[發明專利]一種OVD工藝沉積光纖預制棒的設備

有效

• 申請號: 201611192936.4
• 申請日: 2016-12-21
• 公開（公告）號: CN106587590B
• 公開（公告）日: 2019-08-23
• 發明（設計）人: 王忠太;楊軼;顧立新
• 申請（專利權）人: 長飛光纖光纜股份有限公司
• 主分類號: C03B37/014
• 分類號: C03B37/014
• 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

本發明涉及一種OVD工藝沉積光纖預制棒的設備，包括有沉積腔體，在沉積腔體的一側豎直安設有一排等距間隔的噴燈，噴燈與進風導流腔相連，在沉積腔體的中部上下側對應安設上、下旋轉夾頭，沉積腔體的另一側為出風口，其特征在于在在沉積腔體的中部上下側安設有上下往復移動臺，上下往復移動臺上安設有水平移動座，所述的上、下旋轉夾頭與水平移動座相連接。本發明使刻蝕粉棒的沉積更為均勻；噴燈在噴射時靜止不動使沉積腔體內火焰和氣流狀態保持穩定，有利于預制棒沉積精度和質量的提高；可使沉積達到較好的熱涌效應；維持沉積腔體內部的穩定平流風，火焰與腔體內的平流風方向一致，可以使火焰維持較好的形狀，不易發散，有利于沉積效率的提高。

技術領域

本發明涉及一種OVD工藝沉積光纖預制棒的設備，屬于光纖制造設備技術領域。

背景技術

隨著光纖市場的發展，特別是近年來，原材料價格不斷上漲，而光纖價格卻未同步上升，對光纖預制棒生產廠家而言，降低預制棒制造成本，降低原料氣體消耗，已是大勢所趨。

OVD工藝即管外氣相沉積法（Outside Vapour Deposition）是目前沉積制造光纖預制棒的主要工藝之一。管外沉積法對光纖預制棒的外徑沒有限制，可以生產尺寸較大的預制棒，因此可以有效降低制造成本。OVD工藝使用的含硅原料為四氯化硅（SiCl₄），四氯化硅在氧氣的攜帶下，通過特別設計的噴燈，與氫氣（或甲烷）/氧氣火焰一起噴向轉動的芯棒，在熱能作用下，原料發生水解反應生成二氧化硅，二氧化硅顆粒一層層吸附在芯棒上，形成多孔預制棒；生產的多孔預制棒經過脫水工序，除去水和金屬雜質，燒結成玻璃預制棒，最后拉絲制成光纖。

在OVD工藝中，火焰溫度與沉積面溫度有溫度差，這個溫度梯度推動微顆粒物向沉積面運動并吸附在棒表面，這就是熱涌效應。火焰燃燒產生的細微顆粒，逐漸團聚形成一群較大的聚合體，并逐步向靶棒表面運動。在靠近噴燈的區域，反應生成的顆粒物數量多而體積小，在較短的區域內，顆粒物快速形成粒子聚合體，隨著顆粒物和火焰向靶棒運動，顆粒物的數量減少（顆粒物在火焰中的濃度降低），而體積增大，顆粒物碰撞幾率降低，導致粒子聚合速度變慢。熱涌效應同時需要維持火焰溫度與沉積面溫度的溫度差，火焰越長，兩者之間的溫度差越小，顆粒物在棒表面粘結的能力越差，收集能力越低。因此火焰溫度、沉積表面溫度、噴燈與棒表面的距離需要維持合適的參數。

OVD沉積時，火焰應當盡量處于一個穩定的平流風的環境中，這樣才能保持火焰的形狀穩定，顆粒物飛行軌跡平穩，沉積效果和精度才能得到保證。然而隨著沉積的進行，粉棒的直徑逐漸變大，噴燈和粉棒沉積面的距離會逐漸縮小，為了達到較好的沉積效果保持噴燈和粉棒沉積面的距離不變也是保證沉積效果的重要條件。現有的OVD沉積設備大都采用噴燈沿粉棒前后移動和軸向往復移動的方式，來保持噴燈和粉棒沉積面的距離的恒定和沉積的均勻。然而移動噴燈會導致沉積腔體內火焰和氣流狀態的變化，從而使得火焰狀態隨之改變，造成工藝控制的不穩定。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于針對上述現有技術存在的不足提供一種能保持火焰和氣流狀態穩定，且噴燈和粉棒沉積面的距離恒定的OVD工藝沉積光纖預制棒的設備。

本發明為解決上述提出的問題所采用的技術方案為：包括有沉積腔體，在沉積腔體的一側豎直安設有一排等距間隔的噴燈，噴燈與進風導流腔相連，在沉積腔體的中部上下側對應安設上、下旋轉夾頭，沉積腔體的另一側為出風口，其特征在于在沉積腔體的中部上下側安設有上下往復移動臺，上下往復移動臺上安設有水平移動座，所述的上、下旋轉夾頭與水平移動座相連接。

按上述方案，所述的上下往復移動臺安設在沉積腔體上下側的外側，所述的上、下旋轉夾頭與同步旋轉驅動機構相連，以使它們同步旋轉。

按上述方案，所述的噴燈安設在噴燈架上，在噴燈架上或沉積腔體內設置有測距儀，所述測距儀的輸出端與PLC控制單元相接，PLC控制單元的控制端與水平移動座的驅動電機相接，驅動上下往復移動臺上的水平移動座同步平移，以使噴燈和粉棒沉積面保持設定的距離。