端侧表面与转盘外侧表面的下端相连接,第一驱动盘安装在第二L形板体的内侧立面,托立板的外侧表面开设有容纳圆槽,托立板的上表面开设有弧形敞槽,弧形敞槽和容纳圆槽相连通,容纳圆槽的内侧设置有第二驱动盘。
进一步地,导引组件包括套接在法兰盘外表面的调节外转环以及设置在调节外转环圆周面的环形齿面,调节外转环与弧形敞槽相匹配,调节外转环通过环形齿面与第二驱动盘啮合连接,调节外转环的侧表面设置有驱动转辊,驱动转辊的中央安装有驱动转轴,驱动转辊通过驱动转轴与调节外转环的侧表面相连接,驱动转辊的一侧设置有挤压辊,挤压辊为空心结构。
进一步地,调节外转环的侧表面开设有弧形开槽,弧形开槽的内侧设置有限位滑移杆,限位滑移杆的侧表面安装有连接弹簧,连接弹簧的一端与弧形开槽的一内侧端相连接,限位滑移杆的一端与挤压辊的一端面固定连接,限位滑移杆以驱动转轴为轴心沿着弧形开槽进行转移。
进一步地,光纤丝的牵引角度即为驱动转辊和挤压辊接触点和光纤丝在外套管表面收卷点所形成直线的倾斜角度,最佳牵引角度由以下公式得出:
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式中,N为正压力,d为光纤丝的直径,σ为光纤丝与卷绕筒体之间的接触应力,L为光纤丝与卷绕筒体的接触长度;
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式中,F为光纤丝的摩擦力,μ为光纤丝与卷绕筒体之间的摩擦系数,N为正压力;
;
式中,A为接触面积,D为卷绕筒体的内径,d为光纤丝的直径,L为光纤丝与卷绕筒体的接触长度;
;
式中,σ为接触应力,A为接触面积;
;
式中,θ为牵引角度,F为摩擦力,m为光纤丝的质量,g为重力加速度。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
1.本发明提出的一种小直径光纤的高速拉丝方法,光纤丝在拉丝塔内部成型,从拉丝塔的底部向收线箱延伸,在收丝过程中,光纤丝穿过驱动转辊和挤压辊之间,并在外套管表面进行收丝,装置在收卷的过程中,下料组装件在左右平移的过程中完成自转,使光纤丝均匀且规则地卷绕在下料组装件的表面,此收丝方式便捷。
2.本发明提出的一种小直径光纤的高速拉丝方法,光纤丝的直径在拉丝塔内部便完成了测算,即已知光纤丝的直径、卷绕筒体的接触长度以及卷绕筒体的内径等,通过摩擦力F、正压力N、接触应力σ以及牵引角度θ等计算公式,后台得出光纤丝的牵引角度,即可控制外套管的位置进行调整,促使光纤丝的牵引保持在一个合适的牵引角度,使光纤丝顺利完成收丝操作,避免光纤丝在收丝过程中出现过度弯曲、应力集中等问题,且不会影响品质。
3.本发明提出的一种小直径光纤的高速拉丝方法,当丝圈的直径变化时,第二驱动盘及时对驱动转辊进行调整,保持牵引角度,当光纤收丝完成后,锁定转条以活动转轴为轴心进行转动,法兰盘失去禁锢卡合作用,下料组装件整体可带动法兰盘表面的光纤丝完成脱料。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图;
图2为本发明的流程示意图;
图3为本发明的收线箱结构示意图;
图4为本发明的收丝组装件整体结构示意图;
图5为本发明的收丝组装件拆分结构示意图;
图6为本发明的自转组件结构示意图;
图7为本发明的轮廓组装架结构示意图;
图8为本发明的导引组件整体结构示意图;
图9为本发明的导引组件平面结构示意图;
图10为本发明的牵引角度示意图。
图中:1、拉丝塔;2、收线箱;21、封盖;211、上露槽;22、容纳柜;23、安装内背板;24、第一滑轨道;25、收丝组装件;251、L型滑移板;2511、第一L形板体;2512、第一滑轨槽;2513、第二滑轨道;2514、控位套转杆;252、轮廓组装架;2521、第二L形板体;2522、托立板;2523、容纳圆槽;2524、弧形敞槽;2525、第二驱动盘;253、自转组件;2531、内套管;2532、锁定转条;2533、活动转轴;2534、转盘;2535、第一驱动盘;2536、环形套槽;2537、传送套带;254、下料组装件;2541、外套管;2542、法兰盘;255、导引组件;2551、调节外转环;2552、环形齿面;2553、驱动转辊;2554、驱动转轴;2555、挤压辊;2556、弧形开槽;2557、限位滑移杆;2558、连接弹簧。
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做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。
请参阅图1-图10,为了解决过小的牵引角度会导致光纤丝在卷绕过程中不稳定,而过大的角度则会增加光纤丝的弯曲半径,影响光纤丝品质的技术问题,提供以下优选技术方案:
一种小直径光纤的高速拉丝方法,包括以下内容:
S1:预制棒送棒,根据拉丝塔1的生产需求,确定所需预制棒的规格和数量,确保与拉丝塔1的规格相匹配,对预制棒进行外观检查,并对预制棒进行清洁,去除表面的污垢和杂质,采用输送带将预制棒从存放位置输送到拉丝塔1的入口,确保输送过程中预制棒不发生晃动,在预制棒进入拉丝塔1之前,对其进行定位和调整,根据拉丝塔1的入口位置和预制棒的规格,调整输送装置的位置和角度,确保预制棒能够准确、稳定地送入拉丝塔1中;
S2: 预制棒加热,通过电热使预制棒在拉丝过程中保持稳定的温度,在加热之前,通过干燥对预制棒进行预热处理,以去除预制棒中的水分和杂质,并采用温度控制系统,对加热炉的温度进行实时监测和控制,设定加热炉的温度曲线,确保预制棒在整个加热过程中温度均匀、稳定,控制加热速度,避免预制棒过快或过慢地升温,在加热完成后,通过强制风冷对预制棒进行适当的冷却处理,以防止预制棒在拉丝过程中因过热而产生缺陷;
S3:丝径测量,将丝径测量设备安装在拉丝塔1内侧,在拉丝过程中,丝径测量设备会实时监测光纤的直径,并将数据传输到控制系统中,控制系统根据预设的直径范围对数据进行比较,判断光纤直径是否符合工艺要求,若实测光纤直径不符合要求,控制系统会发出警报,并自动调整拉丝参数,以使光纤直径达到预设范围;
S4: 涂覆固化,选择合适的涂覆材料,确保涂覆材料具有足够的粘附力,能够牢固地附着在光纤表面,根据涂覆材料的特点和光纤的形状,设计合适的涂覆装置,涂覆装置应能够均匀地将涂覆材料涂敷在光纤表面,并能够控制涂覆厚度和涂覆质量,将涂覆装置安装在拉丝塔1中,在涂覆过程中,控制涂覆装置的运行速度和涂覆材料的流量,控制涂覆温度,避免光纤表面过热或温度过低导致涂覆材料无法固化,涂覆完成后,对光纤进行适当的冷却处理;
S5:光纤收丝,选择合适的收线箱2,根据光纤的特性和生产需求,将收线箱2安装在拉丝塔1的合适位置,确保能够方便地收集光纤,将拉制完成的光纤引导至收线箱2的入口,确保光纤能够平滑地进入收线箱2,在引导过程中,要避免光纤发生打结、扭曲等情况,以免影响后续处理和使用,根据生产需求和光纤的性质,控制收线箱2的收线速度,控制绕丝的圈数和张力。
在此实施例中,收线箱2设置在拉丝塔1的一侧,拉丝塔1的底部设置有牵引箱,收线箱2包括封盖21以及设置在封盖21内侧的容纳柜22,封盖21的上表面开设有上露槽211,容纳柜22内部的一侧设置有安装内背板23,安装内背板23的侧表面安装有第一滑轨道24,容纳柜22的内底面设置有收丝组装件25,安装内背板23通过第一滑轨道24与收丝组装件25相对接,收丝组装件25包括位于容纳柜22内底面的L型滑移板251以及设置在L型滑移板251内表面的轮廓组装架252,轮廓组装架252一内侧端设置有自转组件253,轮廓组装架252的另一内侧端安装有导引组件255,自转组件253的表面套接有下料组装件254,且下料组装件254位于导引组件255的一侧,光纤丝在拉丝塔1内部成型,从拉丝塔1的底部向收线箱2延伸,在收丝过程中,光纤丝穿过驱动转辊2553和挤压辊2555之间,并在外套管2541表面进行收丝,因四组锁定转条2532对法兰盘2542的卡合作用,内套管2531和外套管2541呈一体组件,启动第一驱动盘2535,通过传送套带2537的运行,第一驱动盘2535带动转盘2534进行转动,使光纤丝在外套管2541的表面完成卷绕,与此同时,通过轮廓组装架252与第二滑轨道2513的滑移连接,使轮廓组装架252、自转组件253、下料组装件254以及导引组件255整体沿着控位套转杆2514进行平移,此过程中,下料组装件254处于自转状态,进而装置在收卷的过程中,下料组装件254在左右平移的过程中完成自转,使光纤丝均匀且规则地卷绕在下料组装件254的表面,此收丝方式便捷。
在此实施例中,L型滑移板251包括第一L形板体2511以及开设在第一L形板体2511外侧立面的第一滑轨槽2512,第一L形板体2511的内底面安装有第二滑轨道2513,轮廓组装架252通过第二滑轨道2513沿着第一L形板体2511的内底面相滑移,第一L形板体2511的内侧立面设置有控位套转杆2514,自转组件253包括套接在控位套转杆2514表面的内套管2531以及分散安装在内套管2531一端的锁定转条2532,锁定转条2532设置有四组,内套管2531的另一端安装有转盘2534,且转盘2534套接在控位套转杆2514的表面,锁定转条2532的一端设置有活动转轴2533,锁定转条2532通过活动转轴2533与内套管2531的侧端表面相连接,转盘2534的下端安装有第一驱动盘2535,转盘2534和第一驱动盘2535的圆周面均开设有环形套槽2536,转盘2534和第一驱动盘2535处于同一垂直面,两组环形套槽2536的表面套接有传送套带2537,光纤丝的直径在拉丝塔内部便完成了测算,即已知光纤丝的直径、卷绕筒体的接触长度以及卷绕筒体的内径等,通过摩擦力F、正压力N、接触应力σ以及牵引角度θ等计算公式,后台得出光纤丝的牵引角度,即可控制外套管2541的位置进行调整,通过第一滑轨道24与第一滑轨槽2512的连接,使收丝组装件25整体沿着安装内背板23进行平移,以此确定外套管2541的位置,正常状态下,调节外转环2551保持静止状态,法兰盘2542在运作过程中以调节外转环2551的内部进行转动,需要调整牵引角度时,启动第二驱动盘2525,利用第二驱动盘2525和环形齿面2552的啮合连接,使调节外转环2551沿着法兰盘2542的外圈进行转动,驱动转辊2553以外套管2541的轴心进行转动,以此改变驱动转辊2553相对于其轴心的倾斜角度,光纤丝的牵引角度即为驱动转辊2553和挤压辊2555接触点和光纤丝在外套管2541表面收卷点所形成直线的倾斜角度,进而可促使光纤丝的牵引保持在一个合适的牵引角度,使光纤丝顺利完成收丝操作,避免光纤丝在收丝过程中出现过度弯曲、应力集中等问题,且不会影响品质。
在此实施例中,下料组装件254包括套接在内套管2531表面的外套管2541以及安装在外套管2541两端的法兰盘2542,法兰盘2542的内侧与内套管2531的外径相匹配,外套管2541用于收卷光纤丝,轮廓组装架252包括安装在L型滑移板251内底面的第二L形板体2521以及设置在第二L形板体2521一侧端的托立板2522,第二L形板体2521的一端侧表面与转盘2534外侧表面的下端相连接,第一驱动盘2535安装在第二L形板体2521的内侧立面,托立板2522的外侧表面开设有容纳圆槽2523,托立板2522的上表面开设有弧形敞槽2524,弧形敞槽2524和容纳圆槽2523相连通,容纳圆槽2523的内侧设置有第二驱动盘2525,正常状态下,挤压辊2555贴合于外套管2541的表面,挤压辊2555和驱动转辊2553之间的相互运作用于导引丝线,挤压辊2555与丝圈的贴合,用于进一步规范光纤丝在收丝过程中的均匀性,随着丝圈的不断扩大,利用连接弹簧2558的弹性结构,限位滑移杆2557带动挤压辊2555沿着弧形开槽2556进行移动,弧形开槽2556为以驱动转辊2553轴心所形成的路径槽,则挤压辊2555和驱动转辊2553之间的距离不变,即使挤压辊2555发生位移变化,挤压辊2555和驱动转辊2553依旧保持导引作用,进一步地,当丝圈的直径变化时,启动第二驱动盘2525,及时对驱动转辊2553进行调整,保持牵引角度。
在此实施例中,导引组件255包括套接在法兰盘2542外表面的调节外转环2551以及设置在调节外转环2551圆周面的环形齿面2552,调节外转环2551与弧形敞槽2524相匹配,调节外转环2551通过环形齿面2552与第二驱动盘2525啮合连接,调节外转环2551的侧表面设置有驱动转辊2553,驱动转辊2553的中央安装有驱动转轴2554,驱动转辊2553通过驱动转轴2554与调节外转环2551的侧表面相连接,驱动转辊2553的一侧设置有挤压辊2555,挤压辊2555为空心结构,调节外转环2551的侧表面开设有弧形开槽2556,弧形开槽2556的内侧设置有限位滑移杆2557,限位滑移杆2557的侧表面安装有连接弹簧2558,连接弹簧2558的一端与弧形开槽2556的一内侧端相连接,限位滑移杆2557的一端与挤压辊2555的一端面固定连接,限位滑移杆2557以驱动转轴2554为轴心沿着弧形开槽2556进行转移,当光纤收丝完成后,锁定转条2532以活动转轴2533为轴心进行转动,法兰盘2542失去禁锢卡合作用,下料组装件254整体可带动法兰盘2542表面的光纤丝完成脱料。
在此实施例中,光纤丝的牵引角度即为驱动转辊2553和挤压辊2555接触点和光纤丝在外套管2541表面收卷点所形成直线的倾斜角度,最佳牵引角度由以下公式得出:
;
式中,N为正压力,d为光纤丝的直径,σ为光纤丝与卷绕筒体之间的接触应力,L为光纤丝与卷绕筒体的接触长度;
;
式中,F为光纤丝的摩擦力,μ为光纤丝与卷绕筒体之间的摩擦系数,N为正压力;
;
式中,A为接触面积,D为卷绕筒体的内径,d为光纤丝的直径,L为光纤丝与卷绕筒体的接触长度;
;
式中,σ为接触应力,A为接触面积;
;
式中,θ为牵引角度,F为摩擦力,m为光纤丝的质量,g为重力加速度。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种小直径光纤的高速拉丝方法,其特征在于:包括以下内容:
S1:预制棒送棒,根据拉丝塔(1)的生产需求,确定所需预制棒的规格和数量,确保与拉丝塔(1)的规格相匹配,对预制棒进行外观检查,并对预制棒进行清洁,去除表面的污垢和杂质,采用输送带将预制棒从存放位置输送到拉丝塔(1)的入口,确保输送过程中预制棒不发生晃动,在预制棒进入拉丝塔(1)之前,对其进行定位和调整,根据拉丝塔(1)的入口位置和预制棒的规格,调整输送装置的位置和角度,确保预制棒能够准确、稳定地送入拉丝塔(1)中;
S2: 预制棒加热,通过电热使预制棒在拉丝过程中保持稳定的温度,在加热之前,通过干燥对预制棒进行预热处理,以去除预制棒中的水分和杂质,并采用温度控制系统,对加热炉的温度进行实时监测和控制,设定加热炉的温度曲线,确保预制棒在整个加热过程中温度均匀、稳定,控制加热速度,避免预制棒过快或过慢地升温,在加热完成后,通过强制风冷对预制棒进行适当的冷却处理,以防止预制棒在拉丝过程中因过热而产生缺陷;
S3:丝径测量,将丝径测量设备安装在拉丝塔(1)内侧,在拉丝过程中,丝径测量设备会实时监测光纤的直径,并将数据传输到控制系统中,控制系统根据预设的直径范围对数据进行比较,判断光纤直径是否符合工艺要求,若实测光纤直径不符合要求,控制系统会发出警报,并自动调整拉丝参数,以使光纤直径达到预设范围;
S4: 涂覆固化,选择合适的涂覆材料,确保涂覆材料具有足够的粘附力,能够牢固地附着在光纤表面,根据涂覆材料的特点和光纤的形状,设计合适的涂覆装置,涂覆装置应能够均匀地将涂覆材料涂敷在光纤表面,并能够控制涂覆厚度和涂覆质量,将涂覆装置安装在拉丝塔(1)中,在涂覆过程中,控制涂覆装置的运行速度和涂覆材料的流量,控制涂覆温度,避免光纤表面过热或温度过低导致涂覆材料无法固化,涂覆完成后,对光纤进行适当的冷却处理;
S5:光纤收丝,选择合适的收线箱(2),根据光纤的特性和生产需求,将收线箱(2)安装在拉丝塔(1)的合适位置,确保能够方便地收集光纤,将拉制完成的光纤引导至收线箱(2)的入口,确保光纤能够平滑地进入收线箱(2),在引导过程中,要避免光纤发生打结和扭曲的情况,以免影响后续处理和使用,根据生产需求和光纤的性质,控制收线箱(2)的收线速度,控制绕丝的圈数和张力;
所述收线箱(2)设置在拉丝塔(1)的一侧,拉丝塔(1)的底部设置有牵引箱,收线箱(2)包括封盖(21)以及设置在封盖(21)内侧的容纳柜(22),封盖(21)的上表面开设有上露槽(211),容纳柜(22)内部的一侧设置有安装内背板(23),安装内背板(23)的侧表面安装有第一滑轨道(24),容纳柜(22)的内底面设置有收丝组装件(25),安装内背板(23)通过第一滑轨道(24)与收丝组装件(25)相对接;
收丝组装件(25)包括位于容纳柜(22)内底面的L型滑移板(251)以及设置在L型滑移板(251)内表面的轮廓组装架(252),轮廓组装架(252)一内侧端设置有自转组件(253),轮廓组装架(252)的另一内侧端安装有导引组件(255),自转组件(253)的表面套接有下料组装件(254),且下料组装件(254)位于导引组件(255)的一侧;
L型滑移板(251)包括第一L形板体(2511)以及开设在第一L形板体(2511)外侧立面的第一滑轨槽(2512),第一L形板体(2511)的内底面安装有第二滑轨道(2513),轮廓组装架(252)通过第二滑轨道(2513)沿着第一L形板体(2511)的内底面相滑移,第一L形板体(2511)的内侧立面设置有控位套转杆(2514);
自转组件(253)包括套接在控位套转杆(2514)表面的内套管(2531)以及分散安装在内套管(2531)一端的锁定转条(2532),锁定转条(2532)设置有四组,内套管(2531)的另一端安装有转盘(2534),且转盘(2534)套接在控位套转杆(2514)的表面,锁定转条(2532)的一端设置有活动转轴(2533),锁定转条(2532)通过活动转轴(2533)与内套管(2531)的侧端表面相连接,转盘(2534)的下端安装有第一驱动盘(2535),转盘(2534)和第一驱动盘(2535)的圆周面均开设有环形套槽(2536),转盘(2534)和第一驱动盘(2535)处于同一垂直面,两组环形套槽(2536)的表面套接有传送套带(2537);
下料组装件(254)包括套接在内套管(2531)表面的外套管(2541)以及安装在外套管(2541)两端的法兰盘(2542),法兰盘(2542)的内侧与内套管(2531)的外径相匹配,外套管(2541)用于收卷光纤丝。
2.如权利要求1所述的一种小直径光纤的高速拉丝方法,其特征在于:轮廓组装架(252)包括安装在L型滑移板(251)内底面的第二L形板体(2521)以及设置在第二L形板体(2521)一侧端的托立板(2522),第二L形板体(2521)的一端侧表面与转盘(2534)外侧表面的下端相连接,第一驱动盘(2535)安装在第二L形板体(2521)的内侧立面,托立板(2522)的外侧表面开设有容纳圆槽(2523),托立板(2522)的上表面开设有弧形敞槽(2524),弧形敞槽(2524)和容纳圆槽(2523)相连通,容纳圆槽(2523)的内侧设置有第二驱动盘(2525)。
3.如权利要求2所述的一种小直径光纤的高速拉丝方法,其特征在于:导引组件(255)包括套接在法兰盘(2542)外表面的调节外转环(2551)以及设置在调节外转环(2551)圆周面的环形齿面(2552),调节外转环(2551)与弧形敞槽(2524)相匹配,调节外转环(2551)通过环形齿面(2552)与第二驱动盘(2525)啮合连接,调节外转环(2551)的侧表面设置有驱动转辊(2553),驱动转辊(2553)的中央安装有驱动转轴(2554),驱动转辊(2553)通过驱动转轴(2554)与调节外转环(2551)的侧表面相连接,驱动转辊(2553)的一侧设置有挤压辊(2555),挤压辊(2555)为空心结构。
4.如权利要求3所述的一种小直径光纤的高速拉丝方法,其特征在于:调节外转环(2551)的侧表面开设有弧形开槽(2556),弧形开槽(2556)的内侧设置有限位滑移杆(2557),限位滑移杆(2557)的侧表面安装有连接弹簧(2558),连接弹簧(2558)的一端与弧形开槽(2556)的一内侧端相连接,限位滑移杆(2557)的一端与挤压辊(2555)的一端面固定连接,限位滑移杆(2557)以驱动转轴(2554)为轴心沿着弧形开槽(2556)进行转移。
5.如权利要求4所述的一种小直径光纤的高速拉丝方法,其特征在于:光纤丝的牵引角度即为驱动转辊(2553)和挤压辊(2555)接触点和光纤丝在外套管(2541)表面收卷点所形成直线的倾斜角度,最佳牵引角度由以下公式得出:
N=(π*d*σ*L)/2
式中,N为正压力,d为光纤丝的直径,σ为光纤丝与卷绕筒体之间的接触应力,L为光纤丝与卷绕筒体的接触长度;
F=μ*N
式中,F为光纤丝的摩擦力,μ为光纤丝与卷绕筒体之间的摩擦系数,N为正压力;
A=π*(D-d)*L
式中,A为接触面积,D为卷绕筒体的内径,d为光纤丝的直径,L为光纤丝与卷绕筒体的接触长度;
σ=μ*N/A
式中,σ为接触应力,A为接触面积;
θ=arctan(F/mg)
式中,θ为牵引角度,F为摩擦力,m为光纤丝的质量,g为重力加速度。
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