[发明专利]一种变压器成型绝缘件的制作方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及以纸浆为原料制作的薄壳结构制品，如变压器成型绝缘件等，尤其涉及纸浆高压成型的变压器成型绝缘件制作方法及所用装置。

背景技术

变压器中使用绝缘纸浆制作的各种成型绝缘件，均需先在纸机上抄出厚平湿纸坯，再由湿纸坯制成结构件、模压件和异形件。其中异形件要由成型技师将湿纸坯用手工在胎型上成型，生产效率极低，且产品质量取决于成型技师的经验和技巧，因此其价格十分昂贵。

发明内容

鉴于现有变压器成型绝缘件中的异型件和模压件成型工艺效率十分低下的现状，本发明提出一种以纸浆高压成型技术为基础的变压器成型绝缘件的制作方法及所用装置，此方法能大大提高了变压器成型绝缘件中模压件和异形件的生产效率和产品质量，同时制作成本十分低廉，将给变压器成型绝缘件生产带来重大变革。

本发明的技术解决方案是这样实现的：

应用专利号为ZL 201010542001.0的发明专利技术，将浓度为0.3％至3％(定义为：每100立方厘米纸浆中含0.3至3克绝干纸浆，下同)的纸浆在由围框、上模和下模组成的3件式成型模具中用终极压力大于3Mpa的压力压制成厚度为1至6毫米、密度为0.7至1.3克/立方厘米的薄壳结构制品(以下简称制品)。

成型模具的围框内口大于所成型制品的水平投影轮廓，极限情况下与所成型制品的水平投影轮廓重合；当制品重量一定时，围框内口所围面积的大小由工艺参数中的初始纸浆浓度和上下模相对运动最大行程所决定，即：围框内口所围面积≥制品重量/(上下模相对运动最大行程×初始纸浆浓度)。

成型模具的下模为柔性模，上模为刚性模。

柔性模的构造及工作原理如下：如图1所示，整个柔性模2的成型表面由1至5mm厚的弹性材料制成的柔性囊21包覆，柔性囊21下面是与制品形状相似的刚性的模芯22，二者安装于柔性模座23上，初始柔性囊21紧贴于刚性的模芯22上，在压制过程中纸浆中的水经刚性模1表面的排水沟槽14被挤出，纸纤维沿刚性模1的表面均匀层积，当刚性模1与柔性模2的距离为所成型制品设计壁厚的5至20倍时，二者之间的相对运动停止，由外界开始通过模芯22向柔性囊21内充压力流体(流体通道未画出)，使柔性囊21膨胀向周围含水率较高的纸纤维层积施压，直至纸纤维层积中的水分含量减低至50％以下(绝对含水量)，纸纤维层的厚度降至所需尺寸；进而刚性模1排水沟槽中的残余水分被使用真空或压缩空气排净后，柔性囊21中充入的流体被排空，柔性囊21恢复至原来形状；刚性模1与围框3分离后，推入接盘至刚性模1下方，导入压缩空气将成型好的制品湿坯吹落至接盘上。

对于内外径比值较大的环形制品，如图2所示，所述的柔性模2(由柔性囊、模芯及柔性模座组成)亦为相应的环形结构，并且动密封地始终套在具有与环形制品相似横截面、实心或空心的柱体4上，柱体4与围框3在柔性模2的下方固连，刚性模1与围框3扣合时，柱体4的上端面恰好与刚性模1接触上。

刚性模的构造和工作原理如下：如图1所示，刚性模1成型表面的排水沟槽14通向围框3上的排水通道上方和/或刚性模体上的排水通道(图上未画出)，成型表面包覆有边缘延伸至排水沟槽14末端的丝网15，当围框3的内口大于成型表面的水平投影轮廓时，二者之间的丝网15上盖有外轮廓面与围框3的内口为间隙配合、内轮廓面与成型表面的水平投影轮廓相同的压网板16，压网板16也是刚性模1与柔性模2之间相对运动的上限位板。

特殊地，刚性模1可以做成两瓣模，见图3所示，动模瓣12通过平移装置13与定模瓣11相连；初始，平移装置13将动模瓣12推(拉)向定模瓣11并与定模瓣11牢固结合成一个刚性模腔；经过刚性模1与柔性模2相对运动挤水和柔性模2充压力流体挤水的成型过程，当刚性模1与围框3分离后，在导入压缩空气使制品湿坯与刚性模1分离的同时，使用平移装置13快速地使动模瓣12与定模瓣11分离，从而使具有如图4所示的非正交结构的异型件5的湿坯能够顺利脱模。两瓣式刚性模1的分型面按分型面轮廓线与刚性模1成型面沿平移装置13运动方向投影轮廓线重合的要求设定，见图4分型面在制品上的痕迹6所示。

异型件成型后的湿坯可以仍旧采用烘干机内烘干的办法，也可采用分瓣式模具在模内干燥定型。当压力机为立式时，分瓣式模具采用楔块结构将垂直压力转换为水平压力，从热压定型的初始至结束，各模瓣水平方向位移为0至10毫米。

对于如正角环和反角环-类模压件，可以采用刚性的凸凹模进行成型和热定型。