CN1200894C - 光纤预制棒感应加热成棒机床 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于PCVD和MCVD光纤预制棒加工工艺中的感应加热成棒机床,属于一种光纤预制棒加工设备。包括有床身,在床身的上面一侧安设有固定主轴箱,另一侧安设有移动主轴箱,在固定主轴箱与移动主轴箱之间的导轨上安设有移动载台,移动载台下部与一往复驱动装置相连,其不同之处在于在移动载台上设置有一套状的感应加热炉。本发明采用感应加热炉作为机床的主加工热源,加热和成棒速度快,加工效率高,热量损失小;设备使用的安全性强,能保证预制棒优良的几何形状和尺寸精度,提高预制棒的加工质量;而且无氢、氧根干扰,可使预制棒加工质量得到进一步的保证。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于PCVD和MCVD光纤预制棒加工工艺中的感应加热成棒机床,属于一种光纤预制棒加工设备。
背景技术
在采用PCVD(以及MCVD)即管内气相沉积法加工光纤预制棒时,通常需要经过沉积和成棒两道主要工序,才能完成光纤预制棒的加工。现有技术中,当纯石英衬管用管内气相沉积法沉积加工完毕后,熔缩成棒时成棒机床通常采用氢氧焰加热方式,这种氢氧焰加热方式不仅热量散失大,预制棒表面SiO2粉尘挥发量高,对设备的安全性要求强,而且缩棒速度慢,加工效率较低,以及管径不易控制,有氢、氧根干扰以致影响光纤预制棒的成棒质量。也有采用电阻炉作为成棒机床的加热源,仍存在加热效率不够高的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术存在的不足而提供一种光纤预制棒感应加热成棒机床,它不仅加热效率高,设备使用的安全性强,而且缩棒成棒速度快,加工效率高,成棒质量好。
本发明为解决上述提出的技术问题所采用技术方案为:包括有床身15,在床身的上面一侧安设有固定主轴箱2,另一侧安设有移动主轴箱8,在固定主轴箱与移动主轴箱之间的导轨上安设有移动载台6,移动载台下部与一往复驱动装置相连,固定主轴箱和移动主轴箱与同步驱动机构12相连,其不同之处在于在移动载台上设置有一套状的感应加热炉5,在床身上方配设有床身水冷套9,所述的往复驱动装置包括与移动载台相连的滚珠丝杆,滚珠丝杆的驱动端通过快速驱动离合器与快速电机相连,还通过慢速驱动离合器与慢速电机相连。
本发明使用时,将已沉积的石英衬管11穿过感应加热炉,石英衬管的两头分别由固定主轴箱上的卡盘和移动主轴箱上的卡盘夹持,移动主轴箱根据石英衬管的长度来调节与固定主轴箱之间的间距,当调整夹持完毕后,开启同步驱动机构使固定、移动主轴箱夹持石英衬管同步旋转,往复驱动装置驱动移动载台和感应加热炉沿石英衬管轴向来回平移,感应加热炉发热加温于石英衬管,如此往复循环,石英衬管在高温下被逐步的熔缩成棒,即完成光纤预制棒熔缩成棒的加工过程。
本发明的有益效果在于:1、采用感应加热炉作为机床的主加工热源,加热和成棒速度快,加工效率高,热量损失小;2、不仅加工时预制棒表面SiO2粉尘挥发少,设备使用的安全性强,而且能保证预制棒优良的几何形状和尺寸精度,提高预制棒的加工质量;3、无氢、氧根干扰,可使预制棒加工质量得到进一步的保证;4、采用滚珠丝杆和滚动导轨,并设降低床身温度的水冷套,可使感应加热炉平稳精确的移动,使预制棒加工精度得到进一步的提高。
附图说明
图1为本发明一个实施例的正视结构图,也为本发明的总体结构图。
图2为本发明一个实施例中感应加热炉的正剖视图。
图3为本发明一个实施例中往复驱动装置的结构示意图。
图4为本发明一个实施例中同步驱动机构的结构示意图。
图5为本发明一个实施例中出气端的结构示意图。
图6为本发明一个实施例中辅助热源的结构图示。
具体实施方式
下面结合附图进一步说明本发明的实施例,包括有床身15,在床身的上面一侧安设有固定主轴箱2,另一侧安设有移动主轴箱8,固定主轴箱与移动主轴箱通过一同步驱动机构12相连,所述的同步驱动机构包括主电机33、与主电机相连的同步带轮36、齿形传动带35和与固定主轴箱主轴相联的主轴带轮34,安设在移动主轴箱侧的移动同步带轮38,齿形传动带39和与移动主轴箱主轴相联的主轴带轮40,同步带轮36与移动同步带轮38通过花键轴37相联,同步旋转,如图4所示;固定主轴箱和移动主轴箱上均安设有卡盘3,卡盘前方安有卡盘水冷套4,固定主轴箱和移动主轴箱上分别安设有进气与出气密封装置,进、出气密封装置采用高密封性能的磁流体密封结构,其结构如图5所示,包括主轴箱支座43,主轴箱支座一侧安有密封芯轴支承套42,密封芯轴支承套前端为密封芯轴47并配置拨销41,主轴箱支座的另侧安设有磁流体密封套44,磁流体密封套内设有磁流体,并设水冷却装置与进水口和出水口相接,磁流体密封套的后端与气接头48相接,气接头与排(进)气管45相接;此外,移动主轴箱的下方还安有手动齿轮16,手动齿轮与安在床身前面的轴向齿条17相配置;在固定主轴箱与移动主轴箱之间的导轨上安设有移动载台6,导轨14为滚动导轨,以便于移动载台的平稳移动,移动载台上方安有感应加热炉5,感应加热炉由套状炉壳22、感应器20、安设在炉壳两头的发热体19、隔热套21构成,发热体和隔热套相衔接,形成加热腔,在隔热套中可安设高温计23,用于温度的测量和控制,感应加热炉的工作温度范围为800~2500℃;移动载台下方与一往复驱动装置相接,往复驱动装置包括与移动载台相连的滚珠丝杆25,滚珠丝杆的一端由轴承24支承,滚珠丝杆的驱动端通过快速驱动离合器27经带轮29、齿形带28和带轮30与快速电机26相连,还通过慢速驱动离合器31与慢速电机32相连,由此可使移动载台具备更大范围的高、低移动速度;另外,在近卡盘的卡盘水冷套4处可设置辅助热源10,辅助热源由发热元件49和半圆弧状的炉镗51及外壳50构成,以使石英衬管两头的温度与整个衬管趋向一致,床身的上方近导轨处可安设床身水冷套9,床身上相应配置移动操纵手柄7和控制台13。本发明的成棒机床可用于经PCVD和MCVD加工的光纤预制棒衬管的缩棒加工。
Claims (7)
1、一种光纤预制棒感应加热成棒机床,包括有床身,在床身的上面一侧安设有固定主轴箱,另一侧安设有移动主轴箱,在固定主轴箱与移动主轴箱之间的导轨上安设有移动载台,移动载台下部与一往复驱动装置相连,固定主轴箱和移动主轴箱与同步驱动机构相连,其特征在于在移动载台上设置有一套状的感应加热炉,在床身上方配设有床身水冷套,所述的往复驱动装置包括与移动载台相连的滚珠丝杆,滚珠丝杆的驱动端通过快速驱动离合器与快速电机相连,还通过慢速驱动离合器与慢速电机相连。
2、按权利要求1所述的光纤预制棒感应加热成棒机床,其特征在于所述的同步驱动机构包括主电机、与主电机相连的同步带轮、齿形传动带和与固定主轴箱主轴相联的主轴带轮,安设在移动主轴箱侧的移动同步带轮,齿形传动带和与移动主轴箱主轴相联的主轴带轮,同步带轮与移动同步带轮通过花键轴相联。
3、按权利要求1或2所述的光纤预制棒感应加热成棒机床,其特征在于固定主轴箱和移动主轴箱上均安设有卡盘,卡盘前方安有卡盘水冷套。
4、按权利要求1或2所述的光纤预制棒感应加热成棒机床,其特征在于固定主轴箱和移动主轴箱上分别安设有进气与出气密封装置,进、出气密封装置采用高密封性能的磁流体密封结构。
5、按权利要求1或2所述的光纤预制棒感应加热成棒机床,其特征在于感应加热炉由套状炉壳、感应器、安设在炉壳两头的发热体、隔热套构成,发热体和隔热套相衔接,形成加热腔。
6、按权利要求1或2所述的光纤预制棒感应加热成棒机床,其特征在于导轨为滚动导轨。
7、按权利要求3所述的光纤预制棒感应加热成棒机床,其特征在于在近卡盘的卡盘水冷套处设置辅助热源,辅助热源由发热元件和半圆弧状的炉镗及外壳构成。
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