專利名稱：二步成型的高電壓復合絕緣子實心芯棒的制備方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及高電壓復合絕緣子制造技術(shù)領域，具體說是二步成型的高電壓復合絕緣子實心芯棒的制備方法，特別涉及500KV以上高電壓復合絕緣子用大直徑直徑130mm以上高強度環(huán)氧玻璃纖維實心芯棒的制備方法。
背景技術(shù)：
復合絕緣子由芯棒(芯體)、金具、硅橡膠傘套三大部分組成，芯棒起內(nèi)絕緣及傳遞機械負荷的作用，硅橡膠傘套起外絕緣作用，金具起兩端連接的作用。其中芯棒作用最為重要且關鍵。作為內(nèi)絕緣的芯棒分為實心芯棒和空心芯棒，以空心芯棒生產(chǎn)的產(chǎn)品稱為空心復合絕緣子，有以下三種懸式復合絕緣子棒型、支柱式復合絕緣子和模型彎壁復合絕緣子。 目前在世界范圍內(nèi)作為空心復合絕緣子無論直徑還是長度方面的要求都得到解決。但是復合絕緣子實心芯棒由于產(chǎn)品的設計要求以及現(xiàn)有工藝的固有缺陷，特別是大直徑的環(huán)氧玻璃纖維芯棒，尤其是用于高電壓支柱復合絕緣子直徑130mm以上的大直徑實心芯棒國內(nèi)還未見有生產(chǎn)出產(chǎn)品的報道。 現(xiàn)有的復合絕緣子用環(huán)氧玻璃纖維實心芯棒一般采用連續(xù)拉擠工藝生產(chǎn)，連續(xù)拉擠工藝包括導紗工序、在經(jīng)牽引機牽引浸膠單元浸膠、在成型模具加熱成型、二次表面固化區(qū)、連續(xù)拉擠出模。其中，纖維由絲筒經(jīng)導紗機構(gòu)進入膠槽浸膠，浸膠后的纖維進入熱的模具中固化出模；在固化成型過程中，熱量是通過模壓機熱板傳送到固定形狀的模具上。
受現(xiàn)有工藝限制，連續(xù)拉擠工藝無法實現(xiàn)直徑大于130mm的環(huán)氧玻纖芯棒的制備或者成功率很低。原因如下，大直徑芯棒在固化成型過程中，由于芯棒直徑較大，模具上的熱量傳送到芯棒內(nèi)部的速度較慢；若成型玻纖芯棒在加熱成型過程中放慢加熱速度至芯棒內(nèi)部完全固化，芯棒就會粘在模具上，出模時牽引裝置拉擠不動，如果加大拉力會有破壞模具的危險；若按照現(xiàn)有的加熱條件，芯棒出模后表面固化，但芯棒內(nèi)部可能還是半固化狀態(tài)，冷卻常溫狀態(tài)下，受內(nèi)應力作用，芯棒易出現(xiàn)開裂。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種直徑130mm以上的二步成型的高電壓復合絕緣子實心芯棒的制備方法。 為實現(xiàn)上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案為 先用高壓發(fā)泡機制做不間斷的閉孔發(fā)泡芯體，在閉孔發(fā)泡芯體上布有多層縱向纖維和環(huán)向纖維纏繞紗，同時進入預成型模具采用真空注膠法，浸膠加溫固化，這樣閉孔泡沫芯體與纖維樹脂層粘接更牢固。 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有的優(yōu)點和效果如下
1、用高壓發(fā)泡機制做不間斷的閉孔發(fā)泡絕緣芯體； 2、閉孔發(fā)泡絕緣芯體同環(huán)向和縱向纖維同時進入模具浸膠固化成型，整體結(jié)構(gòu)更
3牢固； 3、浸膠方式采用真空注膠法，產(chǎn)品更加致密。
圖1為傳統(tǒng)拉擠工藝圖； 圖2為二步成型的制作大直徑高強度復合絕緣子芯體示意 圖3為二步成型法制作大直徑芯棒工藝流程圖。
附圖標記說明如下 l-導紗機構(gòu)，2-浸膠槽，3-成型模具，4-二次固化區(qū)，5-牽引裝置，6-高壓發(fā)泡機，7-預成型模具，8-注膠孔。
具體實施例方式
參見圖l，普通拉擠設備，玻璃纖維置于紗架上經(jīng)導紗機構(gòu)1，通過浸膠槽2浸漬環(huán)氧樹脂膠，通過模具入口處的刮膠裝置擠出多余的樹脂膠，進入裝有電熱絲加熱的成型模具3固化成型，再經(jīng)過二次固化區(qū)4進一步固化成型，牽引裝置5是拉擠設備的基本機械部件，保證產(chǎn)品以一定的速度拉出。 普通拉擠設備纖維分布都是以縱向排列，故而環(huán)向強度差，為此在普通拉擠設備的基礎上拉擠技術(shù)與纏繞技術(shù)有機結(jié)合，克服拉擠型材橫向強度低，纏繞管材生產(chǎn)效率低、浪費高等缺點，是玻璃鋼行業(yè)生產(chǎn)力的又一次解放。通過以下改進制做大直徑高強度復合絕緣子芯體。 參見圖2，本發(fā)明先用高壓發(fā)泡機6制做不間斷的閉孔發(fā)泡芯體，在閉孔發(fā)泡芯體上布有多層縱向纖維和環(huán)向纖維纏繞紗，同時進入預成型模具7，采用真空注膠法浸膠加溫固化，這樣閉孔泡沫芯體與纖維樹脂層粘接更牢固。
通過以下改進制做大直徑高強度復合絕緣子芯體 (1)按用戶要求及機械負荷強度，確定纏繞管外徑、壁厚，用抽真空注膠法制作高強度玻璃纖維纏繞管； (2)對高強度玻璃纖維管內(nèi)壁進行處理，用高壓發(fā)泡機6對管內(nèi)孔進行二次發(fā)泡；
(3)發(fā)泡材料選用耐17(TC高溫的耐高溫材料，以便滿足復合絕緣子傘套、硅橡膠硫化成型工藝要求。 按用戶要求設計、設定機械負荷強度確定纏繞管外徑、壁厚，用抽真空注膠法制做高強度環(huán)氧玻璃纖維纏繞管，并對管內(nèi)壁進行處理，然后用高壓發(fā)泡機6對內(nèi)孔進行二次發(fā)泡，以達到密封、絕緣的目的，其產(chǎn)品可替代大直徑實心芯棒，滿足復合絕緣子芯體使用要求。 具體實施細節(jié) (1)按用戶要求設計、設定機械負荷強度確定外徑、壁厚； (2)選取合適的芯模，安裝到數(shù)控纏繞機上，輸入相關參數(shù)，直徑、長度、纏繞角等，纏繞到規(guī)定的直徑尺寸，纏繞所用的纖維為無堿耐酸ECR560A-2400Tex ;
(3)纏繞完畢外表面包裹脫模布、導流網(wǎng)及真空袋，抽真空注入樹脂膠，所用的環(huán)氧樹脂為E-44或E-51，選用固化溫度低、工藝性好以及力學性能優(yōu)良的改性咪唑類固化劑2-甲基咪唑與酸酐類固化劑改性甲基四氫苯酐或甲基六氫苯酐配合使用，可得到中溫固化高溫使用的樹脂體系配方，并加入奇士環(huán)氧增韌劑2% 、活性硅微粉5% ，真空攪拌20分鐘，
靜置50分鐘，上述的環(huán)氧樹脂酸酐類固化劑2-甲基咪唑=100 : ioo : io ; (4)注膠完畢關閉兩端閥門放入固化爐中加溫階梯固化，固化溫度6(TC 1小時
—80°C 1小時一IO(TC 2小時一120°C 2小時保溫降至室溫； (5)固化好的制品脫去管內(nèi)模具，加工外表面，除去真空袋、導流網(wǎng)、脫模布，砂光表面按客戶要求長度定尺； (6)對空心玻璃纖維纏繞絕緣管內(nèi)壁進行打磨處理、清理粉塵； (7)將空心玻璃纖維纏繞絕緣管加溫到60°C ，恒溫1小時后，用高壓發(fā)泡機6對內(nèi)
孔進行聚氨脂發(fā)泡處理； (8)發(fā)泡材料選用耐17(TC高溫的耐高溫材料，便于以后滿足復合絕緣子傘套硅橡膠硫化成型工藝要求。
權(quán)利要求
二步成型的高電壓復合絕緣子實心芯棒的制備方法，其特征在于所述制造方法如下(1)按用戶要求及機械負荷強度，確定纏繞管外徑、壁厚，用抽真空注膠法制作高強度玻璃纖維纏繞管；(2)對高強度玻璃纖維管內(nèi)壁進行處理，用高壓發(fā)泡機對管內(nèi)孔進行二次發(fā)泡；(3)發(fā)泡材料選用耐170℃高溫的耐高溫材料，以便滿足復合絕緣子傘套、硅橡膠硫化成型工藝要求。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的二步成型的高電壓復合絕緣子實心芯棒的制備方法，其特征在于所述制造方法如下(1) 按用戶要求設計計算的機械負荷強度確定外徑、壁厚；(2) 選取合適的芯模，安裝到數(shù)控纏繞機上，輸入相關參數(shù)，直徑、長度、纏擾角等，纏繞到規(guī)定的直徑尺寸，纏繞所用的纖維為無堿耐酸ECR560A-2400Tex ;(3) 纏繞完畢外表面包裹脫模布、導流網(wǎng)及真空袋，抽真空注入樹脂膠，所用的環(huán)氧樹脂為E-44或E-51，選用固化溫度低、工藝性好以及力學性能優(yōu)良的改性咪唑類固化劑2-甲基咪唑與酸酐類固化劑改性甲基四氫苯酐或甲基六氫苯酐配合使用，可得到中溫固化高溫使用的樹脂體系配方，并加入奇士環(huán)氧增韌劑2% 、活性硅微粉5% ，真空攪拌20分鐘，靜置50分鐘；上述的環(huán)氧樹脂酸酐類固化劑2-甲基咪唑=ioo : ioo : io ;(4) 注膠完畢關閉兩端閥門放入固化爐中加溫階梯固化，固化溫度6(TC 1小時—80°C 1小時一IO(TC 2小時一120°C 2小時保溫降至室溫；(5) 固化好的制品脫去管內(nèi)模具，加工外表面，除去真空袋、導流網(wǎng)、脫模布，砂光表面按客戶要求長度定尺；(6) 對空心玻璃纖維纏繞絕緣管內(nèi)壁進行打磨處理、清理粉塵；(7) 將空心玻璃纖維纏繞絕緣管加溫到6(TC，恒溫1小時后，用高壓發(fā)泡機對內(nèi)孔進行聚氨脂發(fā)泡處理；(8) 發(fā)泡材料選用耐17(TC高溫的耐高溫材料，便于以后滿足復合絕緣子傘套硅橡膠硫化成型工藝要求。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種二步成型的高電壓復合絕緣子實心芯棒的制備方法。目前大直徑的環(huán)氧玻璃纖維芯棒，尤其是用于高電壓支柱復合絕緣子直徑130mm以上的大直徑實心芯棒國內(nèi)還沒有。本制備方法按用戶要求及機械負荷強度，確定纏繞管外徑、壁厚，用抽真空注膠法制作高強度玻璃纖維纏繞管；對高強度玻璃纖維管內(nèi)壁進行處理，用高壓發(fā)泡機對管內(nèi)孔進行二次發(fā)泡；發(fā)泡材料選用耐170℃高溫的耐高溫材料，以便滿足復合絕緣子傘套、硅橡膠硫化成型工藝要求。用本制備方法生產(chǎn)的產(chǎn)品可替代大直徑實心芯棒，滿足復合絕緣子芯體使用要求。
文檔編號B29C70/34GK101740186SQ20101010338
公開日2010年6月16日 申請日期2010年1月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月29日
發(fā)明者吳亞民 申請人:陜西泰普瑞電工絕緣技術(shù)有限公司