CN102463680B - 输电线路用间隔棒框架的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种输电线路用间隔棒框架的制备方法，利用将连续的纤维纱沿着所述输电线路用间隔棒框架骨架的路径连续的绕在输电线路用间隔棒框架模具内，同时注入含有树脂和添加剂的混合料等工艺手段，使得所生产的输电线路用间隔棒框架内部纤维走向均匀有序，并且纤维纱是连续的整体，大大增加了输电线路用间隔棒框架的机械强度，因此与相同技术指标的产品相比，生产工艺简单、成本较低、产品体积小、重量轻及耐腐蚀。

Description

输电线路用间隔棒框架的制备方法

技术领域

本发明涉及一种输电线路间隔棒框架的制备方法，特别涉及一种采用高强度复合材料的输电线路用间隔棒框架的制备方法。

背景技术

在电力系统的多分裂高压输电线路中，需要安装使用间隔棒，常用的有二分裂、三分裂、四分裂、六分裂和八分裂等不同规格，一般间隔棒包括框架和线夹，框架和线夹均为金属铸造加工而成，并进行镀铬等防锈处理，此类产品重量大、制造工艺复杂、生产成本较高，以及由于是电磁材料，在输电线路的电磁场以及空气中水分和腐蚀性成分的作用下，会慢慢锈蚀，影响设备使用寿命和输电线路运行安全，另外，重量较大加剧了线路的机械负荷，在高湿、高海拔和高寒地区，因为线路覆冰的情况严重，线路的机械负荷更加严峻，甚至会出现断线、倒塔的严重事故，造成重大的财产和人身安全损失。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种机械强度高、重量轻及耐腐蚀并采用高强度复合材料的输电线路用间隔棒框架的制备方法。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：一种输电线路用间隔棒框架的制备方法，包括以下步骤：

第一步，模具制备，按照间隔棒框架的设计形状制作间隔棒框架模具，并在模具表面涂上脱模剂；

第二步，配制混合料，根据配方单要求配制混合料，混合料包括树脂和添加剂；

第三步，加料和施纱，按照产品用料要求，往模具内加入部分或全部的混合料，之后开始施纱，将纤维纱沿着所述间隔棒框架骨架的路径绕在间隔棒框架模具内；或先开始施纱，将纤维纱沿着所述间隔棒框架骨架的路径绕在间隔棒框架模具内，之后按照产品用料要求，往模具内加入部分或全部的混合料；或往模具内加入部分的混合料和施纱同时进行，边将纤维纱沿着所述间隔棒框架骨架的路径绕在间隔棒框架模具内，边加入部分混合料；或将浸有混合料的纤维纱沿着所述间隔棒框架骨架的路径绕在间隔棒框架模具内；或由以上步骤中的全部或其中几个步骤混合组成进行加料和施纱过程；

第四步，重复第三步，层层铺设，直到模具中产品的高度达到设计规定的要求；

第五步，固化，产品放置一段时间，树脂反应，由液态变为固态，产品固化成型，固化可以是加温固化或者是常温固化.加温固化是将模具通过加热的方式使模具温度升高，以便加速产品固化成型；常温固化是产品在常温下固化成型；

第六步，产品脱模，在产品固化后冷却到可以脱模时，将产品从模具中取出。

优选的，所述的纤维纱是连续的，将连续的纤维纱沿着所述间隔棒框架骨架的路径是连续的绕在间隔棒框架模具内。

优选的，所述输电线路用间隔棒框架产品中纤维重量占间隔棒重量的15％～60％之间。

优选的，所述混合料包括树脂和添加剂，所述添加剂包括填料、稀释剂、固化剂、促进剂、阻燃剂、颜料糊、紫外线吸收剂中的一种或数种混合而成，其中树脂和添加剂各组分占混合料重量百分比为，树脂：25％-99.7％，填料：0-70％，稀释剂：0-40％，固化剂：0.3％-40％，促进剂：0-10％，阻燃剂：0-70％，颜料糊：0-20％，紫外线吸收剂：0-10％。

优选的，所述的树脂是间苯树脂、邻苯树脂、乙烯基树脂、酚醛树脂和环氧树脂中的一种或间苯树脂、邻苯树脂、乙烯基树脂数种树脂的组合。

优选的，所述的纤维纱是玻璃纤维、玄武岩纤维、碳纤维、芳纶纤维、硼纤维、液晶纤维、高性能聚乙烯纤维中的一种或数种组合。

优选的，模具的加热方式可以是热油或热水或电加热或远红外加热中的一种或数种组合，模具的表层温度在40℃～120℃之间。

优选的，第六步，产品脱模步骤中的产品冷却，冷却方式是水冷却、油冷却、风冷却、自然冷却和空调强制冷却中的一种或数种组合。

优选的，当树脂是间苯树脂或邻苯树脂或乙烯基树脂或其中两种或三种的混合物时，所述的促进剂为钴液；当树脂是酚醛树脂时，所述的促进剂为六亚甲基四胺；当树脂是环氧树脂时，所述的促进剂为2-乙基-4-甲基咪唑。

优选的，当树脂是酚醛树脂时，还添加有固化剂无机酸或有机酸溶液，当树脂是间苯树脂或邻苯树脂或乙烯基树脂或其混合物时，添加有固化剂过氧化二苯甲酰或过氧化甲乙酮。

采用本技术方案的有益效果是：利用将连续的纤维纱沿着所述输电线路用间隔棒框架骨架的路径连续的绕在输电线路用间隔棒框架模具内，同时注入含有树脂和添加剂的混合料等工艺手段，使得所生产的输电线路用间隔棒框架内部纤维走向均匀有序，并且纤维纱是连续的整体，大大增加了输电线路用间隔棒框架的机械强度，因此与相同技术指标的产品相比，生产工艺简单、成本较低、产品体积小、重量轻及耐腐蚀。

附图说明

图1是本发明一种间隔棒框架制备方法的示意图；

图2是本发明一种间隔棒框架的示意图。

图中数字和字母所表示的相应部件名称：

1.本体框架 2.线夹支臂

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例1，

如图1和图2所示，一种输电线路用间隔棒框架的制备方法，包括二分裂、三分裂、四分裂、六分裂、八分裂间隔棒等，以四分裂间隔棒为例，包括本体框架1和与本体框架1一体成型的线夹支臂2，其包括以下步骤：

第一步，模具制备，按照间隔棒框架的设计形状制作间隔棒框架模具，并在模具表面施上脱模剂；

第二步，配制4.4千克混合料，混合料由间苯聚脂树脂30份、氢氧化铝10份、碳酸钙10份、滑石粉10份、高龄土10份、硅微粉10份、玻璃粉10份、稀释剂丙酮5份、颜料糊2份、促进剂钴液1份、紫外线吸收剂1份混合而成；

第三步，加料，准备工作完成后，按照产品用料要求，称取4.4千克混合料，加入44克固化剂过氧化甲乙酮，充分搅拌均匀后，往模具内加入部分的混合料；

第四步，施纱，将连续的纤维纱沿着所述间隔棒框架骨架的路径连续的缠绕在间隔棒框架模具内；所述输电线路用间隔棒框架产品中纤维重量占间隔棒重量的15％；

第五步，施压，用压纱器对上工序所施的纤维纱施压，使纤维纱得到浸润，并赶走气泡；

第六步，重复第三步、第四步和第五步，直到模具中产品的高度达到设计规定的要求；

第七步，加热固化，将模具温度升至80℃，恒温加热30分钟，待产品固化成型；

第八步，冷却，对模具进行冷却，冷却方式是水冷却；

第九步，产品脱模，将冷却到40℃以下后的产品从模具中取出。

实施例2，

第一步，模具制备，按照间隔棒框架的设计要求制作间隔棒框架模具，并在模具表面施上脱模剂；

第二步，配制4.4千克混合料，混合料由邻苯树脂25份、稀释剂苯乙烯35份、促进剂钴液1份、阻燃剂氢氧化铝37份组成，并均匀混合；

第三步，加料，准备工作完成后，按照产品用料要求，称取4.4千克混合料，加入88克固化剂过氧化甲乙酮，，充分搅拌均匀后，往模具内加入部分的混合料；

第四步，施纱，将连续的纤维纱沿着所述间隔棒框架骨架的路径连续的缠绕在间隔棒框架模具内；所述输电线路用间隔棒框架产品中纤维重量占间隔棒重量的35％；

第五步，施压，用压纱器对上工序所施的纤维纱施压，使纤维纱得到浸润，并赶走气泡；

第六步，重复第三步、第四步和第五步，直到模具中产品的高度达到设计规定的要求；

第七步，加热固化，将模具温度升至40℃，恒温加热60分钟，待产品固化成型；

第八步，冷却，对模具进行冷却，冷却方式是风冷却；

第九步，产品脱模，将冷却后的产品从模具中取出。

实施例3，

第一步，模具制备，按照间隔棒框架的设计要求制作间隔棒框架模具，并在模具表面施上脱模剂；

第二步，配制4.4千克混合料，混合料由乙烯基树脂99.7份组成；

第三步，加料，准备工作完成后，按照产品用料要求，称取4.4千克混合料，加入13.2克固化剂过氧化二苯甲酰，充分搅拌均匀后，往模具内加入部分的混合料；

第四步，施纱，将连续的纤维纱沿着所述间隔棒框架骨架的路径连续的缠绕在间隔棒框架模具内；所述输电线路用间隔棒框架产品中纤维重量占间隔棒重量的60％；

第五步，施压，用压纱器对上工序所施的纤维纱施压，使纤维纱得到浸润，并赶走气泡；

第六步，重复第三步、第四步和第五步，直到模具中产品的高度达到设计规定的要求；

第七步，加热固化，将模具温度升至80℃，恒温加热55分钟，待产品固化成型；

第八步，冷却，对模具进行冷却，冷却方式是室温自然冷却；

第九步，产品脱模，将冷却的产品从模具中取出。

实施例4，

第一步，模具制备，按照间隔棒框架的设计要求制作间隔棒框架模具，并在模具表面施上脱模剂；

第二步，配制4.4千克混合料，混合料由环氧树脂40份、填料碳酸钙7份、阻燃剂氢氧化铝10份，颜料糊2.5份、紫外线吸收剂0.5份构成；

第三步，加料，准备工作完成后，按照产品用料要求，称取4.4千克混合料，加入1760克固化剂乙二胺，充分搅拌均匀后，往模具内加入部分的混合料；

第四步，施纱，将连续的纤维纱沿着所述间隔棒框架骨架的路径连续的缠绕在间隔棒框架模具内；所述输电线路用间隔棒框架产品中纤维重量占间隔棒重量的45％；

第五步，施压，用压纱器对上工序所施的纤维纱施压，使纤维纱得到浸润，并赶走气泡；

第六步，重复第三步、第四步和第五步，直到模具中产品的高度达到设计规定的要求；

第七步，加热固化，将模具温度升至120℃，恒温加热20分钟，待产品固化成型。

第八步，冷却，对模具进行冷却，冷却方式是空调降温到50℃，然后自然冷却；

第九步，产品脱模，将冷却后到40℃以下的产品从模具中取出。

实施例5，

第一步，模具制备，按照间隔棒框架的设计要求制作间隔棒框架模具，并在模具表面施上脱模剂；

第二步，配制4.4千克混合料，混合料由酚醛树脂50份、稀释剂甲醛或丙酮4份、促进剂六亚甲基四胺10份、颜料糊20份、紫外线吸收剂10份组成，并均匀混合，制成糊状；

第三步，加料，准备工作完成后，按照产品用料要求，称取4.4千克混合料，加入264克固化剂苯磺酸，充分搅拌均匀后，往模具内加入部分的混合料；

第四步，施纱，将连续的纤维纱沿着所述间隔棒框架骨架的路径连续的缠绕在间隔棒框架模具内；所述输电线路用间隔棒框架产品中纤维重量占间隔棒重量的55％；

第五步，施压，用压纱器对上工序所施的纤维纱施压，使纤维纱得到浸润，并赶走气泡；

第六步，重复第三步、第四步和第五步，直到模具中产品的高度达到设计规定的要求；

第七步，加热固化，将模具温度升至80℃，恒温加热60分钟，待产品固化成型；

第八步，冷却，对模具进行冷却，冷却方式是水冷却；

第九步，产品脱模，将冷却到常温后的产品从模具中取出。

实施例6，

其余和实施例1到5中的任一一种相同，不同之处在于制备混合料时，在混合料中拌入35mm-150mm不等的短纤维纱，这样使混合料本身的机械强度大大提高，因此也进一步改善了最终产品的机械性能。

上述实施例中，

其中，所述的纤维纱是连续的，将连续的纤维纱沿着所述间隔棒框架骨架的路径是连续的绕在间隔棒框架模具内。

所述输电线路用间隔棒框架产品中纤维重量占间隔棒重量的15％～60％之间。

所述混合料包括树脂和添加剂，所述添加剂包括填料、稀释剂、固化剂、促进剂、阻燃剂、颜料糊、紫外线吸收剂中的一种或数种混合而成，其中树脂和添加剂各组分占混合料重量百分比为，树脂：25％-99.7％，填料：0-70％，稀释剂：0-40％，固化剂：0.3％-40％，促进剂：0-10％，阻燃剂：0-70％，颜料糊：0-20％，紫外线吸收剂：0-10％。

所述的树脂是间苯树脂、邻苯树脂、乙烯基树脂、酚醛树脂和环氧树脂中的一种或间苯树脂、邻苯树脂、乙烯基树脂数种树脂的组合。

所述的纤维纱是玻璃纤维、玄武岩纤维、碳纤维、芳纶纤维、硼纤维、液晶纤维、高性能聚乙烯纤维中的一种或数种组合。

模具的加热方式可以是热油或热水或电加热或远红外加热中的一种或数种组合，模具的表层温度在40℃～120℃之间。

第六步，产品脱模步骤中的产品冷却，冷却方式是水冷却、油冷却、风冷却、自然冷却和空调强制冷却中的一种或数种组合。

当树脂是间苯树脂或邻苯树脂或乙烯基树脂或其中两种或三种的混合物时，所述的促进剂为钴液；当树脂是酚醛树脂时，所述的促进剂为六亚甲基四胺；当树脂是环氧树脂时，所述的促进剂为2-乙基-4-甲基咪唑。

当树脂是酚醛树脂时，还添加有固化剂无机酸或有机酸溶液，当树脂是间苯树脂或邻苯树脂或乙烯基树脂或其混合物时，添加有固化剂过氧化二苯甲酰或过氧化甲乙酮。

其中，第十步，后固化，对产品进行常温后固化，固化时间24小时到7天，或加热后固化处理，温度为60℃-100℃，固化时间6小时到24小时。

采用本技术方案的有益效果是：利用将连续的纤维纱沿着所述输电线路用间隔棒框架骨架的路径连续的绕在输电线路用间隔棒框架模具内，同时注入含有树脂和添加剂的混合料等工艺手段，使得所生产的输电线路用间隔棒框架内部纤维走向均匀有序，并且纤维纱是连续的整体，大大增加了输电线路用间隔棒框架的机械强度，因此与相同技术指标的产品相比，生产工艺简单、成本较低、产品体积小、重量轻及耐腐蚀。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种输电线路用间隔棒框架的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步，模具制备，按照间隔棒框架的设计形状制作间隔棒框架模具，并在模具表面涂上脱模剂；

第二步，配制混合料，根据配方单要求配制混合料，混合料包括树脂和添加剂；

第三步，加料和施纱，按照产品用料要求，往模具内加入部分或全部的混合料，之后开始施纱，纤维纱是连续的，将纤维纱沿着所述间隔棒框架骨架的路径绕在间隔棒框架模具内；或先开始施纱，将纤维纱沿着所述间隔棒框架骨架的路径绕在间隔棒框架模具内，之后按照产品用料要求，往模具内加入部分或全部的混合料；或往模具内加入部分的混合料和施纱同时进行，边将纤维纱沿着所述间隔棒框架骨架的路径绕在间隔棒框架模具内，边加入部分混合料；或将浸有混合料的纤维纱沿着所述间隔棒框架骨架的路径绕在间隔棒框架模具内；或由以上加料和施纱步骤中的全部或其中几个加料和施纱步骤混合组成进行加料和施纱过程；

第四步，重复第三步，层层铺设，直到模具中产品的高度达到设计规定的要求；

第五步，固化，产品放置一段时间，树脂反应，由液态变为固态，产品固化成型，固化为加温固化或者常温固化；加温固化是将模具通过加热的方式使模具温度升高，以便加速产品固化成型；常温固化是产品在常温下固化成型；

第六步，产品脱模，在产品固化后冷却到可以脱模时，将产品从模具中取出。

2.根据权利要求1所述的输电线路用间隔棒框架的制备方法，其特征在于，所述输电线路用间隔棒框架产品中纤维重量占间隔棒重量的15％～60％之间。

3.根据权利要求1到2任一所述的输电线路用间隔棒框架的制备方法，其特征在于，所述混合料包括树脂和添加剂，所述添加剂包括填料、稀释剂、固化剂、促进剂、阻燃剂、颜料糊、紫外线吸收剂中的一种或数种混合而成，其中树脂和添加剂各组分占混合料重量百分比为，树脂：25％-99.7％，填料：0-70％，稀释剂：0-40％，固化剂：0.3％-40％，促进剂：0-10％，阻燃剂：0-70％，颜料糊：0-20％，紫外线吸收剂：0-10％。

4.根据权利要求3所述的输电线路用间隔棒框架的制备方法，其特征在于，所述的树脂是间苯树脂、邻苯树脂、乙烯基树脂、酚醛树脂和环氧树脂中的一种或间苯树脂、邻苯树脂、乙烯基树脂数种树脂的组合。

5.根据权利要求3所述的输电线路用间隔棒框架的制备方法，其特征在于，所述的纤维纱是玻璃纤维、玄武岩纤维、碳纤维、芳纶纤维、硼纤维、液晶纤维、高性能聚乙烯纤维中的一种或数种组合。

6.根据权利要求1所述的输电线路用间隔棒框架的制备方法，其特征在于，模具的加热方式为热油或热水或电加热或远红外加热中的一种或数种组合，模具的表层温度在40℃～120℃之间。

7.根据权利要求1所述的输电线路用间隔棒框架的制备方法，其特征在于，第六步，产品脱模步骤中的产品冷却，冷却方式是水冷却、油冷却、风冷却、自然冷却和空调强制冷却中的一种或数种组合。

8.根据权利要求3所述的输电线路用间隔棒框架的制备方法，其特征在于，当树脂是间苯树脂或邻苯树脂或乙烯基树脂或其中两种或三种的混合物时，所述的促进剂为钴液；当树脂是酚醛树脂时，所述的促进剂为六亚甲基四胺；当树脂是环氧树脂时，所述的促进剂为2-乙基-4-甲基咪唑。

9.根据权利要求3所述的输电线路用间隔棒框架的制备方法，其特征在于，当树脂是酚醛树脂时，所述固化剂为无机酸或有机酸溶液，当树脂是间苯树脂或邻苯树脂或乙烯基树脂或其混合物时，所述固化剂为过氧化二苯甲酰或过氧化甲乙酮。