[发明专利]一种套管预制棒拉丝装置及其制造方法和应用

说明书

技术领域

本发明创造属于光纤预制棒制造技术领域，尤其是涉及一种套管预制棒拉丝装置及其制造方法和应用。

背景技术

预制棒制造工艺有一步法(即预制棒的芯/包层都是由气相沉积工艺完成)和两步法(气相沉积完成芯棒+外包技术)，其中两步法制造工艺从传统的套管法技术(Rod In Tube,RIT)发展为生产效率极高的在线RIC(Rod In Cylinder)技术。目前在线RIC技术可以采用Φ150/200mm的套筒与芯棒组合，然后在拉丝时同步熔缩，生产速度可以达到2800m/min，拉丝长度可以超过5000km。MCVD、PCVD、VAD和OVD制造的芯棒均可采用该RIC生产工艺。由于国内一步法(全合成法)制造预制棒技术瓶颈及产能增加周期慢，导致国内预制棒产能长期不足，远低于光纤产能对预制棒的需求。而现有的由套管和芯棒形成的开口组合棒在腐蚀、清洗、干燥以及组装等环节较实芯预制棒的工序要相对复杂，拉丝过程中还需控制组合预制棒的真空度以确保熔锥部位充分结合无气泡产生。另外，随着大尺寸预制棒技术的发展，预制棒长度越长，拉丝光纤出现芯/包同心度报废比例越高；而大尺寸预制棒拉丝需要的更高的拉丝功率将会使用于密封的O-ring更容易烧损，从而导致芯棒与套管间隙真空度下降后杂质或空气进入导致芯/包界面大量气泡、丝径波动不合格、光纤强度下降。

发明内容

有鉴于此，本发明创造旨在克服上述现有技术中存在的缺陷，提出一种套管预制棒拉丝装置及其制造方法和应用。

为达到上述目的，本发明创造的技术方案是这样实现的：

一种套管预制棒拉丝装置，包括套管、以及垂直插入套管内的芯棒组件；所述芯棒组件通过密封抽真空组件固定在套管上部；所述密封抽真空组件包括通过夹头固定在套管上部的座板；所述芯棒组件包括同轴焊接在一起的芯棒和引杆，芯棒与套管组件下部的通气孔同轴；所述引杆上部伸出所述座板的一端由旋转螺帽固定；在引杆与座板之间设有第一密封件，在座板与套管之间设有第二密封件；所述座板的抽真空管路上连通有真空泵；所述引杆与第一密封件接触的部分为透明的光杆，其余部分均磨砂处理。

进一步，所述引杆的直径小于所述芯棒的直径。

进一步，所述第一密封件采用O型圈。

进一步，所述旋转螺帽下端设有用于与引杆连接固定的连接部，旋转螺帽的上端设有用于散热的蜂窝孔。

进一步，所述引杆焊接在芯棒上端，所构成的芯棒组件整体挠度小于0.5mm/m。

一种制造上述套管预制棒拉丝装置的方法，包括如下步骤：

①将制作好的套管下部拉制成锥形，并切除锥形顶端部位，形成一个4-8mm的通气孔；

②将上述套管分别进行酸洗和水洗操作，清洗后进行封锥操作，闭合锥部预留的通气孔，并进行干燥作业；

③选择合适的芯棒和引杆，将引杆外表面除与密封件接触的部分外全部磨砂处理，之后将二者焊接成型，并保证焊接后的芯棒组件整体弓曲度小于0.5mm/m；

④将芯棒组件装配在套管组件上；装配时，将芯棒组件垂直的插入套管中，避免芯棒组件与套管内壁接触；

⑤利用夹头将密封抽真空组件的座板固定在套管尾部的卡槽上，在引杆与座板之间安装第一密封件，之后利用旋转螺帽将引杆固定在座板上；

⑥在夹头上安装用于供给冷却循环水的进水管和出水水管，并将抽真空的气管装配到位，在抽真空的气管上连接真空泵。

一种应用上述套管预制棒拉丝装置进行拉丝的方法是：将所述的套管预制棒拉丝装置放入高温拉丝炉中，启动抽真空泵后缓慢升温，升温时间控制在40-60min，之后开始掉锥、抽丝、拉丝作业。

相对于现有技术，本发明创造具有以下优势：

本发明创造中，将引杆与芯棒对接后再进行组装的方式，可以有效的改善光纤芯/包同心度，提高光纤合格率，通过将引杆表面磨砂处理，可以大幅度降低密封件表面吸收的辐射热，从而提高了用于密封件的寿命，避免了因为密封件高温烧损导致密封性下降，进而空气与杂质进入芯/包界面而造成的大量光纤报废的状况发生。

附图说明

构成本发明创造的一部分的附图用来提供对本发明创造的进一步理解，本发明创造的示意性实施例及其说明用于解释本发明创造，并不构成对本发明创造的不当限定。在附图中：

图1为本发明创造中套管预制棒拉丝装置的结构示意图；

图2为本发明创造中芯棒组件的结构示意图；

图3为本发明创造中旋转螺帽的结构示意图。

附图标记说明：