一种光纤UV固化装置

技术领域

本发明涉及一种固化装置，具体涉及一种一种光纤UV固化装置。

背景技术

对于现在的高速光纤拉丝，需要在光纤表面涂覆一层涂料，以增强光纤的性能，该涂料为挥发性物质，需要通过UV固化炉（光固化炉）将其固化在光纤表面。光纤在拉丝时一般采用大棒连续拉丝，拉丝完成一根光棒的时间需要38-42小时，连续拉丝时间长，连续拉丝过程中UV固化炉中的挥发物会越来越多，积累到UV固化的石英玻璃管表面会影响紫外光透光，从而降低光固化效率。公告号为CN204509116U的专利申请公开了一种提高 UV 固化炉密封性能的装置，其针对挥发物积累到玻璃管上导致光固化效率降低问题的解决方式是向UV固化石英管内通入大量的氮气（工艺保护气），同时设置排风装置，通过氮气带走挥发物质，来维持一个稳定的洁净环境，且维持低氧含量（氧含量过高会破坏涂料发生光固化反应）的光纤固化环境。为了保证光纤固化质量，一般还会设置多节UV固化炉，以延长光纤的曝光时间，增强固化效果。这种方式虽然解决了环境问题（能通过氮气带走全部的挥发物），但每一节UV固化炉都配置有氮气通入口与排气口时，这种方式仍然存在一些不足：为了防止外界空气进入，维持一个低氧含量的环境，UV固化炉的下口通入了大量的氮气，UV固化炉的上口抽风排出，由于光纤在UV固化炉中是运动的，上、下口不能完全密封，很多氮气都从UV固化炉上、下口流失，浪费较大。因此十分有必要设计一种可以节约UV固化炉氮气的装置，避免氮气浪费，从而降低光纤生产成本。

发明内容

本发明的目的在于：针对现有技术不足，提供一种能节约氮气，降低成本，且能保证环境洁净的光纤UV固化装置。

本发明的技术方案是：

一种光纤UV固化装置，它由多节串联的UV固化炉构成，UV固化炉包括LED灯箱和玻璃管，其特征在于：玻璃管之间通过串联机构连接，上端玻璃管的上端端口设置有上进气机构，下端玻璃管的下端端口设置有下排气机构；所述的串联机构由抽烟罩、下连接器和上连接器构成，抽烟罩的上端设置有下连接器，抽烟罩的下端设置有上连接器；上连接器、抽烟罩、下连接器之间相互连通。

所述的抽烟罩由对称设置的抱瓦和设置在其中任意一片抱瓦上的抽风口构成，抱瓦之间通过固定螺栓连接，抽风口与抱瓦之间的环空连通。

所述的抽风口上设置有测量口。

所述的下连接器由下口固定套、下口座、弹簧、灯箱下连接板和挡板构成，下口固定套上插装有下口座，下口座的底部端口与设置在下口固定套内壁上的限位台肩之间设置有弹簧；下口固定套的圆周上设置有下外凸缘，下外凸缘上方的下口固定套端头套装有灯箱下连接板，灯箱下连接板通过固定螺栓与下外凸缘固定连接；灯箱下连接板的顶部端面通过固定螺栓固装有挡板，挡板与下口座抵靠连接；所述的下口座与玻璃管端头套装连接，玻璃管通过下口座与下口固定套的中心孔连通；下口固定套的底部端头与抱瓦之间的环空插装连接；下连接器通过灯箱下连接板与LED灯箱固定连接。

所述的上连接器由上口底座、上口进气盖板和灯箱上连接板构成，上口底座呈漏斗状，上口底座的上端端口通过固定螺栓固装有上口进气盖板，上口底座的圆周上设置上外凸缘，上外凸缘下方的上口底座上套装有灯箱上连接板，灯箱上连接板通过固定螺栓与上外凸缘固定连接；所述的上口底座的底部端口与玻璃管套装连接，玻璃管通过上口底座与上口进气盖板的中心孔连通；上口进气盖板的顶部端头与抱瓦之间的环空插装连接；上连接器通过灯箱上连接板与LED灯箱固定连接。

所述的上外凸缘上方的上口底座上设置有换气口，换气口与上口底座的中心孔连通。

所述的上进气机构由上连接座、固定盖板、导气芯和进线板构成，上连接座上通过固定螺栓固装有固定盖板，固定盖板与上连接座之间设置有导气芯；固定盖板的顶部端面上通过固定螺栓固装有进线板，进线板、固定盖板、导气芯、上连接座的中心孔相互连通；所述的上连接座与LED灯箱固定连接并与玻璃管套装连接。

所述的上连接座和固定盖板的圆周面分别设置有进气孔，上连接座的进气孔与导气芯的底部端口连通；固定盖板的进气孔与导气芯的顶部端口连通。

所述的下排气机构由下连接座、套管、下导气板、下进气盖板和出线板构成，下连接座上套装有套管，套管通过固定螺栓与下连接座上的外凸缘固定连接；套管的底部通过固定螺栓固装有下导气板，下导气板的底部固装有下进气盖板，下进气盖板的底部固装有出线板；出线板、下进气盖板、下导气板、套管、下连接座的中心孔相互连通；所述的下连接座与玻璃管套装连接并与LED灯箱固定连接。

所述的套管上设置有下抽气口，下抽气口上设置有下测量口。

所述的下连接座的底部端头均布有通气孔，通气孔通过下连接座与套管之间的环空与下抽气口连通。

所述的下进气盖板的圆周面上设置有下进气口，下进气口与下进气盖板的中心孔连通。

本发明的有益效果在于：

该光纤UV固化装置通过多节UV固化炉对光纤上的涂料进行固化，能有效保证固化效果；通过串联机构对玻璃管进行串联，通过串联机构使多节玻璃管之间仅存在两个的玻璃管端口能与外界连通，从而使氮气仅能在两个的玻璃管端口向外流失，相比于每节玻璃管端口都能与外界连通的能有效减少氮气的流失量，能大大提高氮气的回收量，能有效减少浪费，降低光纤的生产成本；通过串联机构和下排气机构能抽出玻璃管中的气体，从而抽出玻璃管中的挥发物，确保玻璃管洁净，进而保证透光率，能有效保证固化效果；通过串联机构能在抽气过程中对氮气进行补充，进而对玻璃管内的气体进行置换，从而通过置换的方式将玻璃管中的挥发物排出，确保玻璃管内的环境洁净；解决了现有装置氮气流失严重，浪费大，导致光纤生产成本高的问题。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明串联机构的结构示意图；

图3是本发明串联机构的爆炸示意图；

图4是本发明串联机构的剖面示意图；

图5是本发明上进气机构的结构示意图；

图6是本发明下排气机构的结构示意图。

图中：1、LED灯箱，2、玻璃管，3、串联机构，4、上进气机构，5、下排气机构，301、抱瓦，302、抽风口，303、测量口，304、下口固定套，305、下口座，306弹簧、，307、灯箱下连接板，308、挡板，309、下外凸缘，310、上口底座，311、上口进气盖板，312、灯箱上连接板，313、上外凸缘，314、换气口，401、上连接座，402、固定盖板，403、导气芯，404、进线板，405、进气孔，501、下连接座，502、套管，503、下导气板，504、下进气盖板，505、出线板，506、下抽气口，507、下测量口，508、通气孔，509、下进气口。

具体实施方式

该光纤UV固化装置由多节串联的UV固化炉构成，设置多节UV固化炉的目的是通过多节UV固化炉对光纤上的涂料进行多次固化，进而确保光纤表面的涂料完全固化，保证光纤的生产质量。UV固化炉包括LED灯箱1和玻璃管2，LED灯箱1包括箱体和LED紫外灯，LED灯箱1通过LED紫外灯向玻璃管2照射紫外光，从而对玻璃管内运动的光纤表面进行照射，使光纤表面的涂料在LED紫外灯的紫外光的照射下固化在光纤表面。玻璃管2的作用是通过玻璃管2在光纤表面接受紫外光照射时，将光纤与外界隔绝，避免光纤表面的涂料与外界空气接触后空气中的氧气会破坏涂料发生光固化反应。玻璃管2之间通过串联机构3连接，上端玻璃管2的上端端口设置有上进气机构4，下端玻璃管2的下端端口设置有下排气机构5；串联机构3的作用是通过串联机构3依次将玻璃管2串联后，使玻璃管2仅存在两个与外界连通的端口，进而使玻璃管仅能由两端端口向外泄漏氮气，相对于每节玻璃管的两端都能泄漏氮气，能大大减少氮气的泄漏量，进而减少氮气的使用量，有效降低光纤的生产成本。

串联机构3由抽烟罩、下连接器和上连接器构成，抽烟罩的上端设置有下连接器，抽烟罩的下端设置有上连接器；上连接器、抽烟罩、下连接器之间相互连通。串联机构3通过下连接器连接串联机构3上方的玻璃管2，串联机构3通过上连接器连接串联机构3下方的玻璃管2，使玻璃管2之间通过串联机构3相互连通。抽烟罩的作用是抽取玻璃管2中的气体，从而在抽取玻璃管2中的气体的过程中抽取气体中夹带的挥发性物质，保证玻璃管2内的环境洁净；同时通过下连接器对玻璃管2内的氮气进行补充，由此在边抽取时边补充，从而对玻璃管2内的氮气进行置换，保证玻璃管2内的环境洁净同时保证玻璃管2内的气体压力稳定。

抽烟罩由对称设置的抱瓦301和设置在其中任意一片抱瓦301上的抽风口302构成，抱瓦301之间通过固定螺栓连接，抽烟罩通过上连接器和下连接器连接，进而与玻璃管2连接；抽风口302与抱瓦301之间的环空连通；抽风口302连接风机，通过风机和抽风口302向外抽取抱瓦301内的气体，进而抽取玻璃管2中的气体。抽风口302上设置有测量口303，以通过测量口303对玻璃管2中的气体进行取样，从而根据气体中的挥发物含量和氧含量，调节抽风口302处的抽风量：当气体中挥发物的含量或氧含量高于设定值时，调节与抽风口302连接的风机的转速，加大抽风口302处的抽风量，同时增加向玻璃管中充入氮气的量，从而加大抽取玻璃管2内挥发物的量和氧气的量，保证玻璃管2内洁净且氧含量低。

下连接器由下口固定套304、下口座305、弹簧306、灯箱下连接板307和挡板308构成，下口固定套304上插装有下口座305，下口座305与玻璃管2端头套装连接，玻璃管2通过下口座305与下口固定套304的中心孔连通；下口座305的底部端口与设置在下口固定套304内壁上的限位台肩之间设置有弹簧306；弹簧306的作用是通过弹簧306的弹力对下口座305提供一个预紧力，进而向玻璃管2提供一个预紧力，保证玻璃管2两端的连接；同时由于弹簧306能被压缩，使玻璃管2的长度在一个较大的范围内均能进行安装而不用对玻璃管2进行裁切，进而便于玻璃管2的安装。下口固定套304的圆周上设置有下外凸缘309，下外凸缘309上方的下口固定套304端头套装有灯箱下连接板307，灯箱下连接板307通过固定螺栓与下外凸缘309固定连接，下连接器通过灯箱下连接板307与LED灯箱1固定连接。灯箱下连接板307的顶部端面通过固定螺栓固装有挡板308，挡板308与下口座305抵靠连接；挡板308的作用是阻挡下口座305，保证下口座305始终处于下口固定套304内，进而保证下口座305与下口固定套304的连接。下口固定套304的底部端头与抱瓦301之间的环空插装连接，进而玻璃管2依次通过下口座305、下口固定套304与抱瓦301之间的环空连通，从而使与下连接器连接的玻璃管2与抽风口302连通，由此使抽风口302能依次通过抱瓦301、下口固定套304、下口座305对玻璃管2进行抽风。

上连接器由上口底座310、上口进气盖板311和灯箱上连接板312构成，上口底座310呈漏斗状，上口底座310的上端端口通过固定螺栓固装有上口进气盖板311，上口进气盖板311的底部端头呈圆锥状，上口进气盖板311的外壁与上口底座310的内壁呈平行间隔状设置，使得上口底座310的内壁与上口进气盖板311的外壁之间存在间隙，使气体能由上口底座310的内壁与上口进气盖板311的外壁之间流通；上口进气盖板311外侧的上口底座310上设置有环槽，环槽与上口底座310的内壁与上口进气盖板311的外壁之间的间隙连通；上口底座310的圆周上设置上外凸缘313，上外凸缘313上方的上口底座310上设置有换气口314，换气口314依次通过环槽、上口底座310的内壁与上口进气盖板311的外壁之间的间隙与上口底座310的中心孔连通，使得换气口314与上口底座310的中心孔连通，由此使得换气口314与气源接通时，能依次通过换气口314、环槽、上口底座310的内壁与上口进气盖板311的外壁之间的间隙向下口底座310的中心孔中注入氮气，由于上口进气盖板311底部的呈圆锥状，通过换气口314向上口底座310进气时，上口进气盖板311底部端面引导气流进入上口底座310后向下运动。上外凸缘313下方的上口底座310上套装有灯箱上连接板312，灯箱上连接板312通过固定螺栓与上外凸缘313固定连接；上连接器通过灯箱上连接板312与LED灯箱1固定连接。上口进气盖板311的顶部端头与抱瓦301之间的环空插装连接，进而使上口进气盖板311与抱瓦301之间的环空连通，使下连接器内的气体能通过抱瓦301向上连接器内流动，与由换气口314进入的氮气汇流向下流动；上口底座310的底部端口与玻璃管2套装连接，玻璃管2通过上口底座310与上口进气盖板311的中心孔连通，以使向下流动的气体能由上口底座310进入玻璃管2中继续向下流动。

上进气机构4由上连接座401、固定盖板402、导气芯403和进线板404构成，上连接座401上通过固定螺栓固装有固定盖板402，固定盖板402与上连接座401之间设置有导气芯403，固定盖板402的顶部端面上通过固定螺栓固装有进线板404，进线板404、固定盖板402、导气芯403、上连接座401的中心孔相互连通；进线板404的中心孔由底部端面向顶部端面直径逐渐减小，以减小进线板404中心孔与外界的连通面积，一方面减少由进线板404底部向上流动的气体的泄漏量，另一方面减少外界空气进入进线板404中心孔的进入量。导气芯403上设置有连接凸缘，导气芯403通过连接凸缘与上连接座401和固定盖板402固定连接；连接凸缘上方和下方的导气芯分别呈圆锥状，导气芯403的外壁分别与上连接座401和固定盖板402的内壁呈平行间隔状设置，使得导气芯403的外壁分别与上连接座401和固定盖板402的内壁之间存在间隙，进而使气体能在导气芯403的外壁与上连接座401和固定盖板402的内壁之间的间隙内流通。导气芯403外侧的上连接座401和固定盖板402上分别设置环槽，上连接座401和固定盖板402的圆周面分别设置有进气孔405，上连接座401的进气孔405通过上连接座401的环槽、上连接座401与导气芯403之间的间隙与导气芯403的底部端口连通，使得上连接座401的进气孔405与导气芯403的底部端口连通，由此使上连接座401的进气孔405与气源连通时，气源中的氮气能依次通过上连接座401的进气孔405、上连接座401的环槽和上连接座401与导气芯403之间的间隙向导气芯403的底部端口流动，从而进入上连接座401的中心孔中，由于导气芯403的底部呈圆锥状，导气芯403能引导气流向下流动，使气流进入上连接座401后向下继续流动；固定盖板402的进气孔405通过固定盖板402的环槽、固定盖板402与导气芯403之间的间隙与导气芯403的顶部端口连通，使得固定盖板402的进气孔405与导气芯403的顶部端口连通，由此使固定盖板402的进气孔405与气源连通时，气源中的氮气能依次通过固定盖板402的进气孔405、固定盖板402的环槽和固定盖板402与导气芯403之间的间隙向导气芯403的顶部端口流动，从而进入固定盖板402的中心孔中，由于导气芯403的顶部同样圆锥状，导气芯403能引导气流向上流动，使气流进入固定盖板402后向上继续流动，通过向上流动的气流防止外界空气进入固定盖板402以及固定盖板402下方的导气芯403、上连接座401中，由此控制向下流动的气体中的氧含量。上连接座401与LED灯箱1固定连接并与玻璃管2套装连接。

下排气机构5由下连接座501、套管502、下导气板503、下进气盖板504和出线板505构成，下连接座501与玻璃管2套装连接并与LED灯箱1固定连接；下连接座501上套装有套管502，套管502通过固定螺栓与下连接座501上的外凸缘固定连接；套管502上设置有下抽气口506，下抽气口506与风机连接，从而通过风机和下抽气口506对套管502抽风。下抽气口506上设置有下测量口507，以通过下测量口507对进入下抽气口506中的气体进行取样，从而根据气体中的挥发物含量和氧含量，调节下抽气口506的抽风量：当气体中挥发物的含量或氧含量高于设定值时，调节与下抽风口506连接的风机的转速，加大下抽风口506处的抽风量。下连接座501的底部端头均布有通气孔508，通气孔508通过下连接座501与套管502之间的环空与下抽气口506连通，使得下抽风口506能依次通过套管502与下连接座201之间的环空、通气孔508、下连接座501的中心孔对玻璃管2进行抽风，一方面对玻璃管2中的氮气进行回收，另一方面排出玻璃管2中的挥发性物质；套管502的底部通过固定螺栓固装有下导气板503，下导气板503的底部固装有下进气盖板504，下进气盖板504的底部固装有出线板505；出线板505、下进气盖板504、下导气板503、套管502、下连接座501的中心孔相互连通；出线板505的中心孔由顶部端面向底部端面直径逐渐减小，以减小出线板505中心孔与外界的连通面积，一方面减少由出线板505底部向下流动的气体的泄漏量，另一方面减少外界空气进入出线板505中心孔的进入量。下导气板503的底部设置有呈圆锥状的突出部，突出部的外壁与下进气盖板504的中心孔内壁呈平行间隔状设置，使得突出部与下进气盖板504之间存在间隙，进而使气体能由突出部与下进气盖板504之间的间隙向下进气盖板504之间的中心孔流动；由于突出部呈圆锥状，突出部能引导气流向下流动，使气流进入下进气盖板504后向下继续流动，通过向下流动的气流防止外界空气进入下进气盖板504以及下进气盖板504上方，由此控制下进气盖板504上方的气体中的氧含量。突出部外侧的下进气盖板504上设置有环槽，下进气盖板504的圆周面上设置有下进气口509，下进气口509依次下进气盖板504的环槽、下进气盖板504与突出部之间的间隙与下进气盖板504的中心孔，使得与下进气口509连通的气源通过下进气口509与下进气盖板504的中心孔连通。

该光纤UV固化装置通过多节UV固化炉对光纤上的涂料进行固化，能有效保证固化效果；通过串联机构3对玻璃管2进行串联，通过串联机构3使多节玻璃管2之间仅存在两个的玻璃管端口能与外界连通，从而使氮气仅能在两个的玻璃管2端口向外流失，相比于每节玻璃管2端口都能与外界连通的能有效减少氮气的流失量，能大大提高氮气的回收量，能有效减少浪费，降低光纤的生产成本；通过串联机构3和下排气机构5能抽出玻璃管中的气体，从而抽出玻璃管2中的挥发物，确保玻璃管洁净，进而保证透光率，能有效保证固化效果；通过串联机构3能在抽气过程中对氮气进行补充，进而对玻璃管2内的气体进行置换，从而通过置换的方式将玻璃管2中的挥发物排出，确保玻璃管2内的环境洁净；解决了现有装置氮气流失严重，浪费大，导致光纤生产成本高的问题。