光纤拉丝用搓扭装置

摘要

本发明公开了一种光纤拉丝用搓扭装置，其包括安装平台、搓扭组件、固定导轮组件，搓扭组件还包括用于安装所述搓扭轮的摆臂、带动所述摆臂摆动的驱动机构，搓扭轮转动连接于摆臂上，所述搓扭轮摆动轴线同时垂直于未歪曲时的光纤和搓扭轮的转动轴线。本发明在中移动平台上设置驱动机构，使搓扭轮能够更全面的对光纤进行搓扭，从而确保光纤偏振模色散指标的稳定性，同时还能防止光纤在搓扭过程中受到损伤。

权利要求

1.一种光纤拉丝用搓扭装置，其包括

安装架，其竖着设置，其侧面具有水平设置的安装台，安装台有三个由上至下依次为上安装台、中安装台、下安装台，所述上安装台、中安装台、下安装台上均开设有供光纤经过的通孔；

搓扭组件，其包括安装于所述中安装平台上能在中安装平台上在前/后/左/右方向上移动的中移动平台、安装于所述中移动平台上的搓扭轮；

固定导轮组件，所述固定导轮组件有两个，分别位于上、下安装台上，每个所述固定导轮组件包括能在前/后/左/右方向上移动的侧移动平台、转动连接于所述侧移动平台上的固定导轮；

其特征在于：搓扭组件还包括用于安装所述搓扭轮的摆臂、带动所述摆臂摆动的驱动机构，搓扭轮转动连接于摆臂上，所述搓扭轮摆动轴线同时垂直于未歪曲时的光纤和搓扭轮的转动轴线。

2.根据权利要求1所述的光纤拉丝用搓扭装置，其特征在于：所述驱动机构包括设在所述中移动平台与所述安装平台之间调节平台，所述调节平台和中移动平台之间设有用于调节所述中移动平台与安装平台所成角度的调节机构，所述摆臂固定安装于所述中移动平台上。

3.根据权利要求2所述的光纤拉丝用搓扭装置，其特征在于：所述调节机构包括连接在所述调节平台和所述中移动平台之间使所述调节平台和所述中移动平台相转动连接的铰链、缸体固定在所述调节平台上且活塞杆与所述中移动平台相连接的调节气缸、连接于所述调节平台和所述中移动平台之间的弹簧。

4.根据权利要求3所述的光纤拉丝用搓扭装置，其特征在于：所述弹簧和所述调节气缸分别位于铰链的两侧。

5.根据权利要求1所述的光纤拉丝用搓扭装置，其特征在于：所述固定导轮的环形侧面上开设有V型槽，搓扭时，所述光纤位于V型槽内。

6.根据权利要求1所述的光纤拉丝用搓扭装置，其特征在于：所述驱动机构包括固定于所述中移动平台上的固定台，所述摆臂的转轴转动连接于所述固定台上，所述摆臂具有与其转轴相垂直的延伸臂，所述延伸臂端部转动连接有转动滚轮，所述转动滚轮的转动轴线与所述延伸臂共轴，所述转动滚轮下方设有转动连接于所述中移动平台上的驱动滚轮，所述驱动滚轮的上端面为斜面且与所述转动滚轮相抵紧，所述驱动滚轮的转动轴线与所述转动滚轮的轴线相垂直，所述摆臂的转轴经过所述搓扭轮的中心。

说明书

光纤拉丝用搓扭装置

技术领域

[0001] 本发明涉及光纤生产设备，特别涉及一种光纤拉丝用搓扭装置。

背景技术

[0002] 现今光纤拉丝生产用搓扭轮为双轮搓扭，即两个平面轮夹住光纤左右搓动，从而使光纤在高速生产时产生顺时针与逆时针的转动，以解决光纤因纤芯圆度问题导致偏振模不稳定的问题，从而达到稳定光纤偏振模色散指标的目的。但该技术存在两个弊端。第一：如果两个平面轮夹紧力太松，则看似两个搓扭轮在扭动，但实际上未能将光纤有效搓扭，从而光纤偏振模色散指标并未得到解决，存在一定的质量隐患；第二：如果两个平面轮夹的太紧或轮子表面有轻微损伤，则光纤在高速生产时容易将光纤表面压伤，造成产品损失。

[0003] 目前有采用搓扭轮对光纤进行搓扭的设备，如申请号为201210394810.0的发明所公开的设备，其能够上下左右前后调节搓扭轮或固定导轮的位置，但是在搓扭过程中搓扭轮除了自身转动只能沿直线移动进行搓扭，搓扭不够全面，不能确保光纤偏振模色散指标的稳定性以及防止光纤在搓扭过程中受到损伤。

发明内容

[0004] 本发明的目的是提供一种能够沿垂直光纤方向做直线摆动搓扭时还能做弧形摆动从而能够全面搓扭以确保光纤偏振模色散指标的稳定性以及防止光纤在搓扭过程中受到损伤的光纤拉丝用搓扭装置。

[0005] 为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种光纤拉丝用搓扭装置，其包括[0006] 安装架，其竖着设置，其侧面具有水平设置的安装台，安装台有三个由上至下依次为上安装台、中安装台、下安装台，所述上安装台、中安装台、下安装台上均开设有供光纤经过的通孔；

[0007] 搓扭组件，其包括安装于所述中安装平台上能安装平台上在前/后/左/右方向上移动的中移动平台、安装于所述中移动平台上的搓扭轮；

[0008] 固定导轮组件，所述固定导轮组件有两个，分别位于上、下安装台上，每个所述固定导轮组件包括能在前/后/左/右方向上移动的侧移动平台、转动连接于所述侧移动平台上的固定导轮；

[0009] 搓扭组件还包括用于安装所述搓扭轮的摆臂、带动所述摆臂摆动的驱动机构，搓扭轮转动连接于摆臂上，所述搓扭轮摆动轴线同时垂直于未歪曲时的光纤和搓扭轮的转动轴线。

[0010] 优化的，所述驱动机构包括设在所述中移动平台与所述安装平台之间调节平台，所述调节平台和中移动平台之间设有用于调节所述中移动平台与安装平台所成角度的调节机构，所述摆臂固定安装于所述中移动平台上。

[0011] 进一步地，所述调节机构包括连接在所述调节平台和所述中移动平台之间使所述调节平台和所述中移动平台相转动连接的铰链、缸体固定在所述调节平台上且活塞杆与所述中移动平台相连接的调节气缸、连接于所述调节平台和所述中移动平台之间的弹簧。

[0012] 进一步地，所述弹簧和所述调节气缸分别位于铰链的两侧。

[0013] 优化的，所述固定导轮的环形侧面上开设有V型槽，搓扭时，所述光纤位于V型槽内。

[0014] 优化的，所述驱动机构包括固定于所述中移动平台上的固定台，所述摆臂转轴转动连接于所述固定台上，所述摆臂具有与其转轴相垂直的延伸臂，所述延伸臂端部转动连接有转动滚轮，所述转动滚轮的转动轴线与所述延伸臂共轴，所述转动滚轮下方设有转动连接于所述中移动平台上的驱动滚轮，所述驱动滚轮的上端面为斜面且与所述转动滚轮相抵紧，所述驱动滚轮的转动轴线与所述转动滚轮的轴线相垂直，所述摆臂的转轴经过所述搓扭轮的中心。

[0015] 由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明在中移动平台下方加装摆动装置，使搓扭轮能够更全面的对光纤进行搓扭，从而确保光纤偏振模色散指标的稳定性，同时还能防止光纤在搓扭过程中受到损伤。

附图说明

[0016] 附图1为本发明实施例一中的结构示意图；

[0017] 附图2为本发明实施例一中的驱动装置(未显示固定台)的主视图；

[0018] 附图3为本发明实施例一中的驱动装置的俯视图；

[0019] 附图4为本发明实施例二中的结构示意图；

[0020] 附图5为本发明实施例二中的驱动装置结构示意图；

[0021] 附图6、7、8为本发明中搓扭轮摆动位置的示意图；

[0022] 附图9为本发明中搓扭轮转动θ角度时搓扭速度分解示意图。

具体实施方式

[0023] 下面结合附图所示的实施例对本发明作进一步描述。

[0024] 实施例一

[0025] 如图1、2、3所示，光纤拉丝用搓扭装置包括安装架，其竖着设置，其侧面具有水平设置的安装台，安装台有三个由上至下依次为上安装台、中安装台、下安装台，所述上安装台、中安装台、下安装台上均开设有供光纤经过的通孔；搓扭组件，其包括安装于所述安装平台上能安装平台上在前/后/左/右方向上移动的中移动平台2、安装于所述中移动平台2上的摆臂12、转动连接于所述摆臂12上且被光纤移动时带动转动的搓扭轮3、带动摆臂12摆动的驱动机构；固定导轮组件，所述固定导轮组件有两个，分别位于上、下安装台上，每个所述固定导轮组件包括能在前/后/左/右方向上移动的侧移动平台6、转动连接于于所述侧移动平台6上的固定导轮1；所述固定导轮1的环形侧面上开设有V型槽，搓扭时，所述光纤位于V型槽内。

[0026] 为实现全面搓扭，所述中移动平台2上设有驱动机构，所述驱动机构包括固定于所述中移动平台上的固定台7，所述摆臂转轴14转动连接于所述固定台7上，所述摆臂12具有与其转轴相垂直的延伸臂13，所述延伸臂13端部转动连接有转动滚轮16，所述转动滚轮16的转动轴线与所述延伸臂13共轴，所述转动滚轮16下方设有转动连接于所述中移动平台2上的驱动滚轮15，所述驱动滚轮15的上端面为斜面且与所述转动滚轮16相抵紧，所述驱动滚轮15由电机带动做顺时针和逆时针的交替转动，且其转动轴线与所述转动滚轮16的轴线相垂直。

[0027] 首先通过两个侧移动平台6来调整两个固定导轮1的位置，使光纤在固定导轮1的V型槽内经过，目的是确保光纤准值，并且确保光纤准值不因搓扭轮3的做工而受到影响；然后通过中移动平台2来调整搓扭轮3的位置，使光纤在搓扭轮3的V型槽内经过，并且将光纤顶离原位置2mm～10mm，再校准中移动平台2的水平位置；如图4、5、6所示，通过控制部分8设定搓扭轮3以圆心点4为中心左右摆动的角度/摆动速度(即搓扭轮摆动轴线同时垂直于未歪曲时的光纤和搓扭轮的转动轴线)，摆动速度可随光纤拉丝速度的变化而变化。具体摆动角度与摆动速度及速度的变化按工艺要求设定，确保光纤可产生有效的扭转，以达到优化光纤偏振模色散指标的目的。

[0028] 上述中移动平台2和侧移动平台6都可以通过上下位设置同时相垂直的丝杆机构实现，由于是现有技术，在此不做赘述。

[0029] 实施例二

[0030] 如图4、5所示，光纤拉丝用搓扭装置包括安装架，其竖着设置，其侧面具有水平设置的安装台，安装台有三个由上至下依次为上安装台、中安装台、下安装台，所述上安装台、中安装台、下安装台上均开设有供光纤经过的通孔；搓扭组件，其包括安装于所述安装平台上能安装平台上在前/后/左/右方向上移动的中移动平台2、安装于所述中移动平台2上的摆臂12、转动连接于所述摆臂12上且被光纤移动时带动转动的搓扭轮3、带动摆臂12摆动的驱动机构；固定导轮组件，所述固定导轮组件有两个，分别位于上、下安装台上，每个所述固定导轮组件包括能在前/后/左/右方向上移动的侧移动平台6、转动连接于于所述侧移动平台6上的固定导轮1；所述固定导轮1的环形侧面上开设有V型槽，搓扭时，所述光纤位于V型槽内。

[0031] 为实现全面搓扭，所述中移动平台2与所述安装平台之间还设有调节平台5，所述调节平台5和中移动平台2之间设有用于调节所述中移动平台2与安装平台所成角度的调节机构。所述调节机构包括连接在所述调节平台5和所述中移动平台2之间使所述调节平台5和所述中移动平台2相转动连接的铰链10、缸体固定在所述调节平台5上且活塞杆与所述中移动平台2相连接的调节气缸9、连接于所述调节平台5和所述中移动平台2之间的弹簧11。所述弹簧11和所述调节气缸9分别位于铰链10的两侧。

[0032] 首先通过两个侧移动平台6来调整两个固定导轮1的位置，使光纤在固定导轮1的V型槽内经过，目的是确保光纤准值，并且确保光纤准值不因搓扭轮3的做工而受到影响；然后通过中移动平台2来调整搓扭轮3的位置，使光纤在搓扭轮3的V型槽内经过，并且将光纤顶离原位置2mm～10mm，再校准中移动平台2的水平位置；如图6、7、8所示，通过控制部分8设定搓扭轮3以圆心点4为中心左右摆动的角度/摆动速度、气缸9带动中移动平台2摆动的角度/摆动速度，摆动速度可随光纤拉丝速度的变化而变化。具体摆动角度与摆动速度及速度的变化按工艺要求设定，确保光纤可产生有效的扭转，以达到优化光纤偏振模色散指标的目的。

[0033] 上述中移动平台2和侧移动平台6都可以通过上下位设置同时相垂直的丝杆机构实现，由于是现有技术，在此不做赘述。

[0034] 本发明采用转动的单轮搓扭，其工作原理如下：

[0035] 依靠搓动轮V型槽内壁与光纤之间的摩擦力，通过倾斜转动V形槽搓扭轮，在光纤高速拉丝过程中产横向的搓动速度，使得光纤可在一定范围内根据要求进行横向转动。

[0036] 如图在搓扭轮倾斜角度至θ的过程中，搓扭轮在竖直方向上存在并保持有与当时拉丝速度相等的分速度v1。而在横向上则存在有横向分速度v2。具体见图9：

[0037] 由图可知，搓扭转动的横向速度v2大小与拉丝速度v1的关系为：

[0038] V2＝V1·tanθ

[0039] 在转动角度θ较小的时候，tanθ可近似等于sinθ。故而，其关系可以近似为：

[0040] V2＝V1·Sinθ

[0041] 在拉丝过程中，伴随着搓扭轮转动，其横向速度带来的扭转强度近似为一个正弦关系。故而在拉丝速度稳定时只要给予搓扭轮一个相对稳定的正向和反向循环的角速度，搓扭就能够在光纤上施加具有正弦特性的搓动效果，从而达到搓扭的工作目的。通过本专利描述的搓扭装置，选择合适的工艺配方：摆动幅度(5°～30°)与摆动周期(0.3s～1s)，最佳取：摆动幅度为10°、周期0.5s。在满足相位匹配的条件下，可得到最佳的搓扭效果。

[0042] 采用转动的单轮搓扭具有以下优点：

[0043] 一.简易的调整要求

[0044] 转动型的单轮搓扭由于依靠搓扭转角对光纤进行搓动，其仅需要搓扭按照均匀的转动角速度就能实现搓扭搓动效果上的正弦缓变。此外，转动型单轮搓扭对于整个系统中弹簧的张力要求较低，只要能保障有足够的弹力使得搓扭能够到达预定的位置即可。在保障搓扭轮及两个定位轮准直情况下，可以在拉丝过程中调整搓扭轮的压纤距离以调整光纤表面承受的摩擦力，从而微调搓扭对光纤的搓动效果。整体调整方法较为简单，其效果也较为明显。

[0045] 二.较小的光纤损伤

[0046] 转动型单轮搓扭一方面由于仅依靠单轮的V型沟槽带动光纤转动，对光纤的挤压力度较小且方便调整，故而与双轮搓扭相比不易对光纤表面产生损伤。另一方面，由于旋转搓扭搓动主要依靠轮子V型槽与光纤的中央交接点，与平移型单轮搓扭相比，在搓动时对光纤挤压面积及侧向压力相对都较小，故而同样不易对光纤表面产生损伤。

[0047] 三.稳定的搓动效果

[0048] 由于转动型单轮搓扭的搓动机理较为简单，故而只需要定期对搓扭轮系的轴承进行保养并对准直进行检查就可以保持较好的搓动效果。相对于双轮搓扭，由于不需要双轮压紧，搓扭轮在正常使用过程中不易产生损伤，大大加长了搓扭的维护保养时间与备件的更替时间。相对于平动型的单轮搓扭，转动型单轮搓扭由于搓动效果区域仅为沟槽中央，故而V型槽斜度要求较低，在保养更换轮系后仍能沿用更换前的搓扭工艺配方。

[0049] 上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。