CN107610916A - 液浸式电力设备用环氧树脂套管及其制造模具和制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种液浸式电力设备用环氧树脂套管及其制造模具和制造方法，所述套管具有环氧树脂绝缘体，所述绝缘体外部设置有安装底座，所述安装底座上浇注有用于安装电力设备油箱盖的紧固嵌件；绝缘体上下两端设置有密封槽，密封槽内设置有密封圈；所述模具由静模、动模和下模，一模二腔，二腔同一注料口进料；该套管采用耐候性环氧树脂为主要材料，完全替代原有的瓷土为原料的陶瓷体套管；利用自动成型压力机，使用专用模具，热压成型；其具有生产手段先进，人工干预少，产品成品率高的特点；所生产的环氧树脂套管具有伞裙与绝缘体和导电体浇注在一起，形成的产品具有绝缘性能高，电气性能优异，机械强度高，产品的耐候性好等特点。
Description
技术领域
本发明涉及液浸电力设备领域，尤其设计一种液浸式电力设备用环氧树脂套管及其制造模具和制造方法。
背景技术
目前，在液浸电力设备上普遍采用的用于连接引出器身引线的套管为瓷套式结构，该类套管结构的主体是瓷土材料烧制成型的瓷套，起绝缘和机械强度作用。该瓷套为中空结构，导体穿过瓷套引出电缆线构成套管。瓷套式套管的安装结构是采用金属压环或金属压件压在瓷套本身的安装基座上，用螺栓在电力设备箱盖上部与箱盖固定在一起。这种产品的结构的固有缺点是：1.安装金属件易锈蚀，并能导致瓷套松动，液浸电力设备渗漏油。2.瓷套本身的脆裂特性，使得安装时金属安装件受力不易控制，否则容易导致瓷套开裂损坏。3.该瓷套式结构套管由于瓷套制造工艺的限制，不得不使用外露式橡胶密封垫，该橡胶密封垫在日常紫外线照射下寿命较短。影响电力设备的使用和维护。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种具有良好的绝缘和机械强度且易于安装，无油、无外露锈蚀金属安装件、无外露橡胶垫的液浸式电力设备用环氧树脂套管及其制造模具和制造方法。
为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：一种液浸式电力设备用环氧树脂套管，包括由环氧树脂材料一体成型的绝缘体，所述绝缘体的外部呈伞裙状结构，内部中心设置有导电杆，所述绝缘体外部设置有与其一体成型的安装底座，所述安装底座上浇注有用于安装电力设备油箱盖的紧固嵌件，所述紧固嵌件为螺纹嵌件，电力设备油箱盖通过与紧固嵌件螺纹配合的安装螺栓固定在安装底座上，所述电力设备油箱盖与安装底座之间设置有密封垫，该密封垫通过设置在安装底座下部的外挡圈限位遮挡；所述绝缘体上下两端靠近导电杆的部位设置有密封槽，位于绝缘体上端的密封槽内设置有上密封圈，该上密封圈通过设置在绝缘体上端的上压圈限位固定，位于绝缘体下端的密封槽内设置有下密封圈，该下密封圈通过设置在绝缘体下端的下压圈限位固定。
优选的，所述绝缘体外部的伞裙呈大小伞交错结构，其位于绝缘体的中上部。
优选的，所述安装底座位于绝缘体伞裙状结构的下方。
优选的，所述紧固嵌件具有四个，呈圆形阵列在安装底座上。
一种液浸式电力设备用环氧树脂套管制造模具，具有静模、动模和下模；所述静模和动模左右配合，配合后的内部具有用于形成套管的伞裙、主体上部和安装座主体的上模腔；所述下模位于静模和动模的底部，其内部设置有用于形成套管尾部的下模腔，所述下模腔与上模腔的位置上下对应，下模腔内设置有用于放置紧固嵌件的嵌件定位；所述上模腔的顶部和下模腔的底部分别设置有用于定位套管导电杆的上模头和下模头；所述下模的顶部设置有与下模腔相通的注料槽，该注料槽与设置在下模外侧的注料口连通。
优选的，所述静模和动模配合后形成的上模腔具有两个，分为左模腔和右模腔，所述下模上设置有与上模腔数量相同且位置对应的下模腔。
优选的，所述上模头和下模头均为穿孔式结构。
一种液浸式电力设备用环氧树脂套管制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
A、根据环氧树脂的使用要求，将安装在环氧树脂自动凝胶压力机上的模具预热至合适温度；
B、清理模具，将已预热的套管用导电杆和紧固嵌件安装在模具上；
C、检验模具内外温度，在温度合适时，使用合适的气压，将已搅拌好的液态环氧树脂混料注射到模具中；
D、根据经验判断，确认模腔内环氧树脂材料已注满，加压保压，继续注料，确保产品树脂固化后的成型密度；
E、确认产品在模具内成型固化，开模，取出成型产品；
F、对成型产品进行表面清理，并放入烘箱进行后固化，完成制造；
G、整理清理模具，进入下一批产品制作。
与现有技术相比，本发明的有益之处在于：这种液浸式电力设备用环氧树脂套管及其制造模具和制造方法采用耐候性环氧树脂为主要材料，加上相应的固化剂和适当的填料，构成液状混合料，热压固化形成套管主体，完全替代原有的瓷土为原料的陶瓷体套管；利用自动成型压力机，使用专用模具，热压成型；其具有生产手段先进，人工干预少，产品成品率高的特点；所生产的环氧树脂套管具有伞裙与绝缘体和导电体浇注在一起，形成的产品具有绝缘性能高，电气性能优异，机械强度高，产品的耐候性好等特点。
附图说明
下面结合附图对本发明进一步说明。
图1是本发明液浸式电力设备用环氧树脂套管结构示意图；
图2是本发明液浸式电力设备用环氧树脂套管制造模具端面结构示意图；
图3是本发明液浸式电力设备用环氧树脂套管制造模具侧面结构示意图；
图4是本发明液浸式电力设备用环氧树脂套管制造模具俯视结构示意图；
图5是本发明液浸式电力设备用环氧树脂套管制造模具下模顶部结构示意图。
图中：1、绝缘体；2、导电杆；3、安装底座；4、紧固嵌件；5、外挡圈；6、电力设备油箱盖；7、上密封圈；8、上压圈；9、下密封圈；10、下压圈；11、安装螺栓；12、密封垫；21、嵌件定位；22、下模；23、上模腔；231、左模腔；232、右模腔；24、下模腔；25、上模头；26、下模头；27、注料口；28、注料槽；29、静模；30、动模；31、压力机静模板；32、压力机动模板；33、压力机下模板。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细描述。
图1所示一种液浸式电力设备用环氧树脂套管，包括由环氧树脂材料一体成型的绝缘体1，所述绝缘体1的外部呈伞裙状结构，内部中心设置有导电杆2，所述绝缘体1外部的伞裙呈大小伞交错结构，其位于绝缘体1的中上部；所述绝缘体1外部设置有与其一体成型的安装底座3，所述安装底座3位于绝缘体1伞裙状结构的下方，所述安装底座3上浇注有用于安装电力设备油箱盖6的紧固嵌件4，所述紧固嵌件4为螺纹嵌件，电力设备油箱盖6通过与紧固嵌件4螺纹配合的安装螺栓11固定在安装底座3上，所述紧固嵌件4具有四个，呈圆形阵列在安装底座3上；所述电力设备油箱盖6与安装底座3之间设置有密封垫12，该密封垫12通过设置在安装底座3下部的外挡圈5限位遮挡；所述绝缘体1上下两端靠近导电杆的部位设置有密封槽，位于绝缘体1上端的密封槽内设置有上密封圈7，该上密封圈7通过设置在绝缘体1上端的上压圈8限位固定，位于绝缘体1下端的密封槽内设置有下密封圈9，该下密封圈9通过设置在绝缘体1下端的下压圈10限位固定。
该液浸式电力设备用环氧树脂套管具有以下特点，套管的绝缘体1是环氧树脂，与外部伞裙成一体，并与导电杆2浇注在一起，呈一整体，套管内部无油，没该特点使得套管具有显著的绝缘改进优势和很高的机械强度；伞裙呈大小伞交错结构，增大了外绝缘距离。同时由于使用专用的环氧树脂，伞裙的疏水特性优异；安装底座3与伞裙体一体化，安装底座3下部设有一体外挡圈5，使得密封垫12得到限位，同时紫外线无法照射到橡胶材质的密封垫12，有效避免了龟裂老化现象，使得套管的免维护成为可能；安装底座3底部浇注内嵌的紧固嵌件4，用于从电力设备油箱盖6下部用安装螺栓11进行套管的固定安装，结构简单，易于操作，同时避免了传统套管的在电力设备油箱盖上部用金属压件安装套管的方式，克服了压不紧套管，以及金属压件易生锈损坏，造成电力设备渗漏油的问题；套管绝缘体1上下端靠近导电杆2处留有密封槽，用密封圈压入密封槽，与导电杆2和绝缘体1紧密密封，确保了无渗漏。
图2至图5所示一种液浸式电力设备用环氧树脂套管制造模具，具有静模29、动模30和下模22；所述静模29和动模30左右配合，配合后的内部具有用于形成套管的伞裙、主体上部和安装座主体的上模腔23；所述下模22位于静模29和动模30的底部，其内部设置有用于形成套管尾部的下模腔24，所述下模腔24与上模腔23的位置上下对应，下模腔24内设置有用于放置紧固嵌件4的嵌件定位21；所述上模腔23的顶部和下模腔24的底部分别设置有用于定位套管导电杆的上模头25和下模头26，所述上模头25和下模头26均为穿孔式结构，便于导电杆2安装；所述下模22的顶部设置有与下模腔24相通的注料槽28，该注料槽28与设置在下模22外侧的注料口27连通。
为了提高注塑效率，所述静模29和动模30配合后形成的上模腔23具有两个，分为左模腔231和右模腔232，所述下模22上设置有与上模腔23数量相同且位置对应的下模腔24。
该液浸式电力设备用环氧树脂套管制造模具具有以下特点，采用专用的环氧树脂自动压力凝胶技术，自动凝胶压力机热压成型，自动控制成型时间；专用模具，一模二腔，模具操作简单，清理方便，产品注料方便，出产品成型快，生产效率和产品的成品率高；注料时采用二腔同一注料口27进料，操作方便，节省原材料；所采用的模具分为静模29、动模30和下模22，上模头25和下模头26，其中，静模29和动模30用于形成套管的伞裙及主体上部和安装底座3的主体；上模头25和下模头26用于定位套管的导电杆2；下模22用于形成套管的尾部，并定位嵌入套管安装底座3的紧固嵌件4；模具的注料口27位于下模22上部，注料槽28位于下模22上连通注料口27并与静模29、动模30和下模22的模腔相通。
所述液浸式电力设备用环氧树脂套管制造方法，包括以下步骤：
A、根据环氧树脂的使用要求，将安装在环氧树脂自动凝胶压力机上的模具预热至合适温度；
B、清理模具，将已预热的套管用导电杆和紧固嵌件安装在模具上；
C、检验模具内外温度，在温度合适时，使用合适的气压，将已搅拌好的液态环氧树脂混料注射到模具中；
D、根据经验判断，确认模腔内环氧树脂材料已注满，加压保压，继续注料，确保产品树脂固化后的成型密度；
E、确认产品在模具内成型固化，开模，取出成型产品；
F、对成型产品进行表面清理，并放入烘箱进行后固化，完成制造；
G、整理清理模具，进入下一批产品制作。
具体的，首先检查清理安装在自动凝胶压力机上的套管产品模具，其中自动凝胶压力机上的压力机静模板与静模29的左侧连接，压力机动模板32与动模30的右侧连接，压力机下模板33与下模22的底部连接，在确认模具整洁可用时，开启压力机上的加温模式，对模具进行预热。
采用优质环氧树脂及相关的固化剂和主要填料，如硅微粉，根据环氧树脂及固化剂特性，按一定比例和生产产品数量配制混合料，并根据产品颜色要求加入一定比例的色浆。该过程在专用的环氧树脂配料搅拌器的搅拌罐中进行。搅拌工序如下：启动搅拌器，先将搅拌罐中的混合料搅拌均匀，约需10分钟，之后启动搅拌器真空泵，一边搅拌一边对搅拌罐抽真空，约20分钟，达到全真空状态，搅拌时间续持续约2小时左右。透过搅拌罐的视察窗观察混合料的气泡状态，在确认无气泡时停止搅拌和抽真空工作，并解除真空状态。将搅拌罐从搅拌器移到自动凝胶压力机旁。
检查自动凝胶压力机上的模具温度，达到使用要求时，打开模具，将模具再一次清理，并喷擦脱模剂。之后将已经过预热的本套管用的导电杆2插入上下模头26中定好位，再将预热的紧固嵌件4安放下模22上的嵌件定位21。再次检查模具及附件正确安装后，启动压力机下模板33，向上升至接近压力机静模板31；启动压力机动模板32，将动模30自动安装到静模29上，再次启动下模22向上，与静模29和动模30连在一起。
将气压机的压力管接到搅拌罐的专用接口上，并安工艺要求给足压力。连通搅拌罐下部的出料管到模具进注料口27。再次检查模具温度，达到要求后，打开搅拌罐出料口阀门，按要求压力开始注料。观察模具上部静模29和动模30间的模缝，当有少量环氧树脂溢出，立刻加大压力并开始自动计时保压。
达到预计固化时间，压力机自动报警，这时关掉搅拌罐下部的出料阀门。将注料管从模具上取下。检查清理模具表面，确认无异常后，启动压力机下模板33，带动下模22向下脱离其上方的动模30和静模29，这时下模头26仍连接在下模22上。之后再启动压力机动模板32，将动模30从静模29上移开。
检查产品及模具状态，将套管连同上模头25从模具上取下，移至工作台，将上模头25从套管的导电杆2上拆下，检查并清理套管，去除模缝余料，并将套管送至烘箱进行后固化，检查模具模头，清理残料，喷擦脱模剂，合模再次预热，进入下一轮浇注。
套管固化完成后，将密封圈装入套管上下端的密封槽中，安装压圈压紧，并安装好螺母，完成产品制造。
这种液浸式电力设备用环氧树脂套管及其制造模具和制造方法采用耐候性环氧树脂为主要材料，加上相应的固化剂和适当的填料，构成液状混合料，热压固化形成套管主体，完全替代原有的瓷土为原料的陶瓷体套管；利用自动成型压力机，使用专用模具，热压成型；其具有生产手段先进，人工干预少，产品成品率高的特点；所生产的环氧树脂套管具有伞裙与绝缘体和导电体浇注在一起，形成的产品具有绝缘性能高，电气性能优异，机械强度高，产品的耐候性好等特点。
需要强调的是：以上仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (8)
1.一种液浸式电力设备用环氧树脂套管，包括由环氧树脂材料一体成型的绝缘体（1），所述绝缘体（1）的外部呈伞裙状结构，内部中心设置有导电杆（2），其特征在于：所述绝缘体（1）外部设置有与其一体成型的安装底座（3），所述安装底座（3）上浇注有用于安装电力设备油箱盖（6）的紧固嵌件（4），所述紧固嵌件（4）为螺纹嵌件，电力设备油箱盖（6）通过与紧固嵌件（4）螺纹配合的安装螺栓（11）固定在安装底座（3）上，所述电力设备油箱盖（6）与安装底座（3）之间设置有密封垫（12），该密封垫（12）通过设置在安装底座（3）下部的外挡圈（5）限位遮挡；所述绝缘体（1）上下两端靠近导电杆的部位设置有密封槽，位于绝缘体（1）上端的密封槽内设置有上密封圈（7），该上密封圈（7）通过设置在绝缘体（1）上端的上压圈（8）限位固定，位于绝缘体（1）下端的密封槽内设置有下密封圈（9），该下密封圈（9）通过设置在绝缘体（1）下端的下压圈（10）限位固定。
2.根据权利要求1所述的液浸式电力设备用环氧树脂套管，其特征在于：所述绝缘体（1）外部的伞裙呈大小伞交错结构，其位于绝缘体（1）的中上部。
3.根据权利要求1所述的液浸式电力设备用环氧树脂套管，其特征在于：所述安装底座（3）位于绝缘体（1）伞裙状结构的下方。
4.根据权利要求1所述的液浸式电力设备用环氧树脂套管，其特征在于：所述紧固嵌件（4）具有四个，呈圆形阵列在安装底座（3）上。
5.一种液浸式电力设备用环氧树脂套管制造模具，其特征在于：具有静模（29）、动模（30）和下模（22）；所述静模（29）和动模（30）左右配合，配合后的内部具有用于形成套管的伞裙、主体上部和安装座主体的上模腔（23）；所述下模（22）位于静模（29）和动模（30）的底部，其内部设置有用于形成套管尾部的下模腔（24），所述下模腔（24）与上模腔（23）的位置上下对应，下模腔（24）内设置有用于放置紧固嵌件（4）的嵌件定位（21）；所述上模腔（23）的顶部和下模腔（24）的底部分别设置有用于定位套管导电杆的上模头（25）和下模头（26）；所述下模（22）的顶部设置有与下模腔（24）相通的注料槽（28），该注料槽（28）与设置在下模（22）外侧的注料口（27）连通。
6.根据权利要求5所述的液浸式电力设备用环氧树脂套管制造模具，其特征在于：所述静模（29）和动模（30）配合后形成的上模腔（23）具有两个，分为左模腔（231）和右模腔（232），所述下模（22）上设置有与上模腔（23）数量相同且位置对应的下模腔（24）。
7.根据权利要求5所述的液浸式电力设备用环氧树脂套管制造模具，其特征在于：所述上模头（25）和下模头（26）均为穿孔式结构。
8.一种液浸式电力设备用环氧树脂套管制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
A、根据环氧树脂的使用要求，将安装在环氧树脂自动凝胶压力机上的模具预热至合适温度；
B、清理模具，将已预热的套管用导电杆和紧固嵌件安装在模具上；
C、检验模具内外温度，在温度合适时，使用合适的气压，将已搅拌好的液态环氧树脂混料注射到模具中；
D、根据经验判断，确认模腔内环氧树脂材料已注满，加压保压，继续注料，确保产品树脂固化后的成型密度；
E、确认产品在模具内成型固化，开模，取出成型产品；
F、对成型产品进行表面清理，并放入烘箱进行后固化，完成制造；
G、整理清理模具，进入下一批产品制作。
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