[发明专利]一种光纤拉丝用炉顶气封装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种高温气封装置，尤其涉及一种光纤拉丝用炉顶气封装置。

背景技术

光纤制造的过程是将石英预制棒放入熔化炉内加热到石英软化，从炉底牵引出细的石英纤维（即光纤），熔化炉均使用石墨发热元件，需要往炉内通入保护气体（通常为氩气），这样炉内氩气的流动会对炉下引出的光纤造成很大影响，特别是光纤的直径，所以当前多数光纤制造厂均选用直径均匀的石英预制棒（注：经过延伸、精整，又称为精棒）拉丝，其直径偏差通常小于5mm。

随着竞争的加剧，各光纤厂均在探寻用未经处理的直径偏差大的预制棒（又称为毛棒，或Mother Preform）直接拉制光纤。毛棒拉丝的优点是可以较大的降低光棒的延伸、抛光、酸洗等后处理成本，但因为毛棒外径偏差大（通常达到20mm），对拉丝工艺提出了很大的挑战，主要问题是上述提到的光纤丝径波动大问题，技术难点就是如何确保在20mm（甚至更大）预制棒外径变化范围内炉顶的气封良好

当前毛棒拉丝现有技术方案有以下几个：

1、炉顶放置长管方案，其方法是在炉顶放置了一根长管，这样可以把棒用一根直径均匀的连接杆吊起放入长管内，连接杆处的气封因直径均匀，所以比较容易解决。但该方案存在缺点如下：结构复杂、增加了塔高和送棒行程、拆装炉不方便、炉内保护气需要用昂贵的氦气等。

2、石英棉方案，其方法是为了适应棒的外径变化，在上炉口处选用松软的高纯石英棉缠绕在缝隙处阻挡气体，该方法简单实用，但操作繁琐，使用的一致性和稳定性不佳。

3、复杂的气缸顶杆方案，其方法是在圆周方向布置若干微型气缸，每个气缸均通过推杆推动前段的密封件，从而可适应棒的外径变化。该方案缺点是：结构复杂、可靠性低。

发明内容

针对以上需求和现有装置的缺点，本发明的目的在于提供一种结构简单、可靠性高、方便维护、使用成本低光纤拉丝用炉顶气封装置。

本发明的技术内容为：一种光纤拉丝用炉顶气封装置，其特征是它包括自紧弹簧、环形底板、石墨气封环和上压环；在环形底板上从外向内依次设有一高凹口和一低凹口，在石墨气封环的内环口处沿圆周方向设有若干等分的切缝；若干石墨气封环叠加后使石墨气封环的外侧设置在高凹口上并由环形底板压紧，自紧弹簧设置在石墨气封环内环口下侧的低凹口处。

本发明与现有方案相比所具有的优点是：本发明结构简单，方便维护，使用成本低，气封可靠性高，自紧弹簧为无源器件，其拉力变化稳定、可靠，能适应预制棒直径变化范围大。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明中自紧弹簧的示意图。

图3本发明中石墨气封环密封状态时示意图。

图4为装置在光纤拉丝炉中的使用示意图。。

具体实施方式

    如图1、图2和图3所示，一种光纤拉丝用炉顶气封装置，其特征是它包括自紧弹簧1、环形底板2、石墨气封环3和上压环4；在环形底板2上从外向内依次设有一高凹口2.1和一低凹口2.2，在石墨气封环3的内环口处沿圆周方向设有若干等分的切缝3.1；若干石墨气封环3叠加后使石墨气封环3的外侧设置在高凹口2.1上并由环形底板2压紧，自紧弹簧1设置在石墨气封环3内环口下侧的低凹口处2.2。

    本发明的工作原理为，如图4所示，本发明通过环形底板2安装在光纤拉丝炉5的炉顶的入口处，光纤预制棒6送入光纤拉丝炉5炉内过程中，石墨气封环3内侧被预制棒6压向朝下方向并在自紧弹簧紧1的作用下贴在预制棒6表面，预制棒6外径变化时，自紧弹簧1可跟随它收放；

在自紧弹簧1作用下石墨气封环3内侧始终对预制棒6有压紧力，由于自紧弹簧1的收缩的作用，在预制棒6直径变化时石墨气封环3仍然有良好的密封效果。