[發(fā)明專利]一種大尺寸光纖預(yù)制棒拉制光纖的方法及其輔助裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110238826.8
• 申請日: 2011-08-19
• 公開（公告）號: CN102303950A
• 公開（公告）日: 2012-01-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳儀溫;李江;張文俊;曹蓓蓓
• 申請（專利權(quán)）人: 長飛光纖光纜有限公司
• 主分類號: C03B37/012
• 分類號: C03B37/012;C03B37/025
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 胡建平

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種大尺寸光纖預(yù)制棒拉制光纖的方法及其輔助裝置，屬于通信光纖的制造加工技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

通常，光纖是在光纖拉絲爐內(nèi)對光纖預(yù)制棒加熱軟化拉絲而成。隨著預(yù)制棒制備技術(shù)的發(fā)展，預(yù)制棒直徑尺寸已經(jīng)由60到80mm增加至120到200mm不等，單根預(yù)制棒的拉絲長度也由三四百公里增加至數(shù)千公里。顯然，隨著預(yù)制棒外徑的增大，在拉絲時(shí)將小直徑的輔助延長棒或管與預(yù)制棒尾端相接能有效的提高預(yù)制棒的利用率，拉制出總長更長的光纖，從而降低光纖的制造成本。基于這種思想，在機(jī)械條件能夠容忍范圍之內(nèi)，在預(yù)制棒的尺寸逐漸增大的前提下，盡可能降低延長棒或管的外徑成為降低光纖拉絲成本的重要環(huán)節(jié)。

然而采用較小外徑的輔助延長棒或管的預(yù)制棒在拉絲過程中，隨著預(yù)制棒的逐漸消耗，輔助延長棒或管進(jìn)入拉絲爐氣密系統(tǒng)，并最終進(jìn)入拉絲爐的熱區(qū)，當(dāng)預(yù)制棒后段部分逐漸軟化并被拉制成光纖，在最后端部逐漸縮小的情況下，發(fā)熱體孔腔與預(yù)制棒最粗部分的間隙逐漸變大。實(shí)驗(yàn)顯示，隨著這種間隙的逐漸變大，預(yù)制棒錐部的氣流穩(wěn)定性變差，從而使發(fā)熱體與預(yù)制棒間的對流導(dǎo)熱熱量波動增大，玻璃黏度隨之產(chǎn)生波動，最終導(dǎo)致光纖的包層直徑發(fā)生波動而且超過質(zhì)量要求。比如對于常規(guī)125微米光纖，包層直徑波動由±1微米以內(nèi)增大至±2到±3微米甚至更大，這種波動大的大小取決于預(yù)制棒最后端部以及輔助延長棒或管的外徑的大小，或者說取決于預(yù)制棒后部最粗部分與發(fā)熱體間的間隙的大小。

在已經(jīng)公開的專利文獻(xiàn)中，已經(jīng)存在一些解決上述原因造成的光纖包層直徑波動問題的方法。中國專利CN?1315927A公開了一種光纖的制造方法，在拉絲爐的上方安裝一個預(yù)制棒收容筒，當(dāng)預(yù)制棒部分進(jìn)入拉絲爐后，通過控制收容筒和延長尾棒間氣體溫度與拉絲爐內(nèi)氣體溫度差來減少收容筒內(nèi)氣體與拉絲爐內(nèi)氣體的對流，從而減少預(yù)制棒錐部的氣流波動以控制光纖的包層直徑波動，該方法設(shè)備和工藝復(fù)雜，制作成本高。中國專利CN?1156697A公開了一種光纖制備技術(shù)，在尾棒上上掛一組累加長度大于50mm，外徑與預(yù)制棒外徑相差小于0.5mm的套管，該方法具有如下缺點(diǎn)：接觸預(yù)制棒的套管在拉絲結(jié)束部分在高溫?zé)釁^(qū)內(nèi)會融化而無法重復(fù)使用，而且具有易墜入爐中的危險(xiǎn)，另一方面對套管的外徑要求過于嚴(yán)格，給規(guī)模化生產(chǎn)和使用帶來不便。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足而提供一種能使大尺寸光纖預(yù)制棒的后續(xù)拉絲質(zhì)量保持穩(wěn)定的拉制光纖的方法及其輔助裝置，他能有效提高光纖預(yù)制棒的利用率，降低光纖的制造成本。

本發(fā)明為解決上述提出的問題所采用的拉制光纖方法的技術(shù)方案為：

包含如下步驟：

在大尺寸光纖預(yù)制棒末端熔接小直徑延長棒(或者延長管)；

在小直徑延長棒下端與大尺寸光纖預(yù)制棒的聯(lián)接處套裝輔助裝置，所述的輔助裝置包括插入套管、浮動密封擋圈和上密封擋圈，所述的插入套管套裝在小直徑延長棒下端，內(nèi)孔與小直徑延長棒相配置，外徑小于大尺寸光纖預(yù)制棒外徑，插入套管的外周配置浮動密封擋圈，插入套管的上端安設(shè)有內(nèi)孔與小直徑延長棒外周相配置的上密封擋圈；

將套裝好輔助裝置的光纖預(yù)制棒放入拉絲爐進(jìn)行裝夾，使小直徑延長棒的上部與拉絲爐進(jìn)給機(jī)構(gòu)的卡盤相聯(lián)緊固，通過進(jìn)給機(jī)構(gòu)將光纖預(yù)制棒調(diào)整到位，大尺寸光纖預(yù)制棒的前端進(jìn)入拉絲爐發(fā)熱腔；

將惰性氣體輸送到拉絲爐發(fā)熱腔上部，以使惰性氣體和光纖預(yù)制棒相遇，并產(chǎn)生在拉絲爐發(fā)熱腔和光纖預(yù)制棒之間的間隙處流動的氣體；

通過發(fā)熱腔發(fā)熱軟化光纖預(yù)制棒的前端，從軟化的前錐端連續(xù)拉制出所需直徑的光纖；

拉絲過程中，進(jìn)給機(jī)構(gòu)緩慢將光纖預(yù)制棒進(jìn)給進(jìn)入發(fā)熱腔，直至插入套管隨光纖預(yù)制棒進(jìn)入發(fā)熱腔，浮動密封擋圈被推送至插入套管的上方，大尺寸光纖預(yù)制棒的有效沉積尾端被拉制成光纖為止。

按上述方案，所述的插入套管上端設(shè)置外徑大于發(fā)熱腔內(nèi)徑的軸肩，插入套管隨棒進(jìn)給時(shí)通過軸肩將其上端止擋在發(fā)熱腔入口的上端面，插入套管軸肩下方緊靠惰性氣體輸送口，小直徑延長棒相對插入套管和上密封擋圈繼續(xù)下移將大尺寸光纖預(yù)制棒尾端繼續(xù)向拉絲爐的發(fā)熱腔進(jìn)給，直至拉絲結(jié)束。

按上述方案，所述的大尺寸光纖預(yù)制棒的外徑大于或等于120mm；通常為120～200mm。

按上述方案，所述的小直徑延長棒與大尺寸光纖預(yù)制棒同軸線聯(lián)接，小直徑延長棒與大尺寸光纖預(yù)制棒的外徑之差大于或等于25mm。