玻璃基管生产系统及生产方法与流程

本发明涉及玻璃管加工技术领域，尤其涉及一种玻璃基管生产系统及其生产方法。

背景技术：

母管垂直拉管工艺用于制作玻璃基管，母管垂直拉管加工中，原厚壁管向下移动送料，下方牵引轮牵引拉制形成薄壁基管。在拉制过程中，为确保拉制出的玻璃基管尺寸恒定，需要平衡控制送料速度、牵引速度、炉温、内孔压力参数。内孔压力参数的控制主要通过通入氮气(n2)、压力系统控制n2的压力，实现内部压力平衡，并在玻璃基管内部形成不断向下流动的气流，可有效保持内孔壁的洁净度及粗糙度。当制备具有较大内孔尺寸的玻璃基管时，在维持内部压力的情况下，快速流动的n2流速会导致对部分熔融玻璃基管内壁的冷却，进而导致拉制形成的玻璃基管的壁厚、内径尺寸不均匀。现有一般是通过减小玻璃基管内部气体流速的方式，比如采用带内孔的塞子塞入玻璃基管内，获得具有均匀壁厚和内径的大尺寸玻璃基管。然而采用该方式拉伸的基管很难实现在线切割，导致玻璃基管生产设备所需的高度非常高，或者限制母管的延伸尺寸。

技术实现要素：

基于以上生产玻璃管的技术问题，提供一种可实现切割的玻璃基管生产系统及其方法。

一种玻璃基管生产系统，包括:

压力控制装置，用于调节玻璃母管内部的压力；

加热熔融装置，用于加热熔融玻璃母管；

旋转拉制装置，用于通过旋转带动熔融的玻璃母管向下拉制形成玻璃基管；

带孔活塞，用于塞入向下拉制形成的玻璃基管中；

第一撑杆，用于塞入向下拉制形成的玻璃基管中并抵持所述带孔活塞；

第二撑杆，用于塞入向下拉制形成的玻璃基管中并抵持所述第一撑杆；

以及切割装置，用于切割所述玻璃基管。

进一步地，所述压力控制装置包括管路、第一控制阀、检测装置、气体容器、第二控制阀和真空泵；所述第一控制阀设置于所述管路上，用于控制调节经由所述管路流入所述气体容器中的气体流量；所述检测装置与所述气体容器相连接，用于检测气体容器内气压大小；所述真空泵与所述气体容器相连通，所述第二控制阀设置于所述气体容器与所述真空泵之间，用于控制所述真空泵与所述气体容器之间的连通状态。

进一步地，所述玻璃基管生产系统还包括尾管，所述尾管用于连接所述玻璃母管，所述尾管的内孔径小于15mm。

进一步地，所述旋转拉制系统包括上卡盘、下卡盘及滚轮；所述上卡盘设于所述尾管两侧，用于带动所述尾管及所述尾管所连的玻璃母管绕拉制轴线旋转；

所述滚轮用于通过绕自身中心轴旋转带动熔融态玻璃沿所述拉制轴线向下延伸形成所述玻璃基管；

所述下卡盘夹持所述滚轮，用于带动所述滚轮及玻璃基管绕所述拉制轴线旋转。

进一步地，所述玻璃基管生产系统还包括托杆，所述托杆用于在第一撑杆与第二撑杆分离时支承所述第一撑杆。

进一步地，所述带孔活塞的内孔直径在3mm到6mm之间。

一种玻璃基管生产方法，其包括以下步骤：

s1,提供一玻璃母管；

s2,应用加热熔融装置加热熔融所述玻璃母管；

s3,应用旋转拉制装置带动熔融玻璃母管以一定的速度绕拉制轴线旋转的同时沿拉制轴线方向拉伸形成玻璃基管；

s4,带孔活塞、第一撑杆以及第二撑杆依次塞入所述玻璃基管中；

s5,应用切割装置沿所述第一撑杆以及所述第二撑杆之间的连接线相对应的位置处切割所述玻璃基管；

进一步地，还包括步骤：将托杆从处于所述玻璃基管切割处的两侧插入并顶住所述第一撑杆以及移动复位所述第二撑杆。

进一步地，熔融玻璃母管的旋转速度在10rpm至30rpm之间。

进一步地，在将托杆从处于所述玻璃基管切割处的两侧插入并顶住所述第一撑杆之前，所述第二撑杆快速下移预定距离，与所述第一撑杆分离。

本发明的有益效果在于：本发明提供的玻璃基管生产系统通过所述第一撑杆支撑所述带孔活塞，并通过所述第二撑杆活动支承所述第一撑杆，使得切割装置能够沿与第二撑杆与第一撑杆相连接的位置处切割拉制形成的玻璃基管，而不会将带孔活塞切割下来，实现了在线切割。

附图说明

图1为本发明的一实施例提供的玻璃基管拉制系统的结构示意图

图2图1所示ii处的放大图。

主要元件符号说明

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似应用，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

请参阅图1，本发明一实施例提供一种玻璃基管生产系统100，用于将玻璃母管11拉制形成玻璃基管16。所述玻璃基管生产系统100包括压力控制装置、加热熔融装置、旋转拉制装置以及切割系统。所述压力控制装置用于控制所述玻璃母管11内部压力。所述加热熔融装置用于加热熔融所述玻璃母管11。所述旋转拉制装置用于通过旋转带动熔融的玻璃母管11向下拉制得到所述玻璃基管16。

所述压力控制装置包括管路1、第一控制阀2、检测装置3、气体容器4、第二控制阀5和真空泵6。所述管路1与所述气体容器4相连通，n2通过所述管路1流入所述气体容器4中。所述第一控制阀2设置于所述管路1上，用于控制调节经由所述管路1流入所述气体容器4中的气体流量。所述检测装置3与所述气体容器4相连接，用于检测气体容器4内气压大小，所述真空泵6通过管路(图未示)与所述气体容器4相连通。所述第二控制阀5设置于所述气体容器4与所述真空泵6之间，用于控制所述真空泵6与所述气体容器4之间的连通状态，例如开启或关闭，以调节所述气体容器4中气体的压力。本实施例中，所述气体容器4用于存储n2。

优选地，所述玻璃基管生产系统100还包括尾管9、尾管塞子8和旋转接头7。所述尾管塞子8设置于所述尾管9上。所述旋转接头7的一端与所述气体容器4相连通，其另一端插设于所述尾管塞子8上并与所述尾管9相连通。所述旋转接头7用以保证所述尾管9在旋转过程中，压力控制系统稳定。所述尾管塞子8用于保证所述旋转接头7与所述管道(图未示)的密封。

所述尾管9下端与玻璃母管11连接，所述尾管9的运动带动所述母管11运动，同时尾管9提供n2通过的通道。

所述加热熔融装置包括加热炉14，所述加热炉14加热玻璃母管11并使之呈熔融状态。

所述旋转拉制装置包括上卡盘10、下卡盘20和滚轮19，所述上卡盘10设置于所述尾管9上，用于带动尾管9绕拉制轴线28旋转。所述滚轮19用于通过滚动拉伸形成所述玻璃基管16，具体地，当所述滚轮19转动时，其切向力带动熔融部分15不断向下移动拉制，从而形成沿所述拉制轴线28延伸的所述玻璃基管16。所述下卡盘20夹持所述滚轮19，设于所述玻璃基管16两侧，带动玻璃基管16绕拉制轴线28以所述尾管9或玻璃母管11相同速度旋转。

所述切割系统包括带孔活塞21、支撑组件以及切割装置。

所述带孔活塞21置于所述玻璃基管16内，用于减少所述玻璃管基管内孔18的n2流速。

所述支撑组件包括第一撑杆23、第二撑杆25以及托杆27。所述第一撑杆23与所述第二撑杆25相接端设有凹槽，所述第二撑杆25上凸伸形成有与凹槽相配合的凸块。所述第一撑杆23，用于塞入向下拉制形成的玻璃基管16中并抵持所述带孔活塞21。所述第二撑杆25，用于塞入向下拉制形成的玻璃基管16中并抵持所述第一撑杆23。所述切割装置包括激光切割器22，所述激光切割器22用于切割所述玻璃基管16。所述托杆27设于所述玻璃基管16两侧，所述托杆27可以沿平行拉制轴线28和沿垂直拉制轴线28运动，所述托杆27用于从处于玻璃基管16切割处的两侧插入并顶住所述第一撑杆23。

请参阅图2.本发明一实施例还提供采用上述玻璃基管生产系统100生产玻璃基管16的方法，其包括以下步骤：

s1,提供一玻璃母管16；

s2,应用所述加热熔融装置加热熔融所述玻璃母管11；

s3,应用所述旋转拉制装置带动熔融的玻璃母管11向下拉制形成所述玻璃基管16；

s4,将带孔活塞21、第一撑杆23以及第二撑杆25依次塞入所述玻璃基管16中，其中所述第一撑杆23的相对两端分别与所述带孔活塞21以及第二撑杆25相抵持；

s5,应用所述切割装置沿着所述玻璃基管16上与所述第一撑杆23以及所述第二撑杆25之间的连接线相对应的位置26处切割所述玻璃基管16。

步骤s1中，所述玻璃母管11具有母管内孔13和母管壁12，所述玻璃母管11的直径在130mm至180mm之间。所述母管壁12厚度在40mm至90mm之间。

在步骤s1与步骤s2之间还包括以下步骤s11：将尾管9与所述玻璃母管11通过火焰对接的方式连接，优选地所述尾管9的内径小于15mm。

在步骤s11与步骤s2之间还包括以下步骤s12：打开第一控制阀1,向玻璃母管9内部不断通入n2，并调节第一控制阀2或第二控制阀5控制玻璃母管9内部压力在1～4mpa，以保证内部压力平衡及拉制玻璃基管内壁17的洁净度及粗糙度；

步骤s3具体包括以下步骤：

s31:启动所述滚轮19，所述滚轮19绕自身中心轴转动并以恒定速度将加热熔融装置内玻璃母管9的熔融部分15向下拉伸，形成尺寸均匀的玻璃基管16；

s32：启动下卡盘20和上卡盘10同速度绕拉制轴线28旋转，带动玻璃母管11与玻璃基管16绕所述拉制轴线28进行旋转拉制，优选地旋转速度为10rpm～30rpm。

在步骤s4中，带孔活塞21、第一撑杆23以及第二撑杆25依次套进所述玻璃基管16中。所述带孔活塞21的孔的直径为3mm～6mm。其中所述第一撑杆23的上下两端分别与所述带孔活塞21以及第二撑杆23相抵持。

在步骤s5后还包括以下步骤s6：将托杆27从处于玻璃基管16切割处的两侧插入并顶住所述第一撑杆23。其中，被切割下的玻璃基管24以与玻璃基管16相同的速度向下移动，所述托杆27在插入时也以与所述玻璃基管16相同的速度向下移动，使得所述托杆27能够沿玻璃基管16的切割位置插入并顶住所述第一撑杆23。插入时，所述托杆27沿与拉制轴线28垂直方向向所述拉制轴线28方向靠拢，直至顶住第一撑杆23。

在步骤s6之后还包括以下步骤s7：移动复位所述第二撑杆25。具体地，第二撑杆25快速下移10mm～20mm，并向与所述拉制轴线28垂直方向的右侧快速移动，将所述第二撑杆25与所述述被切割的玻璃基管24分离，所述第二撑杆25停止向下移动并快速移动至所述玻璃基管16的正下方，直至与所述第一撑杆23相接，同时所述托杆27自动沿与拉制轴线28垂直方向背向拉制轴线28方向移动；所述托杆27沿与所述拉制轴线28平行方向上移动，直至移动到激光切割器22位置，完成一次切割。

通过上卡盘10带动玻璃母管9和玻璃基管16同速旋转，滚轮19带动玻璃母管11向下拉制延伸，使得拉制的玻璃基16管圆度更好，壁厚均匀性精度更高(椭圆度≤0.8mm；壁厚差≤12％)；通过在存在带孔活塞21减小玻璃基管16内部气体流速的情况下，设置上撑杆23和下撑杆25，巧妙地实现了在线切割目的，同时减少了对拉制设备高度的要求。