专利名称：光纤预制棒系统用的自动清灰装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属光纤预制棒制造系统的一辅助装置，它专用于MCVD法(改进化学汽相沉积法简称)光纤制棒系统，以清除制棒过程中所产生的固态废灰。
用MCVD法沉积光纤预制棒是在石英管内通以Sicl4、Gecl4、O2等原料，再用氢氧喷头往返运动加热石英管，使其原料在高温产生化学反应，每当氢氧焰随拖板运动完成一次沉积时，在石英尾管中生成SiO2、GeO2等固态废灰。合理有效地清除废灰是制造预制棒的关键工艺，制造中是否能有效地清除废灰，是否能高速地制得高精度几何尺寸光纤预制棒的关键，现国内引进的若干台MCVD系统均由人用带有弯钩的石英棒手工通灰，由于不同操作者每次动作不完全一样，操作不稳定，将导致反应管内气流不稳定，影响预制棒几何尺寸精度和预制棒的性能，“光通信研究”(87)年第3期，总43期)提出可用螺杆旋转刮灰或吹气方法除去废灰，但它是将刮和吹的方法分开进行，无论单独使用哪种方法都难以达到彻底清灰的目的，同样存在用手工清灰的缺点，芬兰NoKia电缆设备公司曾采用齿轮传动推进螺杆前进刮灰，其装置结构较复杂，体积大，清灰速度不能连续调节，使用灵活性较差。为克服目前沿用各种清灰装置存在缺点，寻求一种能较彻底地清除废灰，以保证获得高精度(指几何尺寸、高质量的光纤预制棒，且机构简单，使用方便，能实现连续无级调速的清灰装置，特提出了本实用新型。
为完成所提出的发明任务，采用了下述技术方案本实用新型是由清灰管、传动机构和送气管道组成，其特征在于1、清灰管端部开有气孔，并装有刮片，将旋转刮灰与吹气清灰的方法结合为一体，使刮下的废粉能较彻底地除净；
2、在传动机构中，有一微型仪用电动机，通过一光杆与变速箱相连，该光杆与变速箱中的滚珠轴承为紧配合，这样就可采用电动机加光杆与轴承间的摩擦力作为传动，以实现无级调速，用机械变速，电气换向，以控制清灰管左右移动，使其结构简单，动作灵活，调节方便，能实现清灰自动化。
以下结合实施例附图对该实用新型进行详细说明
图1为本实用新型示意图图2为本实用新型变速箱示意图图3为变速箱调速原理图在
图1中，(1)钢瓶，(2)限位开关－1，(3)调节片，(4)档片，(5)刻度板，(6)光杆，(7)限位开关－2，(8)电动机，(9)变速箱，(10)框架，(11)流量计，(12)塑料管，(13)定位架，(14)清灰管，(15)括片，(16)气孔，(17)尾管，(18)限位开关－3，(19)氢氧喷头，(20)石英管。
用以容纳氮气的钢瓶(1)通过流量计(11)、塑料管(12)与清灰管(14)相连。清灰管(14)端部开有气孔(16)，装有刮片(15)。由于尾管(17)与清灰管(14)相对旋转，清灰管上的刮片(15)能刮除尾管内的废灰，调节流量可将适量的氮气吹入尾管以清除废灰，这样将刮灰和吹气清灰的方法结合一体。清灰管(14)可在定位架(13)开孔中移动，调节清灰管伸入尾管长度，调到需用位置后，可用螺钉将其固定在定位架(13)上。定位架与档片(4)相连，档片(4)与变速箱(9)相连，变速箱(9)、限位开关－1(2)、限位开关－2(7)、电动机(8)均固定在框架(10)上。电动机(8)选用微型仪用电机，体积小，重量轻，转速低，输出力矩大，可在环境温度不超过90℃的条件下使用，电动机(8)通过光杆(6)、变速箱(9)、和档片(4)带动清灰管(14)左、右移动。
在图2中，(21)滚珠轴承－1、(22)联动块、(23)珠轴承－2、(3)调节片、(5)刻度板、(6)光杆、(24)小调整轴、(25)大调整轴、(26)弹簧、(27)蝶形弹簧。
从图2可看出，变速箱(9)由滚珠轴承－1(21)、滚珠轴承－2(23)和滚珠轴承－3(未画出)、蝶形弹簧(27)，大、小调整轴(25)、(24)等部件组成，三只滚珠轴承装于光杆(6)上，三只轴承的内环分别有三点靠蝶形弹簧(27)始终紧压于光杆(6)上，弹簧(26)固定于滚珠轴承－2(23)与变速箱(9)的箱体之间，由于弹簧拉力使轴承倾斜安装在光杆上。三只滚珠轴承的上部装有联动块(22)以便三轴承的倾斜调节同步一致，大、小调整轴(25)、(24)安装于变速箱(9)的箱壳之间，调整片(3)与大调整轴(25)相连，搬动调整片(3)可使大调整轴绕小调整轴转动，改变大、小调整轴间的相对位置，使大调整轴(25)与滚珠轴承－2(23)间的距离发生变化，从而改变轴承与光杆间的倾斜角大小。
从图3可见，由于轴承与光杆间有倾斜角θ，当光杆旋转时，被压轴承与光杆间产生一定的摩擦力，摩擦力使轴承以一定的螺旋角前进，其前进速度可按下式计算。
V＝π.d.n.tgθ式中V－清灰装置移动速度d－光杆直径n－电动机转速θ－轴承与光杆间的夹角从上式可看出，当装置的d、n一定时，改变轴承与光杆间的夹角θ，即可改变清灰装置移动速度，从而使本装置能实现无级调速。
开车前，先调节清灰管(14)伸入长度，将其固定在定位架(13)上，根据不同产品要求，可通过调整片(3)预置清灰速度。调节流量计(11)流量使通入氮气流量既能将废灰吹出，同时又能在尾管中产生一定尾压使预制棒在高温沉积时保持圆整，不收缩，且阻止尾管后面的大气进入预制棒内，准备就绪后即能开始工作。
制棒时，在石英管内通以Sicl4、Gecl4、O2等原料，由传动装置(不属于本发明不画出)带动氢氧喷头(19)往复运动，加热石英管(20)，管内的原料在高温中产生化学反应，同时在尾管中生成SiO2、GeO2等固态废灰，当氢氧喷头随拖板运动完成一次沉积时，氢氧喷头碰撞限位开关－3(18)、电动机(8)即开始工作。电动机(8)带动光杆(6)旋转，由于变速箱内滚珠轴承的内环倾斜紧压在光杆上，被压轴承与光杆间的摩擦力使轴承以一定的螺旋角前进，与变速箱上档片(4)相连的清灰管(14)亦被带动向尾管内伸进，由于尾管与清灰管相对旋转，清灰管上的刮片(15)将尾管内的废灰刮下，同时从清灰管端部吹出的氮气将刮下的废灰吹除，由于氮气维持一定的尾压，既能防止外部大气进入，又能防止反应管在高温沉积时收缩。清灰管继续向内伸进，当档片(4)与限位开关－2(7)相碰时电动机(8)反转，清灰管(14)反向外退，当退到档片(4)与限位开关－1(2)相碰时，清灰管(14)停止移动，完成一次清灰，同时氢氧喷头再次被拖动进行第2次加热、沉积，如此往返进行，直至完成预制棒全部沉积为止。
如需改变清灰速度时，只需搬动调整片(3)在刻度盘(5)的位置，使大调整轴沿小调整轴转动，改变大、小调整轴(25)、(24)间的相对位置，亦即改变轴承与光杆间的倾斜角θ即可实现无级调速。
采用本实用新型用于光纤预制棒生产具有如下优点1、装置结构简单、体积小、能连续无级调速，沉积过程中能实现清灰自动化，减轻劳动强度；2、清灰过程中能保持石英管内气流稳定，无论在多模或单模光纤预制过程中反应管尺寸稳定、均匀、收缩小、预制棒尺寸精度高、性能稳定。
3、应用该装置能实现大流量高速沉积。
权利要求1.一种光纤预制棒系统用的自动清灰装置，由清灰管、传动机构和送气管道组成，其特征在于清灰管(14)端部开有气孔，并装有刮片，在传动机构中，有一微型仪用电动机(8)，通过一光杆(6)与变速箱(9)相连，该光杆(6)与变速箱(9)中的滚珠轴承为紧配合。
2.按权利要求1所述的清灰装置，其特征在于传动机构中的电动机(8)，变速箱(9)，限位开关(2、7)、光杆(6)，档片(4)均固定在一框架(10)上，档片(4)又通过一个定位架(13)与清灰管(14)相连接。
3.按权利要求1、2所述的清灰装置，其特征在于变速箱(9)中有三个滚珠轴承，其内环是由碟形弹簧(27)始终紧压在光杆(6)上，滚珠轴承上部装有能联动调节三轴承保持倾斜安装的弹簧(26)固定于一滚动轴承一2(23)在变速箱(9)的箱体之间；与调整片(3)相连，并能绕小调整轴(24)旋转的大调整轴(25)和小调整轴(24)均安装于变速箱(9)的箱壳之间。
专利摘要一种光纤预制棒系统用的自动清灰装置，采用微型仪用电动机加轴承与光杆间摩擦力作传动，将刮灰、吹气除灰方法结合一体，具有结构简单、体积小、能无级调速、自动清灰的特点，应用该装置能生产预制棒反应管尺寸稳定、均匀、收缩小，所制得预制棒几何尺寸精度高、性能稳定，且能实现大流量高速沉积。
文档编号C03B37/012GK2062730SQ9020042
公开日1990年9月26日 申请日期1990年1月16日 优先权日1990年1月16日
发明者王建民, 陈金海, 竺逸年, 高祥萍 申请人:机械电子工业部上海电缆研究所