阅读说明：本技术 一种改进型mcvd系统尾气掏灰杆 (Improved generation MCVD system tail gas draws grey pole ) 是由 韩志辉 庞璐 张勇 王东波 王树宇 刘笑东 于 2019-11-18 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种改进型MCVD系统尾气掏灰杆,包括杆头和与杆头相连接的杆身,在杆头一端环绕中心轴设有四个凹型导气槽,杆头的另一端设有内螺纹；每段杆身的两端均设有外螺纹和内螺纹,多段杆身通过外螺纹和内螺纹连接为一个整体杆身,整体杆身一端的外螺纹与杆头的内螺纹连接为尾气掏灰杆。本设计为了避免残留粉末阻塞尾管,通过改进型的尾气掏灰杆有效降低尾管流通不畅、阻塞现象,提高了清除尾管内部附着残留粉末的能力；采用哈氏体合金和聚四氟乙烯为掏灰杆材质,极大地增强杆身的柔性和耐腐蚀性,杆头的四个凹型导气槽设计,维持尾管气流顺畅,保证尾压恒定,进而可以使反应管沉积均匀,使产品质量一致性得到保证。(The invention discloses an improved MCVD system tail gas ash removing rod, which comprises a rod head and a rod body connected with the rod head, wherein one end of the rod head is provided with four concave air guide grooves around a central shaft, and the other end of the rod head is provided with internal threads; the both ends of every section pole body all are equipped with external screw thread and internal thread, and the whole pole body is crossed external screw thread and internal thread connection to the pole body of multistage pole, and the external screw thread of whole pole body one end is drawn grey pole for tail gas with the internal thread connection of pole head. In the design, in order to avoid the tail pipe from being blocked by residual powder, the phenomena of unsmooth circulation and blockage of the tail pipe are effectively reduced through the improved tail gas ash-removing rod, and the capability of removing the residual powder attached to the interior of the tail pipe is improved; the adoption of the Hastelloy and the polytetrafluoroethylene for the material of the ash digging rod greatly enhances the flexibility and the corrosion resistance of the rod body, and the design of four concave air guide grooves of the rod head maintains smooth airflow of a tail pipe and ensures constant tail pressure, so that the deposition of the reaction pipe is uniform, and the consistency of the product quality is ensured.)

一种改进型MCVD系统尾气掏灰杆

技术领域

本发明涉及特种光纤制造技术领域，尤其涉及一种改进型MCVD（化学沉积工艺）系统尾气掏灰杆。

背景技术

特种光纤为众多武器装备用新型材料，主要应用于高功率光纤激光器、光纤陀螺环圈、外波导、SLD模块尾纤中。各类特种光纤都是由特种光纤预制棒拉制而成。在预制棒制备过程中，反应生成的残料及粉末阻塞尾管，由于反应尾气聚积，再加上热泳效应，导致尾管不畅、阻塞，引起反应过程压力、流量波动，致使反应管变形严重，进而造成产品质量下降等问题。传统的掏灰杆，本身的刚性较大，且不易彻底刮扫尾管残余粉末，在MCVD工艺中极易造成尾管不畅、阻塞等问题，使反应管在沉积时直径波动巨大，导致产品一致性大幅降低，因此需对掏灰杆提出实际可行的改进方案，以提高其灵活性、可用性。本发明正是着重于解决该问题。

发明内容

鉴于现有技术存在的技术问题和不足，本发明的目的是提供一种改进型MCVD系统尾气掏灰杆。采用本设计能有效提高预制棒的纵向均匀性、批次一致性，对于特种光纤质量提升有着明显效果。

本发明采取的技术方案是：一种改进型MCVD系统尾气掏灰杆，其特征在于：包括与尾管内壁接触的杆头和与杆头相连接的杆身，在与尾管内壁接触的杆头一端环绕中心轴设有四个凹型导气槽，以提高在尾管内壁旋转时的刮扫能力；杆头的另一端设有内螺纹，所述杆身设为多段，每段杆身的两端均设有外螺纹和内螺纹，多段杆身通过外螺纹和内螺纹连接为一个整体杆身，整体杆身一端的外螺纹与杆头的另一端设有的内螺纹连接为所述的尾气掏灰杆。

本发明所述与尾管内壁接触的杆头一端直径与尾管内壁直径有如下关系式：2.5d=D，式中d为杆头一端直径，D为尾管内壁直径，单位：mm。

本发明所述与尾管内壁接触的杆头一端凹型导气槽的深度与杆头一端的直径有如下关系式：3c=d，式中d为杆头一端直径，c为凹型导气槽的深度，单位：mm。

本发明所述杆头的材质为哈氏体合金，杆身的材质为聚四氟乙烯，以保证掏灰杆在强腐蚀环境中的使用寿命。

本发明所产生的有益效果是：

1、根据MCVD制备预制棒时使用尾管的长度与直径进行调整，增加或减少杆身长度及前端杆头部分直径，改进后可增大旋转面积、有效提高了清除尾管内部附着残留粉末的能力。

2、能够连接可变长度杆身，根据需要定制杆身长度；根据需求确定杆头和杆身的尺寸，进而达到改变掏灰杆总长度的目的，使其能够满足MCVD工艺所用尾管的不同长度需求，使其具备满足杆身自身所需长度和与杆头的螺纹连接能力。

3、哈氏体合金和聚四氟乙烯（特氟隆）为掏灰杆材质，极大地增强杆身的柔性和耐腐蚀性，有效的利用杆身柔性彻底刮扫尾管残余粉尘。该材质的应用即保证了杆身强度满足其长度支撑，其材质具备的柔性通过杆头的重力接触管壁，能够更轻易刮扫管径内壁，大大增强了掏灰杆对尾管内壁的刮扫能力，在后期又为工艺人员清洁杆身提供了极大的便利性。

4、杆头的四个凹型导气槽设计在保证彻底刮扫的前提下，有效维持了反应过程内部气体压力、平衡气体流量，使产品质量一致性得到保证。在有效清除尾管内壁残留粉尘的同时，保证尾管尾气气流通畅，维持尾压恒定，减少因掏灰过程产生的堵塞造成反应气流波动，进而可以使反应管沉积均匀、减少内部压力波动、管径稳定。

附图说明

图1为本发明的杆头结构示意图；

图2为本发明的杆身结构示意图；

图3为本发明的杆身与杆头组装示意图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图1、2、3所示，一种改进型MCVD系统尾气掏灰杆包括与尾管内壁接触的杆头1和与杆头1相连接的杆身2，在与尾管内壁接触的杆头1一端环绕中心轴设有四个凹型导气槽1-1，以提高在尾管内壁旋转时的刮扫能力；杆头1的另一端设有内螺纹1-2（母头）；杆身2设为多段，每段杆身2的两端均设有外螺纹2-1（公头）和内螺纹2-2（母头），多段杆身2通过外螺纹2-1和内螺纹2-2螺纹连接为一个整体杆身，整体杆身一端的外螺纹2-1（公头）与杆头1的另一端设有的内螺纹1-2（母头）连接为尾气掏灰杆。

本设计与尾管内壁接触的杆头1一端直径与尾管内壁直径有如下关系式：2.5d=D，式中d为杆头1一端直径，D为尾管内壁直径，单位：mm。

本设计与尾管内壁接触的杆头1一端凹型导气槽1-1的深度与杆头1一端的直径有如下关系式：3c=d，式中d为杆头1一端直径，c为凹型导气槽1-1的深度，单位：mm。

本设计杆头1的材质为哈氏体合金，杆身2的材质为聚四氟乙烯，以保证掏灰杆在强腐蚀环境中的使用寿命。

实施例：

以目标内径为30mm，长度为800mm的尾管为例，组装与其匹配的掏灰杆进行说明。具体操作方法与步骤如下：

（1)）用游标卡尺测量尾管内径，选用直径为12mm的杆头1；满足与尾管内壁接触的杆头1一端直径与尾管内壁直径关系式：2.5d=D。其材质为哈氏体合金。

（2）测量MCVD系统伸缩器的前后位置并结合尾管长度，确定掏灰杆长度为1250mm，再根据杆头1和掏灰杆的安装位置，确定所需杆身长度。杆身2的材质为聚四氟乙烯。

（3）采用机械加工工艺对杆头1进行导气槽1-1加工，根据杆头1的直径，以杆头轴向为中心对称，加工四个导气槽，其宽度为2mm，深度为4mm；满足凹型导气槽1-1的深度与杆头1一端的直径关系式：3c=d。

（4）将加工好的杆头1和组装好的杆身进行组合拼装成掏灰杆，置于尾管内。