一种复合绝缘子直径超过180mm的实心芯棒的制备方法

摘要

本发明公开了一种复合绝缘子实心芯棒的制备方法，将设定数量的环氧玻璃纤维导出到浸胶槽浸胶，浸胶后的环氧玻璃纤维进入模压机，在涂有脱模剂的预热的模具中摆放好；模压机热板进一步加热模具，同时给予模具上下施加相同的压力，80℃～180℃温度下加热模具4～8小时后，再在180℃～120℃温度下对模具保持压力1～3小时，芯棒一次固化完成；芯棒一次固化完成后，开启模压机，分离模具，将成型的环氧玻璃纤维牵引出模具，微波加热进行二次固化。以保证芯棒内部完全固化，采用间断拉挤技术结合平板加热模压技术，实现生产大直径环氧玻璃纤维的复合绝缘子芯棒。

权利要求

1.一种复合绝缘子直径超过180mm的实心芯棒的制备方法，将设定数量的环氧玻璃纤维导出到浸胶槽浸胶，浸胶后的环氧玻璃纤维进入模压机，在涂有脱模剂的预热的模具中摆放好，其特征在于模压机热板加热模具，在加热的同时给予模具上下施加相同的12～

30Mpa的压力，模具加热温度逐渐升高，80℃～120℃加热0.5～1小时，120℃～150℃加热

1～1.5小时，150℃～180℃加热1～3小时，180℃维持1～3小时后停止加热；模具缓慢降温，180℃～150℃维持0.5～1.5小时，150℃～120℃维持0.5～1.5小时，降温时依旧对模具保持12～30Mpa的压力1～3小时，芯棒一次固化完成；

芯棒一次固化完成后，开启模压机，分离模具，将成型的环氧玻璃纤维牵引出模具，微波加热2～3小时进行二次固化，所述微波的频率为300MHZ～300GHZ。

2.根据权利要求1所述的复合绝缘子直径超过180mm的实心芯棒的制备方法，其特征在于模压机热板对模具加热时，加热温度逐渐升高，90℃～110℃加热0.5～1小时，

130℃～140℃加热1～1.5小时，160℃～170℃加热1～3小时，180℃维持1～3小时。

3.根据权利要求1所述的复合绝缘子直径超过180mm的实心芯棒的制备方法，其特征在于所述的分离模具是打开上下模具。

4.根据权利要求1所述的复合绝缘子直径超过180mm的实心芯棒的制备方法，其特征在于模压机开始工作前是半开合的，经过预热开始工作后，模压机慢慢闭合直至完全闭合。

说明书

一种复合绝缘子直径超过180mm的实心芯棒的制备方法

技术领域

[0001] 本发明属于复合绝缘子技术领域，涉及一种复合绝缘子大直径实心芯棒的制备方法，特别涉及直径180mm以上的大直径环氧玻璃纤维复合绝缘子实心芯棒的制备方法。 [0002] 复合绝缘子由芯棒(芯体)、金具、硅橡胶伞套三大部分组成，芯棒起内绝缘及传递机械负荷的作用，硅橡胶伞套起外绝缘作用，金具起两端连接的作用。其中芯棒作用最为重要且关键。作为内绝缘的芯棒分为实心芯棒和空心芯棒，以空心芯棒生产的产品称为空心复合绝缘子，以实心芯棒生产的产品称为实心复合绝缘子。实心复合绝缘子又主要包括以下3种：悬式复合绝缘子、柱式复合绝缘子和弯壁复合绝缘子。

[0003] 目前在世界范围内作为空心复合绝缘子无论直径还是长度方面的要求都得到解决。但是复合绝缘子实心芯棒由于产品的设计要求以及现有工艺的固有缺陷，特别是大直径的环氧玻璃纤维芯棒，尤其是直径180mm以上的大直径环氧玻璃纤维柱式复合绝缘子芯棒国内还未见有生产出产品的报道。

[0004] 现有的复合绝缘子环氧玻璃纤维实心芯棒一般采用连续拉挤工艺生产，连续拉挤工艺包括导纱工序、在经牵引机牵引浸胶单元浸胶、在成型模具加热成型、二次表面固化区、连续拉挤出模。其中，纤维由丝筒经导纱机构进入胶槽浸胶，浸胶后的纤维进入热的模具中固化出模；在固化成型过程中，热量是通过热板传送到固定形状的模具上。 [0005] 受现有工艺限制，连续拉挤工艺无法实现直径大于180mm的环氧玻纤芯棒的制备或者成功率很低。原因如下，大直径芯棒在固化成型过程中，由于芯棒直径较大，模具上的热量传送到芯棒内部的速度较慢；若成型玻纤芯棒在加热成型过程中放慢加热速度至芯棒内部完全固化，芯棒就会粘在模具上，出模时牵引装置拉挤不动，如果加大拉力会有破坏模具的危险；若按照现有的加热条件，芯棒出模后表面固化，但芯棒内部可能还是半固化状态，此时拉挤的话受内应力作用，芯棒易出现开裂。

发明内容

[0006] 本发明解决的目的在于提供一种克服上述现有技术的缺陷，尤其是实现直径超过180mm的大直径的一种复合绝缘子实心芯棒的制备方法。

[0007] 本发明的技术方案是这样解决的：

[0008] 一种复合绝缘子实心芯棒的制备方法，将设定数量的环氧玻璃纤维导出到浸胶槽浸胶，浸胶后的环氧玻璃纤维进入模压机，在涂有脱模剂的预热的模具中摆放好，模压机热板加热模具，同时给予模具上下施加相同的12～30Mpa压力，80℃～180℃温度下加热模具4～8小时后，再在180℃～80℃温度下对模具保持12～30Mpa的压力1～3小时，芯棒一次固化完成；

[0009] 芯棒一次固化完成后，开启模压机，分离模具，将成型的环氧玻璃纤维牵引出模具，微波加热2～3小时进行二次固化，所述微波的频率为300MHZ～300GHZ。 [0010] 所述模压机热板对模具加热时，加热温度逐渐升高，80℃～120℃加热0.5～1小时，120℃～150℃加热1～1.5小时，150℃～180℃加热1～3小时，180℃维持1～3小时。

[0011] 所述模压机热板加热模具完成后，模具温度逐渐降低，180℃～150℃维持0.5～1.5小时，150℃～120℃维持0.5～1小时。

[0012] 所述的分离模具是打开上下模具。

[0013] 所述模压机开始工作前是半开合的，经过预热开始工作后，模压机慢慢闭合直至完全闭合。

[0014] 本发明与现有技术相比，具有如下的有益技术效果：

[0015] 1、在环氧玻璃纤维加热成型的时候，在模具上下加压，确保芯棒的固化成型。 [0016] 2、待产品完全固化成型后，模具上下打开，再牵引出模，确保芯棒成功的牵引出模的同时不伤害到模具。

[0017] 3、芯棒牵引出模后接着进行二次微波加热固化技术，以保证芯棒内部完全固化。 [0018] 4、采用间断拉挤技术结合平板加热模压技术，实现生产大直径环氧玻璃纤维的复合绝缘子芯棒。

具体实施方式

[0019] 下面结合实施例对本发明做详细描述。

[0020] 一种复合绝缘子实心芯棒的制备方法，首先，将设定数量的环氧玻璃纤维导出到浸胶槽浸胶，浸胶后的环氧玻璃纤维进入模压机，在涂有脱模剂的预热的模具中摆放好；模压机热板进一步加热模具，在对模具加热时，对模具上下施加相同的12～30Mpa的压力，模具加热温度逐渐升高，80℃～120℃加热0.5～1小时，120℃～150℃加热1～1.5小时，150℃～180℃加热1～3小时，180℃维持1～3小时后停止加热；模具缓慢降温，180℃～
150℃维 持0.5～1.5小时，150℃～120℃维持0.5～1.5小时，降温时依旧对模具保持
12～30Mpa的压力，芯棒一次固化完成；

[0021] 芯棒加热固化完成后，开启模压机，分离模具，将成型的环氧玻璃纤维牵引出模具，进行微波加热2～3小时二次固化，所述微波的频率为300MHZ～300GHZ。 [0022] 所述的复合绝缘子实心芯棒的制备方法，模压机热板加热模具，在加热的同时给予模具上下施加相同的15～28Mpa的压力，100℃～160℃温度下加热模具4～7小时后，再在170℃～90℃温度下对模具保持15～25Mpa的压力1.5～2.5小时，芯棒一次固化完成；

[0023] 芯棒一次固化完成后，开启模压机，分离模具，将成型的环氧玻璃纤维牵引出模具，微波加热2～3小时进行二次固化，所述微波的频率为400MHZ～280GHZ。 [0024] 所述的复合绝缘子实心芯棒的制备方法，模压机热板对模具加热时，加热温度逐渐升高，90℃～110℃加热0.5～1小时，130℃～140℃加热1～1.5小时，160℃～170℃加热1～3小时，180℃维持1～3小时。

[0025] 二次固化完成之后对芯棒按IEC61109相关标准做电气、机械的性能测试，芯棒检测合格，则成品完成。

[0026] 具体的加温、加压、固化时间根据不同的芯棒设计要求来设置，本发明通过具体实施例来说明，所述实施例是对本发明的解释而不是限定。

[0027] 实施例1

[0028] 直径为180mm的环氧玻璃纤维复合绝缘子实心芯棒的制备方法： [0029] 原料：环氧玻璃纤维；

[0030] 设备：拉挤牵引机、模压机、模具、微波炉、导纱架；

[0031] 按照下述工艺进行：首先，将8300支4800Tex纤维一端通过拉挤机牵引， 进入浸胶单元浸胶，本实施例采用的胶是环氧胶EA-70，相对于一般使用的E51环氧树脂，它的特点是低粘度、高活性。其次，拉挤牵引机牵引浸胶完成后的环氧玻璃纤维，牵引进入模压机的模具中摆放好，此时模压机半开合，涂有脱模剂的硬质合金模具在预热状态。然后，拉挤牵引机停止运行，模压机开始工作，模压机热板进一步加热模具，模压机慢慢闭合直至完全闭合；在对模具加热时，由液压机构对模具上下施加12Mpa的压力，模具与液压输出端相连，压力大小设定后，液压机构由电磁阀自动调节压力大小；模具加热温度逐渐升高，80℃～120℃加热0.5小时，120℃～150℃加热1小时，150℃～180℃加热1小时，180℃维持1小时后停止加热，模具缓慢降温，180℃～150℃维持0.5小时，150℃～120℃维持0.5小时，降温时依旧对模具保持12Mpa的压力；时间、温度在设定好模式后，模压机自动操作，直至一次固化完成。

[0032] 当到设定的时间后，开启模压机让上下模具打开，开启牵引机让芯棒走出模具，频率为300MHZ的微波加热2小时二次固化，以保证芯棒内部完全固化。

[0033] 实施例2

[0034] 直径为180mm的环氧玻璃纤维复合绝缘子实心芯棒的制备方法： [0035] 原料：环氧玻璃纤维；

[0036] 设备：拉挤牵引机、模压机、模具、微波炉、导纱架；

[0037] 按照下述工艺进行：首先，将8300支4800Tex纤维一端通过拉挤机牵引，进入浸胶单元浸胶，本实施例采用的胶是环氧胶EA-70，相对于一般使用的E51环氧树脂，它的特点是低粘度、高活性。其次，拉挤牵引机牵引浸胶完 成后的环氧玻璃纤维，牵引进入模压机的模具中摆放好，此时模压机半开合，涂有脱模剂的硬质合金模具在预热状态。然后，拉挤牵引机停止运行，模压机开始工作，模压机热板进一步加热模具，模压机慢慢闭合直至完全闭合；在对模具加热时，由液压机构对模具上下施加16Mpa的压力，模具与液压输出端相连，压力大小设定后，液压机构由电磁阀自动调节压力大小；模具加热温度逐渐升高，80℃～120℃加热0.6小时，120℃～150℃加热1.25小时，150℃～180℃加热2小时，180℃维持
2小时后停止加热，模具缓慢降温，180℃～150℃维持0.8小时，150℃～120℃维持0.6小时，降温时依旧对模具保持16Mpa的压力；时间、温度在设定好模式后，模压机自动操作，直至一次固化完成。

[0038] 当到设定的时间后，开启模压机让上下模具打开，开启牵引机让芯棒走出模具，频率为0.5GHZ的微波加热2.5小时二次固化，以保证芯棒内部完全固化。

[0039] 实施例3

[0040] 直径为180mm的环氧玻璃纤维复合绝缘子实心芯棒的制备方法： [0041] 原料：环氧玻璃纤维；

[0042] 设备：拉挤牵引机、模压机、模具、微波炉、导纱架；

[0043] 按照下述工艺进行：首先，将8300支4800Tex纤维一端通过拉挤机牵引，进入浸胶单元浸胶，本实施例采用的胶是环氧胶EA-70，相对于一般使用的E51环氧树脂，它的特点是低粘度、高活性。其次，拉挤牵引机牵引浸胶完成后的环氧玻璃纤维，牵引进入模压机的模具中摆放好，此时模压机半开合，涂有脱模剂的硬质合金模具在预热状态。然后，拉挤牵引机停止运行，模压 机开始工作，模压机热板进一步加热模具，模压机慢慢闭合直至完全闭合；在对模具加热时，由液压机构对模具上下施加30Mpa的压力，模具与液压输出端相连，压力大小设定后，液压机构由电磁阀自动调节压力大小；模具加热温度逐渐升高，80℃～120℃加热1小时，120℃～150℃加热1.5小时，150℃～180℃加热3小时，180℃维持3小时后停止加热，模具缓慢降温，180℃～150℃维持1小时，150℃～120℃维持1小时，降温时依旧对模具保持30Mpa的压力；时间、温度在设定好模式后，模压机自动操作，直至一次固化完成。

[0044] 当到设定的时间后，开启模压机让上下模具打开，开启牵引机让芯棒走出模具，频率为300GHZ的微波加热3小时二次固化，以保证芯棒内部完全固化。

[0045] 实施例4

[0046] 直径为200mm的环氧玻璃纤维复合绝缘子实心芯棒的制备

[0047] 原料和设备与实施例1所述相同。

[0048] 按照下述工艺进行：首先，将10400支4800Tex纤维一端通过拉挤机牵引，进入浸胶单元浸胶，使用的胶为EA-70环氧胶。接着，环氧玻璃纤维浸胶后，牵引进入模压机的模具中摆放好，此时模压机半开合，涂有脱模剂的硬质合金模具在预热状态。然后，拉挤牵引机停止运行，模压机开始工作，模压机热板进一步加热模具，模压机慢慢闭合，由液压机构对对模具上下施加压力18Mpa，直至完全闭合；模具加热温度逐渐升高，80℃～120℃加热0.75小时，120℃～150℃加热1.5小时，150℃～180℃加热2.5小时，180℃维持3小时后停止加热，模具缓慢降温，180℃～150℃维持0.5小时，150 ℃～120℃维持0.75小时，降温时依旧对模具保持18Mpa的压力；时间、温度在设定好模式后，模压机自动操作，直至一次固化完成。

[0049] 当到设定的时间后，开启模压机让上下模具打开，开启牵引机让芯棒走出模具，频率为100GHZ的微波加热2小时二次固化，以保证芯棒内部完全固化。

[0050] 实施例5

[0051] 直径为200mm的环氧玻璃纤维复合绝缘子实心芯棒的制备方法： [0052] 原料和设备与实施例1所述相同。

[0053] 按照下述工艺进行：首先，将10400支4800Tex纤维一端通过拉挤机牵引，进入浸胶单元浸胶，使用的胶为EA-70环氧胶。接着，环氧玻璃纤维浸胶后，牵引进入模压机的模具中摆放好，此时模压机半开合，涂有脱模剂的硬质合金模具在预热状态。然后，拉挤牵引机停止运行，模压机开始工作，模压机热板进一步加热模具，模压机慢慢闭合，由液压机构对模具上下施加压力25Mpa，直至完全闭合；模具加热温度逐渐升高，80℃～120℃加热1小时，120℃～150℃加热1.5小时，150℃～180℃加热2.5小时，180℃维持2小时后停止加热，模具缓慢降温，180℃～150℃维持1小时，150℃～120℃维持0.5小时，降温时依旧对模具保持25Mpa的压力；时间、温度在设定好模式后，模压机自动操作，直至一次固化完成。 [0054] 当到设定的时间后，开启模压机让上下模具打开，开启牵引机让芯棒走出模具，频率为150GHZ的微波加热2小时二次固化，以保证芯棒内部完全固化。

[0055] 实施例6