[發明專利]光纖生產過程中高速拉絲設備及其高速拉絲方法

有效

• 申請號: 201019026066.7
• 申請日: 2010-02-05
• 公開（公告）號: CN101767930A
• 公開（公告）日: 2010-07-07
• 發明（設計）人: 薛濟萍;薛馳;沈一春;劉志忠;薛群山;曹珊珊;吳椿烽
• 申請（專利權）人: 中天科技光纖有限公司
• 主分類號: C03B37/03
• 分類號: C03B37/03;C03B37/025
• 代理公司: 南京君陶專利商標代理有限公司 32215
• 代理人: 奚勝元

1.一種光纖生產過程中高速拉絲設備，其特征在于包括送棒器、拉絲爐、冷卻管、涂覆器、固化裝置、抽風裝置、搓動裝置、牽引輪和收線裝置；送棒器安裝在拉絲爐上部，送棒器包括伺服電機、卡盤和二根導軌，伺服電機裝在二根導軌上可上下移動，伺服電機輸出軸上裝有卡盤，用于裝夾輸送預制棒；拉絲爐部分由石墨加熱部件和不銹鋼爐體部件組成，在石墨加熱部件上安裝有上、中、下三路進氣管道，在拉絲爐出口處裝有冷卻管，在冷卻管出口處設有涂覆器，涂覆器設有一次、二次涂料的進料口，一次性進行一次、二次涂覆，一次涂料進口和二次涂料進口上下排列，位于涂覆器一側，涂料進入涂覆器后，再由內部通道分至多個方向對光纖表面進行涂覆；在涂覆器前方裝有固化裝置，固化裝置采用4-6個紫外光固化爐，4-6個紫外光固化爐緊密擺放，縮短空間，保證光纖內外涂層充分固化，同時拉長固化后到搓動裝置之間的距離維持在0.8～1m以上，在最后一個固化爐出口處安裝抽風裝置，使固化后光纖表面附著的油煙得以充分揮發，防止被光纖帶到搓動裝置上，在搓動裝置前方裝有牽引輪和收線裝置；牽引輪采用伺服電機驅動，收線裝置采用雙收線裝置，雙收線裝置具有兩個收線盤，可以自動切換收線；

所述卡盤采用三爪式夾頭卡盤；

所述冷卻管采用水循環冷卻管和氣循環冷卻管；

所述搓動裝置采用正弦扭轉搓動輪。

2.一種光纖生產過程中高速拉絲方法，其特征在于：

(1)預制棒表面預處理

將待處理預制棒進行預處理，首先將預制棒與石英棒進行對接，表面采用清洗法進行清潔處理，采用氫氟酸與硝酸混合溶液對預制棒表面進行清洗，硝酸與氫氟酸重量配比在1∶2～8，硝酸與氫氟酸的混合酸液濃度保持在30％～80％；

(2)拉絲

將表面預處理后的預制棒懸掛在送棒器上送入石墨拉絲爐，設定參數開始拉絲，拉絲爐溫度控制在2000℃～2300℃；

拉絲爐部分由石墨加熱部件和不銹鋼爐體部件組成，其中對石墨件的揮發物數量以及表面粗糙度都進行了嚴格的規定：石墨件灰分≤20ppm；石墨件表面粗糙度Rc≤6.3，并且對進到拉絲爐前的保護氣體進行了二次過濾，保證了氣體的潔凈度，拉絲爐中的氣流進行了流量控制10-80L/min，在石墨加熱部件上安裝有上中下三路進氣管道，使氣體嚴格的按照層流方式運動，以使石墨件產生的顆粒在氣流的吹掃下，以不與熔融玻璃和光纖相接觸的軌跡被帶出爐外或者附著在拉絲爐的內壁；同時避免氣流直接吹到玻璃的熔融區及光纖形成區，極大的提高了裸纖的穩定性和均勻性；

拉絲過程中，保證拉絲速度在1500m/min-1800m/min，拉絲速度波動小于20m/min，裸光纖出爐后，經過冷卻裝置后，進入到涂覆環節，采用紫外光固化涂料，采用新型涂覆器，該涂覆器設有一次、二次涂料的進料口，一次性進行一次、二次涂覆，對紫外光固化爐進行位置調整，4-6個紫外光固化爐緊密擺放，縮短空間，保證光纖內外涂層充分固化，同時拉長固化后到搓動裝置之間的距離維持在0.8～1m以上，同時在最后一個固化爐出口處安裝抽風裝置，使固化后光纖表面附著的油煙得以充分揮發，防止被光纖帶到搓動裝置上，影響搓動效果的實現；

所述的涂覆器含有一次涂料進口和二次涂料進口，一次涂料進口和二次涂料進口上下排列，位于涂覆器一側，涂料進入涂覆器后，再由內部通道分至多個方向對光纖表面進行涂覆；

經過紫外光固化裝置固化后，對于涂覆環境進行嚴格控制，采用空氣高效過濾裝置，保證其潔凈狀況，定期測量粒子數，使空氣中粒子含量達到百級凈化效果，固化后光纖經過搓動裝置，采用正弦扭轉搓動輪對光纖進行正弦搓動，經搓動后，可以有效降低光纖的偏振模色散指數，光纖經牽引輪和收線裝置收線，進入下一道工序；

(3)光纖性能檢測確認

經檢測：該光纖在1310nm的衰減不大于0.34dB/km，在1550nm的衰減不大于0.20dB/km，零色散斜率不大于0.092ps/nm²·km，光纜截止波長不大于1260nm，該光纖的指標優于常規G.652指標。