空心瓷绝缘子的粘接方法

摘要

本发明涉及空心瓷绝缘子的粘接方法，先对两节空心瓷绝缘子的待连接端面进行加工，分别加工出相互匹配的凹沟槽和凸沟槽；对带有凹沟槽、凸沟槽的待连接端面进行打磨，使得待连接端面各个面呈镜面；用酸液对待连接端面进行腐蚀，使得待连接端面上形成若干均匀分布的凹坑；采用粘接釉对两节空心瓷绝缘子进行粘接。本发明的粘接方法通过增大粘接釉与连接面的接触面积，可大幅提升空心瓷绝缘子间的连接强度。

权利要求

1.空心瓷绝缘子的粘接方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）对两节空心瓷绝缘子的待连接端面进行加工，分别加工出相互匹配的凹沟槽和凸沟槽；

其中，所述凹沟槽和凸沟槽呈V型；

（2）对步骤（1）中带有凹沟槽、凸沟槽的待连接端面进行打磨，使得待连接端面各个面呈镜面；

（3）用酸液对经步骤（2）处理后的待连接端面进行腐蚀，使得待连接端面上形成若干均匀分布的凹坑；

其中，所述酸液由盐酸和氢氟酸混合而成，酸液中盐酸的浓度为1-10wt%，酸液中氢氟酸的浓度为2-15wt%；腐蚀时，将吸水性无纺布裁剪成与空心瓷绝缘子待连接端面匹配的形状，再用吸水性无纺布吸入酸液，然后将该吸水性无纺布贴在空心瓷绝缘子的加工面上，腐蚀5～30min后，将吸水性无纺布取下，将待连接端面清洗干净，待用；

（4）采用粘接釉对经过步骤（3）处理后的两节空心瓷绝缘子进行粘接，烧制；

从扫描电镜照片可以看出，所述粘接釉与坯体之间呈现出犬牙交错状。

2.根据权利要求1所述的粘接方法，其特征在于，清洗过程所用的清洗介质为1-5wt%的NaOH溶液或Na2CO3溶液。

3.根据权利要求1所述的粘接方法，其特征在于，步骤（3）中，腐蚀完毕后，将所述吸入有酸液的吸水性无纺布置于石灰水中，回收处理。

说明书

空心瓷绝缘子的粘接方法

技术领域

[0001] 本发明涉及空心瓷绝缘子的粘接方法，尤其涉及特高压或超高压用空心瓷绝缘子的粘接方法。

背景技术

[0002] 随着输变电工程电压等级的不断提高，与之配套的空心绝缘子的高度也随之增大，如800kV的开关用瓷绝缘子产品高度就达10m，大外径分别为准1100 mm。这样的超大型瓷绝缘子在现有技术条件下很难采用整体成型、烧成的方式制造出来，而要采取分段制造，最后再用一定的方法粘接的办法来制造。常用的粘接方法有机粘接法及无机粘接法两大类。

[0003] 有机粘接法技术较成熟，已被许多厂家采用，但易老化，成为了制约空心瓷绝缘子使用寿命的瓶颈问题；

[0004] 无机粘接法是将烧制好的空心瓷绝缘子的待粘接面先磨制成上下相互配合的“V”字型接口，而后在下部空心瓷绝缘子中“V”字型凹槽中施加上无机粘接釉粉或釉膏，再将上节瓷绝缘子吊接后，等所有吊装完成后，再经二次烧成，烧成温度接近原来的烧成温度，此时粘接釉在接口间能渗透于上下瓷件的连接部位，从而实现粘接。无机粘接法具有机械强度高，形位公差较易保证，尤其是抗老化性能较好而备受欢迎。但无机粘接需要二次烧成，工艺较复杂，控制较关键，技术尚不成熟。粘接工艺，尤其是粘接面的精加工可以说是无机粘接法的技术核心，直接影响着无机粘接产品的质量。现在公开的一些专利以及在相关工厂开展的无机粘接操作，都很清楚要将待粘接面精磨成上下相互配合的呈“V”字型的凹槽、凸面，但很少从更为精细的角度，通过进一步对待粘接面进行深加工，从而增大其与釉熔体的接触面，而提高产品的粘接强度，由此提高产品的质量。

发明内容

[0005] 针对现有技术的不足，本发明提供一种空心瓷绝缘子的粘接方法，以提升空心瓷绝缘子间的粘接强度。

[0006] 为了解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：空心瓷绝缘子的粘接方法，包括如下步骤：

[0007] （1）对两节空心瓷绝缘子的待连接端面进行加工，分别加工出相互匹配的凹沟槽和凸沟槽；

[0008] （2）对步骤（1）中带有凹沟槽、凸沟槽的待连接端面进行打磨，使得待连接端面各个面呈镜面；

[0009] （3）用酸液对经步骤（2）处理后的待连接端面进行腐蚀，使得待连接端面上形成若干均匀分布的凹坑；

[0010] 其中，所述酸液由盐酸和氢氟酸混合而成，酸液中盐酸的浓度为1-10wt%，酸液中氢氟酸的浓度为2-15wt%；进一步地，配制酸液时，所述盐酸和氢氟酸的摩尔比为1:3-6；

[0011] （4）采用粘接釉对经过步骤（3）处理后的两节空心瓷绝缘子进行粘接，烧制。

[0012] 本发明中的关键，是用含有一定量盐酸的氢氟酸来腐蚀已研磨好的待加工表面，使之形成大小适当、分布均匀的小孔穴（凹坑），这些小孔穴，可增大粘接釉与连接端面的接触面积，增大接触强度，高温下粘接釉熔体能伸入到两个连接端面的孔穴内，相当于形成了若干微细支脚，能实现坯釉间的更好粘接，从而大幅提高粘接强度并由此提高产品的质量。

[0013] 进一步地，步骤（4）中进行粘接时可采用如下方法：将加工好的一节空心瓷绝缘子定位在移去了窑体的“钟罩窑”底板中，将精制好的粘接釉粉或粘接釉膏装入到凹沟槽中，釉粉或釉膏至少应加在凹沟槽深度的2/3以上；再将要粘接的上部空心瓷绝缘子吊装在该下部空心瓷绝缘子之上，将其凸沟槽和凹沟槽精确定位匹配；轻轻转动上部空心瓷绝缘子，使两节空心瓷绝缘子呈同轴状直立，并使待粘接面上的釉粉或釉膏均匀分布。进一步地，可重复上述步骤，将所有需要粘接的空心瓷绝缘子依次叠装在一起。

[0014] 进一步地，步骤（1）中，所述凹沟槽和凸沟槽呈V型。

[0015] 进一步地，步骤（3）中，可根据需要，用水对酸液进行进一步稀释处理。该酸液可用工业纯的盐酸、氢氟酸及蒸馏水配制，也可用化学纯或分析纯的氢氟酸、盐酸试剂配制。

[0016] 作为本发明的一种实施方式，步骤（3）中，将空心瓷绝缘子的待连接端面浸入酸液中，腐蚀1-15min后，将待连接端面清洗干净，待用。

[0017] 作为本发明的另一种实施方式，步骤（3）中，将酸液涂覆于空心瓷绝缘子的待连接端面上，腐蚀5-30min后，将待连接端面清洗干净，待用。

[0018] 进一步地，步骤（3）中，通过醮沾有酸液的脱脂棉或吸水性无纺布将酸液涂覆到空心瓷绝缘子的待连接端面上，腐蚀5-30min后，将待连接端面清洗干净，待用。

[0019] 作为本发明的又一种实施方式，步骤（3）中，将吸水性无纺布裁剪成与空心瓷绝缘子待连接端面匹配的形状，再用吸水性无纺布吸入酸液，然后将该吸水性无纺布贴在空心瓷绝缘子的加工面上，腐蚀5～30min后，将吸水性布或纸取下，将待连接端面清洗干净，待用。

[0020] 待连接端面浸入酸液中的时间、醮沾有酸液的脱脂棉及吸水性无纺布在绝缘子待粘接面中停留的时间，主要取决于酸液的浓度以及施工时的环境温度。酸浓度大，环境温度高，则时间短些，否则时间略长些。当然最佳的时间，还应结合具体情况，通过实验确定。

[0021] 由于所用到的盐酸及氢氟酸都是腐蚀性很强的化学品，应特别注意其对环境的影响。本发明所公开的这3种用酸腐蚀瓷空心绝缘子待连接端面的方式，也是试制过程中依次采用的方法。直接浸入法耗时较短，效果较好，但吊起大型绝缘子并不是件容易的事，将产品直接吊入到酸液中，其深浅也不好控制，酸液太多，腐蚀范围偏大，可能会对产品导致伤害，而腐蚀范围太小，由达不到预期的目标。用脱脂棉或吸水性无纺布醮沾酸液涂敷在待加工面上，操作较为方便，但因脱脂棉或吸水性无纺布上吸附的酸液随着工作时间的不同而有不同的变化，因而影响了孔穴分布的均匀性。最后设计出了将无纺布裁剪成与待粘接面大小相同的形状，然后将其吸入酸液，再将吸附了酸液的无纺布涂敷在空心瓷绝缘子的待粘接表面上5～30min，之后再用清水擦洗干净。

[0022] 含盐酸与氢氟酸的酸液的腐蚀性极强，应尽量不要使其逸散。直接使用氢氟酸，难以做到这一点，而采用脱脂棉或吸水性无纺布醮沾酸液或将无纺布裁剪成与等粘接面相同大小的形状后，吸入酸液再敷于空心瓷绝缘子的待粘接面上，基本上可以保证酸液不逸失，最后再将使用过的脱脂棉或吸水性无纺布放在装有石灰水的容器中，因为酸碱的中和作用，而使用酸液不至于对环境产生不良的影响。

[0023] 清洗过程所用的清洗介质为1-5wt%的NaOH溶液或Na2CO3溶液，使清洗更为有效，同时也中和了瓷绝缘子带出来的酸液。

[0024] 步骤（3）中，腐蚀完毕后，将所述醮沾有酸液的脱脂棉或吸水性无纺布置于石灰水中，回收处理。通过酸碱的中和作用，使HF和HCl能固定下来，从而不会逸失出去影响环境。

[0025] 进一步地，所述粘接釉为无机粘接釉。

[0026] 本发明的粘接方法通过增大粘接釉与连接面的接触面积，可大幅提升空心瓷绝缘子间的连接强度，从而提升最终产品的质量。

附图说明

[0027] 图1为上、下两节空心瓷绝缘子的粘接状态示意图。

[0028] 图2为实施例1中试条烧制过程状态图。

[0029] 图3为实施例1中试条的结构示意图。

[0030] 图4是实施例2中粘接釉与绝缘子连接界面处的SEM图（600倍）。

[0031] 图5是实施例2中粘接釉与绝缘子连接界面处的SEM图（1000倍）。

具体实施方式

[0032] 以下将结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

[0033] 实施例1

[0034] 从工厂成型车间取出泥料，挤制试条，干燥。不论是第一次烧成的试条还是第二次烧成的试条，均安放在挖有大小适合圆孔的耐火砖上，与相应产品同窑烧成（如图2所示）。试样制作方法为，将未烧成的试条的连接端切割成“V”型凸沟槽或凹沟槽（见图3），烧后再将其研磨成上下能相互配合的试条。

[0035] 将烧好的试条，精细研磨成上下能相互配合。然后分成两组，一组用1wt%盐酸+5wt%氢氟酸的混合酸溶液腐蚀已研磨好的试条的待粘结面，用醮沾了混合酸的无纺布去擦试条“V”型面，约18min，然后再施粘接釉。另一组不用混合酸腐蚀。烧成后，测量试条的抗折强度（如表1所示）。结果表明，用盐酸和氢氟酸的混合酸溶液腐蚀过的试条，其抗强度明显高于不进行腐蚀的样品。

[0036] 表1试条粘接口的强度（MPa）

[0037]

[0038] 实施例2

[0039] 在一个直径为83cm，高为21.5cm的塑料盆中，先加入10kg蒸馏水，再加入40wt%的工业级氢氟酸2kg，37wt%的工业级盐酸0.5kg，搅拌混合均匀，即为配置了氢氟酸含量约为6.4wt%，盐酸含量约为1.5wt%的混合酸，将已裁剪好的吸水性无纺布放入塑料盆中，让其吸入混合酸。然后再将吸足了混合酸的吸水性无纺布仔细的贴在空心瓷绝缘子的待连接端面上20min。之后，将吸水性无纺布取下，置入已放有石灰的塑料桶中。用含有2wt%NaOH的碱溶液擦洗待粘接表面，待其干燥后，即可上釉烧成。从扫描电镜照片可以看出，粘接釉与坯体之间呈现出犬牙交错状（见图4和图5）。

[0040] 上述实施例阐明的内容应当理解为这些实施例仅用于更清楚地说明本发明，而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落入本申请所附权利要求所限定的范围。