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纖維材料進(jìn)行真空干燥，然后再真空環(huán)境下浸漬樹脂，進(jìn)行一次固化，脫模后進(jìn)行二次固化得到絕緣管坯管，對絕緣管坯管進(jìn)行機加工后，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、很高的機械性能及耐SF6氣體腐蝕性能，并需同時具備重量輕的特點。高壓開關(guān)用絕緣拉桿廣泛采用的是中間絕緣部分用環(huán)氧樹脂澆注，兩端澆注接頭的生產(chǎn)工藝，此種工藝生產(chǎn)的絕緣拉桿存在機械性能較差，重量大的缺點。
[0003]為了改善這些缺點，目前最常見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)需要在有較高機械性能要求的拉桿絕緣管兩端通過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方面。
[0004]真空壓力浸潰絕緣管是纖維材料和樹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械性能及電氣性能。此外，兩端金屬接頭與絕緣管的粘接過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)氧樹脂、固化劑和促進(jìn)劑在浸潰工藝溫度條件下混合得到樹脂并且真空脫氣備用；
步驟4:將步驟3得到的樹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，使得樹脂浸透纖維材料；
步驟5:在保壓壓力下，對模芯進(jìn)行循環(huán)加熱，并同時從入料口注入樹脂，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、滌綸纖維和無堿玻璃纖維中的一種或多種混織或者純機織而成。
[0008]優(yōu)選的，所述的樹脂中的環(huán)氧樹脂、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中對絕緣管坯管進(jìn)行加工和粘接，包括以下步驟:
步驟a:對絕緣管坯管的外壁和粘接位置進(jìn)行機加工，粘接位置頭部加工成斜面，粘接面上加工有多個駐膠槽，并且粘接面的直徑公差與接頭的直徑公差大一個等級，使得接頭和絕緣管坯管形成過盈配合；
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上，將接頭與絕緣管坯管對齊，裝配機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粘結(jié)劑進(jìn)行16小時固化。
[0013]優(yōu)選的，所述的粘結(jié)劑為100份環(huán)氧樹脂和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、對纖維進(jìn)行抽真空并同時進(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、利用樹脂粘度低、滲透性好的特點，在真空條件從模腔下端入料口進(jìn)行低溫勻速注料，樹脂材料注滿型腔后，關(guān)閉出料口并用5bar的保壓壓力保持至少I個小時，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，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)氧樹脂在固化過程中的收縮間隙得到充分的樹脂補充，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開，以使粘接強度得到進(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】

【附圖說明】
[0016]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[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。

【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】，對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
[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，同時混料裝置6與真空泵5和空氣壓縮機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，形成過盈配合，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對絕緣拉桿生產(chǎn)工藝的具體實施例包括以下步驟:
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，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個小時，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，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:將樹脂從模腔3下端入料口均勻速度注入模腔3中，樹脂注滿模腔3后，關(guān)閉模腔3上端的出料口，調(diào)節(jié)空氣壓縮機7，使得壓力保持在5bar條件下至少保壓I小時，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)過模芯4，再從模芯4的下端回流，使得熱媒對模芯4進(jìn)行從內(nèi)向外、從上到下均勻循環(huán)加熱，同時混料裝置6內(nèi)的樹脂從模腔3的入料口注入填充模腔3進(jìn)行保壓，同時形成由上至下、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:對絕緣管坯管8的外壁和粘接位置進(jìn)行機加工，粘接位置頭部加工成斜面81，粘接面上加工有多個絕緣管坯管駐膠槽82，并且粘接面的直徑公差與接頭的直徑公差大一個等級，使得接頭9和絕緣管坯管8形成過盈配合；
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對齊，裝配機將接頭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溫度下對粘結(jié)劑進(jìn)行16個小時固化，絕緣拉桿完成。
[0022]在上述工藝中纖維材料為芳綸纖維、滌綸纖維和無堿玻璃纖維中的一種或多種混織或者純機織而成，粘結(jié)劑為100份環(huán)氧樹脂和35份固化劑均勻混合形成。
[0023]盡管結(jié)合優(yōu)選實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)氧樹脂、固化劑和促進(jìn)劑在浸潰工藝溫度條件下混合得到樹脂并且真空脫氣備用； 步驟4:將步驟3得到的樹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，使得樹脂浸透纖維材料； 步驟5:在保壓壓力下，對模芯進(jìn)行循環(huán)加熱，并同時從入料口注入樹脂，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中對絕緣管坯管進(jìn)行加工和粘接，包括以下步驟: 步驟a:對絕緣管坯管的外壁和粘接位置進(jìn)行機加工，粘接位置頭部加工成斜面，粘接面上加工有多個駐膠槽，并且粘接面的直徑公差與接頭的直徑公差大一個等級，使得接頭和絕緣管坯管形成過盈配合； 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上，將接頭與絕緣管坯管對齊，裝配機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粘結(jié)劑進(jìn)行16個小時固化。
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、滌綸纖維和無堿玻璃纖維中的一種或多種混織或者純機織而成。
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:所述的樹脂中的環(huán)氧樹脂、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】B29C69/02GK104290335SQ201410517558
【公開日】2015年1月21日 申請日期: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 申請人:麥克奧迪（廈門）電氣股份有限公司