一种合成石英管的设备及其合成方法与流程

本发明涉及石英管的合成领域，特别涉及一种合成石英管的设备及其合成方法。

背景技术：

1、cn106316082a介绍了一种控制石英管尺寸精度的方法，用于改善石英管偏壁度、不圆度等尺寸的稳定性，但这种方法对母材尺寸、生产工艺要求及控制都比有较多要求。

2、us5026413专利中，为了稳定石英管尺寸，介绍了一种非接触石英管制备装置及方法用于控制管内的压力，设计了液体密封、塞子密封、压力舱密封三种方式，这三种方式或多或少都存在一些问题，比如，塞子密封方案容易造成石英管内壁划伤和污染，压力舱及液体密封受空间限制人员作业时便捷性不足，不利于实现自动化作业。

3、因此，提出一种合成石英管的设备及其合成方法来解决上述问题很有必要。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供一种合成石英管的设备及其合成方法，可以有效解决背景技术中的问题。

2、为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

3、一种合成石英管的设备，包括挂棒组件，所述挂棒组件内腔的正中转动连接有第一气动卡盘，所述第一气动卡盘的下部设置有加热炉，所述加热炉左右两侧的正中对称固定连接有炉内测径器，所述加热炉底部的正面固定连接有炉外测径器；

4、所述加热炉底部的左右两侧对称固定连接有驱动组件，两个所述驱动组件相对一侧的顶部和底部对称活动连接有安装架，两个所述安装架内腔的正中对称转动连接有第二气动卡盘；

5、所述驱动组件的底部固定连接有底座，所述底座的顶部固定连接有石英管内孔密封组件，所述底座底部的正面固定连接有支撑块，所述支撑块的背面活动连接有切割刀，所述底座的底部设置有转运小车。

6、优选的，所述挂棒组件的外壁固定连接有固定柱，所述固定柱有三个，三个所述固定柱的底部对称固定连接在挂棒组件的顶部，所述第一气动卡盘外壁的正中固定连接有齿轮环。

7、优选的，所述挂棒组件内腔的正面转动连接有齿轮，所述齿轮顶部的正中通过第一转轴固定连接有第一伺服电机，所述第一伺服电机固定连接在挂棒组件的内腔中，所述齿轮与齿轮环相啮合，两个所述炉内测径器相对的一侧对称延伸至加热炉的内腔中。

8、优选的，两个所述驱动组件相对一侧的正中对称开设有槽口，两个所述槽口的内腔中对称转动连接有丝杆，两个所述丝杆的顶部通过第二转轴对称固定连接有第二伺服电机，两个所述第二伺服电机对称固定连接在两个驱动组件内腔顶部的正中。

9、优选的，顶部所述安装架左侧的正中活动连接在左侧槽口的内腔中并螺纹连接在左侧丝杆的外壁，底部所述安装架右侧的正中活动连接在右侧槽口的内腔中并螺纹连接在右侧丝杆的外壁，两个所述安装架内腔的正中对称固定连接有轴承，所述第二气动卡盘安装在轴承的内腔中。

10、优选的，两个所述安装架左右两侧的正面和背面对称固定连接有限位滑块，两个所述驱动组件正面和背面的正中对称开设有导向槽，所述导向槽内腔的正中对称固定连接有第一导向柱，所述限位滑块活动连接在导向槽内腔的同时并套设在第一导向柱的外壁。

11、优选的，所述石英管内孔密封组件的正中安装有磁流体悬浮块，所述底座底部的四周对称固定连接有支撑柱，所述转运小车底部的四周对称固定连接有万向轮，所述转运小车的顶部开设有圆槽。

12、优选的，所述切割刀的背面固定连接有刀架，所述刀架顶部的左右两侧对称固定连接有活动块，所述底座部背面的右侧固定连接有直线电机，所述直线电机与右侧活动块电性连接，所述底座底部左侧的背面固定连接有第二导向柱，左侧所述活动块套设在第二导向柱的外壁，所述底座底部的背面固定连接有撞断装置。

13、一种合成石英管的设备的合成方法，所述包括以下操作步骤：

14、s1：准备合成用石英管的母管，将母管的顶部放置在第一气动卡盘的内腔中，启动第一气动卡盘，将母管的顶部夹持，其底部进入至齿轮环的内腔中，同时启动两个第二气动卡盘，将母管的底部夹持；

15、s2：启动齿轮环，对母管进行夹持，启动第一伺服电机，带动齿轮进行转动，齿轮转动时与齿轮环相啮合，此时即可带动第一气动卡盘进行转动，此时母管进行转动，底部的两个第二气动卡盘在安装架的内腔中进行转动；

16、s3：启动两个第二伺服电机，带动两个丝杆在两个驱动组件的内腔中进行转动，此时两个安装架即可在两个驱动组件相对的一侧进行上下移动，在母管旋转的同时对其进行拉伸处理，拉伸过程中，通过石英管内孔密封组件和第一气动卡盘对母管进行压力控制拉伸过程中第一气动卡盘按照设定速度向加热炉移动；

17、s4：通过调节第一气动卡盘、第二气动卡盘的移动速度以及压力控制对母管的外径和壁厚进行控制，同时炉内测径器和炉外测径器对母管的尺寸进行检测处理；

18、s5：此时成品石英管会延伸至底座的底部，启动直线电机，使得活动块能带动切割刀前移，以此可以通过切割刀将成品石英管进行切割处理，切割后的石英管会掉入至转运小车处进行后续的转运工作。

19、有益效果

20、与现有技术相比，本发明提供了一种合成石英管的设备及其合成方法，具备以下有益效果：

21、1、该合成石英管的设备及其制备方法，通过纵向拉制旋转受热的母管，生成期望尺寸的石英管，该石英管羟基含量较低、尺寸精度高，非常适用于g.654.e及特种光纤制备过程中的mcvd、pcvd等工艺使用的基管。

22、2、该合成石英管的设备及其合成方法，通过可旋转的第一气动卡盘和齿轮环，使母管处于旋转受热状态，解决了母管径向受热不均问题，可以有效降低石英管的偏壁度和不圆度，通过设置的石英管内孔密封组件，可以通过磁流体密封，减少密封装置与石英管内壁摩擦，既可以实现压力控制，又对内壁没有损伤，同时借助于自动切割转运装置，可以实现最终产品的自动化切割、转运作业。

技术特征：

1.一种合成石英管的设备，包括挂棒组件(1)，其特征在于：所述挂棒组件(1)内腔的正中转动连接有第一气动卡盘(3)，所述第一气动卡盘(3)的下部设置有加热炉(7)，所述加热炉(7)左右两侧的正中对称固定连接有炉内测径器(8)，所述加热炉(7)底部的正面固定连接有炉外测径器(9)；

2.根据权利要求1所述的一种合成石英管的设备，其特征在于：所述挂棒组件(1)的外壁固定连接有固定柱(2)，所述固定柱(2)有三个，三个所述固定柱(2)的底部对称固定连接在挂棒组件(1)的顶部，所述第一气动卡盘(3)外壁的正中固定连接有齿轮环(4)。

3.根据权利要求2所述的一种合成石英管的设备，其特征在于：所述挂棒组件(1)内腔的正面转动连接有齿轮(5)，所述齿轮(5)顶部的正中通过第一转轴固定连接有第一伺服电机(6)，所述第一伺服电机(6)固定连接在挂棒组件(1)的内腔中，所述齿轮(5)与齿轮环(4)相啮合，两个所述炉内测径器(8)相对的一侧对称延伸至加热炉(7)的内腔中。

4.根据权利要求1所述的一种合成石英管的设备，其特征在于：两个所述驱动组件(10)相对一侧的正中对称开设有槽口，两个所述槽口的内腔中对称转动连接有丝杆(28)，两个所述丝杆(28)的顶部通过第二转轴对称固定连接有第二伺服电机(13)，两个所述第二伺服电机(13)对称固定连接在两个驱动组件(10)内腔顶部的正中。

5.根据权利要求4所述的一种合成石英管的设备，其特征在于：顶部所述安装架(11)左侧的正中活动连接在左侧槽口的内腔中并螺纹连接在左侧丝杆(28)的外壁，底部所述安装架(11)右侧的正中活动连接在右侧槽口的内腔中并螺纹连接在右侧丝杆(28)的外壁，两个所述安装架(11)内腔的正中对称固定连接有轴承，所述第二气动卡盘(12)安装在轴承的内腔中。

6.根据权利要求1所述的一种合成石英管的设备，其特征在于：两个所述安装架(11)左右两侧的正面和背面对称固定连接有限位滑块(16)，两个所述驱动组件(10)正面和背面的正中对称开设有导向槽(14)，所述导向槽(14)内腔的正中对称固定连接有第一导向柱(15)，所述限位滑块(16)活动连接在导向槽(14)内腔的同时并套设在第一导向柱(15)的外壁。

7.根据权利要求6所述的一种合成石英管的设备，其特征在于：所述石英管内孔密封组件(18)的正中安装有磁流体悬浮块(19)，所述底座(17)底部的四周对称固定连接有支撑柱(26)，所述转运小车(27)底部的四周对称固定连接有万向轮，所述转运小车(27)的顶部开设有圆槽。

8.根据权利要求1所述的一种合成石英管的设备，其特征在于：所述切割刀(21)的背面固定连接有刀架(22)，所述刀架(22)顶部的左右两侧对称固定连接有活动块(23)，所述底座(17)部背面的右侧固定连接有直线电机(24)，所述直线电机(24)与右侧活动块(23)电性连接，所述底座(17)底部左侧的背面固定连接有第二导向柱(25)，左侧所述活动块(23)套设在第二导向柱(25)的外壁，所述底座(17)底部的背面固定连接有撞断装置。

9.根据权利要求1所述的一种合成石英管的设备的合成方法，其特征在于：所述包括以下操作步骤：

技术总结
本发明公开了一种制备合成石英管的设备及其方法，本发明涉及石英管的合成领域，包括挂棒组件，所述挂棒组件内腔的正中转动连接有第一气动卡盘，第一气动卡盘的下部设置有加热炉，加热炉左右两侧的正中对称固定连接有炉内测径器，加热炉底部的左右两侧对称固定连接有驱动组件，两个安装架内腔的正中对称转动连接有第二气动卡盘，驱动组件的底部固定连接有底座，底座的顶部固定连接有石英管内孔密封组件。本发明所述的一种合成石英管的设备及其合成方法，通过纵向拉制旋转受热的母管，生成期望尺寸的石英管，该石英管羟基含量较低、尺寸精度高，非常适用于G.654.E及特种光纤制备过程中的MCVD、PCVD等工艺使用的基管。

技术研发人员：李要飞,关洪臣,范淳曦,田国才,王友兵,劳雪刚,张建波,王文朋
受保护的技术使用者：江苏亨通光导新材料有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/1