專利名稱：懸式絕緣子的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種懸式絕緣子，該懸式絕緣子具有瓷質(zhì)絕緣件和通過粘結(jié)接合于上述瓷質(zhì)絕緣件的蓋形零件及銷形零件，所說的瓷質(zhì)絕緣件包括具有頂壁、周壁的中空圓筒狀頭部，其基體表面施以釉子，周壁的內(nèi)周面及外周面粘著陶瓷質(zhì)沙粒，銷形零件位于絕緣件頭部內(nèi)，而且包括具有圓弧面的大直徑端部，該圓弧面配置成在軸向拉伸載荷的作用下，能將半徑方向的壓縮力施加到絕緣件頭部。
具有上述結(jié)構(gòu)的懸式絕緣子已為例如特開昭63-271831號公報揭示。這樣的懸式絕緣子中，在大直徑端部具有圓弧面的銷形零件(或稱為R型銷)，由所謂的“楔效果”使產(chǎn)生的應(yīng)力擴(kuò)散，發(fā)揮緩解瓷器主體上的應(yīng)力集中的功能，故對提高耐久強(qiáng)度的可靠性是有效的，這種結(jié)構(gòu)被稱準(zhǔn)絕緣子乃至30噸級的懸式絕緣子所采用。但是，具有R型銷的懸式絕緣子發(fā)現(xiàn)有時其傘形部在有缺陷后的拉伸強(qiáng)度或說殘留強(qiáng)度不足，這就造成當(dāng)應(yīng)力施加于傘狀部破損面時，會加速龜裂向頭部的擴(kuò)展。因此，為提高殘留強(qiáng)度而不得不增加絕緣件的頭部的尺寸。
對于40噸級以上的重量級式絕緣子，其絕緣件頭部更需要大型化，難于有效地利用過去的R型銷結(jié)構(gòu)中的頭部高度。與此相應(yīng)地提出了一種具有多個圓弧面的多級R型銷的設(shè)計方法，但多段R型銷基本仍承襲單段R型銷的設(shè)計方法。
一般，為了提高R型銷的“楔效果”從提高絕緣子耐久強(qiáng)度的可靠性的觀點(diǎn)來看，希望增大圓弧面的曲率半徑、在頭部的較大范圍內(nèi)分散載荷，使應(yīng)力集中得到緩解。但與此相應(yīng)地，從懸式絕緣子的殘留強(qiáng)度上看，使圓弧面的曲率半徑減少是有效的。即，通過使圓弧面的曲率半徑減少，將載荷的分段范圍控制在蓋內(nèi)，使之不擴(kuò)展到受損部分(有缺陷部分)，則可以減少施加于傘形部的破損面上載荷，這樣就可延緩生成于破損面上的龜裂的擴(kuò)展。因此，可有效利用蓋/銷間的高度，提高絕緣子的殘留強(qiáng)度，但是，隨著圓弧面的半徑減少，必然會引起銷形零件的“楔效果”，難于實(shí)現(xiàn)瓷器所要求的抗拉破壞強(qiáng)度。
所以，期望開發(fā)出一種這樣的總式絕緣子；不增加絕緣件頭部尺寸，又能使瓷制絕緣子呈現(xiàn)出所要求的破壞強(qiáng)度及殘留強(qiáng)度。
本實(shí)用新型的課題是提供充分滿足上述要求的懸式絕緣子。
為解決上述問題，本實(shí)用新型的該懸式絕緣子具有瓷質(zhì)絕緣件和通過粘結(jié)接合于上述瓷質(zhì)絕緣件的蓋形零件及銷形零件，所說的瓷質(zhì)絕緣件包括具有頂壁、周壁的中空圓筒狀頭部，其質(zhì)體表面施以釉子，周壁的內(nèi)周面及外周面粘著陶瓷質(zhì)沙粒，銷形零件位于絕緣件頭部內(nèi)，而且包括具有圓弧面的大直徑端部，該圓弧面配置成在軸向拉伸載荷的作用下，能將半徑方向的壓縮力施加到絕緣件頭部，其特征在于銷形件大直徑端部的外徑D和圓弧面曲率半徑R之間，滿足下述關(guān)系R/D＝1.1-1.3。
本實(shí)用新型為了得到不增加絕緣體頭部尺寸，同時又使之具有所要求的瓷器破壞強(qiáng)度及殘留強(qiáng)度的懸式絕緣子，經(jīng)反復(fù)地研究，結(jié)果首次發(fā)現(xiàn)銷形件大直徑端部的外徑D和圓弧面的曲率半徑R之間的尺寸比R/P特別重要，此尺寸比R/D設(shè)定于1.1-1.3范圍中，更好的是大約為1.2，根據(jù)這樣的新見地完成了能滿足上述目的的本實(shí)用新型。
在本實(shí)用新型最佳實(shí)施例中，絕緣件頭部的周壁內(nèi)表面是圓筒面、頂壁內(nèi)表面是曲面，周壁及頂壁的各內(nèi)表面以大致為1/4圓的弧形面連續(xù)地連接。此時，絕緣件頭部內(nèi)表面的圓弧面比頂壁內(nèi)表面的曲面的曲率半徑小。此圓弧面的曲率半徑例如為8-10mm。
下面根據(jù)
本實(shí)用新型的最佳實(shí)施例。其中，圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的懸式絕緣子的正面圖。
圖2說明本實(shí)用新型絕緣件頭部內(nèi)表面形狀的簡圖。
圖3是本實(shí)用新型懸式絕緣子主要部分放大圖。
圖4、圖5是保證強(qiáng)度不同的懸式絕緣子中，使R/D變化時瓷器破壞強(qiáng)度和殘留強(qiáng)度曲線。
其中的符號1-瓷制絕緣件，3-中空圓筒狀頭部、3a-圍壁、4-陶瓷質(zhì)砂粒、5-蓋形零件、6-銷形零件、6a-大直徑部、6b-圓弧面、7-粘結(jié)劑。
圖1所示的懸式絕緣子具有瓷器制絕緣件，此絕緣件1的基體表面的公知形態(tài)涂上釉子，絕緣件1由向半徑外側(cè)方向延伸出的凸緣狀傘狀部2，以及配置在其中央并向上突出的大致為圓筒狀的頭部3構(gòu)成。頭部3包括下接傘狀部2的大致為圓筒形的周壁3a、接在周壁3a的上端部的頂壁3b。如圖2所示，絕緣件頭部的周壁3a的內(nèi)表面是圓筒面、頂壁3b內(nèi)表面是曲面，周壁3a及頂壁3b的各內(nèi)表面以大致為1/4圓的弧形面3c連續(xù)地連接。絕緣件頭部內(nèi)表面的圓弧面比頂壁內(nèi)表面的曲面的曲率半徑小。此圓弧面的曲率半徑例如為8-10mm。周壁3a的內(nèi)、外周面上粘著有瓷質(zhì)沙粒4。這種情況下，周壁3a的內(nèi)表面上砂粒4的接合區(qū)域上端配置為以周壁3a的圓筒狀內(nèi)表面和圓弧面3c的連接位置T為基準(zhǔn)，從其上方3mm的位置向下的區(qū)域ΔT內(nèi)最好。
蓋形零件5和銷形零件用粘接劑7粘合在頭部3的外周、內(nèi)周表面。如圖3所示，銷形零件6位于絕緣件1的頭部3內(nèi)，并且包括具有圓弧面6b的大直徑上端部6a。此圓弧面6b配置成在軸向拉伸載荷的作用下，將半徑方向的壓縮力施加到絕緣件頭部3上。圖3中的參考符號h表示蓋/銷間實(shí)質(zhì)有效高度。在銷型件6的表面涂有溶融鋅等涂層，在此金屬涂層上再涂上耐堿性絕緣膜，膜的材料是瀝青漆。而且，銷形零件6的上端面和頭部3的頂壁3b的內(nèi)表面之間裝有緩沖用墊圈8。
這樣的懸式絕緣子的基本構(gòu)成為特開昭63-19341所公開的公知技術(shù)。
絕緣件1的頭部周壁3a的內(nèi)周面及外周面上粘著的砂粒最好由下述方法制成。即，首先和過去的技術(shù)方法一樣地調(diào)和砂?；w，由過濾壓機(jī)脫水并形成含有適當(dāng)水份的砂餅。將此砂餅投入和泥機(jī)中調(diào)和，從具有孔徑為1.8-2.0mm大小的多個通孔的孔板壓出，得到面條狀成形體。此成形體的直徑或與目標(biāo)砂粒的最大粒徑相同或稍大些。然后，干燥成形為面條狀成形體，由粗粉碎機(jī)、分裂整粒機(jī)將成形體粉碎、整粒成與成形體直徑大致相同的粒狀體。分裂整粒機(jī)是使設(shè)有多個通孔的滾筒回轉(zhuǎn)、進(jìn)行粉碎、整粒的裝置。滾筒上通孔的孔徑為1.6-1.8mm，滾筒轉(zhuǎn)數(shù)遠(yuǎn)低于通常時的轉(zhuǎn)數(shù)，為200rpm。得到的粒狀體為少棱角的粒狀體，將粒狀體放在上網(wǎng)眼為1.68mm，下網(wǎng)眼為0.84-1.0mm的整粒篩上篩選，然后裝缽燒結(jié)。接下來，將燒結(jié)品置于篩選篩上篩選，精選棱角較少的絕緣體用砂粒。絕緣件用砂粒的上述粉碎方法已在上述的特公平6-53601號公報中詳述，請參照上述公報。
本實(shí)用新型著眼于不僅不需要增大絕緣件頭部尺寸，可以得到懸式絕緣件所要求的瓷器破壞強(qiáng)度及殘留強(qiáng)度，而且，銷形件大直徑端部6a的外徑D和圓弧面6b的曲率半徑R的尺寸比R/D起特別重要的作用，從而，設(shè)定尺寸比R/D為適當(dāng)范圍，達(dá)到上述目的。
圖4是使尺寸比R/D變化時，瓷器拉伸強(qiáng)度和殘留強(qiáng)度3δ曲線，其中懸式絕緣子是根據(jù)IEC規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)NO.305-U120BS制成的。此曲線中，瓷器的拉伸破壞強(qiáng)度具有相對于保證強(qiáng)度的裕度的母集平均值為100，殘留強(qiáng)度對于65％保證強(qiáng)度的具有1.645δ裕度的母集平均值為100。由圖4可知，當(dāng)尺寸比R/D不滿1.1時，可以達(dá)到殘留強(qiáng)度的要求，但相反，瓷器的拉伸破壞強(qiáng)度則不充分。另一方面，當(dāng)尺寸比R/D超過1.3時，雖可以達(dá)到拉伸破壞強(qiáng)度的要求，但相反，殘留強(qiáng)度就不充分了。故R/D的尺寸范圍設(shè)定為1.1-1.3的范圍內(nèi)，最理想的是大約為1.2。
圖5是使尺寸比R/D變化時，瓷器拉伸強(qiáng)度和殘留強(qiáng)度的曲線，其中懸式絕緣子是根據(jù)IEC規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)No.305-U300BS制成的。此曲線中，瓷器的拉伸破壞強(qiáng)度具有相對于保證強(qiáng)度3δ裕度的母集平均值為100，殘留強(qiáng)度對于65％保證強(qiáng)度的具有1.645δ裕度的母集平均值為100。由圖4可知，當(dāng)尺寸比R/D不滿1.1時，可以達(dá)到殘留強(qiáng)度的要求，但相反，瓷器的拉伸破壞強(qiáng)度則不充分。另一方面，當(dāng)尺寸比R/D超過1.3時，雖可以達(dá)到拉伸破壞強(qiáng)度的要求，但相反，殘留強(qiáng)度就不充分了。故R/D的尺寸范圍設(shè)定為1.1-1.3的范圍內(nèi)，最理想的是大約為1.2。
如上述說明可知，根據(jù)本實(shí)用新型通過將銷形件6大直徑部6a的外徑D和錐面6b的曲率半徑R的比例設(shè)定在適當(dāng)范圍，則不需加大絕緣件頭部3的尺寸，便可得到瓷器所要求的拉伸破壞強(qiáng)度及殘留強(qiáng)度的要求。上面僅說明了本實(shí)用新型的一個實(shí)施例，本實(shí)用新型絕不限于本實(shí)施例，只要在本實(shí)用新型的上述范圍內(nèi)，本實(shí)用新型可有多種變化。
權(quán)利要求1.一種懸式絕緣子，該懸式絕緣子具有瓷質(zhì)絕緣件和通過粘結(jié)接合于上述瓷質(zhì)絕緣件的蓋形零件及銷形零件，所說的瓷質(zhì)絕緣件包括具有頂壁、周壁的中空圓筒狀頭部，其質(zhì)體表面施以釉子，周壁的內(nèi)周面及外周面粘著陶瓷質(zhì)沙粒，銷形零件位于絕緣件頭部內(nèi)，而且包括具有圓弧面的大直徑端部，該圓弧面配置成在軸向拉伸載荷的作用下，能將半徑方向的壓縮力施加到絕緣件頭部，其特征在于銷形件大直徑端部的外徑口和圓弧面曲率半徑R之間，滿足下述關(guān)系R/D＝1.1-1.3。
2.如權(quán)利要求1記載的懸式絕緣子，其特征在于銷形件的上述大直徑端部的外徑D和上述圓弧面的曲率半徑R之間滿足下述關(guān)系，R/D＝1.2。
3.如權(quán)利要求1或2所要求的懸式絕緣子，其特征在于上述絕緣件頭部周壁內(nèi)表面是圓筒表面，頂壁內(nèi)表面是曲面，周壁及頂壁的各個內(nèi)表面由大致為1/4圓弧狀圓弧而連續(xù)地連接，該圓弧表面具有比頂壁內(nèi)表面曲面小的曲率半徑。
4.如權(quán)利要求3所記載的懸式絕緣件，其特征在于上述絕緣件頭部內(nèi)表面的圓弧面曲率半徑為8-10mm。
專利摘要一種懸式絕緣子，該懸式絕緣子具有瓷質(zhì)絕緣件和通過粘結(jié)接合于上述瓷質(zhì)絕緣件的蓋形零件及銷形零件，所說的瓷質(zhì)絕緣件包括具有頂壁、周壁的中空圓筒狀頭部，其質(zhì)體表面施以釉子，周壁的內(nèi)周面及外周面粘著陶瓷質(zhì)沙粒，銷形零件位于絕緣件頭部內(nèi)，而且包括具有圓弧面的大直徑端部，該圓弧面配置成在軸向拉伸載荷的作用下，能將半徑方向的壓縮力施加到絕緣件頭部，其特征在于銷形件大直徑端部的外徑口和圓弧面曲率半徑R之間，滿足下述關(guān)系R/D＝1.1-1.3。
文檔編號H01B17/02GK2246325SQ9522339
公開日1997年1月29日 申請日期1995年9月28日 優(yōu)先權(quán)日1995年8月25日
發(fā)明者野崎宏, 久保田倫生 申請人:日本礙子株式會社