一種絕緣拉桿的生產(chǎn)工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種絕緣拉桿的生產(chǎn)工藝，包括絕緣管坯管固化成型階段、絕緣管坯管加工階段和接頭粘接階段，絕緣管坯管固化成型階段采用對(duì)纖維材料進(jìn)行真空干燥，然后再真空環(huán)境下浸漬樹(shù)脂，進(jìn)行一次固化，脫模后進(jìn)行二次固化得到絕緣管坯管，對(duì)絕緣管坯管進(jìn)行機(jī)加工后，利用熱脹冷縮的原理進(jìn)行絕緣管坯管與接頭的粘接，最后得到絕緣拉桿，解決絕緣拉桿在生產(chǎn)過(guò)程中容易產(chǎn)生氣隙、微裂紋、應(yīng)力集中、分層，接頭連接不可靠、接頭與絕緣管結(jié)合層容易產(chǎn)生氣隙等技術(shù)缺陷。
【專利說(shuō)明】一種絕緣拉桿的生產(chǎn)工藝

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種絕緣拉桿的生產(chǎn)工藝，尤其是指一種纖維增強(qiáng)復(fù)合材料絕緣拉桿的生產(chǎn)工藝。

【背景技術(shù)】
[0002]絕緣拉桿作為高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備中分合閘的重要部件，要求有良好的絕緣性能、很高的機(jī)械性能及耐SF6氣體腐蝕性能，并需同時(shí)具備重量輕的特點(diǎn)。高壓開(kāi)關(guān)用絕緣拉桿廣泛采用的是中間絕緣部分用環(huán)氧樹(shù)脂澆注，兩端澆注接頭的生產(chǎn)工藝，此種工藝生產(chǎn)的絕緣拉桿存在機(jī)械性能較差，重量大的缺點(diǎn)。
[0003]為了改善這些缺點(diǎn)，目前最常見(jiàn)的方法是采用真空壓力浸潰絕緣管替代絕緣拉桿的中間絕緣部分，并根據(jù)需要在有較高機(jī)械性能要求的拉桿絕緣管兩端通過(guò)螺紋或粘接方式連接金屬接頭，但是這種生產(chǎn)工藝方法也存在著很多隱患，主要體現(xiàn)在真空壓力浸潰絕緣管的品質(zhì)和兩端接頭的連接可靠性兩個(gè)方面。
[0004]真空壓力浸潰絕緣管是纖維材料和樹(shù)脂在真空條件下固化成型而得的空心絕緣管。絕緣管在生產(chǎn)過(guò)程中容易產(chǎn)生氣隙，微裂紋，應(yīng)力集中，分層等質(zhì)量缺陷，從而大大降低了絕緣拉桿的機(jī)械性能及電氣性能。此外，兩端金屬接頭與絕緣管的粘接過(guò)程容易造成粘合性能不可靠、不穩(wěn)定，結(jié)合層容易產(chǎn)生氣隙等缺陷，從而直接影響絕緣拉桿的機(jī)械性能，電氣性能及操作可靠性。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要提供一種高電氣性能和機(jī)械性能，操作可靠性高的絕緣拉桿的生產(chǎn)工藝，從而解決絕緣拉桿在生產(chǎn)過(guò)程中容易產(chǎn)生氣隙、微裂紋、應(yīng)力集中、分層，接頭連接不可靠、接頭與絕緣管結(jié)合層容易產(chǎn)生氣隙等技術(shù)缺陷。
[0006]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案為:一種絕緣拉桿的生產(chǎn)工藝，其特征在于，包括以下步驟:
步驟1:清理并預(yù)熱模芯，并在模芯上纏繞纖維材料，然后將纏有纖維材料的模芯置于模腔中；
步驟2:對(duì)模腔中的纖維材料進(jìn)行高溫真空干燥，去除纖維材料殘留的空氣和水分；步驟3:根據(jù)配比將環(huán)氧樹(shù)脂、固化劑和促進(jìn)劑在浸潰工藝溫度條件下混合得到樹(shù)脂并且真空脫氣備用；
步驟4:將步驟3得到的樹(shù)脂從模腔下端入料口注入模腔，注滿后關(guān)閉模腔上端出料口，在保壓壓力下至少保壓I小時(shí)，使得樹(shù)脂浸透纖維材料；
步驟5:在保壓壓力下，對(duì)模芯進(jìn)行循環(huán)加熱，并同時(shí)從入料口注入樹(shù)脂，由上至下、由內(nèi)至外進(jìn)行一次固化；
步驟6:將模具降溫，脫去模腔和模芯，得到絕緣管坯管；
步驟7:將絕緣管坯管放入烘箱內(nèi)進(jìn)行二次固化； 步驟8:對(duì)絕緣管坯管的外表面和粘接位置進(jìn)行加工，再將絕緣管坯管和接頭進(jìn)行粘接工藝，粘接完成后得到絕緣拉桿。
[0007]優(yōu)選的，所述的纖維材料為芳綸纖維、滌綸纖維和無(wú)堿玻璃纖維中的一種或多種混織或者純機(jī)織而成。
[0008]優(yōu)選的，所述的樹(shù)脂中的環(huán)氧樹(shù)脂、固化劑和促進(jìn)劑采用100:98:3配比。
[0009]優(yōu)選的，步驟2中所述的對(duì)纖維材料進(jìn)行高溫真空干燥處理的高溫采用100°C，真空度 0-5mbar。
[0010]優(yōu)選的，步驟3所述的浸潰工藝溫度在40_60°C。
[0011]優(yōu)選的，步驟4和步驟5中所述的保壓壓力為5bar。
[0012]進(jìn)一步的，步驟8中對(duì)絕緣管坯管進(jìn)行加工和粘接，包括以下步驟:
步驟a:對(duì)絕緣管坯管的外壁和粘接位置進(jìn)行機(jī)加工，粘接位置頭部加工成斜面，粘接面上加工有多個(gè)駐膠槽，并且粘接面的直徑公差與接頭的直徑公差大一個(gè)等級(jí)，使得接頭和絕緣管坯管形成過(guò)盈配合；
步驟b:接頭清洗并進(jìn)行增加表面粗糙度加工和駐膠槽加工；
步驟c:清洗根據(jù)步驟a加工完的絕緣管坯管，然后放入烘箱內(nèi)加熱10-20分鐘，使絕緣管坯管膨脹；
步驟d:將粘結(jié)劑涂覆在絕緣管坯管和接頭的粘接位置，駐膠槽內(nèi)均勻充滿粘結(jié)劑；步驟e:將涂覆好粘結(jié)劑的接頭放置于裝配機(jī)上，將接頭與絕緣管坯管對(duì)齊，裝配機(jī)將接頭壓入絕緣管還管；
步驟f:將粘接好的絕緣拉桿放入烘箱中對(duì)粘結(jié)劑進(jìn)行16小時(shí)固化。
[0013]優(yōu)選的，所述的粘結(jié)劑為100份環(huán)氧樹(shù)脂和35份固化劑均勻混合形成。
[0014]優(yōu)選的，步驟c中所述的烘箱溫度為120°C，步驟f中所述的烘箱溫度為60°C。
[0015]采用本發(fā)明的技術(shù)方案的有益效果:
1、對(duì)纖維進(jìn)行抽真空并同時(shí)進(jìn)行高溫加熱，充分去除纖維間隙內(nèi)包含的氣體和水分；
2、利用樹(shù)脂粘度低、滲透性好的特點(diǎn)，在真空條件從模腔下端入料口進(jìn)行低溫勻速注料，樹(shù)脂材料注滿型腔后，關(guān)閉出料口并用5bar的保壓壓力保持至少I(mǎi)個(gè)小時(shí)，使纖維材料得到充分浸透；
3、利用模芯內(nèi)循環(huán)油加熱溫度均勻、溫度可控精度高的特點(diǎn)，從模芯上端進(jìn)油，下端出油，使絕緣管件坯管按照由內(nèi)向外、由上到下固化順序進(jìn)行固化，利于環(huán)氧樹(shù)脂在固化過(guò)程中的收縮間隙得到充分的樹(shù)脂補(bǔ)充，將絕緣管產(chǎn)生氣隙，微裂紋、應(yīng)力集中、分層的幾率降到最低；
4、脫模后對(duì)絕緣管坯管進(jìn)行二次固化，充分消除絕緣管的內(nèi)應(yīng)力；
5、利用物體熱脹冷縮的原理，對(duì)絕緣管進(jìn)行加熱，使其膨脹，便于接頭裝入，當(dāng)絕緣管冷卻后，絕緣管收縮，絕緣管和接頭的過(guò)盈量得到增加；
6、在絕緣管和接頭的連接位置加工一些駐膠槽，并保證絕緣管和接頭的駐膠槽位置相互錯(cuò)開(kāi)，以使粘接強(qiáng)度得到進(jìn)一步提高，更進(jìn)一步保證了絕緣拉桿的操作可靠性。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0017]圖1是本發(fā)明中真空壓力浸潰絕緣管坯管固化成型的結(jié)構(gòu)圖；
圖2是本發(fā)明中絕緣管坯管與接頭粘接結(jié)構(gòu)圖；
圖3是本發(fā)明中圖2的A部放大圖。

【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0019]圖1所示真空壓力浸潰絕緣管坯管固化成型模具包括溫度感應(yīng)控制裝置1、循環(huán)管道裝置2、模腔3、模芯4、真空泵5、混料裝置6和空氣壓縮機(jī)7，溫度感應(yīng)控制裝置I連接循環(huán)管道裝置2，循環(huán)管道裝置2內(nèi)充滿熱媒，并通過(guò)出油管和回油管與模芯4形成循環(huán)回路，模腔3上端連接真空泵5，下端連接混料裝置6，同時(shí)混料裝置6與真空泵5和空氣壓縮機(jī)7相連接形成絕緣管坯管生產(chǎn)模具。
[0020]圖2、圖3所示絕緣管還管與接頭粘接結(jié)構(gòu),絕緣管還管8的兩端粘接接頭9,絕緣管坯管8粘接位置頭部加工成斜面81，粘接面上加工有按照一定間隔排列的絕緣管坯管駐膠槽82，粘接位置的直徑公差與接頭9直徑公差相差一級(jí)，形成過(guò)盈配合，接頭9的粘接面上也加工有按照一定間隔排列的接頭駐膠槽91。
[0021]結(jié)合圖1至圖3對(duì)絕緣拉桿生產(chǎn)工藝的具體實(shí)施例包括以下步驟:
步驟1:清理模具，模芯4均勻涂上脫模劑后在60°C溫度下預(yù)熱I小時(shí)，預(yù)熱完后將纖維材料纏繞在模芯4上，然后將模芯4放置于模腔3中；
步驟2:將模腔3下端閉合，上端與真空泵5聯(lián)系，對(duì)纖維材料在溫度100°C、壓力在0-5mbar的真空高溫條件下干燥4個(gè)小時(shí)，充分去除纖維材料間隙內(nèi)包含的氣體和水分，最大限度地降低絕緣管坯管產(chǎn)生氣隙和電氣不良的風(fēng)險(xiǎn)，纖維材料干燥后，將模具溫度降至40-60 0C ；
步驟3:按照100份環(huán)氧樹(shù)脂、98份固化劑、3份促進(jìn)劑的配比在混料裝置6中混合，然后在40-60°C、壓力在小于1.5mbar的真空條件下脫氣備用；
步驟4:將樹(shù)脂從模腔3下端入料口均勻速度注入模腔3中，樹(shù)脂注滿模腔3后，關(guān)閉模腔3上端的出料口，調(diào)節(jié)空氣壓縮機(jī)7，使得壓力保持在5bar條件下至少保壓I小時(shí)，保證纖維材料浸潰充分，防止氣泡及分層產(chǎn)生；
步驟5:空氣壓縮機(jī)7保持壓縮空氣氣壓在5bar條件下，循環(huán)管道裝置2加熱熱媒至100-120°C后進(jìn)入從上端進(jìn)入模芯4中，經(jīng)過(guò)模芯4，再?gòu)哪Ｐ?的下端回流，使得熱媒對(duì)模芯4進(jìn)行從內(nèi)向外、從上到下均勻循環(huán)加熱，同時(shí)混料裝置6內(nèi)的樹(shù)脂從模腔3的入料口注入填充模腔3進(jìn)行保壓，同時(shí)形成由上至下、由內(nèi)至外的一次固化；
步驟6:—次固化結(jié)束后，將模具降溫后放置脫模機(jī)脫模，得到絕緣管坯管；
步驟7:將絕緣管坯管放入烘箱，在120°C的溫度下進(jìn)行二次固化；
步驟8:對(duì)絕緣管坯管8的外壁和粘接位置進(jìn)行機(jī)加工，粘接位置頭部加工成斜面81，粘接面上加工有多個(gè)絕緣管坯管駐膠槽82，并且粘接面的直徑公差與接頭的直徑公差大一個(gè)等級(jí)，使得接頭9和絕緣管坯管8形成過(guò)盈配合；
步驟9:接頭9清洗并進(jìn)行增加表面粗糙度加工和接頭駐膠槽91加工；
步驟10:清洗根據(jù)步驟8加工完的絕緣管坯管8，然后放入烘箱內(nèi)在120°C溫度下加熱10-20分鐘,使絕緣管還管膨脹； 步驟11:將粘結(jié)劑涂覆在絕緣管坯管8和接頭9的粘接位置，緣管坯管駐膠槽82和接頭駐膠槽91內(nèi)均勻充滿粘結(jié)劑；
步驟12:將涂覆好粘結(jié)劑的接頭9放置于裝配機(jī)上，利用絕緣管坯管8頭部的斜面81將接頭9與絕緣管坯管8對(duì)齊，裝配機(jī)將接頭9壓入絕緣管坯管8 ；
步驟13:將粘接好的絕緣拉桿放入烘箱中，在60°C溫度下對(duì)粘結(jié)劑進(jìn)行16個(gè)小時(shí)固化，絕緣拉桿完成。
[0022]在上述工藝中纖維材料為芳綸纖維、滌綸纖維和無(wú)堿玻璃纖維中的一種或多種混織或者純機(jī)織而成，粘結(jié)劑為100份環(huán)氧樹(shù)脂和35份固化劑均勻混合形成。
[0023]盡管結(jié)合優(yōu)選實(shí)施方案具體展示和介紹了本發(fā)明，但所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白，在不脫離所附權(quán)利要求書(shū)所限定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，在形式上和細(xì)節(jié)上對(duì)本發(fā)明做出各種變化，均為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種絕緣拉桿的生產(chǎn)工藝，其特征在于，包括以下步驟: 步驟1:清理并預(yù)熱模芯，并在模芯上纏繞纖維材料，然后將纏有纖維材料的模芯置于模腔中； 步驟2:對(duì)模腔中的纖維材料進(jìn)行高溫真空干燥，去除纖維材料殘留的空氣和水分；步驟3:根據(jù)配比將環(huán)氧樹(shù)脂、固化劑和促進(jìn)劑在浸潰工藝溫度條件下混合得到樹(shù)脂并且真空脫氣備用； 步驟4:將步驟3得到的樹(shù)脂從模腔下端入料口注入模腔，注滿后關(guān)閉模腔上端出料口，在保壓壓力下至少保壓I小時(shí)，使得樹(shù)脂浸透纖維材料； 步驟5:在保壓壓力下，對(duì)模芯進(jìn)行循環(huán)加熱，并同時(shí)從入料口注入樹(shù)脂，由上至下、由內(nèi)至外進(jìn)行一次固化； 步驟6:將模具降溫，脫去模腔和模芯，得到絕緣管坯管； 步驟7:將絕緣管坯管放入烘箱內(nèi)進(jìn)行二次固化； 步驟8:對(duì)絕緣管坯管的外表面和粘接位置進(jìn)行加工，再將絕緣管坯管和接頭進(jìn)行粘接工藝，粘接完成后得到絕緣拉桿。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種絕緣拉桿的生產(chǎn)工藝，其特征在于:步驟8中對(duì)絕緣管坯管進(jìn)行加工和粘接，包括以下步驟: 步驟a:對(duì)絕緣管坯管的外壁和粘接位置進(jìn)行機(jī)加工，粘接位置頭部加工成斜面，粘接面上加工有多個(gè)駐膠槽，并且粘接面的直徑公差與接頭的直徑公差大一個(gè)等級(jí)，使得接頭和絕緣管坯管形成過(guò)盈配合； 步驟b:接頭清洗并進(jìn)行增加表面粗糙度加工和駐膠槽加工； 步驟c:清洗根據(jù)步驟a加工完的絕緣管坯管，然后放入烘箱內(nèi)加熱10-20分鐘，使絕緣管坯管膨脹； 步驟d:將粘結(jié)劑涂覆在絕緣管坯管和接頭的粘接位置，駐膠槽內(nèi)均勻充滿粘結(jié)劑；步驟e:將涂覆好粘結(jié)劑的接頭放置于裝配機(jī)上，將接頭與絕緣管坯管對(duì)齊，裝配機(jī)將接頭壓入絕緣管還管； 步驟f:將粘接好的絕緣拉桿放入烘箱中對(duì)粘結(jié)劑進(jìn)行16個(gè)小時(shí)固化。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種絕緣拉桿的生產(chǎn)工藝，其特征在于:所述的粘結(jié)劑為100份環(huán)氧樹(shù)脂和35份固化劑均勻混合形成。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種絕緣拉桿的生產(chǎn)工藝，其特征在于:步驟c中所述的烘箱溫度為120°C，步驟f中所述的烘箱溫度為60°C。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種絕緣拉桿的生產(chǎn)工藝，其特征在于:所述的纖維材料為芳綸纖維、滌綸纖維和無(wú)堿玻璃纖維中的一種或多種混織或者純機(jī)織而成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種絕緣拉桿的生產(chǎn)工藝，其特征在于:所述的樹(shù)脂中的環(huán)氧樹(shù)脂、固化劑和促進(jìn)劑采用100:98:3配比。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種絕緣拉桿的生產(chǎn)工藝，其特征在于:步驟2中所述的對(duì)纖維材料進(jìn)行高溫真空干燥處理采用溫度為100°C，真空度0-5mbar。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種絕緣拉桿的生產(chǎn)工藝，其特征在于:步驟3所述的浸潰工藝溫度在40-60°C。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種絕緣拉桿的生產(chǎn)工藝，其特征在于:步驟4和步驟5中所述的保壓壓力為5bar。
【文檔編號(hào)】B29C69/02GK104290335SQ201410517558
【公開(kāi)日】2015年1月21日 申請(qǐng)日期:2014年9月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月30日
【發(fā)明者】黃秋容, 戴松齡, 楊益, 張建宏 申請(qǐng)人:麥克奧迪（廈門(mén)）電氣股份有限公司