一种生产光纤预制棒设备的反应釜的制作方法

本发明涉及光纤预制棒制造领域，尤其是涉及一种生产光纤预制棒的反应釜。

背景技术：

光纤预制棒是具有特定折射率剖面并用于制造光导纤维(简称光纤)的石英玻璃棒。预制棒一般直径为几毫米至几十毫米(俗称光棒)。光纤的内部结构就是在预制棒中形成的。因为预制棒的制作是光纤工艺中最重要的部分，所以从20世纪70年代末期开始规模生产光纤以来，对光纤预制棒制造技术的研究和完善改进就从来没有间断过。

在光纤预制棒的制造过程中，其外包层常常采用ovd法制备，ovd法具有效率高、灵活性强、经济效益好等优点。如：中国专利cn107188404公开的一种使用有机硅制备高质量光纤预制棒的方法，该方法通过控制喷灯和芯棒的相对移动速度、喷灯与芯棒的相对旋转速度、燃气与氧气的比例、有机硅载气比例和箱体内风速，最终优化ovd沉积第一层的反应温度，从而使得芯棒上第一层sio2沉积物的粒径大小介于20nm～200nm、且粒径分布均匀，获得烧结后光棒界面质量好的光纤预制棒。

为了克服传统光纤预制棒ovd沉积制备装置不能对靶棒粉尘沉积不均匀处进行调节的问题，中国专利cn107540208a公开了一种采用ovd法的具有调节功能的光纤预制棒生产设备，该生产设备通过两个夹持机构从靶棒的两端对靶棒进行固定，而后利用拉动机构带动移动平台平移，实现对靶棒外周各处进行粉尘沉积，加长了光纤预制棒的长度，不仅如此，通过升降机构改变喷灯与靶棒的距离，实现靶棒外周粉尘沉积的调节，保证靶棒外周各处粉尘沉积均匀。

然而，上述制备装置的喷灯是向上喷烧使材料沉积在靶棒上，而没有沉积在靶棒上的材料则会在反应釜内凝结落下，部分材料会落在靶棒的上端，使生产出的光纤预制棒出现杂质，提高光纤预制棒的不及格率。

技术实现要素：

本发明为了解决上述问题而提供的一种生产光纤预制棒设备的反应釜，所述反应釜位于机架上，所述反应釜包括反应箱、密封门、送气管、排气管、门叶和密封罩，所述反应箱设有从所述反应箱延伸形成的支撑固定架，所述反应箱通过所述支撑固定架固定在所述机架上，所述送气管为多个，多个送气管与所述反应箱连通，所述排气管从所述反应箱的内部延伸至外部，所述密封门通过所述门叶可转动地设置在所述反应箱上，所述密封罩位于所述反应箱的上端。

进一步地，所述密封罩包括第一翻盖和第二翻盖，所述第一翻盖和所述第二翻盖共同形成所述密封罩，所述第一翻盖和所述第二翻盖可转动地设置在所述反应箱的上端，所述反应箱还包括密封气缸，所述密封气缸可转动地设置在所述反应箱上，所述第一翻盖和所述第二翻盖分别与所述密封气缸的输出端形成固定。

进一步地，所述反应釜还包括红外测温仪，所述红外测温仪固定在所述反应箱下方，所述反应箱下端设有可供所述红外测温仪检测的第二玻璃窗口和可供靶棒移动的第三玻璃窗口。

进一步地，所述反应箱上设有多个锁扣，所述锁扣包括锁扣基座、转动螺杆和锁扣螺母，所述锁扣基座固定在所述反应箱上，所述转动螺杆可转动地设置在所述锁扣基座，所述锁扣螺母与所述转动螺杆啮合，所述锁扣螺母上具有所述限位板，所述限位板可嵌入至所述密封门。

进一步地，所述密封门上设有由多个玻璃叠加而成可供工作人员观察的第一玻璃窗口和多个气管端口，多个气管端口与所述第一玻璃窗口内部连通。

进一步地，所述密封门还包括激光接收板，所述激光接收板可转动地设置在所述机架上。

本发明的有益效果在于：上述生产光纤预制棒的反应釜中送气管向反应箱的内部送气，排气管将反应箱内部的废气排出，并且送气管的送气速度大于排气管的排气速度，在反应箱中形成正压，这样可以防止外界的杂质进入反应箱中，第一翻盖和第二翻盖能够在光纤预制棒制备时关闭，防止空气中的杂质进入反应釜内，同时也能在光纤预制棒制备完成后打开，便于取出靶棒，红外测温仪可检测火焰的状况，防止火焰异常导致影响喷灯机构喷烧沉积，使光纤预制棒产生不良品，密封门可通过门叶打开反应箱，进而清洁反应箱内的沉积废渣，多个锁扣可以保证密封门压紧在反应箱上，防止反应时产生压力将密封门打开，工作人员可透过第一玻璃窗口观察反应状况，若观察出反应产生异常时，工作人员可及时通过喷灯供气柜停止反应，可通过气管端口向第一玻璃窗口内充保护气体以保护第一玻璃窗口。

附图说明

图1为本发明涉及的生产设备的示意图；

图2为本发明涉及的容纳室的示意图；

图3为本发明涉及的基座和支撑架的示意图；

图4为本发明涉及的升降机构的示意图；

图5为本发明涉及的运输架的示意图；

图6为本发明涉及的横移机构的示意图；

图7为本发明涉及的横移机构的另一示意图；

图8为本发明涉及的旋转机构示意图；

图9为本发明涉及的运输架的另一示意图；

图10为本发明涉及的反应釜的示意图；

图11为本发明涉及的反应釜和容纳室的示意图；

图12为本发明涉及的锁扣的示意图；

图13为本发明涉及的喷灯机构的示意图；

图14为本发明涉及的第一调节机构的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步阐述：

结合图1-3所示，一种光纤预制棒的生产设备，包括机架1、反应釜2、配重机构3、送料机构4、喷灯机构5、氦氖激光器感应6和喷灯供气柜7，反应釜2、配重机构3、送料机构4、喷灯机构5、氦氖激光器感应6和喷灯供气柜7位于机架1上，喷灯装置5与反应釜2的下端对齐，送料机构4可相对配重机构3移动，送料机构4位于反应釜2上方。

请结合附图1-3所示，具体地，机架1包括基座11、支撑架12、运输架13、容纳室14和检修梯15，基座11部分下沉于地面，喷灯供气柜7、支撑架12和容纳室14分别位于基座11上端，支撑架12与容纳室14对齐，运输架13固定于支撑架12的上端，检修梯15位于地面上，检修梯15与基座11对齐，检修梯15从地面延伸至基座11上端。反应釜2位于容纳室14上端，喷灯机构5位于容纳室14的内部，配重机构3位于运输架13上，氦氖激光器感应6位于支撑架12内。

气相沉积设备工作时，利用送料机构4将靶棒固定好并将靶棒移至反应釜2中，喷灯机构5对靶棒进行喷烧沉积，与此同时，送料机构4控制靶棒进行旋转，从而使气体燃烧均匀的沉积在靶棒上进行反应，在喷烧沉积的过程中，配重机构3和送料机构4通过共同作用将靶棒缓慢提升。在反应过程中，同时向反应釜2内部送气以及向外部排气，并且送气速度大于排气速度，在反应釜2中形成正压，这样可以防止外界的杂质进入反应釜中。当靶棒烧结沉积到氦氖激光器感应6，喷灯机构5对靶棒停止喷烧沉积，配重机构3和送料机构4共同作用，靶棒向上提升一段设定的距离，喷灯机构5继续喷烧沉积；当送料机构4提升至设定高度时，烧结沉积完成，喷灯机构5停止工作将靶棒移出反应釜2，送料机构4将其送出反应釜2进行卸料。同时，工作人员可通过检修梯15达到基座11的上端，可透过反应釜2观察喷灯机构5对靶棒的喷烧沉积状态，喷灯供气柜7为喷灯机构5提供气体材料。

送料机构4包括升降机构41、横移机构42和旋转机构43，横移机构42设置在升降机构41上，旋转机构43设置在横移机构42上。在送料和沉积反应时，将靶棒安装在旋转机构43上，通过横移机构4控制靶棒左右移动，通过升降机构41控制靶棒送入或送出反应釜3，通过旋转机构43控制靶棒旋转。

结合图4、图5和图9所示，升降机构41包括第一升降电机411、升降丝杆座412、第二升降电机413、多个支撑板414、升降丝杆415、升降电机座416、升降螺母417、升降滑块418、升降导轨419、升降行程开关4191和升降传感器4192，升降滑块418通过多个支撑板414可移动地设置在升降导轨419上，横移机构42固定在升降滑块418上，升降丝杆415通过升降丝杆座412固定在运输架13上，第一升降电机411与升降丝杆415的一端形成转动连接，升降螺母417与升降丝杆415啮合，第二升降电机413通过升降电机座416固定在升降滑块418的内表面，第二升降电机413的输出端与升降螺母417形成皮带连接，升降行程开关4191为两个，一个升降行程开关4191位于升降导轨419的一端，另一个升降行程开关4191位于升降导轨419的另一端，升降传感器4192位于两个升降行程开关4191之间，升降机构41还包括升降拖链44和升降联动块441，升降拖链44的一端固定在运输架13，另一端与升降联动块351形成固定，升降联动块351固定在升降滑块418上，升降机构41还包括防尘板45和从防尘板45弯曲形成的防尘支撑块451，防尘板45通过防尘支撑块451固定在运输架13上，防尘板45可穿置于横移机构42与升降滑块418之间。其中，通过第一升降电机411和可以驱动横移丝杆429旋转，从而使升降螺母417发生升降并且带动横移机构42进行升降，第二升降电机413驱动升降螺母417旋转，加快升降滑块418移动速度；升降丝杆415通过第一升降电机411和第二升降电机413共同作用下转动，加快升降滑块418移动速度，同时保证升降滑块418有足够的动力移动；升降拖链35限定升降机构41的移动距离；防尘板45保护升降丝杆415，防止人手或者异物进入工作区，以免造成人体伤害或损坏设备；通过升降传感器4191可以限制升降滑块418的移动距离。

请结合图6-9所示，横移机构42包括横移外壳421、横移导轨422、横移电机423、横移丝杆座424、横移螺母425、横移拖链426、横移面板427、横移滑块428、横移丝杆429、横移行程开关4221和横移传感器4222，横移外壳421与升降滑块418形成固定，横移丝杆429通过横移丝杆座424固定在横移外壳421的内表面，横移电机423与横移丝杆429的一端形成转动连接，横移螺母425与横移丝杆429啮合，横移导轨422固定在横移外壳421的内表面，横移滑块428可移动地设置在横移导轨422上，横移滑块428与横移螺母425形成固定，横移面板427固定在横移外壳421上，横移面板427两侧与横移外壳421形成空隙，横移滑块428沿空隙向外延伸并与旋转机构43形成固定，横移行程开关4221为两个，一个横移行程开关4221位于横移导轨422的一端，另一个横移行程开关4221位于横移导轨422的另一端，横移传感器4222位于两个横移行程开关4221之间，横移机构42还包括横移联动板436，横移拖链426一端固定在横移外壳421，另一端与横移联动板436形成固定，横移联动板436与旋转机构43形成固定。其中，通过横移电机423可以驱动横移丝杆429旋转，从而使横移螺母425发生横移并且带动旋转机构43进行横移；通过横移导轨422和横移滑块428的配合可以限定旋转机构43的移动方向，使其横移更加平稳，避免摆动；横移拖链426保护旋转机构43的线缆按预定的轨道运动；通过横移传感器4222可以限制横移滑块428的移动距离。

请结合图8和图9所示，旋转机构43包括旋转电机431、旋转支架432、旋转座433和转盘434，旋转支架432与横移滑块428形成固定，旋转电机431固定在旋转支架432，旋转座433可转动地设置在旋转支架432上，旋转电机431与旋转座433形成转动连接，旋转座433与转盘434形成固定，转盘434设有多个卡爪435和引杆438，多个卡爪435固定在转盘434的下表面并且沿圆周排列，引杆438的上端通过多个卡爪435固定在转盘434下端，引杆438的下端与靶棒形成固定旋转机构43还包括防尘壳437，防尘壳437固定在旋转支架432上。其中，通过多个卡爪435可以将靶棒固定，再利用旋转电机431带动转盘434转动，从而实现靶棒的旋转，使材料可以均匀地沉积在靶棒上；防尘壳437防止人手或异物进入工作区，以免造成人体伤害或损伤设备。

请结合图5和图9所示，配重机构3包括配重物35、配重导轨32、钢绳33和多个定滑轮34，配重导轨32位于运输架13的表面，配重导轨32与升降导轨419相对设置，配重物35可沿配重导轨32上下移动，多个定滑轮34位于运输架13上端，钢绳33可通过多个定滑轮34改变牵引方向，钢绳33的一端固定在配重物35上，另一端固定在升降滑块418上，配重物35和升降滑块418分别具有吊环36，钢绳33通过吊环36分别与配重物35和升降滑块418形成固定，使升降滑块418可与配重物35形成相对移动，配重机构3还包括配重外壳31，配重外壳31包覆在多个定滑轮34和配重物35的外表面。其中，升降滑块418可随着配重物35的下降而上升，使升降滑块418上升时耗能更低；多个定滑轮34改变钢绳33的运动方向，使升降滑块418和配重物35可设置于不同平面，更能节省空间且使配重机构3结构更合理；配重外壳31可保护定滑轮34防止人手或者异物进入工作区，以免造成人体伤害或者损害设备。

请结合图10-12所示，反应釜2包括反应箱21、密封门22、送气管23、排气管24、门叶25、密封罩27和红外测温仪28，反应箱21设有从反应箱21延伸形成的支撑固定架211，反应箱21通过支撑固定架211固定在支撑架12上，送气管23为多个，多个送气管23与反应箱21连通，排气管33从反应箱21的内部延伸至外部，密封门22通过门叶25可转动地设置在反应箱21上，密封罩27位于反应箱21的上端，密封罩27包括第一翻盖271和第二翻盖272，第一翻盖271和第二翻盖272共同形成密封罩27，第一翻盖271和第二翻盖272可转动地设置在反应箱21的上端，反应箱21还包括密封气缸273，密封气缸273可转动地设置在反应箱21上，第一翻盖271和第二翻盖272分别与密封气缸273的输出端形成固定，密封罩27上具有可供引杆438通过的通孔274，防止靶棒触碰到密封罩27，红外测温仪28固定在反应箱21下方，反应箱21下端设有可供红外测温仪28检测的第二玻璃窗口223和可供靶棒移动的第三玻璃窗口224。在反应过程中，送料机构4将靶棒送至反应箱21的内部，送气管23向反应箱21的内部送气，排气管24将反应箱21内部的废气排出，并且送气管23的送气速度大于排气管24的排气速度，在反应箱21中形成正压，这样可以防止外界的杂质进入反应箱21中。其中，第一翻盖271和第二翻盖272能够在光纤预制棒制备时关闭，防止有尘埃进入反应釜2内，同时也能在光纤预制棒制备完成后打开，便于取出靶棒；红外测温仪28可检测火焰的状况，防止火焰异常导致影响喷灯机构5喷烧沉积，使光纤预制棒产生不良品；密封门22可通过门叶25打开反应箱21，进而清洁反应箱21内的沉积废渣。

反应箱21上设有多个锁扣26，锁扣26包括锁扣基座261、转动螺杆262和锁扣螺母263，锁扣基座261固定在反应箱21上，转动螺杆262可转动地设置在锁扣基座261，锁扣螺母263与转动螺杆262啮合，锁扣螺母263上具有限位板264，限位板264可嵌入至密封门22，密封门22可通过多个锁扣26固定，使密封门22能够保证良好的气密性，密封门22上设有由多个玻璃叠加而成可供工作人员观察的第一玻璃窗口221和多个气管端口222，多个气管端口222与第一玻璃窗口221内部连通，可通过气管端口222向第一玻璃窗口221内充保护气体以保护第一玻璃窗口221，密封门22还包括激光接收板225，激光接收板225可转动地设置在容纳室14上，当密封门22打开时，将激光接收板225上的旋钮螺丝松开后，激光接收板225可旋转至反应箱21下方。其中，多个锁扣可以保证密封门22压紧在反应箱21上，防止反应时产生压力将密封门22打开；工作人员可透过第一玻璃窗口221观察反应状况，若观察出反应产生异常时，工作人员可及时停机处理异常；可通过气管端口222向第一玻璃窗口221内充保护气体以保护第一玻璃窗口221。

请结合图13-14所示，喷灯机构5上包括多个喷灯组件56，喷灯组件56包括喷灯51、喷灯固定架53、第一调节机构52、第二调节机构54和第三调节机构55，第一调节机构52包括调节滑块521、调节基座522、调节导轨523、调节丝杆524、锁紧旋母525、调节旋钮526、调节螺母527和调节丝杆座529，调节导轨523固定在调节基座522上，调节滑块521通过调节导轨523可移动地设置在调节基座522上，调节丝杆524通过调节丝杆座529固定在调节基座522上，调节旋钮526与调节丝杆524的一端形成转动连接，调节螺母527与调节丝杆524啮合，调节螺母527与调节滑块521固定，锁紧旋母525固定在调节丝杆座529，锁紧旋母525可选择性与调节旋钮526抵触，第一调节机构52包括标尺，标尺包括指针57和刻度58，指针57固定在调节滑块521上，刻度58固定在调节基座522上，指针57指向刻度58，第一调节机构52、第二调节机构54和第三调节机构55的结构尺寸相同，第二调节机构54与第三调节机构55呈90°固定在第三调节机构55的调节滑块521上，第一调节机构52呈竖直状态固定在第二调节机构54的调节滑块521上，第一调节机构52还设有加强板528，加强板528将第一调节机构52的调节基座522与第二调节机构54的调节滑块521形成固定，喷灯固定架53与第一调节机构52的调节滑块521形成固定，喷灯51可转动地设置在喷灯固定架53。其中，第一调节机构52、第二调节机构54和第三调节机构55能够多角度调整喷灯51的位置，同时能经过标尺精确控制调节的距离；喷灯51能够转动，保证多个喷灯51能够喷烧沉积均匀。

特别指出的是，本发明中的术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

以上所述实施例，只是本发明的较佳实例，并非来限制本发明的实施范围，故凡依本发明申请专利范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本发明专利申请范围内。