悬挂器、光纤拉丝生产系统及光纤生产方法与流程

本发明涉及光纤生产设备技术领域，具体涉及一种悬挂器、光纤拉丝生产系统及光纤生产方法。

背景技术：

光纤是由光纤预制棒经过高温加热拉制而成，光纤预制棒出厂时一般保留原始尾柄，如图1所示，未经处理的带尾柄光纤预制棒5一般包括棒体501、变径区502和原始尾柄503。由于考虑到带尾柄光纤预制棒5与拉丝平台的匹配性，目前一些光纤生产企业会把原始尾柄503以及变径区502一起切除，然后在光纤预制棒尾端熔接一根石英管。如图2所示，通过石英管上端部的环形槽9把光纤预制棒固定在挂棒平台上，拉丝后期，设置在石英管上的环形器件10中间夹有柔性耐高温部件12，用于包裹住石英管，环形器件10卡在拉丝炉6炉口上方，从而保证光纤预制棒进炉后的密封。

上述方案成功解决了光纤预制棒的悬挂问题，但是该方案存在两点不足，其一，对接尾管会增加很多预处理工序，比如原始尾柄的切除、石英管的熔接以及回收，产生大量的人力和辅材成本，成本较高；其二，拉丝后期，当环形器件在炉口后，随着直径小于棒身的尾管进入，相当于增加了炉子的空间，这样会影响拉丝炉的稳定性，不利于推广应用。

随着技术的进步，目前存在保留原始尾柄的光纤预制棒拉丝方案，将光纤预制棒的原始尾柄503直接与石英管连接，连接处的密封由环形器件10、柔性耐高温部件12和填充件11共同完成，如图3所示。该方案无需对光纤预制棒进行预处理，一定程度上降低了生产成本，然而，在实际生产过程中，光纤预制棒原始尾柄503与石英管的对接过程不易操作，且对接过程易对石英管造成损伤，并且填充件11并不能减少变径区502处的空间，而且也没有解决尾管进炉后拉丝炉6空间变化的问题。

综上所述，开发一种能够保留光纤预制棒原始尾柄，提高原始尾柄与石英管的对接效率，节省生产成本且不影响拉丝炉稳定性的光纤拉丝生产系统是十分必要的。

技术实现要素：

本申请的主要目的在于提供一种悬挂器、光纤拉丝生产系统及光纤生产方法，该光纤拉丝生产系统采用第二连接件与第一连接件悬挂连接，且第二连接件可绕竖直轴灵活转动的方式，便于原始尾柄快速对准悬挂，而且密封件的设计能够确保原始尾柄和变径区的密封，保证拉丝炉内气流的稳定，以解决现有技术中光纤拉丝生产系统挂棒操作时原始尾柄与石英管的对接难操作且拉丝炉内气流稳定性差的技术问题。

为了实现上述目的，根据本申请的第一方面，提供了一种悬挂器。

该悬挂器包括第一连接件和第二连接件，所述第一连接件为阶梯柱状体，上部柱状体的上端圆周面上设有环形卡槽，下部柱状体直径大于上部柱状体直径，且下部柱状体下端设有连接槽；所述第二连接件为轴向对称结构，所述第二连接件上端与所述连接槽转动连接，且所述第二连接件与所述第一连接件同轴心设置，所述第二连接件下端设有工件固定机构。

进一步的，所述悬挂器还包括密封件，所述密封件在所述第一连接件和第二连接件外侧沿周向设置，且所述密封件的上端与所述下部柱状体的上端面密封连接。

进一步的，所述密封件的下端为自由端。

进一步的，所述连接槽为燕尾槽，所述第二连接件上端设有与所述燕尾槽转动连接的倒圆锥台连接块。

进一步的，所述上部柱状体为中空结构。

进一步的，所述固定机构包括第二连接件下端的中空管状容置槽和工件锁定部件。

进一步的，所述锁定部件为所述中空管状容置槽侧壁上开设的贯通孔以及穿过所述贯通孔并连接工件的螺钉或销钉。

进一步的，所述锁定部件为与所述中空管状容置槽配合的锁紧螺母。

为了实现上述目的，根据本申请的第二方面，提供了一种光纤拉丝生产系统。

该光纤拉丝生产系统包括挂棒平台、拉丝炉和上述的悬挂器，其中，所述工件为带尾柄光纤预制棒，所述环形卡槽与所述挂棒平台上设有的卡件卡接，所述拉丝炉上设有密封部和石英碗，所述密封部与所述密封件自由端密封连接。

为了实现上述目的，根据本申请的第三方面，提供了一种光纤生产方法。

该光纤生产方法基于上述的光纤拉丝生产系统，其特征在于，包括以下步骤：

利用第一连接件上部设有的环形卡槽将悬挂器悬挂在挂棒平台上，且环形卡槽的表面采用磨砂方式；

利用固定机构及锁定部件将带尾柄光纤预制棒的尾柄与第二连接件下端的中空管状容置槽连接；

调整悬挂器的位置，将带尾柄光纤预制棒与拉丝炉的炉口对齐；

带尾柄光纤预制棒的大尺寸前端进入拉丝炉发热腔，且所述密封部与密封件自由端密封连接；

进行光纤拉丝操作。

在本发明实施例中，该光纤拉丝生产系统采用第二连接件与第一连接件悬挂连接且第二连接件可绕竖直轴灵活转动的方式，便于原始尾柄快速对准悬挂，而且密封件的设计能够确保原始尾柄和变径区的密封，保证拉丝炉内气流的稳定，从而解决了采用现有技术中光纤拉丝生产系统挂棒操作时原始尾柄与石英管的对接难操作且拉丝炉内气流稳定性差的技术问题。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为现有技术中带尾柄光纤预制棒的结构示意图；

图2为现有技术中切除原始尾柄及变径区的光纤预制棒的挂棒系统示意图；

图3为现有技术中带尾柄光纤预制棒的挂棒系统示意图；

图4为本发明中光纤拉丝生产系统示意图；

图5为本发明图4结构中a部分的剖面图；

图6为本发明中第二连接件的主视图；

图7为本发明中第二连接件的侧视图；

图8为本发明中第二连接件的俯视图。

图中：

1、第一连接件；2、第二连接件；3、密封件；4、贯通孔；5、带尾柄光纤预制棒；501、棒体；502、变径区；503、原始尾柄；6、拉丝炉；7、密封部；8、石英碗；9、环形卡槽；10、环形器件；11、填充件；12、柔性耐高温部件。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

本发明公开了一种悬挂器，如图4所示，该种悬挂器包括第一连接件1和第二连接件2，第一连接件1为阶梯柱状体，上部柱状体的上端圆周面上设有环形卡槽9，下部柱状体直径大于上部柱状体直径，且下部柱状体下端设有连接槽；第二连接件2为轴向对称结构，第二连接件2上端与连接槽转动连接，且第二连接件2与第一连接件1同轴心设置，第二连接件2下端设有工件固定机构。

在上述实施例中，第一连接件1和第二连接件2组合形成悬挂器，第一连接件1为阶梯柱状体，上部柱状体的上端圆周面上设有环形卡槽9，下部柱状体直径大于上部柱状体直径，且下部柱状体下端设有连接槽，第二连接件2上端与连接槽转动连接，且第一连接件1与第二连接件2同轴心悬挂连接，确保整体结构在轴向的稳定，且能够在垂直竖直轴方向灵活转动。第二连接件2下端设有固定机构，用于悬挂工件，并且由于第二连接件2可以灵活转动，因此便于工件快速对准悬挂，简单方便，易操作，提高了工件悬挂的准确度与效率。而且，由于第二连接件2的设置，工件不直接与第一连接件1对接，在受到外力时第二连接件2能够起到缓冲作用，减轻第一连接件1下端接口的磨损，使得第一连接件能够长期重复使用，节省成本，同时也提高了生产效率。另外，第二连接件2为轴向对称结构，可以理解为第二连接件2整体结构在轴向对称设计，但对于第二连接件2的具体形状不作具体限定，只要能够实现其与第一连接件1的轴向连接且能够在垂直于竖直轴方向上灵活转动即可。

作为一种优选实施方式，上述悬挂器还包括密封件3，密封件3在第一连接件1和第二连接件2外侧沿周向设置，且密封件3的上端与下部柱状体的上端面密封连接。

进一步地，密封件3的下端为自由端。

如图4所示，密封件3设置在第一连接件1和第二连接件2的外侧，且沿第一连接件1和第二连接件2的周向设置，而且密封件3的上端与下部柱状体的上端面密封连接，密封件3的下端处于自由状态，且向下朝向工件的方向延伸，因而第一连接件1和第二连接件2的连接处以及工件中需要密封的部分，均与外界隔离。

优选地，连接槽为燕尾槽，第二连接件2上端设有与燕尾槽转动连接的倒圆锥台连接块。如图6所示，下部柱状体下端设有连接槽，且连接槽为燕尾槽，第二连接件2上端设有与燕尾槽转动连接的倒圆锥台连接块，从而实现了第一连接件1与第二连接件2在垂直于轴向方向上灵活转动。

进一步地，上部柱状体为中空结构。如图5所示，第一连接件1的上部为中空结构，中空结构的设计增加了第一连接件1的强度，从而提高了整个悬挂器的稳定性。

优选地，固定机构包括第二连接件2下端的中空管状容置槽和工件锁定部件。如图5和图6所示，第二连接件2下端设有中空管状容置槽，中空管状容置槽和锁定部件共同组成工件的固定机构，从而将工件固定在第二连接件2上。

作为一种优选实施方式，锁定部件为中空管状容置槽侧壁上开设的贯通孔4以及穿过贯通孔4并连接工件的螺钉或销钉。如图6-图8所示，中空管状容置槽侧壁上开设有贯通孔4，通过螺钉或销钉贯穿贯通孔4，从而将工件固定在第二连接件2上，牢固，不晃动，稳定性强。

进一步地，贯通孔4设置有两个，且两个贯通孔4贯穿设置在第二连接件2上。本发明中对贯通孔4的数量不作具体限定，可以为2个、3个或4个等等，贯通孔4的数量与工件上设有的安装孔相对应，因此，只要能够将工件牢固连接在第二连接件2上即可满足要求。

作为一种可选实施方式，锁定部件为与中空管状容置槽配合的锁紧螺母(未图示)，例如管状容置槽的下端具有若干条轴向缝隙，外周面有螺纹，随着锁紧螺母与外周面上螺纹的配合，可通过所述轴向缝隙调整管状容置槽开口的大小，从而实现对工件的锁紧和放开。

优选地，第一连接件1为石英管。石英管具有耐高温且在高温下抗拉强度好的优势，稳定性强。

优选地，第二连接件2为氮化硅材质轴对称结构，氮化硅材料具有良好的耐腐蚀性能、导热性、耐热冲击和耐磨损性能，高温耐氧化性好，稳定性较强。

本发明公开了一种光纤拉丝生产系统，如图4所示，该光纤拉丝生产系统包括挂棒平台、拉丝炉6和上述的悬挂器，其中，上述工件为带尾柄光纤预制棒5，环形卡槽9与挂棒平台上设有的卡件卡接，拉丝炉6上设有密封部7和石英碗8，密封部7与密封件3自由端密封连接。

在上述实施例中，挂棒平台、拉丝炉6和悬挂器组合形成光纤拉丝生产系统，其中，上述工件为带尾柄光纤预制棒5，其中第一连接件1上设有的环形卡槽9与挂棒平台上设有的卡件卡接，从而将悬挂器悬挂在挂棒平台上，此外，环形卡槽9的表面采用磨砂方式，增加环形卡槽9的摩擦力，提高第一连接件1与挂棒平台连接的牢固性。带尾柄光纤预制棒5的原始尾柄503通过第二连接件2直接与第一连接件1连接，无需对原始尾柄503和变径区502进行切除，也无需额外对接尾管，减少带尾柄光纤预制棒5预处理工序，节约了人工及辅材，节省生产成本，同时也缩短了带尾柄光纤预制棒5上线拉丝的时间，提高了生产效率。而且，整个悬挂器设置在拉丝炉6的上方，且带尾柄光纤预制棒5正对拉丝炉6的炉口放置，拉丝炉6上设有密封部7和石英碗8，密封部7与密封件3自由端密封连接，从而将第一连接件1与第二连接件2的连接处，以及原始尾柄503和变径区502与外界隔离.因此，拉丝后期，密封件3下端插入拉丝炉6炉口密封系统后，密封件3可以隔绝拉丝炉与外界，防止外界空气进入炉腔，保证拉丝炉6内气流的稳定，从而保证拉丝的质量。

本发明还公开了一种光纤生产方法，该光纤生产方法基于上述的光纤拉丝生产系统，包括以下步骤：

利用第一连接件上部设有的环形卡槽将悬挂器悬挂在挂棒平台上，且环形卡槽的表面采用磨砂方式；

利用固定机构及锁定部件将带尾柄光纤预制棒的尾柄与第二连接件下端的中空管状容置槽连接；

调整悬挂器的位置，将带尾柄光纤预制棒与拉丝炉的炉口对齐；

带尾柄光纤预制棒的大尺寸前端进入拉丝炉发热腔，且上述密封部与密封件自由端密封连接；

进行光纤拉丝操作。

本发明公开的光纤拉丝生产系统及基于该系统的光纤生产方法具有以下优势：

(1)减少带尾柄光纤预制棒预处理工序，无需对原始尾柄及变径区进行切除，也无需额外对接石英管，节约了人力和辅材，同时缩短了带尾柄光纤预制棒上线拉丝的时间，提高了生产效率。

(2)第二连接件可以绕垂直轴灵活转动，便于带尾柄光纤预制棒挂棒时快速对准，操作简单、方便，减少了挂棒难度。

(3)密封件向下延伸，能够罩住带尾柄光纤预制棒与石英管的对接处，确保原始尾柄和变径区的密封，因而保证拉丝炉内气流的稳定，从而保证拉丝的质量。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。