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、技術領域本實用新型涉及一種石英玻璃氫氧焰燃燒器(簡稱石英噴燈)的結構。
二、技術背景現有氫氧焰燃燒器(簡稱石英噴燈)主要用于把光纖預制棒(即光纖母棒)和石英玻璃尾棒在高溫下熔接，熔接好的母棒就進入拉絲工序，完成光纖產品的制造。光纖是用光通信傳輸的，屬于光纖制造領域。
本實用新型的噴燈是母棒熔接中的核心裝置，除此之外，還具有對母棒進行拋光和退火的功能。拋光母棒可以去除表面雜質，增強光纖強度，退火母棒可以消除它的內應力，防止母棒炸裂，造成浪費。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，容易產生金屬氧化物，會隨噴燈移動沾污在光纖母棒的表面，造成光纖斷纖的增加，影響強度。
光纖母棒的制造是屬于技術密集、工藝復雜的產品，已經商用化。其典型產品尺寸為外徑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。因為尾棒材料也是石英玻璃，和母棒相似，所以膨脹系數相匹配。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。
然而現有的石英氫氧焰燃燒器還存在火焰的均勻性差，會影響石英噴燈熔接、拋光作業的質量。
下面說明使用石英噴燈熔接、拋光作業的要點1、對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節對中。
2、熔接對兩種棒熔接部位大約各10cm處，使用噴燈，來回往復移動，高溫加熱(大約2100-2200℃)約8-10分鐘，充分熔融連接部，屆時輕推母棒和尾棒熔接起來，如果熔接不充分，會引起連接部的斷裂。
3、退火為了消除在連接部因高溫加熱造成的應力，使用本實用新型的石英噴燈，控制其火焰溫度(較低溫度下)進行烘烤大約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和微裂紋，對母棒進行一次全長度的拋光，控制氫氧氣流量、石英噴燈移速，對母棒表面進行高溫加熱，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，關機，待冷后卸棒完畢。
本實用新型的目的是這樣實現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，在中圓弧內等分均布，中圓弧的圓心即噴燈的火焰焦點設計在母棒的中心至1/3母棒直徑地方，單咀噴燈插入密封的金屬燈座，金屬燈座采用球關節連接，對燈頭可以360度隨意調節。中圓弧的半徑大約是20-30cm。
本實用新型的進一步改進是在5-8支單咀石英噴燈分別使用A、B二種型號的噴燈設計。A型噴燈(見圖2)單管7芯，1只中芯6只燈芯環狀結構均布。B型噴燈(見圖3)單管5芯，1只中芯4只燈芯環狀結構均布。
本實用新型的特點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，滿足了上述作業要點2、3、4、5的條件。其指標為可控的溫度范圍1000-2300℃，熱區寬度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。其優點是耐高溫、硬度高、雜質少、易制作，其造價為金屬噴燈的1/4，它具有加工精度高，體積小的優點，經實踐對比使用，本裝置的石英噴燈已在加工作業上取得明顯優良效果。
本實用新型噴燈遵循了馬格納斯定律，被加熱的光纖母棒應均勻地被火焰包絡，達到均勻加熱。噴燈的火焰焦點設計在母棒的中心(230mm)或1/3母棒直徑地方，見圖1。圖4所示石英噴燈燃氣流量壓力分布測定表明噴燈的火焰焦點集中。
本裝置使用5-8支單咀石英噴燈，在中圓弧內等分均布，單咀噴燈插入密封的金屬燈座機金屬燈座采用球關節連接，對燈頭可以360度隨意調節。在5-8支單咀石英噴燈分別使用A、B二種型號的噴燈設計。
對使用熔接直徑60mm的均勻棒，對本設計實用新型的噴燈進行燃氣流量分布的測定，見圖4。A型噴燈(見圖2)單管7芯，1中芯6燈芯環狀結構均布，芯管徑過0.9mm。
四
圖1為本實用新型結構示意圖圖2為本實用新型A型單咀石英噴燈截面(圖2A)和俯視(圖2B)結構示意圖圖3為本實用新型B型單咀石英噴燈截面(圖3A)和俯視(圖3B)結構示意圖圖4為本實用新型進行燃氣流量分布的測定，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為噴燈支架的球關節，圖中所示4為石英噴燈整體底座。中芯5、燈芯6。
五具體實施方式
本實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的中圓弧內等分均布，中圓弧的圓心即噴燈的火焰焦點設計在母棒的中心，單咀噴燈插入密封的金屬燈座，金屬燈座采用球關節連接，對燈頭可以360度隨意調節。
在6支單咀石英噴燈分別使用A、B二種型號的噴燈設計。A型噴燈(見圖2)單管7芯，1只中芯6只燈芯環狀結構均布，芯管徑為0.9mm。B型噴燈(見圖3)單管5芯，1只中芯4只燈芯環狀結構均布，芯管徑1.3mm。
A型單咀噴燈火焰包括面大，高溫區寬，用在噴燈的外側見圖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，在一個中圓弧內等分均布，中圓弧的圓心即噴燈的火焰焦點設計在母棒的中心至1/3母棒直徑地方，單咀噴燈插入密封的金屬燈座，金屬燈座采用球關節連接。
2.由權利要求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構的噴燈，一種噴燈單管7芯，1只中芯6只燈芯環狀結構均布，另一種噴燈單管5芯，1只中芯4只燈芯環狀結構均布。
3.由權利要求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，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，在中圓弧內等分均布，中圓弧的圓心即噴燈的火焰焦點設計在母棒的中心至1/3母棒直徑地方，單嘴噴燈插入密封的金屬燈座，金屬燈座采用球關節連接，對燈頭可以360度隨意調節。中圓弧的半徑大約是20－30cm。本實用新型噴燈遵循了馬格納斯定律，被加熱的光纖母棒應均勻地被火焰包絡，達到均勻加熱。噴燈的火焰焦點設計在母棒的中心(230mm)或1/3母棒直徑地方。
文檔編號F23D14/00GK2557813SQ0226300
公開日2003年6月25日 申請日期2002年7月10日 優先權日2002年7月10日
發明者梁樂天 申請人:江蘇法爾勝光子有限公司