[發(fā)明專利]一種利用燒結(jié)疏松體制備石英玻璃預(yù)制棒的推桿裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510849389.1
• 申請(qǐng)日: 2015-11-26
• 公開（公告）號(hào): CN105271695A
• 公開（公告）日: 2016-01-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高則尚;顧立新;孫建華;張宏勝;羅軍;黃利偉;渠馳;張華明;張文俊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 長(zhǎng)飛光纖光纜股份有限公司
• 主分類號(hào): C03B37/012
• 分類號(hào): C03B37/012
• 代理公司: 武漢東喻專利代理事務(wù)所(普通合伙) 42224
• 代理人: 向彬

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于光纖光纜技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種利用燒結(jié)疏松體制備石英玻璃預(yù)制棒的裝置。

背景技術(shù)

光纖預(yù)制棒是制造石英系列光纖的核心原材料。目前用于制造光纖預(yù)制棒的技術(shù)主要是氣相沉積技術(shù)，分別為：MCVD(改進(jìn)化學(xué)氣相沉積法)，PCVD(等離子化學(xué)氣相沉積法)，OVD(外部化學(xué)氣相沉積法)，VAD(軸向氣相沉積法)。其中MCVD和PCVD均是在管內(nèi)進(jìn)行高溫氧化反應(yīng)的氣相沉積，但MCVD所使用的熱源是氫氧焰，PCVD所使用的熱源是微波，二者的反應(yīng)機(jī)理也不同。OVD與VAD均是在管外進(jìn)行高溫氧化反應(yīng)的氣相沉積，二者反應(yīng)機(jī)理均是火焰水解，OVD制備的疏松體預(yù)制棒是在徑向方向生長(zhǎng)，而VAD制備的疏松體預(yù)制棒是在軸向方向生長(zhǎng)。OVD與VAD方法制備的疏松體預(yù)制棒均需進(jìn)行燒結(jié)等工藝處理后才成為光纖預(yù)制棒。

疏松體預(yù)制棒是粉末態(tài)的SiO₂疏松體，故疏松體預(yù)制棒一般采用豎直方向放置并燒結(jié)的方法(如圖1所示)：將疏松體預(yù)制棒3A懸掛在推桿1A上置于護(hù)套管5A中，套管的下端有一個(gè)進(jìn)氣孔6A，上端有一個(gè)排氣孔2A，推桿1A被驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)(圖中未畫出)，向燒結(jié)爐4A的方向運(yùn)動(dòng)并旋轉(zhuǎn)，待脫水、燒結(jié)、退火完成后，推桿1A在驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的作用下，將玻璃棒(疏松體預(yù)制棒被燒結(jié)成玻璃棒)拉出。從疏松體預(yù)制棒進(jìn)入隔離套管到玻璃棒離開隔離套管，整個(gè)持續(xù)時(shí)間約為24小時(shí)。疏松體預(yù)制棒的脫水溫度為1200℃左右，燒結(jié)溫度為1500℃左右，并且疏松體預(yù)制棒是在Cl₂的氣氛中進(jìn)行脫水與燒結(jié)。由于石英玻璃具有良好的耐高溫性能、極低的熱膨脹系數(shù)、極好的高溫化學(xué)穩(wěn)定性，故目前推桿1A一般采用高純石英玻璃制造(推桿前端的溫度一般低于1200℃)。基于目前石英玻璃推桿的結(jié)構(gòu)，一般采用冷加工(切割、研磨)或冷加工(切割、研磨)和熱加工(熔焊)結(jié)合的方式。石英玻璃的硬度極高，脆性極大，且推桿的長(zhǎng)度一般在3m左右，對(duì)其直線度(否則，疏松體預(yù)制棒有被刮傷的風(fēng)險(xiǎn))及圓度(否則，Cl₂有溢出的風(fēng)險(xiǎn))要求較高，因此加工成本較高。石英玻璃推桿在使用過程中，極易在孔口邊緣處產(chǎn)生裂紋及剝落，此時(shí)若繼續(xù)使用此推桿，則疏松體預(yù)制棒有墜落并損壞隔離套管的風(fēng)險(xiǎn)，因此，石英玻璃推桿的維護(hù)成本較高。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進(jìn)需求，本發(fā)明提供了一種新型的利用燒結(jié)疏松體制備石英玻璃預(yù)制棒的推桿裝置，以解決現(xiàn)有石英玻璃推桿加工難度大、加工精度低、破損率高、維護(hù)成本高等問題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種利用燒結(jié)疏松體制備石英玻璃預(yù)制棒的推桿裝置，所述推桿裝置包括推桿主體、固定體以及連接頭，其中：

所述推桿主體上設(shè)有進(jìn)水道及出水道，進(jìn)水道與出水道均為圓環(huán)形凹槽且分布在推桿主體的外徑上，進(jìn)水道與出水道之間相互隔離；

所述固定體內(nèi)部開有與所述推桿主體相配合的腔體，用于放置所述推桿主體；所述固定體上開有進(jìn)水口和出水口，進(jìn)水口與所述進(jìn)水道相通，出水口與所述出水道相通；所述推桿主體與固定體之間實(shí)現(xiàn)可旋轉(zhuǎn)連接；

所述推桿主體下部分的內(nèi)部為空腔結(jié)構(gòu)，空腔結(jié)構(gòu)通過與推桿主體軸向相同方向的隔板隔離成兩個(gè)半圓柱形空間，兩個(gè)半圓柱形空間的下部相通，一個(gè)半圓柱形空間的上部與進(jìn)水道相通，另一個(gè)半圓柱形空間的上部與出水道相通；

所述推桿主體的下端安裝有用于連接燒結(jié)疏松體的連接頭。

本發(fā)明所提供的推桿裝置由推桿主體與固定體之間旋轉(zhuǎn)連接，并且通過在推桿主體內(nèi)部設(shè)置進(jìn)水道和出水道，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)推桿的水冷；與石英玻璃推桿相比，其結(jié)構(gòu)便于加工，且不易損壞，便于維護(hù)；

本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述推桿主體包括上端軸、隔板、圓管以及下端軸，所述圓管在軸向方向上切割成兩個(gè)半圓管，所述隔板焊接在兩個(gè)半圓管中間形成內(nèi)腔隔離的圓管，內(nèi)腔隔離的圓管上端與上端軸固定連接，內(nèi)腔隔離的圓管下端與下端軸固定連接。

上述推桿主體由上端軸、隔板、圓管以及下端軸幾個(gè)不同的結(jié)構(gòu)件組成，便于加工和組裝，并且容易維護(hù)。

本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述上端軸的下端面銑削有一道槽，用于與隔板的上端相焊接；所述下端軸的上端面銑削有一道槽，用于與隔板的下端相焊接。

本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述推桿主體安裝在傳動(dòng)部分的運(yùn)動(dòng)件上，所述固定體安裝在傳動(dòng)部分的非運(yùn)動(dòng)件上，所述推桿主體與所述固定體之間通過可旋轉(zhuǎn)裝置實(shí)現(xiàn)可旋轉(zhuǎn)連接。

通過推桿主體與固定體的可旋轉(zhuǎn)連接，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)推桿裝置的均勻冷卻。