石英光纤拉丝塔

特种拉丝生产线

设备用途

将Φ10~60mm的预制棒拉成工艺上要求的Φ0.125~1.0mm的光纤、光棒或毛细管，并在其表面涂覆一层紫外光固化树脂、聚酰亚胺涂料或金属涂层，生产出满足不同功能的各类特种光纤

预制棒送棒装置

结构描述

本机采用交流电机、涡轮减速器组成的快速送棒装置。预制棒装夹三爪卡盘上，三爪卡盘下面有水冷隔热装置。预制棒相对电子炉的X-Y对中装置用手动调节。预制棒旋转装置，可在三爪卡盘上再夹旋转装置，由交流伺服电机驱动，旋转速度0-2000r/min。送棒装置自备控制盒，以便操作。

电阻式石墨加热炉

结构描述

石墨炉由以下部分组成：炉体、高频开关电源、测温控温系统、水电柜、抽真空等。

炉体采用不锈钢焊件，外壁均有冷却水进行降温，炉内采用石墨加热，做有保温层，炉中接通由质量流量计控制的氩气保护气路。

高频开关电源不仅控制精度高，而且是节能产品。测温、控温系统采用进口测温及控温元件，以保证炉温的稳定。

水气柜可控制通往电子炉的水、气流量，采用进口的质量流量计，并有欠压、断气、断水保护功能，确保石墨炉的使用安全。

裸纤测径仪

辅助牵引

位于涂覆上方的辅助牵引装置，用于拉丝初始阶段的引丝，使纤径稳定均匀，可顺利穿过涂覆模具。光纤经涂覆、固化，进入主牵引装置或进入位于固化下方的辅助牵引装置后，该辅助牵引即停止工作。

位于固化下方的辅助牵引装置用于拉制粗直径光纤时牵引之用，使用该辅助牵引装置，光纤在其下方即切断或人工收绕，不进入主牵引装置和收线装置。

辅助牵引轮选用抗静电绝缘酯，不会在光纤上产生静电，同时具有弹性，不致损伤光纤。牵引速度：0~10m/min

涂抹装置

本机配有压力式涂覆杯及开放式涂覆杯两种涂杯供用户选用。压力式涂覆包括:压力杯、加热器、储料罐、压力供料系统，涂覆杯装在五维微调架上，以便调节涂层的同心度。

采用循环水浴，进行涂覆系统的温度控制。选用伴热型涂料管。

同时提供压力式和开放式涂覆装置，其中开放式涂覆杯开口处能通过直径25毫米的预制棒料头。

紫外光固化炉

UV光固化炉包括：光固化炉、氮气供气与抽风等三部分组成，光固化炉装有UV灯管，电源功率可调控制，以便在不同的拉丝速度下的固化。

UV固化炉石英管中间孔尺寸根据棒料尺寸设计，确保能够通过预制棒料头。

主牵引拉丝张力检测仪

主牵引安装在地面上，通过X-Y调节支架调整到与光纤共面，采用交流伺服电机通过减速机直接驱动牵引轮，采用带轮式结构牵引光纤。手工张紧皮带。

张力传感器安装在主牵引装置上，采用三轮式张力检测结构，张力检测仪选用北京产品。张力信号仅用于显示，提示工艺人员调整石墨炉温度，不做自动控制依据。

主牵引装置具有除静电功能。

舞蹈器及收排线装置

结构描述

舞蹈器采用多轮摆杆式结构，用调整配重摆杆位置的方法，调节收线张力。

人工上盘及夹紧，悬臂轴式装盘方式，变频电机经涡轮减速机带动收线盘旋转，盘走式排线，交流伺服带电机经精密减速机带动丝杠排线，接近开关换向，排线两端配置接近开关和限位块，做限位保护，有独立的操作站，配置除静电装置

塔架

安装形式：预埋地脚螺栓，塔架固定在地脚螺栓上，通过调节螺栓调整塔架的垂直度，塔架间螺栓紧固连接·

塔架应力消除：

塔架结构：有铝型材拼接塔架和方管焊接塔架（需进行人工时效或回火处理）两种形式，均采用搭积木的方式将一节节塔架拼接而成，自由组合成客户需要的高度。

电气控制系统

特种光纤拉丝机电气控制系统采用IPC+PLC，电气控制系统设置一台主控柜（2000*1200*600），顶层送棒器旁设有送棒和石墨炉控制操作站，送棒器侧面安装一个PLC从站箱，两台辅助牵引分别设有操作按钮站，方便就地操控。主牵引旁设置一个辅助牵引操作按钮盒，收线装置配置操作站。

功能程序——石墨炉温度控制

石墨炉发热体发热区高度一般40mm，内径35~40mm，壁厚2.5~3,5mm，使得石墨炉的热惯量很小，如果全功率加热，10~15秒就会加热到2200℃。急剧升温会严重影响发热体的寿命和石墨炉金属件寿命。

在IPC人机界面上设定加热温度和升温时间后，PLC程序计算出升温曲线，按此曲线逐步增加加热功率，直到达到设定值。温度控制仪的显示范围为800~3000℃，低于800℃时，温度控制仪输出恒功率，由PLC处理后，以设定的功率加热。一般多采用温度达到900℃时，切换到温度控制仪控制，通过PLC限幅，防止温度聚变，再输出到高频开关电源。

IPC界面设有石墨炉温度升降按钮，按设定的步长升降设定温度。

石墨炉运行过程中，实时检测保护气流量、保护气压力、循环水流量。压力过低时报警提醒，并不停炉，一旦出现断气、断水故障，则报警器，并立即停炉。

固化功率与固化炉抽风风机控制

固化功率一般有两种设定方式，一种为手动方式即由操作人员在人机界面设定固化功率值（设定范围10~100%），一种为自动方式，由工艺工程师在固化功率与拉丝速度对应表中设定。

对于第一种方式，PLC直接做数据处理后，按设定值给出固化功率设定信号，对第二种方式，PLC按拉丝速度与固化功率对应曲线（采用分段拟合方式），按照当前速度，计算出对应的固化功率，输出固化功率信号。

建议拉丝初期用第一种方式，如果已经积累出经验，第二种方式更安全可靠。

固化过程中，实时检测固化炉温度，根据检测到的温度调节抽风风机转速，以调节风量。温度过低，固化不充分，而温度过高，会灼伤光纤。

功能程序——丝径控制

直径是考核光纤性能的重要参数。通常在拉丝机运行中送棒速度恒定不变，而光纤在离开熔融点后就不会再改变，牵引速度决定了光纤的直径。一般测径仪安装点距出丝点都有1~1.5m的距离，如果测量到纤径过大，升高牵引速度，则有可能是纤径过细，从而形成纤径的震荡。

采用模糊控制方式，而不采用PID调节的方式，以增量式调节牵引速度，已成功应用于高速通信光纤拉丝机和其他特种光纤拉丝机。

电气控制系统——人机界面

人机界面设置主控画面、工程师参数设定画面、运行状态画面、实时曲线画面、历史曲线画面（石墨炉温度、拉丝速度、固化功率、裸线直径）、故障报警画面等。

石墨炉温度、拉丝速度和光纤线径是特种光纤拉丝机运行中的三个重要参数，在每个画面上均能显示这三个参数。