CN210394167U - 一种高沉积合格率的ovd沉积装置 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种高沉积合格率的OVD沉积装置，包括：沉积箱体、支撑结构、夹头杆固定结构、喷灯、抽风***；其中，支撑结构设置于沉积内腔内一侧，包括固定座、滑动环、固定管、压紧件，用于固定预制棒疏松体或者芯棒的一端，夹头杆固定结构设置于沉积内腔内另一侧，包括用于固定预制棒疏松体或者芯棒另一端的夹头杆，夹头杆与驱动装置连接并能够受驱动装置驱动而发生旋转。本申请的OVD沉积装置的使得预制棒疏松体或者芯棒无法在滑动轴承支撑结构内滑动或从轴承支撑结构内滑出，从而保证了整个预制棒疏松体或者芯棒不来回移动或滑出夹具，提升了预制棒疏松体或者芯棒的沉积合格率。
Description
技术领域
本申请属于光纤预制棒制造技术领域，尤其是涉及一种高沉积合格率的OVD沉积装置。
背景技术
OVD工艺(即外部气相沉积法)是当前制备低水峰或零水峰单模光纤预制棒的主要工艺方法之一，该工艺可以生产尺寸较大的光纤预制棒，可以有效降低制造成本，被国内外主流光纤预制棒生产厂商广泛采用。OVD工艺作为生产预制棒的工艺具有得天独厚的技术优势，它的主要原理是通过喷灯在芯棒外部喷上高纯气相原料(通常为四氯化硅蒸发原料)，该原料在高温下与O2和水汽发生化学反应，生成SiO2细微颗粒，通过热泳效应沉积在芯棒上，沉积时喷灯与芯棒之间可以进行相对运动，从而使得SiO2细微颗粒逐层沉积在芯棒上直至达到设计重量，得到光纤预制棒疏松体。
OVD工艺设备主要包括化学气相反应及沉积腔体、气体喷灯平台、疏松体预制棒旋转机构、抽风***等四部分，芯棒的两端通常通过橡胶圈固定在夹头上，使芯棒位于气体喷灯平台上方，喷灯平台通过丝杆的连动沿导轨来回运动，而预制棒本身通过旋转机构以一定的速度旋转，化学气相反应及沉积腔体通过抽风***进行压力调节，进而获得光纤预制棒疏松体。
但是，在沉积制备光纤预制棒疏松体的过程中，随着光纤预制棒疏松体外径不断变大，预制棒疏松体的重量逐渐增加，夹头内的橡胶圈受力变形程度加剧，此外随着工艺的进行，沉积腔体温度逐渐升高，在高温的作用下夹头内橡胶圈***，导致在沉积的过程中光纤预制棒疏松体容易脱离出夹头，有较大的坠落风险。此外，因夹头内的橡胶圈软化变形严重，光纤预制棒疏松体在夹头内滑动，使得光纤预制棒疏松体在转动的过程中不能按照设定速度旋转，沉积结束后预制棒疏松体圆度较差，导致拉丝ECC(芯包同心度误差)不合格。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是：为解决现有OVD沉积工艺中光纤预制棒疏松体容易在夹头内滑动甚至脱离出夹头使得光纤预制棒疏松体的沉积合格率较低的技术问题，从而提供一种高沉积合格率的OVD沉积装置。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种高沉积合格率的OVD沉积装置，包括：
沉积箱体，具有沉积内腔，用于容纳预制棒疏松体或者芯棒；
支撑结构，设置于所述沉积内腔内一侧；
夹头杆固定结构，设置于所述沉积内腔内另一侧；
喷灯，设置在沉积内腔内的喷灯安装平台上，每个喷灯的喷射口均朝向预制棒疏松体或者芯棒；
抽风***，用于抽走沉积内腔内的气体；
所述夹头杆固定结构包括用于固定预制棒疏松体或者芯棒端部的夹头杆，所述夹头杆与驱动装置连接并能够受驱动装置驱动而发生旋转；
所述支撑结构包括固定座、滑动环、固定管、压紧件，所述固定座设置在沉积箱体内，滑动环容纳于固定座内，所述固定管从所述滑动环的一侧伸入到所述滑动环的孔内，所述固定管的腔体内设有固定预制棒疏松体或者芯棒的橡胶密封件，所述压紧件从所述固定管的一侧伸入到所述固定管的孔内并与橡胶密封件接触，所述压紧件上设有供预制棒疏松体或者芯棒穿过的空腔并与固定管固定连接。
优选地，所述支撑结构和/或夹头杆固定结构分别由密封壳体密封，所述密封壳体上开设供冷却剂进入的冷却孔，冷却剂通过所述冷却孔流入所述密封壳体内以进行冷却。
优选地，所述夹头杆固定结构包括卡环、丝母和夹头杆，所述卡环内设有固定预制棒疏松体或者芯棒的橡胶固定件，所述卡环外部固连丝母，所述丝母套设在夹头杆上。
优选地，所述压紧件包括用于伸入固定管孔内的压紧件本体和连接在压紧件本体外侧端部的压紧件端盖，所述压紧件端盖与固定管固定连接。
优选地，所述固定管包括伸入滑动环孔内的固定管本体和连接在固定管本体外侧端部的固定管端盖，所述固定管端盖与压紧件端盖固定连接，所述固定管本体通过螺纹与滑动环连接。
优选地，所述固定座的两侧设置有与固定座固定连接的密封盖。
优选地，所述固定座为轴承座，所述滑动环为轴承。
优选地，所述支撑结构和夹头杆固定结构表面设有温度传感器，所述温度传感器连接控制器的输入端，所述控制器的输出端连接冷却剂输出设备，所述冷却剂输出设备连通到冷却孔。
优选地，所述喷灯包括横向排布和纵向排布的多个，所述横向排布为沿所述棒疏松体或者芯棒的中轴线排布，纵向排布为垂直于所述棒疏松体或者芯棒的中轴线排布。
优选地，所述喷灯安装平台能够带动喷灯一同做升降运动和/或水平运动。
本实用新型的有益效果是：
(1)本实用新型的高沉积合格率的OVD沉积装置用支撑结构固定预制棒疏松体或者芯棒的一端，用夹头杆固定结构固定预制棒疏松体或者芯棒的另一端，使用时，预制棒疏松体或者芯棒的一端可以通过橡胶密封件固定在支撑结构的固定管内，然后通过与固定管连接的压紧件压紧弹性件，使得预制棒疏松体或者芯棒无法在支撑结构内滑动或从支撑结构内滑出，从而保证了整个预制棒疏松体或者芯棒不来回移动或滑落，提升了预制棒疏松体或者芯棒的沉积合格率，同时支撑结构的固定管固定在滑动环内，可以使预制棒疏松体或者芯棒自由旋转，保证了预制棒疏松体或者芯棒沉积的顺利进行。
(2)本实用新型进一步在夹具外部设置密封壳体作为隔离冷却装置，在沉积过程中，待预制棒疏松体或者芯棒两端的密封壳体内的温度迅速升高至较高温度时，通过控制冷却孔的开关、冷却剂的流量等对夹具的温度进行调控，可以保障密封壳体内较低的温度状态，防止橡胶密封件或橡胶固定件因高温变形而失去作用，可以提升预制棒疏松体的直径均匀性，有效降低了预制棒疏松体的芯包同心度误差。
附图说明
下面结合附图和实施例对本申请的技术方案进一步说明。
图1是本申请实施例的OVD沉积装置的结构示意图；
图2是本申请实施例的夹持有预制棒疏松体或者芯棒的夹具的剖面结构示意图；
图3是本申请实施例的轴承支撑结构的结构示意图；
图中的附图标记为：1-沉积箱体，11-沉积内腔，2-支撑结构，21-固定座，22-滑动环，23-固定管，231-固定管本体，232-固定管端盖，24-压紧件，241-压紧件本体，242-压紧件端盖，25-橡胶密封件，26-密封盖，3-预制棒疏松体或者芯棒，4-驱动装置，5-喷灯，6-喷灯安装平台，7-抽风***，8-密封壳体，9-夹头杆固定结构。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请的技术方案。实施例
本实施例提供一种高沉积合格率的OVD沉积装置，如图1和图2所示，包括：
沉积箱体1，具有沉积内腔11，用于容纳预制棒疏松体或者芯棒3；
支撑结构2，设置于所述沉积内腔11内一侧；如图3所示，所述轴承支撑结构2包括固定座21(具体为轴承座)、滑动环22(具体为轴承)、固定管23、压紧件24，所述固定座21设置在沉积箱体1内，滑动环22容纳于固定座21内，固定管23从所述滑动环22的一侧伸入到所述滑动环22的孔内，固定管23的腔体内设有固定预制棒疏松体或者芯棒3的橡胶密封件25(如供预制棒疏松体或者芯棒3穿过的O型橡胶密封圈)，所述压紧件24从所述固定管23的一侧伸入到所述固定管23的孔内并与橡胶密封件25接触，所述压紧件24上设有供预制棒疏松体或者芯棒3穿过的空腔并与固定管23固定连接；
夹头杆固定结构，设置于所述沉积内腔11内另一侧；所述夹头杆固定结构包括卡环、丝母和夹头杆，所述卡环内设有固定预制棒疏松体或者芯棒3的橡胶固定件(如供预制棒疏松体或者芯棒3穿过的O型橡胶密封圈)，所述卡环外部固连丝母，所述丝母套设在夹头杆上，夹头杆与驱动装置4连接，并能够受驱动装置4驱动而发生旋转，从而能够带动预制棒疏松体或者芯棒3自转；
喷灯5，设置在沉积内腔11内的喷灯安装平台6上，每个喷灯5的喷射口均朝向预制棒疏松体或者芯棒3，所述喷灯5包括横向排布和纵向排布的多个，所述横向排布为沿所述棒疏松体或者芯棒3的中轴线排布，纵向排布为垂直于所述棒疏松体或者芯棒3的中轴线排布，且每列纵向排布的喷灯5数量为3-7个(如3个、5个、7个)，每排横向排布的喷灯5数量为3-7个(如3个、5个、7个)；进一步，所述喷灯安装平台6能够带动喷灯5一同做升降运动和/或水平运动，所述升降运动是通过以下方式实现的：喷灯安装平台6设置在滚珠丝杆副上，电机带动滚珠丝杆副连接的喷灯安装平台6上下运动，从而控制喷灯5上下移动；所述水平运动是通过以下方式实现的：所述喷灯安装平台6设置在导轨上，导轨沿预制棒疏松体或者芯棒3轴向布置，电机带动喷灯安装平台6在导轨上移动，从而带动喷灯5水平运动；
抽风***7，用于抽走沉积内腔11内的气体。
进一步，所述压紧件24包括用于伸入固定管23孔内的压紧件本体241和连接在压紧件本体241外侧端部的压紧件端盖242，所述压紧件端盖242与固定管23固定连接；所述固定管23包括伸入滑动环22孔内的固定管本体231和连接在固定管本体231外侧端部的固定管端盖232，所述固定管端盖232与压紧件端盖242固定连接，所述固定管本体231通过螺纹与滑动环22连接。
进一步，所述固定座21的两侧设置有与固定座21固定连接的密封盖26，此设计可以有效减缓滑动环22和橡胶密封件25在高温环境下损坏。
进一步，所述支撑结构2和/夹头杆固定结构9分别由密封壳体8密封，所述密封壳体8上开设供冷却剂进入的冷却孔，冷却剂通过所述冷却孔流入所述密封壳体8内以进行冷却，此设计可以有效降低支撑结构2和夹头杆固定结构9部分的温度，既能减缓滑动环22的损坏速度，又能防止橡胶密封件25和橡胶固定件因高温变形而导致预制棒疏松体或者芯棒3滑动而导致预制棒疏松体或者芯棒3低于设定旋转速度，保证了预制棒疏松体具有较低的芯包同心度误差，尤其是可以防止预制棒疏松体或者芯棒3的两端滑落而中断沉积工艺；此外，密封壳体8可以使支撑结构2远离高温环境，有效防止沉积内腔11的酸性SiO2颗粒对滑动环22的腐蚀。使用时，冷却剂在抽风***7的作用下从密封壳体8溢出进入沉积内腔11，并在抽风的作用下排出沉积内腔11。
进一步，所述冷却孔为两个以上，使用时可以根据支撑结构2和夹头杆固定结构9的温度控制打开一个或多个冷却孔，以有效调节支撑结构2和夹头杆固定结构9温度。
进一步，所述支撑结构2和夹头杆固定结构9表面设有温度传感器，所述温度传感器连接控制器的输入端，所述控制器的输出端连接冷却剂输出设备，所述冷却剂输出设备连通到冷却孔，此设计可以根据温度传感器反馈的温度实时调整冷却剂的流量大小，有效的降低支撑结构2和夹头杆固定结构9温度。
使用时，将预制棒疏松体或者芯棒3的一端通过橡胶密封件25固定在支撑结构2内，另一端通过橡胶固定件固定在夹头杆固定结构9内，然后通过驱动装置4驱动预制棒疏松体或者芯棒3旋转，将喷灯5点火后开始沉积，随着沉积工艺的进行，沉积内腔11的温度逐渐升高，尤其是当支撑结构2的温度迅速升高使得橡胶密封件25变形时，支撑结构2使得预制棒疏松体或者芯棒3无法在支撑结构2内滑动或从支撑结构2内滑出，进一步，当支撑结构2和夹头杆固定结构9外部设有密封壳体8时，在沉积过程中待预制棒疏松体或者芯棒3两端的密封壳体8内的温度迅速升高至某一温度(通常选为40℃)时，通过控制冷却孔的开关、冷却剂的流量等对支撑结构2和/或夹头杆固定结构9的温度进行调控，以保障密封壳体8内较低的温度状态，防止橡胶密封件25或橡胶固定件因高温变形而失去作用，有效提升了OVD沉积的预制棒疏松体的合格率，有效降低了预制棒疏松体的芯包同心度误差。
以上述依据本申请的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项申请技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项申请的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (10)
1.一种高沉积合格率的OVD沉积装置，其特征在于，包括：
沉积箱体(1)，具有沉积内腔(11)，用于容纳预制棒疏松体或者芯棒(3)；
支撑结构(2)，设置于所述沉积内腔(11)内一侧；
夹头杆固定结构(9)，设置于所述沉积内腔(11)内另一侧；
喷灯(5)，设置在沉积内腔(11)内的喷灯安装平台(6)上，每个喷灯(5)的喷射口均朝向预制棒疏松体或者芯棒(3)；
抽风***(7)，用于抽走沉积内腔(11)内的气体；
所述夹头杆固定结构(9)包括用于固定预制棒疏松体或者芯棒(3)端部的夹头杆，所述夹头杆与驱动装置(4)连接并能够受驱动装置(4)驱动而发生旋转；
所述支撑结构(2)包括固定座(21)、滑动环(22)、固定管(23)、压紧件(24)，所述固定座(21)设置在沉积箱体(1)内，滑动环(22)容纳于固定座(21)内，所述固定管(23)从所述滑动环(22)的一侧伸入到所述滑动环(22)的孔内，所述固定管(23)的腔体内设有固定预制棒疏松体或者芯棒(3)的橡胶密封件(25)，所述压紧件(24)从所述固定管(23)的一侧伸入到所述固定管(23)的孔内并与橡胶密封件(25)接触，所述压紧件(24)上设有供预制棒疏松体或者芯棒(3)穿过的空腔并与固定管(23)固定连接。
2.根据权利要求1所述的高沉积合格率的OVD沉积装置，其特征在于，所述支撑结构(2)和/或夹头杆固定结构(9)分别由密封壳体(8)密封，所述密封壳体(8)上开设供冷却剂进入的冷却孔，冷却剂通过所述冷却孔流入所述密封壳体(8)内以进行冷却。
3.根据权利要求1或2所述的高沉积合格率的OVD沉积装置，其特征在于，所述夹头杆固定结构(9)包括卡环、丝母和夹头杆，所述卡环内设有固定预制棒疏松体或者芯棒(3)的橡胶固定件，所述卡环外部固连丝母，所述丝母套设在夹头杆上。
4.根据权利要求1或2所述的高沉积合格率的OVD沉积装置，其特征在于，所述压紧件(24)包括用于伸入固定管(23)孔内的压紧件本体(241)和连接在压紧件本体(241)外侧端部的压紧件端盖(242)，所述压紧件端盖(242)与固定管(23)固定连接。
5.根据权利要求4所述的高沉积合格率的OVD沉积装置，其特征在于，所述固定管(23)包括伸入滑动环(22)孔内的固定管本体(231)和连接在固定管本体(231)外侧端部的固定管端盖(232)，所述固定管端盖(232)与压紧件端盖(242)固定连接，所述固定管本体(231)通过螺纹与滑动环(22)连接。
6.根据权利要求1或2所述的高沉积合格率的OVD沉积装置，其特征在于，所述固定座(21)的两侧设置有与固定座(21)固定连接的密封盖(26)。
7.根据权利要求1或2所述的高沉积合格率的OVD沉积装置，其特征在于，所述固定座(21)为轴承座，所述滑动环(22)为轴承。
8.根据权利要求2所述的高沉积合格率的OVD沉积装置，其特征在于，所述支撑结构(2)和夹头杆固定结构(9)表面设有温度传感器，所述温度传感器连接控制器的输入端，所述控制器的输出端连接冷却剂输出设备，所述冷却剂输出设备连通到冷却孔。
9.根据权利要求1或2所述的高沉积合格率的OVD沉积装置，其特征在于，所述喷灯(5)包括横向排布和纵向排布的多个，所述横向排布为沿所述棒疏松体或者芯棒(3)的中轴线排布，纵向排布为垂直于所述棒疏松体或者芯棒(3)的中轴线排布。
10.根据权利要求1或2所述的高沉积合格率的OVD沉积装置，其特征在于，所述喷灯安装平台(6)能够带动喷灯(5)一同做升降运动和/或水平运动。
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