專利名稱:懸式絕緣子頭部結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本專利涉及絕緣子制造領(lǐng)域，具體為懸式絕緣子頭部結(jié)構(gòu)，包括內(nèi)凹形成空腔的圓錐瓷頭、鐵帽和鋼腳，圓錐瓷頭外表面通過(guò)膠合劑與鐵帽固定連接，內(nèi)表面通過(guò)膠合劑與所述鋼腳連接，所述圓錐瓷頭內(nèi)錐角的角度為18°～20°，外錐角的角度為8°～10°，圓錐瓷頭靠近絕緣盤(pán)的直徑為52mm，所述鐵帽上設(shè)置有卡槽頭，卡槽頭的卡槽為T(mén)型腔，卡槽頭邊緣向外延伸形成連接圈，連接圈設(shè)置有連接孔，所述鋼腳自由端設(shè)置成與T型腔匹配的T型頭；所述鋼腳外壁包裹一個(gè)與連接孔匹配的橡膠連接塊；本專利的有益效果在于：通過(guò)對(duì)絕緣子頭部結(jié)構(gòu)的改變和連接部分的改進(jìn)來(lái)承受。
【專利說(shuō)明】懸式絕緣子頭部結(jié)構(gòu)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于絕緣子制造領(lǐng)域，特別涉及懸式絕緣子頭部結(jié)構(gòu)。

【背景技術(shù)】
[0002]近些年來(lái)，我國(guó)大力發(fā)展電力事業(yè)，積極推進(jìn)長(zhǎng)距離、大容量送電，實(shí)現(xiàn)跨區(qū)域跨流域輸電。為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，必須提高輸電電壓等級(jí)，建設(shè)一批交、直流特高壓輸電工程，即交流750kV和1000kV，直流±800kV輸電線路，其輸電能力較交流500kV和直流±500kV輸電線路提高數(shù)倍。
[0003]發(fā)展特高壓輸變電建設(shè)的同時(shí)對(duì)輸電線路起絕緣和固定導(dǎo)線作用的絕緣子提出了更高的要求，然而，現(xiàn)有的不同機(jī)電破壞強(qiáng)度等級(jí)的盤(pán)形懸式瓷絕緣子的種類(lèi)不夠完善，已經(jīng)不能滿足長(zhǎng)距離、大跨越輸電線路的要求，成為制約特高壓輸電建設(shè)發(fā)展的一個(gè)重要因素。
[0004]絕緣子主要采用球頭球窩連接方式形成絕緣子串，所用聯(lián)結(jié)碗頭，大多為開(kāi)口式，為滿足安裝裝配配合以及在各種運(yùn)行條件下，保證能夠靈活轉(zhuǎn)動(dòng)的需要，球頭與碗頭連接有一定的間隙，二者連接后，絕緣子串在高空中受力的復(fù)雜狀態(tài)下，絕緣子球頭容易從碗頭中脫出，發(fā)生掉串事故；在輸變電系統(tǒng)還可能存在絕緣子本身的斷裂，線路上工作狀態(tài)下的絕緣子會(huì)受到多種力的作用，這些力由設(shè)計(jì)成一定形狀的鋼腳和鐵帽通過(guò)膠合劑傳遞給絕緣件的。實(shí)際上絕緣子組件中絕緣件是受力的最薄弱部分，鐵帽、鋼腳和膠合劑均好于絕緣件。也就是說(shuō)，絕緣件所能耐受的強(qiáng)度高低直接決定了絕緣子在線路上工作的可靠性。
[0005]怎樣提高絕緣子組件中絕緣件的機(jī)械強(qiáng)度，以保障絕緣子的可靠性，這對(duì)于絕緣子的各組件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提出了較高的要求。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]本實(shí)用新型的目的是提供一種絕緣子頭部結(jié)構(gòu)，能夠有效防止42噸及懸掛式絕緣子破裂，且有效防止絕緣串連接結(jié)構(gòu)脫離。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供的懸式絕緣子頭部結(jié)構(gòu)，包括內(nèi)凹形成空腔的圓錐瓷頭、鐵帽和鋼腳，圓錐瓷頭外表面通過(guò)膠合劑與鐵帽固定連接，內(nèi)表面通過(guò)膠合劑與所述鋼腳連接，所述圓錐瓷頭內(nèi)錐角的角度為18°?20°，外錐角的角度為8°?10°，圓錐瓷頭靠近絕緣盤(pán)的直徑為52_，所述鐵帽上設(shè)置有卡槽頭，卡槽頭的卡槽為T(mén)型腔，卡槽頭邊緣向外延伸形成連接圈，連接圈設(shè)置有連接孔，所述鋼腳自由端設(shè)置成與T型腔匹配的T型頭；所述鋼腳外壁包裹一個(gè)與連接孔匹配的橡膠連接塊。
[0008]本方案的懸式絕緣子頭部結(jié)構(gòu)在制造時(shí)候，由于常用鐘罩瓷絕緣子毛坯成型方法均為一把刀直接成型，但一把刀成型時(shí)要求α角較小、d2較大，但42噸鐘罩產(chǎn)品性能需要，頭部α角達(dá)到19° d2減小后卻僅為52mm，所以采用一把刀粗修、第二把刀精修出頭部才能制造成功，在裝配時(shí)候，將鋼腳裝在圓錐瓷頭內(nèi)，將鐵帽固定在圓錐瓷頭外部，當(dāng)組裝絕緣子形成絕緣子串時(shí)候，將其中一個(gè)絕緣子的自由端卡進(jìn)T形卡槽內(nèi)，并且通過(guò)螺栓從卡槽的連接孔穿過(guò)將鋼腳連接。
[0009]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:通過(guò)采用圓錐形頭部結(jié)構(gòu)，及對(duì)圓錐形瓷頭的承力面內(nèi)外錐角、鐵帽的承力面錐角、鋼腳的承力面錐角以及所述圓錐形瓷頭的內(nèi)孔承力面面積進(jìn)行了合適的尺寸設(shè)計(jì)，使該盤(pán)形懸式瓷絕緣子瓷頭的機(jī)電破壞強(qiáng)度大于550kN。由于頭部結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計(jì)，使得所述絕緣子整體的機(jī)電破壞強(qiáng)度由鋼腳的強(qiáng)度來(lái)決定，降低了所述絕緣子的分散性，并通過(guò)選擇機(jī)電破壞強(qiáng)度大于550kN的鋼腳材料，使整體的機(jī)電破壞強(qiáng)度大于550kN。能夠有效滿足技術(shù)要求的42噸級(jí)的強(qiáng)度要求。
[0010]卡槽頭邊緣向外延伸形成連接圈，連接圈設(shè)置有連接孔，所述鋼腳自由端設(shè)置成與T型腔匹配的T型頭；所述鋼腳外壁包裹一個(gè)與連接孔匹配的橡膠連接塊，當(dāng)連接形成絕緣串，所述鋼腳首選通過(guò)卡槽進(jìn)行卡接，使得鋼腳能夠在卡槽內(nèi)有一定轉(zhuǎn)動(dòng)角度，來(lái)適應(yīng)絕緣子搖晃的承載了，同時(shí)在鋼腳桿上包裹橡膠連接塊，通過(guò)橡膠塊將鋼腳移動(dòng)范圍限制在一定角度，進(jìn)一步防止鋼腳脫離卡槽。
[0011]作為優(yōu)選的方案，所述圓錐形瓷頭的內(nèi)孔承力面面積滿足以下公式:S =31 (R+dl+d2)L/2 ;其中，S表示所述圓錐形瓷頭的內(nèi)孔承力面面積，dl表示所述圓錐形瓷頭內(nèi)孔的頂部直徑，dl = 92mm，d2表示所述圓錐形瓷頭內(nèi)孔的底部直徑，d2 = 52mm，L表示所述圓錐形瓷頭內(nèi)孔的斜邊長(zhǎng)度，L = 57mm ;R表示圓錐瓷頭內(nèi)頂面的弧形半徑，R=12mm0
[0012]作為優(yōu)選的方案，所述圓錐瓷頭內(nèi)外表面附有一層瓷砂。
[0013]作為優(yōu)選的方案，所述鋼腳的膠裝端外壁設(shè)置有多臺(tái)階狀，多臺(tái)階狀形成應(yīng)力緩沖區(qū)，在軸線方向分散絕緣子所受應(yīng)力。使得同樣的瓷頭結(jié)構(gòu)能夠耐受更高的強(qiáng)度等級(jí)。
[0014]最后，所述卡槽頭內(nèi)設(shè)置有鎖緊銷(xiāo)，通過(guò)鎖緊銷(xiāo)限制鋼腳受到振動(dòng)移位到卡槽頭外。

【附圖說(shuō)明】

[0015]圖1為懸式絕緣子頭部的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2為懸式絕緣子頭部結(jié)構(gòu)中的圓錐瓷頭的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]附圖標(biāo)記列舉:鐵帽1、膠合劑2、圓錐瓷頭3、鋼腳4、連接塊5、連接圈6、鎖緊銷(xiāo)7、卡槽頭8、連接孔9。

【具體實(shí)施方式】
[0018]下面通過(guò)【具體實(shí)施方式】結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明:
[0019]如圖1和圖2所示，懸式絕緣子頭部結(jié)構(gòu)，包括內(nèi)凹形成空腔的圓錐瓷頭3、鐵帽I和鋼腳4，圓錐瓷頭3外表面通過(guò)膠合劑2與鐵帽I固定連接，內(nèi)表面通過(guò)膠合劑2與所述鋼腳4連接，圓錐瓷頭3內(nèi)錐角的角度為19°，外錐角的角度為9°，圓錐瓷頭3靠近絕緣盤(pán)的直徑為52_，鐵帽I上的卡槽頭8 一側(cè)設(shè)置有供鋼腳頭卡進(jìn)的卡槽，卡槽頭8的卡槽為T(mén)型腔，卡槽頭8邊緣向外延伸形成連接圈6，連接圈6側(cè)面設(shè)置有連接孔9，鋼腳I自由端設(shè)置成與T型腔匹配的T型頭；鋼腳4外壁包裹一個(gè)與連接孔9匹配的橡膠連接塊5。
[0020]圓錐瓷頭3內(nèi)外表面附有一層瓷砂。使得膠結(jié)劑能夠牢牢附在圓錐瓷頭3上，防止鐵帽I脫落。鋼腳4的膠裝端外壁設(shè)置有多臺(tái)階狀，多臺(tái)階狀形成應(yīng)力緩沖區(qū)，在軸線方向分散絕緣子所受應(yīng)力。使得同樣的瓷頭結(jié)構(gòu)能夠耐受更高的強(qiáng)度等級(jí)?？ú垲^8內(nèi)設(shè)置有鎖緊銷(xiāo)7，通過(guò)鎖緊銷(xiāo)7限制鋼腳4受到振動(dòng)移位到卡槽頭8外。
[0021]本方案的懸式絕緣子頭部結(jié)構(gòu)在制造時(shí)候，由于常用鐘罩瓷絕緣子毛坯成型方法均為一把刀直接成型，但一把刀成型時(shí)要求α角較小、d2較大，但42噸鐘罩產(chǎn)品性能需要，頭部α角達(dá)到19° d2減小后卻僅為52mm，所以采用一把刀粗修、第二把刀精修出頭部才能制造成功，在裝配時(shí)候，將鋼腳裝在圓錐瓷頭內(nèi)，將鐵帽固定在圓錐瓷頭外部，當(dāng)組裝絕緣子形成絕緣子串時(shí)候，將其中一個(gè)絕緣子的自由端卡進(jìn)T形卡槽內(nèi)，并且通過(guò)螺栓從卡槽的連接孔穿過(guò)將鋼腳連接。
[0022]卡槽頭8邊緣向外延伸形成連接圈6，連接圈6設(shè)置有連接孔9，連接孔9為對(duì)稱的兩個(gè)，鋼腳4自由端設(shè)置成與T型腔匹配的T型頭；鋼腳4外壁包裹一個(gè)與連接孔9匹配的橡膠連接塊5，連接塊5上也對(duì)應(yīng)設(shè)置有兩個(gè)連接孔，當(dāng)連接形成絕緣串，鋼腳4首選通過(guò)卡槽進(jìn)行卡接，使得鋼腳4能夠在卡槽內(nèi)有一定轉(zhuǎn)動(dòng)角度，來(lái)適應(yīng)絕緣子搖晃的承載了，同時(shí)通過(guò)U型螺栓穿過(guò)卡槽頭和橡膠塊的連接孔，將鋼腳移動(dòng)范圍限制在U型螺栓之間，進(jìn)一步防止鋼腳脫離出卡槽頭外。
[0023]在一定條件下，如瓷質(zhì)材料不變、工藝不變及各承力面角度符合上述要求等，盤(pán)形懸式瓷絕緣子的機(jī)電破壞強(qiáng)度F與瓷頭內(nèi)孔承力面面積S滿足一定的線性關(guān)系，根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，其關(guān)系式為:F = SXsina X σ X δ X 1(Γ3，其中，σ表示瓷質(zhì)材料本身的壓縮強(qiáng)度，為300Mpa ； δ表示瓷質(zhì)材料的利用率，約為45%。
[0024]圓錐形瓷頭的內(nèi)孔承力面面積滿足以下公式:S = (R+dl+d2)L/2 ;其中，S表示圓錐形瓷頭的內(nèi)孔承力面面積，dl表示圓錐形瓷頭內(nèi)孔的頂部直徑，dl = 100mm，d2表示圓錐形瓷頭內(nèi)孔的底部直徑，d2 = 52mm，L表示圓錐形瓷頭內(nèi)孔的斜邊長(zhǎng)度，L = 70mm $表示圓錐瓷頭內(nèi)頂面的弧形半徑，R=12mm0
[0025]根據(jù)以上數(shù)據(jù)計(jì)算得出:本實(shí)施例公開(kāi)的盤(pán)形懸式瓷絕緣子瓷頭的機(jī)電破壞強(qiáng)度F = 673kN > 550kN，各項(xiàng)數(shù)據(jù)均滿足產(chǎn)品性能要求。
[0026]以上所述的僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些也應(yīng)該視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，這些都不會(huì)影響本實(shí)用新型實(shí)施的效果和專利的實(shí)用性。
【權(quán)利要求】
1.懸式絕緣子頭部結(jié)構(gòu)，包括內(nèi)凹形成空腔的圓錐瓷頭、鐵帽和鋼腳，圓錐瓷頭外表面通過(guò)膠合劑與鐵帽固定連接，內(nèi)表面通過(guò)膠合劑與所述鋼腳連接，其特征在于，所述圓錐瓷頭內(nèi)錐角的角度為18°?20°，外錐角的角度為8°?10°，圓錐瓷頭靠近絕緣盤(pán)的直徑為52_，所述鐵帽上設(shè)置有卡槽頭，卡槽頭的卡槽為T(mén)型腔，卡槽頭邊緣向外延伸形成連接圈，連接圈設(shè)置有連接孔，所述鋼腳自由端設(shè)置成與T型腔匹配的T型頭；所述鋼腳外壁包裹一個(gè)與連接孔匹配的橡膠連接塊。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的懸式絕緣子頭部結(jié)構(gòu)，其特征在于:所:S= Ji (R+dl+d2)L/2;其中，S表示所述圓錐形瓷頭的內(nèi)孔承力面面積，dl表示所述圓錐形瓷頭內(nèi)孔的頂部直徑，dl = 100mm，d2表示所述圓錐形瓷頭內(nèi)孔的底部直徑，d2 = 52mm，L表示所述圓錐形瓷頭內(nèi)孔的斜邊長(zhǎng)度，L = 70mm ;R表示圓錐瓷頭內(nèi)頂面的弧形半徑，R=12mm03.根據(jù)權(quán)利要求1所述的懸式絕緣子頭部結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述圓錐瓷頭內(nèi)外表面附有一層瓷砂。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的懸式絕緣子頭部結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述鋼腳的膠裝端外壁設(shè)置有多臺(tái)階狀。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的懸式絕緣子頭部結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述卡槽頭內(nèi)設(shè)置有鎖緊銷(xiāo)。
【文檔編號(hào)】H01B17-38GK204288965SQ201420782405
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