一种改进型丙烷焊接光纤芯棒装置的制作方法

本实用新型涉及一种改进型丙烷焊接光纤芯棒装置，属光棒加工技术领域。

背景技术：

将预制棒包层和预制棒芯层两者组合而成的ric预制棒具有生产成本低，制造速率快的优点。但在组合前需要将短小的预制棒芯层一个一个焊接在一起构成长的芯棒，所述芯棒的长度与预制棒包层的长度相匹配，最终才能组装成为完整的光纤预制棒；所述芯棒的焊接质量对光纤成品的质量起着决定性作用。目前使用的丙烷焊接光纤芯棒玻璃车床上安装的三爪夹头受结构限制，与预制棒芯层的夹持接触面小，芯棒应力过度集中，易导致芯棒断裂，且夹持过程无法调整车床同心度；所述火焰操作台的喷头结构简陋，难以集中火焰，使得热场不均匀，焊缝宽，焊接质量差；此外，由于没有设置丙烷气调压阀和氧气调压阀，因此气控柜无法对丙烷与氧气的配比作精确监控和调整，难以满足所述芯棒的焊接质量和效率。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于，针对上述现有技术的不足，提供一种实现气控柜对丙烷气和氧气的压力、流量的精确控制和调整，有效增加三爪夹头与待焊接芯棒的夹持接触面，设置阵列排布的多喷嘴喷头，保证火焰集中、均匀，满足芯棒焊接工艺的高同心度、应力分散和焊缝窄的要求，操作简单安全的改进型丙烷焊接光纤芯棒装置。以解决现有技术夹持接触面小，芯棒应力过度集中易导致其断裂，且夹持过程无法调整车床同心度；及喷头结构简陋，难以集中火焰使得热场不均匀、焊缝宽、焊接质量差；因无丙烷气调压阀和氧气调压阀配置，导致气控柜无法对丙烷与氧气配比作精确监控和调整，难以满足所述芯棒的焊接质量和效率的问题。

本实用新型是通过如下的技术方案来实现上述目的的：

一种改进型丙烷焊接光纤芯棒装置，它包括机体、三爪夹头、火焰操作台、气控柜，其特征在于：机体一端安装有左床头，机体另一端活动安装有右床头，所述左床头和右床头上安装有三爪夹头；机体中间安装有火焰操作台，火焰操作台通过丙烷气管路与气控柜的一个输出端连接，火焰操作台通过氧气管路与气控柜的另一个输出端连接；所述三爪夹头包括垫爪，所述垫爪上制作有矩形槽，矩形槽内放置有矩形钢块，所述垫爪侧面制作有两个内六角圆柱螺钉孔，所述矩形钢块通过内六角圆柱螺钉孔固定在垫爪的矩形槽内；所述火焰操作台包括火焰喷灯，所述火焰喷灯的喷头由多个喷嘴阵列排布组成；所述丙烷气管路上设置有丙烷调压阀、丙烷浮子流量计、丙烷气动阀、丙烷针阀；所述氧气管路上设置有氧气调压阀，氧气浮子流量计、氧气气动阀、氧气针阀。

所述的矩形槽的体积为：l=30mm、w=15mm、h=10mm。

所述的矩形钢块的体积为：l=35mm、w=15mm、h=15mm。

所述的火焰喷灯的喷头由45个0.2mm喷嘴呈阵列排布组成。

所述的火焰操作台外侧装接有手轮。

所述的气控柜通过丙烷气管路上设置的丙烷调压阀和丙烷浮子流量计调节丙烷气体的压力和流量，调节丙烷气体压力为0.8～1.2bar；调节丙烷气体流量2.5～3.5nm³/h。

所述的气控柜通过氧气管路上设置的氧气调压阀和氧气浮子流量计调节氧气的压力和流量，调节氧气气体的压力为2.0～2.5bar；调节氧气气体的流量为8～12nm³/h。

本实用新型与现有技术相比的有益效果在于：

该改进型丙烷焊接光纤芯棒装置，通过在三爪夹头的垫爪开制方形槽放置方形钢块，增大垫爪与芯棒接触面积，避免芯棒应力过度集中导致断裂，同时通过微调方形钢块实现调整车床的同心度。设置火焰喷灯的喷头由45个0.2mm喷嘴阵列排布构成，经喷灯内部气流管路喷气使燃烧火焰集中度高，热场均匀，芯棒焊缝窄、焊接质量好。所述气控柜，主要控制丙烷和氧气，通过丙烷调压阀和丙烷浮子流量计及氧气调压阀和氧气浮子流量计控制调节丙烷气和氧气的压力和流量，将丙烷气和氧气的压力和流量分别控制在一定范围，完全满足芯棒焊接的生产工艺要求。解决了现有三爪夹头与芯棒夹持面积小，使得芯棒应力大易断裂，气控柜无丙烷调压阀和氧气调压阀设置，不能按照工艺要求对应调整控制丙烷气压力和氧气压力，及火焰操作台的喷头集中度低，热场不均匀，导致芯棒焊缝宽，焊接质量差，最终影响拉丝光纤成品质量的问题。

附图说明

图1为一种改进型丙烷焊接光纤芯棒装置的结构示意图；

图2为三爪夹头的结构示意图；

图3为火焰喷灯的轴测结构示意图；

图4为火焰喷灯的主视结构示意图；

图5为气控柜控制丙烷气和氧气的工作流程示意图。

图中：1机体，2三爪夹头，3火焰操作台，4丙烷气管路，5氧气管路，6气控柜；

101左床头，102右床头；

201垫爪，202矩形钢块，203内六角圆柱螺钉孔；

301喷头，302喷嘴，303手轮；

401丙烷调压阀，402丙烷浮子流量计，403丙烷截止阀，404丙烷气动阀，405丙烷针阀；

501氧气调压阀，502氧气浮子流量计，503氧气截止阀，504氧气气动阀，505氧气针阀。

具体实施方式

下面结合附图对该改进型丙烷焊接光纤芯棒装置的实施方式作进一步详细说明：

该改进型丙烷焊接光纤芯棒装置包括机体1、三爪夹头2、火焰操作台3和气控柜6，机体1一端安装有左床头101，机体1另一端活动安装有右床头102，所述左床头101和右床头102上分别安装有三爪夹头2；机体1中间安装有火焰操作台3，火焰操作台3通过丙烷气管路4与气控柜6的一个输出端连接，火焰操作台3通过氧气管路5与气控柜6的另一个输出端连接；所述三爪夹头2包括垫爪201，所述垫爪201上制作有矩形槽，矩形槽内放置有矩形钢块202，所述垫爪201侧面制作有两个内六角圆柱螺钉孔203，所述矩形钢块202通过内六角圆柱螺钉孔203固定在垫爪201的矩形槽内；所述火焰操作台3包括火焰喷灯，所述火焰喷灯的喷头301由多个喷嘴302阵列排布组成；所述丙烷气管路（4）上设置有丙烷调压阀401、丙烷浮子流量计402、丙烷截止阀403、丙烷气动阀404、丙烷针阀405；所述氧气管路5上设置有氧气调压阀501，氧气浮子流量计502、氧气截止阀503、氧气气动阀504、氧气针阀505。

所述的矩形槽201的尺寸为：l=30mm、w=15mm、h=10mm。

所述的矩形钢块202的尺寸为：l=35mm、w=15mm、h=15mm。

所述的火焰喷灯的喷头301由45个0.2mm喷嘴302呈阵列排布组成。

所述的火焰操作台3外侧装接有手轮303。

所述的气控柜6通过丙烷气管路4上设置的丙烷调压阀401和丙烷浮子流量计402调节丙烷气体的压力和流量，调节丙烷气体压力为0.8～1.2bar；调节丙烷气体流量为2.5～3.5nm³/h。

所述的气控柜6通过氧气管路5上设置的氧气调压阀501和氧气浮子流量计502调节氧气的压力和流量，调节氧气气体的压力为2.0～2.5bar；调节氧气气体的流量为8～12nm³/h。（参见图1～5）。

所述机体1上也设置有两个手轮303。

该改进型丙烷焊接光纤芯棒装置的工作过程为：

1）焊接芯棒前准备工作，车床同心度校验；松开安装在左床头101和右床头102上的三爪夹头2（参见图1），将两根校验棒分别放在所述三爪夹头2的垫爪201上，转动扳手使垫爪201慢慢夹紧校验棒，夹紧后打开离合器，三爪夹头2开始转动，观察校验棒是否摆动，若摆动便关闭离合器，松动垫爪201上安装在内六角圆柱螺钉孔203上的螺钉，对矩形钢块202进行微调，调整车床与校验棒的同心度，调整后用百分表对校验棒同心度进行测试，直至同心度误差≦0.2mm。

2）将两根芯棒放在左床头101、右床头102的三爪夹头2上，夹紧芯棒后打开离合器，三爪夹头2开始转动，拨动手轮303使火焰操作台3的火焰喷灯移动至左床头101芯棒的右下方，再通过机体1上对应安装的手轮303移动右床头102，使三爪夹头2夹持的芯棒左端处于火焰喷灯的喷嘴302的上方，调节喷头301的转速为20r/min～25r/min。

3）打开气控柜6，并分别打开丙烷截止阀403和氧气截止阀503，调节丙烷调压阀401、氧气调压阀501、丙烷浮子流量计402、氧气浮子流量计502，使丙烷气体、氧气气体压力和流量满足生产工艺要求，当丙烷气体压力调整为0.8～1.2bar，氧气气体压力调整为2.0～2.5bar；丙烷气体流量调整为2.5～3.5nm³/h，氧气气体流量调整为8～12nm³/h时，按下气控柜6相应气体开关控制键，使丙烷气动阀404和氧气气动阀504弹开，丙烷气和氧气各自通过丙烷气管路4、氧气管路5输送至丙烷针阀405和氧气针阀505处。（参见图1、图4）。

4）芯棒焊接，打开火焰操作台3上的丙烷针阀405，丙烷气体到达喷嘴302处，用点火枪点燃丙烷后打开氧气针阀505，调节丙烷与氧气的混合配比为1:5，使火焰分布均匀并呈蓝色，开始芯棒焊接，芯棒烧至呈乳白色后,移动右床头102使两根芯棒进行对接，芯棒焊接完成后，依次关闭氧气针阀505、丙烷针阀405，按下气控柜6的停止按钮。（参见图2、图3）。

该改进型丙烷焊接光纤芯棒装置，通过改进后的垫爪201避免芯棒应力过度集中，并实现车床同心度的调整；火焰喷灯的喷嘴302呈矩阵排列，配合火焰喷灯的喷头301内通气管路的聚焦设计，使得燃烧火焰集中、热场均匀，焊接芯棒的焊缝窄、质量好；气控柜6通过丙烷调压阀401与丙烷浮子流量计402对丙烷和氧气的配比进行监控和调整，完全满足工艺对丙烷流量、压力、配比调整及控制的需求；有效提升了芯棒的焊接质量和效率，最终保证了光纤制造质量的提升和制造成本的节降。

以上所述只是本实用新型的较佳实施例而已，上述举例说明不对本实用新型的实质内容作任何形式上的限制，所属技术领域的普通技术人员在阅读了本说明书后依据本实用新型的技术实质对以上具体实施方式所作的任何简单修改或变形，以及可能利用上述揭示的技术内容加以变更或修饰为等同变化的等效实施例，均仍属于本实用新型技术方案的范围内，而不背离本实用新型的实质和范围。