專利名稱：一種石英玻璃的氫氧焰燃燒器的制作方法
專利說明
一、技術(shù)領(lǐng)域本實(shí)用新型涉及一種石英玻璃氫氧焰燃燒器(簡稱石英噴燈)的結(jié)構(gòu)。
二、技術(shù)背景現(xiàn)有氫氧焰燃燒器(簡稱石英噴燈)主要用于把光纖預(yù)制棒(即光纖母棒)和石英玻璃尾棒在高溫下熔接，熔接好的母棒就進(jìn)入拉絲工序，完成光纖產(chǎn)品的制造。光纖是用光通信傳輸?shù)?，屬于光纖制造領(lǐng)域。
本實(shí)用新型的噴燈是母棒熔接中的核心裝置，除此之外，還具有對(duì)母棒進(jìn)行拋光和退火的功能。拋光母棒可以去除表面雜質(zhì)，增強(qiáng)光纖強(qiáng)度，退火母棒可以消除它的內(nèi)應(yīng)力，防止母棒炸裂，造成浪費(fèi)。國外有些工廠采用金屬噴燈，如德國的阿諾特(Anold)，美國立頓(Litton)等，金屬噴燈在高溫加熱的情況下，容易產(chǎn)生金屬氧化物，會(huì)隨噴燈移動(dòng)沾污在光纖母棒的表面，造成光纖斷纖的增加，影響強(qiáng)度。
光纖母棒的制造是屬于技術(shù)密集、工藝復(fù)雜的產(chǎn)品，已經(jīng)商用化。其典型產(chǎn)品尺寸為外徑60mm，長度1m，大約可拉光纖200公里左右。光纖的外徑是125微米，每27克光棒可以拉制光纖長度1公里。鑒于母棒價(jià)格較為昂貴，為了充分利用母材拉纖，因此才采用加接尾棒的方法來解決，已取得滿意的效果。因?yàn)槲舶舨牧弦彩鞘⒉Ａ?，和母棒相似，所以膨脹系?shù)相匹配。因此石英玻璃氫氧焰燃燒器(簡稱石英噴燈)是光纖拉制中的必備裝置。
然而現(xiàn)有的石英氫氧焰燃燒器還存在火焰的均勻性差，會(huì)影響石英噴燈熔接、拋光作業(yè)的質(zhì)量。
下面說明使用石英噴燈熔接、拋光作業(yè)的要點(diǎn)1、對(duì)中在專用的水平玻璃車床的兩端卡爪中裝上母棒和尾棒調(diào)節(jié)對(duì)中。
2、熔接對(duì)兩種棒熔接部位大約各10cm處，使用噴燈，來回往復(fù)移動(dòng)，高溫加熱(大約2100-2200℃)約8-10分鐘，充分熔融連接部，屆時(shí)輕推母棒和尾棒熔接起來，如果熔接不充分，會(huì)引起連接部的斷裂。
3、退火為了消除在連接部因高溫加熱造成的應(yīng)力，使用本實(shí)用新型的石英噴燈，控制其火焰溫度(較低溫度下)進(jìn)行烘烤大約5-8分鐘即可。
4、加接輔助尾棒在母棒的另一端加接輔助尾棒，作為支撐用，其目的是為方便母棒拋光，方法同2。
5、母棒拋光為去除表面雜質(zhì)和微裂紋，對(duì)母棒進(jìn)行一次全長度的拋光，控制氫氧氣流量、石英噴燈移速，對(duì)母棒表面進(jìn)行高溫加熱，大約在2000-2100℃左右。
6、卸棒將石英燈頭移到輔助尾燈接頭處，加熱(燒軟)1分鐘后，外移卡座，關(guān)機(jī)，待冷后卸棒完畢。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種石英玻璃的氫氧焰燃燒器，使用5-8支單咀石英噴燈，在中圓弧內(nèi)等分均布，中圓弧的圓心即噴燈的火焰焦點(diǎn)設(shè)計(jì)在母棒的中心至1/3母棒直徑地方，單咀噴燈插入密封的金屬燈座，金屬燈座采用球關(guān)節(jié)連接，對(duì)燈頭可以360度隨意調(diào)節(jié)。中圓弧的半徑大約是20-30cm。
本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)是在5-8支單咀石英噴燈分別使用A、B二種型號(hào)的噴燈設(shè)計(jì)。A型噴燈(見圖2)單管7芯，1只中芯6只燈芯環(huán)狀結(jié)構(gòu)均布。B型噴燈(見圖3)單管5芯，1只中芯4只燈芯環(huán)狀結(jié)構(gòu)均布。
本實(shí)用新型的特點(diǎn)是本裝置石英噴燈是使用氫氧火焰，已具有熔接、拋光和退火的三種功能，滿足了上述作業(yè)要點(diǎn)2、3、4、5的條件。其指標(biāo)為可控的溫度范圍1000-2300℃，熱區(qū)寬度10-100mm。均能滿足工藝要求，火焰的均勻性好。
本裝置的噴燈選用材料為石英玻璃。其優(yōu)點(diǎn)是耐高溫、硬度高、雜質(zhì)少、易制作，其造價(jià)為金屬噴燈的1/4，它具有加工精度高，體積小的優(yōu)點(diǎn)，經(jīng)實(shí)踐對(duì)比使用，本裝置的石英噴燈已在加工作業(yè)上取得明顯優(yōu)良效果。
本實(shí)用新型噴燈遵循了馬格納斯定律，被加熱的光纖母棒應(yīng)均勻地被火焰包絡(luò)，達(dá)到均勻加熱。噴燈的火焰焦點(diǎn)設(shè)計(jì)在母棒的中心(230mm)或1/3母棒直徑地方，見圖1。圖4所示石英噴燈燃?xì)饬髁繅毫Ψ植紲y定表明噴燈的火焰焦點(diǎn)集中。
本裝置使用5-8支單咀石英噴燈，在中圓弧內(nèi)等分均布，單咀噴燈插入密封的金屬燈座機(jī)金屬燈座采用球關(guān)節(jié)連接，對(duì)燈頭可以360度隨意調(diào)節(jié)。在5-8支單咀石英噴燈分別使用A、B二種型號(hào)的噴燈設(shè)計(jì)。
對(duì)使用熔接直徑60mm的均勻棒，對(duì)本設(shè)計(jì)實(shí)用新型的噴燈進(jìn)行燃?xì)饬髁糠植嫉臏y定，見圖4。A型噴燈(見圖2)單管7芯，1中芯6燈芯環(huán)狀結(jié)構(gòu)均布，芯管徑過0.9mm。
四

圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖圖2為本實(shí)用新型A型單咀石英噴燈截面(圖2A)和俯視(圖2B)結(jié)構(gòu)示意圖圖3為本實(shí)用新型B型單咀石英噴燈截面(圖3A)和俯視(圖3B)結(jié)構(gòu)示意圖圖4為本實(shí)用新型進(jìn)行燃?xì)饬髁糠植嫉臏y定，圓心為母棒的中心，同心圓為等壓力線。
圖中所示1為被加工工件——光纖母棒，圖中所示2即單咀石英噴燈(A，B型)，圖中所示3為噴燈支架的球關(guān)節(jié)，圖中所示4為石英噴燈整體底座。中芯5、燈芯6。
五具體實(shí)施方式
本實(shí)施例石英玻璃的氫氧焰燃燒器，使用6支單咀石英噴燈，在半徑大約25cm的中圓弧內(nèi)等分均布，中圓弧的圓心即噴燈的火焰焦點(diǎn)設(shè)計(jì)在母棒的中心，單咀噴燈插入密封的金屬燈座，金屬燈座采用球關(guān)節(jié)連接，對(duì)燈頭可以360度隨意調(diào)節(jié)。
在6支單咀石英噴燈分別使用A、B二種型號(hào)的噴燈設(shè)計(jì)。A型噴燈(見圖2)單管7芯，1只中芯6只燈芯環(huán)狀結(jié)構(gòu)均布，芯管徑為0.9mm。B型噴燈(見圖3)單管5芯，1只中芯4只燈芯環(huán)狀結(jié)構(gòu)均布，芯管徑1.3mm。
A型單咀噴燈火焰包括面大，高溫區(qū)寬，用在噴燈的外側(cè)見圖2。
B型單咀噴燈燈芯少，火焰容易聚焦，用在噴燈的里面，見圖3。
權(quán)利要求1.一種石英玻璃的氫氧焰燃燒器，其特征是用5-8支單咀石英噴燈，在一個(gè)中圓弧內(nèi)等分均布，中圓弧的圓心即噴燈的火焰焦點(diǎn)設(shè)計(jì)在母棒的中心至1/3母棒直徑地方，單咀噴燈插入密封的金屬燈座，金屬燈座采用球關(guān)節(jié)連接。
2.由權(quán)利要求1所述的石英玻璃的氫氧焰燃燒器，其特征是所述單咀石英噴燈分別使用二種結(jié)構(gòu)的噴燈，一種噴燈單管7芯，1只中芯6只燈芯環(huán)狀結(jié)構(gòu)均布，另一種噴燈單管5芯，1只中芯4只燈芯環(huán)狀結(jié)構(gòu)均布。
3.由權(quán)利要求1所述的石英玻璃的氫氧焰燃燒器，其特征是中圓弧的半徑為20-30cm。
4.由權(quán)利要求1所述的石英玻璃的氫氧焰燃燒器，其特征是在單管7芯噴燈用在噴燈的外側(cè)，單管5芯噴燈用在噴燈的里面。
專利摘要一種石英玻璃的氫氧焰燃燒器，使用5－8支單嘴石英噴燈，在中圓弧內(nèi)等分均布，中圓弧的圓心即噴燈的火焰焦點(diǎn)設(shè)計(jì)在母棒的中心至1/3母棒直徑地方，單嘴噴燈插入密封的金屬燈座，金屬燈座采用球關(guān)節(jié)連接，對(duì)燈頭可以360度隨意調(diào)節(jié)。中圓弧的半徑大約是20－30cm。本實(shí)用新型噴燈遵循了馬格納斯定律，被加熱的光纖母棒應(yīng)均勻地被火焰包絡(luò)，達(dá)到均勻加熱。噴燈的火焰焦點(diǎn)設(shè)計(jì)在母棒的中心(230mm)或1/3母棒直徑地方。
文檔編號(hào)F23D14/00GK2557813SQ0226300
公開日2003年6月25日 申請(qǐng)日期2002年7月10日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月10日
發(fā)明者梁樂天 申請(qǐng)人:江蘇法爾勝光子有限公司