一种用于OVD工艺沉积光纤预制棒的喷灯组件的制作方法

本发明涉及一种用于OVD工艺沉积光纤预制棒的喷灯组件，属于光纤制造设备技术领域。

背景技术：

外部气相化学沉积工艺即OVD（Outside Vapor Deposition）工艺是光纤预制棒制备中的主要工艺方法之一。该工艺通过喷灯在靶棒外部喷上气相原料，使原料与氧气在高温下产生化学反应生成二氧化硅细颗粒，并通过热涌效应将颗粒沉积到靶棒上，形成粉末预制棒的芯部和包层。喷灯与靶棒之间进行相对运动，从而使得二氧化硅细微颗粒逐层沉积在靶棒上直至达到设计重量和直径，得到光纤预制棒的中间产品。靶棒通常水平夹持并旋转，喷灯组件沿靶棒轴线缓慢移动喷射。喷灯组件是OVD工艺的关键部分。现有的喷灯组件如专利EP0800490B1中所公开的，主要由灯头、分配环、料管及灯座组成，该喷灯组件的喷料口为圆形，而反应气体也是以料管为中心成圆环形分布。在实际使用时圆形喷口不能使全部喷射粉料流向靶棒，存在喷射沉积精度和效率不够高的问题，此外，喷灯组件的结构设计还不尽合理。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术存在的不足提供一种用于OVD工艺沉积光纤预制棒的喷灯组件，它不仅结构设置和气体分配合理，而且喷射沉积精度和效率高。

本发明为解决上述提出的问题所采用的技术方案为：包括有灯座、分配环、灯头和料管，所述的料管与灯座中心料孔相配接，所述的分配环和灯头安设在灯座前端，其特征在于所述的料管前段呈扁平型，前段出料孔为扁平孔或排孔，所述的灯座设置有中心料孔，中心料孔的前段呈扁平状与料管相配置，围绕扁平状中心料孔的外周从内向外分别间隔设置隔离气气腔、内氧气腔、氢气或混合天然气气腔、外氧气腔，在灯座的前端面安设有分配环，所述的分配环设置有扁平型的中心通孔，在中心通孔外周从内向外分别对应设置隔离气排孔、内氧气排孔、氢气或混合天然气排孔、外氧气排孔，灯座的最前面连接灯头，所述的灯头中部设置有扁平型的中心扁孔，中心扁孔与料管前端的外周之间存在间隙，形成隔离气喷孔，在隔离气喷孔外周从内向外分别对应设置内氧气喷孔、氢气或混合天然气喷孔、外氧气喷孔。

按上述方案，所述的料管前段外周横向截面呈腰圆形，前段出料孔为长腰圆孔或一排平行通孔，所述料管的后段为圆管形，后段圆孔为进料腔。

按上述方案，所述的灯座从内向外分别间隔设置的隔离气气腔、内氧气腔、氢气或混合天然气气腔、外氧气腔均为从小到大的矩形环腔，各个环腔分别通过连接孔与各气源相连通。

按上述方案，所述的分配环呈矩形块状，在灯座的前端面开设矩形凹腔，与分配环相配置。

按上述方案，所述的分配环从内向外分别对应设置的隔离气排孔、内氧气排孔、氢气或混合天然气排孔、外氧气排孔均为从大到小的矩形排孔。

按上述方案，所述的灯头后端面对应分配环的内氧气排孔、氢气或混合天然气排孔、外氧气排孔分别设置从大到小矩形的内氧气环腔、氢气或混合天然气环腔、外氧气环腔，在灯头的后端面对应各环腔从内向外分别对应设置沿上下侧和左右侧对称设置的条形缝隙状内氧气喷孔、排孔状氢气或混合天然气喷孔、排孔状外氧气喷孔。

按上述方案，所述的排孔为一排平行排列的圆孔。

按上述方案，所述的灯座、分配环、灯头和料管均由金属制成，所述的金属为钛合金、镍基合金、铝合金或不锈钢。

本发明的有益效果在于：1、料管出料孔呈扁平型，为扁平孔或排孔，可以使SIO2粉末流集中于靶棒的轴向喷射，以利于更好的收集，提高沉积效率和精度，而且在多灯布置时也可有效降低灯与灯之间的SIO2粉末流干扰，提高沉积效率和沉积过程灯罩的洁净；2、内氧气喷孔为长条形缝隙状，可以提高SIO2粉末流的集中度和燃烧效率，对总体收集率和密度有很大的贡献；而其它喷体孔也设置为矩形布置的四周排孔，能够通过增加轴向的火焰宽度从而提高粉棒表面温度，进而提高粉棒的密度和加工质量；3、本发明结构设置和气孔气环布设简单合理，且重复性好，易于加工和维修。

附图说明

图1为本发明一个实施例的立体结构图。

图2为本发明一个实施例的正剖视图。

图3为图2中的Ⅰ部放大图。

图4为本发明一个实施例中灯座的左视图。

图5为本发明一个实施例中分配环的左视图。

图6为本发明一个实施例中灯头的左视图。

图7为本发明一个实施例中灯头的右视图。

图8为本发明一个实施例中料管的左视图。

图9为本发明一个实施例中料管另一种结构的左视图。

具体实施方式

以下结合附图进一步说明本发明的具体实施例。包括有灯座3、分配环2、灯头1和料管4，所述的料管与灯座中心料孔相配接，所述的分配环和灯头安设在灯座前端，分配环安设在灯头与灯座之间。所述的料管前段外周横向截面呈腰圆形，前段出料孔为长腰圆孔19或一排平行通孔18，所述料管的后段为圆管形，后段圆孔为进料腔9。所述的灯座设置有中心料孔，中心料孔的前段呈长腰圆状与料管相配置，后段为圆形孔，围绕长腰圆状中心料孔的外周从内向外分别间隔设置隔离气气腔8、内氧气腔7、氢气或混合天然气气腔6、外氧气腔5，所述的间隔设置的隔离气气腔、内氧气腔、氢气或混合天然气气腔、外氧气腔均为从小到大的矩形环腔，各个环腔前端敞开，各个环腔分别通过连接孔与各气源相连通。在灯座的前端面开设矩形凹腔，凹腔中安设有分配环2，所述的分配环呈矩形块状，设置有长腰圆形的中心通孔，在中心通孔外周从内向外分别对应设置隔离气排孔17、内氧气排孔16、氢气或混合天然气排孔15、外氧气排孔14，所述的对应设置的隔离气排孔、内氧气排孔、氢气或混合天然气排孔、外氧气排孔均为从大到小的矩形排孔；其中隔离气排孔的孔径较小为1~1.5mm，其它排孔的孔径为2~3mm。灯座的最前面连接灯头，通过外周的螺孔用螺栓与灯头相连，所述的灯头中部设置有扁平型的中心扁孔，中心扁孔为长腰圆形，中心扁孔与料管前端的外周之间存在间隙，形成环形隔离气喷孔10，在隔离气喷孔外周从内向外分别对应设置内氧气喷孔11、氢气或混合天然气喷孔12、外氧气喷孔13，所述的灯头后端面对应分配环的内氧气排孔、氢气或混合天然气排孔、外氧气排孔分别设置从大到小矩形的内氧气环腔、氢气或混合天然气环腔、外氧气环腔，在灯头的后端面对应各环腔从内向外分别对应设置沿上下侧和左右侧对称设置的条形缝隙状内氧气喷孔、排孔状氢气或混合天然气喷孔、排孔状外氧气喷孔。所述的排孔为一排平行排列的圆孔，每侧为一排。所述的灯座、分配环、灯头和料管均由镍基合金制成。