[发明专利]一步成型的高电压复合绝缘子实心芯棒的制备方法

说明书

技术领域：

本发明涉及高电压复合绝缘子制造技术领域，具体说是一步成型的高电压 复合绝缘子实心芯棒的制备方法，特别涉及500KV以上高电压复合绝缘子用大 直径直径130mm以上高强度环氧玻璃纤维实心芯棒的制备方法。

背景技术：

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，有以下三种：悬式复合绝缘子棒 型、支柱式复合绝缘子和模型弯壁复合绝缘子。

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，尤其是用于高电压支柱复合绝缘子直 径130mm以上的大直径实心芯棒国内还未见有生产出产品的报道。

现有的复合绝缘子用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 通过模压机热板传送到固定形状的模具上。

受现有工艺限制，连续拉挤工艺无法实现直径大于130mm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，冷却常温状态下， 受内应力作用，芯棒易出现开裂。

发明内容：

本发明的目的是提供一种直径130mm以上的一步成型的高电压复合绝缘子 实心芯棒的制备方法。

为实现上述技术问题，本发明的技术方案为：

先用高压发泡机制做不间断的闭孔发泡芯体，在闭孔发泡芯体上布有多层 纵向纤维和环向纤维缠绕纱，同时进入预成型模具采用真空注胶法，浸胶加温 固化，这样闭孔泡沫芯体与纤维树脂层粘接更牢固。

上述制造方法如下：

(1)、选择内模用高压发泡机制做不间断的闭孔发泡绝缘芯体；

(2)、采用环向纱和纵向纱相结合同闭孔发泡芯体同时进入预成型模具；

(3)、根据受力强度等级不同，环向缠绕纱为1-3层缠绕形式；

(4)、浸胶工艺采用真空注胶法；

(5)、模具部分增加预成型模具，注胶孔；

(6)、闭孔发泡芯体与纵向纤维纱和环向纤维纱同时进入模具浸渍环氧树 脂胶固化成型，闭孔泡沫芯体与纤维树脂层粘结更牢固。

上述具体制造方法如下：

(1)根据客户要求选取合适的内、外成型模具，将内成型模具安装在固定 架上，使其于外成型模具同轴，内成型模具一般长度为1.5-2.5米；

(2)用高压发泡机制做不间断的闭孔发泡芯体，其密度可调；

(3)纵向纤维纱分别置放在6个纵向纱架上，环向缠绕纱放置在环向纱缠 绕机上，一组环向纱缠绕机一般放4～6捆纱；

(4)纤维分布为：紧贴闭孔发泡芯体为整体1/3量的纵向纤维纱，通过第 一组缠绕机缠绕第一层环向纱，再排列整体1/3量的纵向纤维纱，通过第二组缠 绕机缠绕第二层环向纱最后再排列剩余的纵向纤维纱；

(5)闭孔发泡芯体同环向纤维纱及纵向纤维纱同时进入预成型模具，由注 胶口注入高温环氧树脂胶，再进入成型模具中固化成型。注胶压力为20MPa； 所述高温环氧树脂为E-51，所述环氧固化剂为甲基六氢苯酐，环氧树脂∶固化 剂＝100∶80；

(6)系统通过牵引速度反馈信号调整缠绕转速，实现拉挤与缠绕的同步进 行，拉挤速度一般为5-9cm/min，缠绕转速一般为20-50r/min；

(7)成型后的产品经二次固化区进一步固化成型，固化温度∶进口温度 150℃、出口温度165℃；

(8)整个过程由两个液压夹持装置牵引拉出；