單輪偏擺光纖搓扭設(shè)備的制作方法

本發(fā)明涉及光纖制造工藝中的降低光纖偏振模色散PMD技術(shù)，屬于IPC分類中C03B玻璃、礦物或渣棉的制造、成型工藝，尤其是通信光纖拉絲生產(chǎn)線中的光纖搓扭設(shè)備結(jié)構(gòu)改進(jìn)技術(shù)，尤其是單輪偏擺光纖搓扭設(shè)備。

背景技術(shù)：

在光纖制造技術(shù)的拉絲工藝中，搓扭是降低光纖偏振模色散PMD有效手段。通過(guò)正、反方向搓動(dòng)光纖，使在軟化溫度以上位置處的光纖發(fā)生正、反方向的周期性扭轉(zhuǎn)，從而使光纖在冷卻后單位長(zhǎng)度內(nèi)保持一定的扭轉(zhuǎn)圈數(shù)，降低光纖的雙折射或增加模式耦合。這是目前降低光纖PMD最成功的方法。

已公開(kāi)相關(guān)專利文獻(xiàn)較少。中國(guó)專利申請(qǐng)201310011213.X公開(kāi)了一種搓扭角度可調(diào)的光纖搓扭設(shè)備及光纖搓扭方法，涉及光纖領(lǐng)域，該光纖搓扭設(shè)備包括第一搓扭輪、第二搓扭輪、第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)、第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)、導(dǎo)線、智能控制器，第一搓扭輪通過(guò)第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)相連，第二搓扭輪通過(guò)第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)相連，第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)、第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)均通過(guò)導(dǎo)線與智能控制器相連，第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)對(duì)稱分布，第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)、第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向相反。本發(fā)明能實(shí)現(xiàn)任意角度的搓扭及對(duì)光纖的不同搓扭圈數(shù)，快速切換搓扭方向，拉制的光纖的PMD穩(wěn)定控制在0.2ps/km1/2以下。

目前，光纖搓扭設(shè)備普遍使用的三輪組結(jié)構(gòu)，通過(guò)成對(duì)平輪擠壓光纖并且相對(duì)周期性扭轉(zhuǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)。這種搓扭裝置的特點(diǎn)是電機(jī)需高頻正、反運(yùn)轉(zhuǎn)。且偏擺機(jī)構(gòu)傳動(dòng)鏈較為復(fù)雜，裝配、調(diào)試難度高。同時(shí)，由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜，采用大量昂貴的元器件，整個(gè)產(chǎn)品的成本較高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供單輪偏擺光纖搓扭設(shè)備，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔高效，滿足光纖拉絲工藝技術(shù)要求，制造和維護(hù)成本顯著降低。

本發(fā)明的目的將通過(guò)以下技術(shù)措施來(lái)實(shí)現(xiàn)：機(jī)架豎立固定，在機(jī)架上自上至下依次安裝上定位輪組、單輪偏擺機(jī)構(gòu)和下定位輪組，其中，上定位輪組后部通過(guò)上定位座安裝在機(jī)架上，上定位座前側(cè)安裝上定位導(dǎo)輪，單輪偏擺機(jī)構(gòu)后部通過(guò)偏擺定位座安裝在機(jī)架上，偏擺定位座前側(cè)安裝偏擺輪，下定位輪組后部通過(guò)下定位座安裝在機(jī)架上，下定位座前側(cè)安裝下定位導(dǎo)輪，上定位導(dǎo)輪和下定位導(dǎo)輪的外緣環(huán)向分別有導(dǎo)輪槽，光纖豎向嵌入各導(dǎo)輪槽，偏擺輪外緣環(huán)向有V型輪槽，上定位輪組和下定位輪組的對(duì)中調(diào)節(jié)，而且，上定位導(dǎo)輪和下定位導(dǎo)輪形成的導(dǎo)輪平面與光纖中心共面，而且，上定位導(dǎo)輪和下定位導(dǎo)輪的兩個(gè)導(dǎo)輪槽與光纖表面同時(shí)相切，光纖扭轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)向上傳遞穩(wěn)定；單輪偏擺機(jī)構(gòu)采用連續(xù)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)周期性偏擺運(yùn)動(dòng)的連續(xù)性，偏擺輪的V型輪槽兩側(cè)面槽壁斜面在偏擺輪轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)帶動(dòng)接觸光纖扭轉(zhuǎn)，V型輪槽兩側(cè)面槽壁交替接觸光纖，實(shí)現(xiàn)光纖周期性往復(fù)扭轉(zhuǎn)。

尤其是，上定位導(dǎo)輪和下定位導(dǎo)輪外徑相同，而且，其上的導(dǎo)輪槽形狀和深度相同。

尤其是，上定位輪組與下定位輪組上安裝有螺栓螺孔定位結(jié)構(gòu)的前后、左右、水平可調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。

尤其是，上定位座、偏擺定位座和下定位座的兩側(cè)外端分別安裝調(diào)節(jié)定位銷。

尤其是，上定位導(dǎo)輪和下定位導(dǎo)輪分別位于光纖的兩側(cè)。

尤其是，在上定位輪組中，上定位座前側(cè)固定上定位支柱，上定位支柱前端固定上定位輪支板，上定位輪支板前側(cè)鉸接上定位導(dǎo)輪。

尤其是，在單輪偏擺機(jī)構(gòu)中，偏擺定位座前側(cè)安裝撐架，撐架上側(cè)的一個(gè)平臺(tái)上方安裝X-Y微調(diào)臺(tái)，X-Y微調(diào)臺(tái)上具有在水平面方向上的左右以及前后移動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，在X-Y微調(diào)臺(tái)上方通過(guò)傳動(dòng)元件連接執(zhí)行元件，執(zhí)行元件的上方安裝偏擺輪，并且，在執(zhí)行元件的后側(cè)安裝電機(jī)，偏擺定位座左右兩外端分別安裝調(diào)節(jié)機(jī)架。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和效果：采用單輪周期性偏擺的結(jié)構(gòu)，V型輪槽兩側(cè)面交替接觸光纖，實(shí)現(xiàn)光纖周期性往復(fù)扭轉(zhuǎn)；傳動(dòng)機(jī)構(gòu)電機(jī)單向連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，不必正、反往復(fù)運(yùn)動(dòng)。連續(xù)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)連續(xù)穩(wěn)定可靠，偏擺輪上、下加定位導(dǎo)輪保證光纖只發(fā)生扭轉(zhuǎn)，而避免光纖擺動(dòng)。設(shè)備加工、裝配、調(diào)試簡(jiǎn)單便捷，制造和維護(hù)成本顯著降低，可以實(shí)用有效滿足光纖拉絲工藝技術(shù)要求。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例中總體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明實(shí)施例中上定位輪組主視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3本發(fā)明實(shí)施例中上定位輪組俯視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4本發(fā)明實(shí)施例中單輪偏擺機(jī)構(gòu)主視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5本發(fā)明實(shí)施例中單輪偏擺機(jī)構(gòu)左視結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記包括：

上定位輪組1、單輪偏擺機(jī)構(gòu)2、下定位輪組3、光纖4、機(jī)架5、上定位座101、上定位導(dǎo)輪102、上定位支柱103、上定位輪支板104、偏擺定位座201、偏擺輪202、撐架203、調(diào)節(jié)機(jī)架204、X-Y微調(diào)臺(tái)205、傳動(dòng)元件206、執(zhí)行元件207、電機(jī)208、下定位座301、下定位導(dǎo)輪302。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明原理在于，單輪偏擺機(jī)構(gòu)2采用連續(xù)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)周期性偏擺運(yùn)動(dòng)的連續(xù)性，偏擺輪202采用V型輪槽結(jié)構(gòu)，V型輪槽兩側(cè)面槽壁斜面在偏擺輪轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)帶動(dòng)接觸光纖4扭轉(zhuǎn)，V型輪槽兩側(cè)面槽壁交替接觸光纖4，實(shí)現(xiàn)光纖4周期性往復(fù)扭轉(zhuǎn)；上定位輪組1和下定位輪組3的對(duì)中調(diào)節(jié)，保證由上定位導(dǎo)輪102和下定位導(dǎo)輪302形成的導(dǎo)輪平面與光纖4中心共面且兩個(gè)導(dǎo)輪槽與光纖4表面同時(shí)相切，光纖扭轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)向上傳遞穩(wěn)定。

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。

實(shí)施例1：如附圖1所示，機(jī)架5豎立固定，在機(jī)架5上自上至下依次安裝上定位輪組1、單輪偏擺機(jī)構(gòu)2和下定位輪組3，其中，上定位輪組1后部通過(guò)上定位座101安裝在機(jī)架5上，上定位座101前側(cè)安裝上定位導(dǎo)輪102，單輪偏擺機(jī)構(gòu)2后部通過(guò)偏擺定位座201安裝在機(jī)架5上，偏擺定位座201前側(cè)安裝偏擺輪202，下定位輪組3后部通過(guò)下定位座301安裝在機(jī)架5上，下定位座301前側(cè)安裝下定位導(dǎo)輪302，上定位導(dǎo)輪102和下定位導(dǎo)輪302的外緣環(huán)向分別有導(dǎo)輪槽，光纖4豎向嵌入各導(dǎo)輪槽，偏擺輪202外緣環(huán)向有V型輪槽，而且，上定位導(dǎo)輪102和下定位導(dǎo)輪302形成的導(dǎo)輪平面與光纖4中心共面，而且，上定位導(dǎo)輪102和下定位導(dǎo)輪302的兩個(gè)導(dǎo)輪槽與光纖4表面同時(shí)相切。

前述中，上定位導(dǎo)輪102和下定位導(dǎo)輪302外徑相同，而且，其上的導(dǎo)輪槽形狀和深度相同。

前述中，上定位輪組1與下定位輪組3上安裝有螺栓螺孔定位結(jié)構(gòu)的前后、左右、水平可調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。

前述中，上定位座101、偏擺定位座201和下定位座301的兩側(cè)外端分別安裝調(diào)節(jié)定位銷。

前述中，上定位輪組1與下定位輪組3結(jié)構(gòu)相近，區(qū)別僅在于，上定位導(dǎo)輪102和下定位導(dǎo)輪302分別位于光纖4的兩側(cè)；如圖2、圖3所示，在上定位輪組1中，上定位座101前側(cè)固定上定位支柱103，上定位支柱103前端固定上定位輪支板104，上定位輪支板104前側(cè)鉸接上定位導(dǎo)輪102。

前述中，如圖4、圖5所示，在單輪偏擺機(jī)構(gòu)2中，偏擺定位座201前側(cè)安裝撐架203，撐架203上側(cè)的一個(gè)平臺(tái)上方安裝X-Y微調(diào)臺(tái)205，X-Y微調(diào)臺(tái)205上具有在水平面方向上的左右以及前后移動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，在X-Y微調(diào)臺(tái)205上方通過(guò)傳動(dòng)元件206連接執(zhí)行元件207，執(zhí)行元件207的上方安裝偏擺輪202，并且，在執(zhí)行元件207的后側(cè)安裝電機(jī)208，偏擺定位座201左右兩外端分別安裝調(diào)節(jié)機(jī)架204。

本實(shí)施例中，單輪偏擺機(jī)構(gòu)2是實(shí)現(xiàn)光纖4周期性扭轉(zhuǎn)的核心部件。采用偏擺輪202單輪連續(xù)周期性偏擺的結(jié)構(gòu)形式，偏擺輪202的V型輪槽斜面轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)帶動(dòng)接觸光纖4扭轉(zhuǎn)，偏擺輪202的V型輪槽兩側(cè)面交替接觸光纖4，實(shí)現(xiàn)光纖4周期性往復(fù)扭轉(zhuǎn)；單輪偏擺機(jī)構(gòu)2實(shí)現(xiàn)周期性運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)采用連續(xù)傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)，這樣電機(jī)208就不必正、反往復(fù)運(yùn)動(dòng)，單向連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，電機(jī)208控制簡(jiǎn)單穩(wěn)定。偏擺輪202上、下放分別設(shè)置上定位導(dǎo)輪102和下定位導(dǎo)輪302，以保證光纖只發(fā)生扭轉(zhuǎn)，避免光纖擺動(dòng)。調(diào)節(jié)機(jī)架204可以調(diào)節(jié)單輪偏擺機(jī)構(gòu)2上的偏擺輪202及整個(gè)相關(guān)支撐部件的左右、水平位置；X-Y微調(diào)臺(tái)205可以精密調(diào)節(jié)偏擺輪202外緣的V型槽相對(duì)于光纖的位置；傳動(dòng)元件206由連續(xù)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)組成，電機(jī)208無(wú)需正、反轉(zhuǎn)即可實(shí)現(xiàn)周期性的偏擺運(yùn)動(dòng)。此外，單輪偏擺機(jī)構(gòu)2上還安裝有相應(yīng)的輔助元件，實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)鏈各環(huán)節(jié)的穩(wěn)定可靠，保證偏擺運(yùn)動(dòng)傳遞的連續(xù)性。

本發(fā)明中，上定位輪組1與下定位輪組3設(shè)計(jì)了前后、左右、水平可調(diào)結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了上定位輪組1與下定位輪組3的對(duì)中調(diào)節(jié)，保證由上定位導(dǎo)輪102和下定位導(dǎo)輪302形成的導(dǎo)輪平面與光纖4中心共面且兩個(gè)導(dǎo)輪槽與光纖4表面同時(shí)相切，保證光纖4不會(huì)產(chǎn)生位置漂移。偏擺輪202與上定位輪組1和下定位輪組3可以保證光纖4扭轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)向上的穩(wěn)定傳遞。相關(guān)輔助元件保證偏擺運(yùn)動(dòng)傳遞的連續(xù)性。這種周期性扭轉(zhuǎn)可以傳遞到預(yù)制棒的出絲點(diǎn)，以達(dá)到降低光纖4偏振模色散PMD的目的。