專利名稱：特高壓支柱復(fù)合絕緣子用芯棒及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電力行業(yè)輸變電用的復(fù)合絕緣子的芯棒，具體地說是一種特高壓支柱
復(fù)合絕緣子用芯棒及其制造方法。
背景技術(shù)：
經(jīng)檢索有關(guān)專利文獻(xiàn)，目前尚未檢索到與本發(fā)明結(jié)構(gòu)相同的運(yùn)用于特高壓支柱復(fù) 合絕緣子的芯棒及其制造方法?，F(xiàn)有輸變電用的支柱絕緣子主要有全瓷支柱絕緣子、瓷 芯復(fù)合外套支柱絕緣子、空心復(fù)合支柱絕緣子和實(shí)心復(fù)合支柱絕緣子。全瓷支柱絕緣子存 在重量重，容易出現(xiàn)斷裂、脆斷等缺陷。瓷芯復(fù)合外套支柱絕緣子其制造是將硅橡膠合成 材料制作的傘裙粘結(jié)在瓷柱上，由于瓷芯未經(jīng)精密機(jī)械加工制成，其表面微觀上呈現(xiàn)的凹 凸容易造成硅橡膠傘裙粘結(jié)不牢，產(chǎn)生氣泡等現(xiàn)象，影響著產(chǎn)品的電氣性能及壽命。空心 復(fù)合支柱絕緣子采用空心絕緣管做立柱、內(nèi)充絕緣氣體或填充泡沫來進(jìn)行絕緣，由于氣體 及填充物易出現(xiàn)泄漏，所以必須監(jiān)控內(nèi)部氣體及填充物的變化，同時(shí)安全存在一定的隱患。 ZL200620077440.8，名稱為"一種以拉擠棒為內(nèi)芯的復(fù)合支柱絕緣子"，公開了一種以拉擠 棒為內(nèi)芯，外部纏繞玻璃纖維紗，整體一次性注射高溫硫化硅橡膠形成傘體的以拉擠棒為 內(nèi)芯的復(fù)合支柱絕緣子，該專利大大提高了絕緣子的機(jī)械性能，但對于特高壓的輸變電，則 對復(fù)合絕緣子的芯棒提出了更高的要求，所以有必要對現(xiàn)有復(fù)合絕緣子的芯棒加以改進(jìn)以 滿足實(shí)際的需要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是要提供一種采用拉擠棒為內(nèi)芯，通過分層纏繞、固化玻璃纖維紗， 制成大直徑芯棒，適用于特高壓支柱復(fù)合絕緣子的芯棒。 本發(fā)明的另一目的是要提供制造上述特高壓支柱復(fù)合絕緣子用芯棒的方法。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案 特高壓支柱復(fù)合絕緣子用芯棒由棒芯、纏繞管組成，纏繞管設(shè)置在棒芯的外圍，纏 繞管為浸漬環(huán)氧樹脂膠的玻璃纖維紗纏繞固化的管體，其特征在于所述的棒芯為表面具
有阻尼槽的芯體；所述的纏繞管由鋪層1、鋪層n、鋪層in組成，鋪層1、鋪層n、鋪層in
分別經(jīng)浸漬環(huán)氧樹脂膠的玻璃纖維紗纏繞固化而成。 所述的棒芯上的阻尼槽為螺旋形圓弧槽。 所述的纏繞管中的鋪層I由內(nèi)層1、外層I組成，內(nèi)層I的玻璃纖維紗的纏繞角a工 為25°《a工《30° ;所述的外層I的玻璃纖維紗的纏繞角13 !為55°《13工《60° 。
所述的纏繞管中的鋪層II由內(nèi)層11、外層II組成，內(nèi)層II的玻璃纖維紗 的纏繞角^為28?！禷2《33° ;所述的外層II的玻璃纖維紗的纏繞角P 2為 58°《P2《63° 。 所述的纏繞管中的鋪層III由內(nèi)層111、外層III組成，內(nèi)層III的玻璃纖維紗的 纏繞角03為30°《a3《35° ;所述的外層III(23b)的玻璃纖維紗的纏繞角P 3為
460°《P 3《65° 。 —種制造上述特高壓支柱復(fù)合絕緣子用芯棒的方法，包括以下步驟 ①用專用工裝夾具將待纏繞的作為內(nèi)芯的棒芯裝夾，根據(jù)模擬軌跡在軸線兩端固
定上銷釘； ②對步驟①的棒芯進(jìn)行表面加工處理，形成阻尼槽，并將表面進(jìn)行打磨粗糙處 理； ③對步驟②的棒芯進(jìn)行表面清潔、干燥處理；
④對步驟③的棒芯進(jìn)行表面滾膠處理； ⑤在步驟④的棒芯上按預(yù)設(shè)置的纏繞角a p張力逐層纏繞經(jīng)浸漬環(huán)氧樹脂膠的 玻璃纖維紗至所設(shè)厚度，形成鋪層I的內(nèi)層I ; ⑥調(diào)整工裝夾具，在步驟⑤的棒芯上按預(yù)設(shè)置的纏繞角！^，逐層纏繞經(jīng)浸漬環(huán)氧 樹脂膠的玻璃纖維紗至所設(shè)厚度，形成鋪層I的外層I ; ⑦將步驟⑥的棒芯送入烘箱，進(jìn)行高溫固化處理，使鋪層I與棒芯固化成一體，形 成芯棒； ⑧將步驟⑦所得的芯棒表面進(jìn)行加工處理，打磨粗糙，并進(jìn)行清潔、干燥處理；
⑨在步驟⑧的芯棒表面滾涂膠粘劑； ⑩在步驟⑨的芯棒上按預(yù)設(shè)置的纏繞角a 2、張力逐層纏繞經(jīng)浸漬環(huán)氧樹脂膠的 玻璃纖維紗至所設(shè)厚度，形成鋪層II的內(nèi)層II ; (11)調(diào)整工裝夾具，在步驟⑩的芯棒上按預(yù)設(shè)置的纏繞角|32，逐層纏繞經(jīng)浸漬環(huán) 氧樹脂膠的玻璃纖維紗至所設(shè)厚度，形成鋪層II的外層II ; (12)將步驟(11)的芯棒送入烘箱，進(jìn)行高溫固化處理，使鋪層II與鋪層I固化成 一體； (13)將步驟(12)所得的芯棒表面進(jìn)行加工處理，打磨粗糙，并進(jìn)行清潔、干燥處 理； (14)在步驟(13)的芯棒表面滾涂膠粘劑； (15)在步驟(14)的芯棒上按預(yù)設(shè)置的纏繞角a 3、張力逐層纏繞經(jīng)浸漬環(huán)氧樹脂 膠的玻璃纖維紗至所設(shè)厚度，形成鋪層III的內(nèi)層III ; (16)調(diào)整工裝夾具，在步驟(15)的芯棒上按預(yù)設(shè)置的纏繞角|33，逐層纏繞浸漬 環(huán)氧樹脂膠的玻璃纖維紗至所設(shè)厚度，形成鋪層III的外層III ; (17)將步驟(16)的芯棒送入烘箱，進(jìn)行高溫固化處理，使鋪層III與鋪層11、鋪 層I固化成一體； (18)對步驟(17)的纏繞管進(jìn)行機(jī)加工； (19)對步驟(18)的芯棒進(jìn)行清潔處理，得成品芯棒。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下顯著優(yōu)點(diǎn) 1、由于采用拉擠棒為內(nèi)芯，并在棒芯表面加工有阻尼槽，且進(jìn)行表面打磨粗糙處 理，從而使棒芯與纏繞管連接更可靠。 2、由于纏繞管由多層鋪層組成，并通過分層纏繞、固化形成大直徑芯棒，從而使纏 繞管性能更高，可適用于特高壓狀況。 3、由于纏繞管的各鋪層由內(nèi)、外層組成，并根據(jù)不同結(jié)構(gòu)層設(shè)計(jì)纏繞的玻璃纖維紗的纏繞角和張力，從而使制成的芯棒機(jī)械性能更高，大大提高了支柱復(fù)合絕緣子的抗風(fēng) 和抗彎曲能力。 4、由于結(jié)構(gòu)合理，性能可靠，所以有著很大的實(shí)用和推廣價(jià)值。


以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步描述 附圖1是本發(fā)明特高壓支柱復(fù)合絕緣子用芯棒的結(jié)構(gòu)示意圖； 附圖2是特高壓支柱復(fù)合絕緣子用芯棒的局部放大結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
參照附圖1，附圖2，本發(fā)明的特高壓支柱復(fù)合絕緣子用芯棒由棒芯1、纏繞管2組 成，纏繞管2設(shè)置在棒芯1的外圍，纏繞管2為浸漬環(huán)氧樹脂膠的玻璃纖維紗纏繞固化的管 體，所述的棒芯1為表面具有阻尼槽11的芯體，棒芯1上的阻尼槽11為螺旋形圓弧槽。所 述的纏繞管2由鋪層I 21、鋪層11 22、鋪層III23組成，鋪層I 21、鋪層11 22、鋪層III23 分別經(jīng)浸漬環(huán)氧樹脂膠的玻璃纖維紗纏繞固化而成，所述的纏繞管2中的鋪層I 21由內(nèi)層 121a、外層I 21b組成，內(nèi)層I 21a的玻璃纖維紗的纏繞角、為25°《、《30° ;所 述的外層I 21b的玻璃纖維紗的纏繞角13工為55°《13工《60° ，本實(shí)施例的內(nèi)層I 21a 的玻璃纖維紗的纏繞角、為28° ，外層I 21b的玻璃纖維紗的纏繞角|^為58° 。所述 的纏繞管2中的鋪層I1 22由內(nèi)層I1 22a、外層I1 22b組成，內(nèi)層I1 22a的玻璃纖維紗 的纏繞角a 2為28°《a 2《33° ;所述的外層II 22b的玻璃纖維紗的纏繞角P 2為 58°《|32《63° ，本實(shí)施例的內(nèi)層II 22a的玻璃纖維紗的纏繞角02為30° ，外層II 22b的玻璃纖維紗的纏繞角|32為60° 。所述的纏繞管2中的鋪層I1123由內(nèi)層III23a、 外層11123b組成，內(nèi)層11123a的玻璃纖維紗的纏繞角a 3為30°《a 3《35° ;所述的 外層III23b的玻璃纖維紗的纏繞角|33為60°《|33《65° ，本實(shí)施例的內(nèi)層III23a的 玻璃纖維紗的纏繞角a 3為32° ，外層11123b的玻璃纖維紗的纏繞角13 3為62° 。
制造上述特高壓支柱復(fù)合絕緣子用芯棒的方法，包括以下步驟
①用專用工裝夾具將待纏繞的作為內(nèi)芯的棒芯裝夾，根據(jù)模擬軌跡在軸線兩端固 定上銷釘； ②對步驟①的棒芯進(jìn)行表面加工處理，形成阻尼槽，并將表面進(jìn)行打磨粗糙處 理； ③對步驟②的棒芯進(jìn)行表面清潔、干燥處理；
④對步驟③的棒芯進(jìn)行表面滾膠處理； ⑤在步驟④的棒芯上按預(yù)設(shè)置的纏繞角a p張力逐層纏繞經(jīng)浸漬環(huán)氧樹脂膠的 玻璃纖維紗至所設(shè)厚度，形成鋪層I的內(nèi)層I ; ⑥調(diào)整工裝夾具，在步驟⑤的棒芯上按預(yù)設(shè)置的纏繞角！^，逐層纏繞經(jīng)浸漬環(huán)氧 樹脂膠的玻璃纖維紗至所設(shè)厚度，形成鋪層I的外層I ; ⑦將步驟⑥的棒芯送入烘箱，進(jìn)行高溫固化處理，使鋪層I與棒芯固化成一體，形 成芯棒； ⑧將步驟⑦所得的芯棒表面進(jìn)行加工處理，打磨粗糙，并進(jìn)行清潔、干燥處理；
⑨在步驟⑧的芯棒表面滾涂膠粘劑； ⑩在步驟⑨的芯棒上按預(yù)設(shè)置的纏繞角a 2、張力逐層纏繞經(jīng)浸漬環(huán)氧樹脂膠的 玻璃纖維紗至所設(shè)厚度，形成鋪層II的內(nèi)層II ; (11)調(diào)整工裝夾具，在步驟⑩的芯棒上按預(yù)設(shè)置的纏繞角|32，逐層纏繞經(jīng)浸漬環(huán) 氧樹脂膠的玻璃纖維紗至所設(shè)厚度，形成鋪層II的外層II ; (12)將步驟(11)的芯棒送入烘箱，進(jìn)行高溫固化處理，使鋪層II與鋪層I固化成 一體； (13)將步驟(12)所得的芯棒表面進(jìn)行加工處理，打磨粗糙，并進(jìn)行清潔、干燥處 理； (14)在步驟(13)的芯棒表面滾涂膠粘劑； 在步驟(14)的芯棒上按預(yù)設(shè)置的纏繞角ay張力逐層纏繞經(jīng)浸漬環(huán)氧樹脂膠的 玻璃纖維紗至所設(shè)厚度，形成鋪層III的內(nèi)層III ; (16)調(diào)整工裝夾具，在步驟(15)的芯棒上按預(yù)設(shè)置的纏繞角|33，逐層纏繞浸漬 環(huán)氧樹脂膠的玻璃纖維紗至所設(shè)厚度，形成鋪層III的外層III ; (17)將步驟(16)的芯棒送入烘箱，進(jìn)行高溫固化處理，使鋪層III與鋪層11、鋪 層I固化成一體； (18)對步驟(17)的纏繞管進(jìn)行機(jī)加工； (19)對步驟(18)的芯棒進(jìn)行清潔處理，得成品芯棒。
權(quán)利要求
特高壓支柱復(fù)合絕緣子用芯棒由棒芯(1)、纏繞管(2)組成，纏繞管(2)設(shè)置在棒芯(1)的外圍，纏繞管(2)為浸漬環(huán)氧樹脂膠的玻璃纖維紗纏繞固化的管體，其特征在于所述的棒芯(1)為表面具有阻尼槽(11)的芯體；所述的纏繞管(2)由鋪層I(21)、鋪層II(22)、鋪層III(23)組成，鋪層I(21)、鋪層II(22)、鋪層III(23)分別經(jīng)浸漬環(huán)氧樹脂膠的玻璃纖維紗纏繞固化而成。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的特高壓支柱復(fù)合絕緣子用芯棒，其特征在于所述的棒芯(1) 上的阻尼槽(11)為螺旋形圓弧槽。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的特高壓支柱復(fù)合絕緣子用芯棒，其特征在于所述的纏繞管(2)中的鋪層I(21)由內(nèi)層I(21a)、外層I(21b)組成，內(nèi)層I(21a)的玻璃纖維紗的纏繞角、為25?！?、《30°;所述的外層I(21b)的玻璃纖維紗的纏繞角！^為55°《P i《60° 。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的特高壓支柱復(fù)合絕緣子用芯棒，其特征在于所述的纏繞管(2)中的鋪層11(22)由內(nèi)層II(22a)、外層II(22b)組成，內(nèi)層II(22a)的玻璃纖維紗 的纏繞角a 2為28°《a 2《33° ;所述的外層II (22b)的玻璃纖維紗的纏繞角P 2為 58°《P2《63° 。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的特高壓支柱復(fù)合絕緣子用芯棒，其特征在于所述的纏繞管 (2)中的鋪層111(23)由內(nèi)層III(23a)、外層III(23b)組成，內(nèi)層III (23a)的玻璃纖維紗 的纏繞角a 3為30°《a 3《35° ;所述的外層III (23b)的玻璃纖維紗的纏繞角P 3為 60°《P 3《65° 。
6. —種制造權(quán)利要求1所述的特高壓支柱復(fù)合絕緣子用芯棒的方法，包括以下步驟① 用專用工裝夾具將待纏繞的作為內(nèi)芯的棒芯裝夾，根據(jù)模擬軌跡在軸線兩端固定上 銷釘；② 對步驟①的棒芯進(jìn)行表面加工處理，形成阻尼槽，并將表面進(jìn)行打磨粗糙處理；③ 對步驟②的棒芯進(jìn)行表面清潔、干燥處理；④ 對步驟③的棒芯進(jìn)行表面滾膠處理；⑤ 在步驟④的棒芯上按預(yù)設(shè)置的纏繞角a p張力逐層纏繞經(jīng)浸漬環(huán)氧樹脂膠的玻璃 纖維紗至所設(shè)厚度，形成鋪層I的內(nèi)層I ;⑥ 調(diào)整工裝夾具，在步驟⑤的棒芯上按預(yù)設(shè)置的纏繞角13 "逐層纏繞經(jīng)浸漬環(huán)氧樹脂 膠的玻璃纖維紗至所設(shè)厚度，形成鋪層I的外層I ;⑦ 將步驟⑥的棒芯送入烘箱，進(jìn)行高溫固化處理，使鋪層I與棒芯固化成一體，形成芯棒；⑧ 將步驟⑦所得的芯棒表面進(jìn)行加工處理，打磨粗糙，并進(jìn)行清潔、干燥處理；⑨ 在步驟⑧的芯棒表面滾涂膠粘劑；⑩ 在步驟⑨的芯棒上按預(yù)設(shè)置的纏繞角a 2、張力逐層纏繞經(jīng)浸漬環(huán)氧樹脂膠的玻璃 纖維紗至所設(shè)厚度，形成鋪層II的內(nèi)層II ;(11) 調(diào)整工裝夾具，在步驟⑩的芯棒上按預(yù)設(shè)置的纏繞角！32，逐層纏繞經(jīng)浸漬環(huán)氧樹 脂膠的玻璃纖維紗至所設(shè)厚度，形成鋪層II的外層II ;(12) 將步驟(11)的芯棒送入烘箱，進(jìn)行高溫固化處理，使鋪層II與鋪層I固化成一體；(13) 將步驟(12)所得的芯棒表面進(jìn)行加工處理，打磨粗糙，并進(jìn)行清潔、干燥處理；(14) 在步驟(13)的芯棒表面滾涂膠粘劑；(15) 在步驟(14)的芯棒上按預(yù)設(shè)置的纏繞角ap張力逐層纏繞經(jīng)浸漬環(huán)氧樹脂膠的玻璃纖維紗至所設(shè)厚度，形成鋪層III的內(nèi)層III ;(16) 調(diào)整工裝夾具，在步驟(15)的芯棒上按預(yù)設(shè)置的纏繞角|33，逐層纏繞浸漬環(huán)氧樹脂膠的玻璃纖維紗至所設(shè)厚度，形成鋪層III的外層III ;(17) 將步驟(16)的芯棒送入烘箱，進(jìn)行高溫固化處理，使鋪層III與鋪層11、鋪層I 固化成一體；(18) 對步驟(17)的纏繞管進(jìn)行機(jī)加工；(19) 對步驟(18)的芯棒進(jìn)行清潔處理，得成品芯棒。
全文摘要
本發(fā)明涉及電力行業(yè)輸變電用的一種特高壓支柱復(fù)合絕緣子用芯棒及其制造方法，由棒芯、纏繞管組成，纏繞管設(shè)置在棒芯的外圍，纏繞管為浸漬環(huán)氧樹脂膠的玻璃纖維紗纏繞固化的管體，其特征在于所述的棒芯為表面具有阻尼槽的芯體；所述的纏繞管由鋪層I、鋪層II、鋪層III組成，鋪層I、鋪層II、鋪層III分別經(jīng)浸漬環(huán)氧樹脂膠的玻璃纖維紗纏繞固化而成；由于采用拉擠棒為內(nèi)芯，并在棒芯表面加工有阻尼槽，從而使棒芯與纏繞管連接更可靠；由于纏繞管由多層鋪層組成，并通過分層纏繞、固化形成大直徑芯棒，從而使纏繞管性能更高，可適用于特高壓狀況，大大提高了支柱復(fù)合絕緣子的抗風(fēng)和抗彎曲能力。
文檔編號H01B17/38GK101752044SQ200810235759
公開日2010年6月23日 申請日期2008年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月5日
發(fā)明者李立浧, 羅兵, 趙杰 申請人:南方電網(wǎng)技術(shù)研究中心;南通市神馬電力科技有限公司