一种带自动对中、清洁功能的光纤冷却管的制作方法

本发明属于光纤生产技术领域，具体涉及一种带自动对中、清洁功能的光纤冷却管。

背景技术：

随着光纤通讯技术的快速发展，整个市场对光纤的制备工艺以及拉丝速度提出了更高的要求，高速拉丝必然会造成裸光纤进入模具涂覆钱温度升高，而光纤强制冷却作为降低裸光纤表面温度中关键的一环，对光纤涂覆过程中的稳定性及光纤性能具有极为重要的作用。

传统的光纤强制冷却多采用开合两半式氦管系统，此系统虽然具备简单的操作性和较强的实用性，但因受到机械性能及密封材料的影响而无法达到理想的密封状态，在现有的技术条件下，由于氦管孔径的限制，在氦管位置偏时极易擦伤裸光纤，导致光纤强度大大降低，而目前只能认为对氦管进行在线调节，操作不便的同时，增加光纤断纤风险；此外，在光纤高速拉丝过程中，由于断纤或挥发物等原因，会造成氦管内存留碎光纤或细颗粒灰尘，这种现象的一般性措施是中途打开氦管拉丝，因此清洁氦管只能发生在断纤或拉丝结束后完成，在降低光纤质量的同会影响拉丝效率。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明提供了一种光纤冷却管，使用时确保冷却管内的密封性，冷却效果好，能够有效降低惰性气体使用量，使用过程中能够以光纤为中心自动对中冷却管的位置，能够在线清洁管内的断纤和灰尘，提高光纤拉丝效率和光纤质量，降低光纤拉丝成本。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：一种带自动对中、清洁功能的光纤冷却管，包括主管体，其特征在于：所述主管体为一体式结构的圆柱状管体，所述主管体内设有供所述光纤轴向穿出的中心穿孔；

所述主管体的内壁上沿其圆周方向的一周设有若干个环状气孔，通过所述环状气孔向主管体内通入惰性气体，所述环状气孔设置在主管体长度延伸方向的中间部位和主管体位于光纤穿出的端部；

所述主管体位于光纤穿出的端部设有密封块，所述密封块具有能够开合的密封块一和密封块二，所述密封块一和密封块二两者相闭合的一侧均设有穿纤半槽，所述密封块一和密封块二两者相闭合时两所述穿纤半槽形成供光纤穿过的穿纤圆槽。

本发明的一个较佳实施例中，进一步包括所述主管体的端部设有两直线延伸的第一滑轨，两所述直线延伸的第一滑轨以穿纤圆槽的槽心为中心对称设置，所述密封块一和密封块二分别设置在两所述直线延伸的第一滑轨上，且能够在各自的第一滑轨内滑动闭合或者分开，所述密封块一和密封块二两者滑动闭合后封堵所述中心穿孔。

本发明的一个较佳实施例中，进一步包括所述主管体的内壁和外壁之间自下而上螺旋状盘绕有冷却管，所述冷却管内通入冷却液，所述主管体的外侧包覆有保温层。

本发明的一个较佳实施例中，进一步包括所述主管体的内管壁上设有用于采集光纤位置的位置传感器，所述主管体连接在一自动对中装置上，所述自动对中装置包括plc控制器、支撑座、固定座、主螺杆和辅螺杆，所述支撑座安装在拉丝塔密封空间的横梁上，所述支撑座内设有直线延伸的第二滑轨，所述主螺杆的一端能够沿第二滑轨移动的设置在其内，所述固定座连接在主螺杆的另一端，所述主管体连接在固定座上；

所述主螺杆和辅螺杆两者垂直设置，所述辅螺杆的长度延伸方向平行于第二滑轨的延伸方向，所述主螺杆上设有穿杆通孔，所述辅螺杆穿设在穿杆通孔内；

第一伺服电机驱动主螺杆沿第二滑轨移动，第二伺服电机驱动辅螺杆沿垂直于第二滑轨的方向移动，所述位置传感器电连接plc控制器，所述plc控制器控制连接第一伺服电机和第二伺服电机。

本发明的一个较佳实施例中，进一步包括能够伸入中心穿孔内的设有竖杆，所述竖杆在动力机构的驱动下能够在中心穿孔内升降，所述竖杆的端部设有清洁块。

本发明的一个较佳实施例中，进一步包括所述竖杆为伸缩杆，其具有内外套设的内杆和外管，所述内杆在动力机构的驱动下能够缩入外管内、或者从外管内被拉出，所述清洁块设置在内杆的自由端。

本发明的一个较佳实施例中，进一步包括所述竖杆连接在主管体上，所述竖杆的顶端设有固定板，所述驱动机构安装在固定板上。

本发明的一个较佳实施例中，进一步包括所述内杆为螺纹杆，所述外管内壁设有与螺纹杆匹配的螺纹。

本发明的一个较佳实施例中，进一步包括所述清洁块具有能够开合的清洁块一和清洁块二，所述清洁块一和清洁块二两者相闭合的一侧均设有穿纤凹孔，所述清洁块一和清洁块二两者相闭合时两所述穿纤凹孔形成供光纤穿过的穿纤圆孔。

本发明的一个较佳实施例中，进一步包括所述自动对中装置还包括控制面板，所述控制面板电连接plc控制器，所述控制面板显示光纤的当前位置，且接收用户的操作设置。

本发明的有益效果有：

其一、相较于目前两半开合式的管体结构，本发明的冷却管采用一体封闭式管体结构，具有更好的密封效果；

其二、光纤自上而下穿出冷却管，在冷却管的底部和中间部位通入惰性气体，使得惰性气体在冷却管内自下而上移动，光纤和惰性气体的移动方向彼此逆向移动，使得惰性气体包围在移动的光纤周围，对高温的光纤进行导热，具有更好的冷却效果；

其三、采用能够开合设计的密封块来封堵中心穿孔，一方面方便拆装，另一方面方便清扫冷却管内部的中心穿孔，两个分体的密封块闭合时封堵中心穿孔，分开时冷却管端部敞开，方便清扫；

其四、配合设计的自动对中装置能够实时的调整冷却管的位置，确保光纤能够没有偏差的在中心穿孔中高速穿出，避免因冷却管的位置偏差对裸光纤带来的擦伤，降低光纤断纤风险，提高光缆拉丝质量和光纤的强度；

其五、配合设计的竖杆能够在线清洁冷却管，对冷却管内的碎光纤和颗粒灰尘进行在线清扫，提高光纤拉丝质量的同时提高拉丝效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例技术中的技术方案，下面将对实施例技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明优选实施例的结构示意图；

图2是主管体的端部结构示意图；

图3是本发明优选实施例自动对中装置的结构示意图；

图4是本发明优选实施例竖杆的结构示意图；

图5是本发明优选实施例清洁块一的结构示意图。

其中：2-主管体，4-中心穿孔，6-环状气孔，8-密封块一，10-密封块二，12-穿纤半槽，14-第一滑轨，16-位置传感器，18-plc控制器，20-支撑座，22-固定座，24-主螺杆，26-辅螺杆，28-第二滑轨，30-竖杆，31-清洁块，32-内杆，34-外管，36-清洁块一，38-清洁块二，40-穿纤凹孔，42-控制面板,44-齿轮副。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例

如图1-2所示，本实施例中公开了一种带自动对中、清洁功能的光纤冷却管，包括主管体2，安装使用时，主管体2立式设置，主管体2为一体式结构的圆柱状不锈钢管体，相较于目前两半开合式的管体结构，本发明的冷却管采用一体封闭式管体结构，具有更好的密封效果。上述主管体2内设有供上述光纤轴向穿出的中心穿孔4；主管体2与拉丝塔的出炉口对接，光纤自出炉口出炉后进入主管体2的中心穿孔4内，上述主管体2的内壁和外壁之间自下而上螺旋状盘绕有冷却管，上述冷却管内通入冷却液，上述主管体2的外侧包覆有保温层，光纤穿经主管体2的过程中进行强制降温，设计的保温层对主管体2采用黑色泡棉，黑色泡棉使用胶粘剂粘接在主管体2的外壁上，保温层对主管体2起到保温作用，利于冷却效果的提高。

上述主管体2的内壁上沿其圆周方向的一周设有若干个环状气孔6，通过上述环状气孔6向主管体2内通入惰性气体，上述环状气孔6设置在主管体2长度延伸方向的中间部位和主管体2位于光纤穿出的端部。光纤自上而下穿出主管体2，在主管体2的底部和中间部位通入惰性气体，使得惰性气体在主管体2内自下而上移动，光纤和惰性气体的移动方向彼此逆向移动，使得惰性气体包围在移动的光纤周围，对高温的光纤进行导热，具有更好的冷却效果。

如图2所示，上述主管体2位于光纤穿出的端部设有密封块，上述密封块具有能够开合的密封块一8和密封块二10，本实施例技术方案中，两密封块均采用特氟龙块，上述密封块一8和密封块二10两者相闭合的一侧均设有穿纤半槽12，上述密封块一8和密封块二10两者相闭合时两上述穿纤半槽12形成供光纤穿过的穿纤圆槽。采用能够开合设计的密封块来封堵中心穿孔4，一方面方便拆装，另一方面方便清扫主管体2内部的中心穿孔4，两个分体的密封块闭合时封堵中心穿孔4，分开时主管体2端部敞开，方便清扫。

为了方便安装、且方便移动两密封块，如图2所示，上述主管体2的端部设有两直线延伸的第一滑轨14，两上述直线延伸的第一滑轨14以穿纤圆槽的槽心为中心对称设置，上述密封块一8和密封块二10分别设置在两上述直线延伸的第一滑轨14上，且能够在各自的第一滑轨14内滑动闭合或者分开，上述密封块一8和密封块二10两者滑动闭合后封堵上述中心穿孔4。

作为本发明的进一步改进，如图1所示，上述主管体2的内管壁上设有用于采集光纤位置的位置传感器16，本实施例技术方案中位置传感器16采用红外传感器，其具有发射头和接收头，发射头和接收头以中心穿孔4为中心对称安装，实时采集光纤的位置并输出反馈。

上述主管体2连接在一自动对中装置上，如图3所示，上述自动对中装置包括plc控制器18、支撑座20、固定座22、主螺杆24、辅螺杆26和控制面板42，上述支撑座20安装在拉丝塔密封空间的横梁上，上述支撑座20内设有直线延伸的第二滑轨28，上述主螺杆24的一端能够沿第二滑轨28移动的设置在其内，上述固定座22连接在主螺杆24的另一端，上述主管体2通过定制夹具固定在固定座22上，主螺杆24的位置变动时主管体2的位置随同变化。

上述主螺杆24和辅螺杆26两者垂直设置，上述辅螺杆26的长度延伸方向平行于第二滑轨28的延伸方向，上述主螺杆24上设有穿杆通孔，上述辅螺杆26穿设在穿杆通孔内；

第一伺服电机驱动主螺杆24沿第二滑轨28移动，第二伺服电机驱动辅螺杆26沿垂直于第二滑轨28的方向移动，上述位置传感器16电连接plc控制器18，上述plc控制器18控制连接第一伺服电机和第二伺服电机；

上述控制面板42电连接plc控制器18，上述控制面板42显示光纤的当前位置，且接收用户的操作设置，位置传感器16实时采集光纤的位置，并在控制面板42的显示屏上显示光纤的当前位置，同时显示屏上显示主管体2的当前位置，如果光纤的位置处于主管体2的中心，则自动对中装置停止不动；如果光纤的位置不在主管体2的中心，plc控制器控制启动自动对中装置，对主管体1的位置进行调整。

以上结构的自动对中装置能够根据需要实时的调整主管体2的位置，其调整过程如下：启动第一伺服电机能够调整主螺杆26在y轴方向的位置，启动第二伺服电机带动辅螺杆26移动，带动主螺杆26在第二滑轨28内移动，从而调整主螺杆26在x轴方向的位置，此处需要说明的是,x轴方向、y轴方向的界定为，人面对主管体2站立，左右方向为x轴方向，上下方向为y轴方向。plc控制器18根据位置传感器16反馈的光纤位置来控制第一伺服电机和第二伺服电机动作，以此来驱动主管体2调整位置至光纤位于从其中心穿过。如此配合设计的自动对中装置能够实时的调整主管体2的位置，确保光纤能够没有偏差的在中心穿孔4中高速穿出，避免因主管体2的位置偏差对裸光纤带来的擦伤，降低光纤断纤风险，提高光缆拉丝质量和光纤的强度。

作为本发明的进一步改进，如图4所示，能够伸入中心穿孔4内的设有竖杆30，上述竖杆30在动力机构的驱动下能够在中心穿孔4内升降，上述竖杆30的端部设有清洁块31，上述竖杆30连接在主管体2上，上述竖杆30的顶端设有固定板，上述驱动机构安装在固定板上。动力机构驱动竖杆30伸入中心穿孔4内升降移动，在其升降启动过程中带动清洁块31清扫主管体2的内壁，对主管体2内的碎光纤和颗粒灰尘进行在线清扫，提高光纤拉丝质量的同时提高拉丝效率。

为了方便容置安装，上述竖杆30为伸缩杆，其具有内外套设的内杆32和外管34，上述内杆32在动力机构的驱动下能够缩入外管34内、或者从外管34内被拉出，上述清洁块31设置在内杆32的自由端。此处需要说明的是伸缩杆可以由两节内径一大一小的两节组成，也就是这里的内杆32和外管34，外管34螺纹连接的套在内杆32外；也可以由三节甚至更多节组成，也就是由自内向外的内杆32、中间连接管和外管34组成，中间连接管的一端为空管带内螺纹的结构，一端为带外螺纹的实心结构，内杆32套在中间连接管的空间管处，中间连接管的实心端部螺纹连接在外管34上，以此实现口径逐级变化的多级嵌套。多级嵌套后的伸缩杆可以伸长伸入中心穿孔4内，也可以收缩为一节管的长度，方便收纳归置。

本实施例技术方案中，驱动竖杆30升降的动力机构优选伺服电机和齿轮副，齿轮副和伺服电机固定在主管体2顶端的固定板上，由伺服电机提供动力，驱动齿轮副咬合带动各节杆逐级移动来伸缩竖杆。

作为本发明的进一步改进，为了实现在线清洁，如图5所示，上述清洁块31具有能够开合的清洁块一36和清洁块二38，上述清洁块一36和清洁块二38两者相闭合的一侧均设有穿纤凹孔40，上述清洁块一36和清洁块二38两者相闭合时两上述穿纤凹孔40形成供光纤穿过的穿纤圆孔。穿纤圆孔形成光纤穿过的孔腔，两半式的清洁块设计，能够不影响光纤移动的伸入主管体2内清扫，使得清洁块31能够在线对主管体2进行清洁。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。