CN108987004A - 工厂预制绝缘子离心涂覆装置及涂覆方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于绝缘子复合化防污闪涂料涂覆设备及方法领域，具体涉及一种应用于绝缘子涂覆的离心涂覆装置及涂覆方法。本发明采用工件绝缘子旋转涂料试剂静止的离心涂覆方式，涂层厚度均匀、光滑、无气泡、无凸起、无挂流，凹痕等缺陷，涂覆过程拆装便捷。相比传统采用机械手喷涂的方式，安全性大大提升，相比人工浸涂，成品的质量、效率得到了显著的提高，本发明的装置及涂覆方法适用于外伞型绝缘子(单伞、双伞或多伞)、柱式绝缘子等多种形式绝缘子的涂覆。

Description

工厂预制绝缘子离心涂覆装置及涂覆方法

技术领域

本发明属于绝缘子复合化防污闪涂料涂覆设备及方法领域，具体涉及一种应用于绝缘子涂覆的工厂预制绝缘子离心涂覆装置及涂覆方法。

背景技术

目前，在绝缘子的复合化防污闪涂料涂覆工作中，基本依靠机械手喷涂或是靠人工浸涂。机械手喷涂作业存在着设备购买、维护成本高，大面积喷涂时涂料浪费严重等问题，而且喷涂时产生可燃雾气，需要车间内所有的电气设备采取隔爆措施。因此，采用机械手喷涂不管是出于经济还是安全方面考虑，都存在着不合理的地方。人工浸涂操作容易受到工人操作技术水平不同、操作合格率、人工成本、体力等各方面因素的制约而影响成品的质量、效率的提高。并且浸涂涂料的流动性必须得到保证，采用的解决方式是通过有机溶料填充到涂料中实现涂料稀释，从而保证较好流动性，但是大量使用有机溶料不可避免的会导致其散发到空气中，造成有机溶料浪费的同时也严重污染环境。

发明内容

本发明为了解决上述现有技术中存在的问题，本发明提供了一种工厂预制绝缘子离心涂覆装置及涂覆方法，这种装置采用液体涂覆试剂静态，工件旋转，通过离心力使滴加到靠近圆心的粘稠性涂料，随着绝缘子旋转形成线状，绝缘子离心运动使涂料被挤压后以螺旋展布线的方式，由中心向圆周边缘扩散，展布涂层层层叠加，形成一个交叉覆盖后的一个连续的均匀涂层。流动产生的摩擦阻力，使液体拉伸成膜，增加了液体在工件表面的吸附效果，增强附着力。相比人工浸涂的方式，大大提升工作效率，提高涂覆合格率。

本发明采用的具体技术方案是：

工厂预制涂层绝缘子离心涂覆装置，所述的涂覆装置包括主机、涂料输送装置及控制及辅助系统，所述的主机包括机座、连接装置及驱动装置，所述的驱动装置包括电动机、电动机借助变速器连接有联轴器，联轴器端部借助碗头挂环与绝缘子尾部的球头挂环连接，所述的涂料输送装置包括料仓、涂料分配管及挤涂管，所述的涂料分配管与设置在料仓的涂料泵连接，所述的挤涂管呈梳齿状设置在涂料分配管上，挤涂管的自由端设置在绝缘子的伞裙根部。

所述的连接装置设置在绝缘子的头部一侧，所述的连接装置包括牵引液压杆及设置在牵引液压杆端部的连接机构，所述的连接机构包括防脱位机构及旋转连接器，所述的防脱位机构连接在绝缘子的头部，所述的防脱位机构借助旋转连接器与牵引液压杆连接。

所述的防脱位机构包括连接在旋转连接器上的连接杆、防脱套及固定片，所述的连接杆端部设置有球头挂环，所述的固定片与连接杆固定连接，所述的防脱套呈筒状结构套装在连接杆上，所述的固定片与防脱套之间设置有复位弹簧。

所述的控制及辅助系统包括控制系统和环保系统，所述的控制系统包括PLC控制器、设置在联轴器的光电转速传感器及设置在挤涂管上的流量调节阀，所述的光电转速传感器的输出端与PLC控制器的输入端连接，所述的PLC控制器的控制输出端分别与涂料泵、流量调节阀、电动机电连接；所述的环保系统包括设置在离心涂覆装置上方的VOC集气罩，所述的VOC集气罩通过集气管道连接有厂区净化器。

所述的旋转连接器包括旋转套筒及限位环，所述的限位环套装在旋转套筒内，所述的连接杆穿过旋转套筒底部设置的通孔后与限位环固定连接，所述的限位环与旋转套筒之间设置有轴向轴承。

工厂预制涂层绝缘子离心涂覆装置的涂覆方法，包括如下步骤：

a、将待涂覆的单个绝缘子挂连成绝缘子串，最后一级绝缘子尾部上的球头挂环与联轴器端部的碗头挂环钩挂连接，第一级的绝缘子头部的碗头挂环借助牵引装置牵引固定，完成绝缘子串的挂载；

b、调节牵引液压杆的拉力，使绝缘子串中心的下垂量小于绝缘子串长度的百分之三，完成绝缘子串的张紧；

c、将涂料输送装置调整到位，挤涂管喷料的自由端抵在绝缘子的伞裙根部；

d、电动机开启带动绝缘子串转动，所述的联轴器上设置光电转速传感器，当绝缘子串稳定转动后，涂料输送装置上电工作，挤涂管不断挤压涂料试剂到伞裙根部，操作人员通过调节流量调节阀实现对据不同伞面积的定量给料，涂料试剂在工件离心运动的状态下，涂料被层层涂覆在绝缘子表面，整个涂覆过程只有微量的涂料挥发物，借助VOC集气罩，吸收涂覆过程中微量的涂料挥发物；

e、相邻绝缘子伞裙在涂覆过程中，涂料试剂会在伞裙边缘交汇完成一个伞裙涂覆程序；观察到绝缘子边缘涂覆后，停止输送涂料试剂，保持到绝缘子全部完成涂覆后停止绝缘子串转动；

f、从牵引装置上将绝缘子串头部取出，再将绝缘子串尾部取出，从而将绝缘子串完整摘下，完成对绝缘子的离心涂覆操作。

本发明的有益效果是：

本发明采用绝缘子旋转的离心涂覆方式，涂层厚度均匀、光滑、无气泡、无凸起、无挂流，凹痕等缺陷，相比传统采用机械手喷涂的方式，安全性大大提升，相比人工浸涂，成品的质量、效率得到了显著的提高，本发明的装置及涂覆方法适用于外伞型绝缘子(单伞、双伞或多伞)、柱式绝缘子等多种形式绝缘子的涂覆。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明连接机构的结构示意图；

图3为防脱位机构摘除时的结构示意图；

图4为涂料分配管的结构示意图；

附图中，1、电动机，2、联轴器，3、涂料分配管，4、挤涂管，5、牵引液压杆，6、连接杆，7、防脱套，8、固定片，9、复位弹簧，10、旋转套筒，11、限位环，12、机座，13、VOC集气罩，14、变速器，15控制阀。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步说明：

如图1、图2、图3及图4所示，本发明涉及工厂预制涂层绝缘子离心涂覆装置，所述的涂覆装置包括主机、涂料输送装置及控制及辅助系统，所述的主机包括机座12、连接装置及驱动装置，所述的驱动装置包括电动机1、电动机1借助变速器14连接有联轴器2，联轴器2端部借助碗头挂环与绝缘子尾部的球头挂环连接，所述的涂料输送装置包括料仓、涂料分配管3及挤涂管4，所述的涂料分配管3与设置在料仓的涂料泵连接，所述的挤涂管4呈梳齿状设置在涂料分配管3上，挤涂管4的自由端设置在绝缘子的伞裙根部。通过电动机1带动绝缘子串旋转，借助挤涂管4将涂料喷涂到绝缘子伞裙根部，从而完成了对绝缘子的防污闪喷涂，设置的梳齿状的挤涂管4便于对成串设置的绝缘子进行喷涂，有助于提升喷涂效率。

进一步的，所述的连接装置设置在绝缘子的头部一侧，所述的连接装置包括牵引液压杆5及设置在牵引液压杆5端部的连接机构，所述的连接机构包括防脱位机构及旋转连接器，所述的防脱位机构连接在绝缘子的头部，所述的防脱位机构借助旋转连接器与牵引液压杆5连接。通过连接装置对绝缘子串进行牵拉，使得涂覆装置能够挂载超过一个的绝缘子进行涂覆，并保证绝缘子串相互之间存在较大的摩擦力，保证绝缘子串能够随着电动机1的转动而发生转动，保证离心涂覆的顺利完成。

进一步的，所述的防脱位机构包括连接在旋转连接器上的连接杆6、防脱套7及固定片8，所述的连接杆6端部设置有球头挂环，所述的固定片8与连接杆6固定连接，所述的防脱套7呈筒状结构套装在连接杆6上，所述的固定片8与防脱套7之间设置有复位弹簧9。由于绝缘子串尾端通过设置在联轴器上的碗头挂环固定，且动力由绝缘子串尾端传出，通过联轴器连接相对稳定，而经过具有一定挠度的绝缘子串传动转动，其绝缘子串头部具有一定的振动趋势，为了避免在绝缘子串转动中其头部脱落，特设置了防脱套7，防脱套7通过复位弹簧9按压在绝缘子头部的碗头挂环处，在球头挂环连接后，借助复位弹簧9将防脱套7按压在该处，堵塞球头挂环的脱落通道，将碗头挂环与球头挂环封罩在其中，保证了较好的连接性能。

进一步的，所述的旋转连接器包括旋转套筒10及限位环11，限位套筒10固定在牵引液压杆5的端部，所述的限位环11套装在旋转套筒10内，所述的连接杆6穿过旋转套筒10底部设置的通孔后与限位环11固定连接，所述的限位环11与旋转套筒10之间设置有轴向轴承。借助旋转连接器将绝缘子串与用于牵拉绝缘子的部分进行转动隔离，保证了绝缘子的连接稳定性，绝缘子串之间通过碗头挂环与球头挂环的连接节点的摩擦力传动，而绝缘子串头部也通过相同的节点结构与牵引装置连接，借助连接杆6与限位环11连接，通过设置的轴向轴承将连接杆6传导到限位环11的转动力切断，避免了旋转套筒10的转动，保证了旋转套筒10与牵引液压杆5的连接稳定性。

所述的控制及辅助系统包括控制系统和环保系统，所述的控制系统包括PLC控制器、设置在联轴器2的光电转速传感器及设置在挤涂管4上的流量调节阀15，如图4上所示，所述的光电转速传感器的输出端与PLC控制器的输入端连接，所述的PLC控制器的控制输出端分别与涂料泵、流量调节阀15、电动机1电连接；所述的环保系统包括设置在离心涂覆装置上方的VOC集气罩13，所述的VOC集气罩13通过集气管道连接有厂区净化器。通过厂区净化器对产生的涂覆挥发物进行吸收及处理，保证生产对环境的影响降到最低，符合当前国家大力提倡的环保主题。

离心涂覆装置的涂覆方法，包括如下步骤：

a、将待涂覆的单个绝缘子挂连成绝缘子串，最后一级绝缘子尾部上的球头挂环与联轴器2端部的碗头挂环钩挂连接，第一级的绝缘子头部的碗头挂环借助牵引装置牵引固定，完成绝缘子串的挂载；

b、调节牵引液压杆的拉力，使绝缘子串中心的下垂量小于绝缘子串长度的百分之三，完成绝缘子串的张紧；

c、将涂料输送装置调整到位，挤涂管自由端抵在绝缘子的伞裙根部，涂料试剂被挤压到伞裙根部；

d、电动机1开启带动绝缘子串转动，所述的联轴器2上设置光电转速传感器，当绝缘子串稳定转动后，涂料输送装置上电工作，挤涂管4不断挤压涂料试剂到伞裙根部，操作人员通过调节流量调节阀15实现对据不同伞面积的定量给料，涂料试剂在工件离心运动的状态下，涂料被层层涂覆在绝缘子表面，整个涂覆过程只有微量的涂料挥发物，借助VOC集气罩13，吸收涂覆过程中微量的涂料挥发物；

e、相邻绝缘子伞裙在涂覆过程中，涂料试剂会在伞裙边缘交汇完成一个伞裙涂覆程序；观察到绝缘子边缘涂覆后，停止输送涂料试剂，保持到绝缘子全部完成涂覆后停止绝缘子串转动。

f、从牵引装置上将绝缘子串头部取出，再将绝缘子串尾部取出，从而将绝缘子串完整摘下，完成对绝缘子的离心涂覆操作。

本发明具有以下优点：

1、采用挤涂管4进行点式供料，通过离心力使滴加到靠近圆心的粘稠性涂料，随着绝缘子旋转形成线状，绝缘子离心运动使涂料被挤压后以螺旋展布线的方式，由中心向圆周边缘扩散，展布涂层层层叠加，形成一个交叉覆盖后的一个连续的均匀涂层。流动产生的摩擦阻力，使液体拉伸成膜，增加了液体在工件表面的吸附效果，增强附着力，现场人员根据不同的伞裙的上下面积及伞半径、或预先设定的PLC控制器程序，调节流量调节阀15的开度，实现对不同伞裙面积的定量给料，保证涂覆的均匀效果。

2、借助离心旋转涂覆，涂层厚度均匀、光滑、无气泡、无凸起、无挂流，凹痕等缺陷。

3、挥发物少，并且挥发物可通过VOC集气装置进行回收，近似零损耗，符合环保要求。

4、本发明的装置及涂覆方法适用于外伞型绝缘子(单伞、双伞或多伞)、柱式绝缘子等多种形式绝缘子的涂覆，只需调整挤涂管4数量及位置进行匹配即可。

5、该涂覆工艺应用在外圆周的异形表面的涂覆，异形工件表面由不同半径及不同的斜面角度，该涂覆工艺是多表面的涂覆，该异形工件是比较复杂的工件。

6、整个涂覆过程是通过离心力与流体的黏稠阻力位平衡，涂料是一种高固体含量粘稠体，通过涂料的选择确定涂覆速度，涂覆时间可调，流量可调，涂料可调。

7、涂覆过程是持续加料，相邻离心涂料线叠压没有间隙，形成完全均匀覆盖。

8、涂料的可调可以实现涂覆过程中，绝缘子表面接近径距的地方、与绝缘子中间部位表面，用不同的涂料涂覆，使金属体到绝缘子边缘之间有个半导体过度带，从而达到降低电场强度的效果。物料的调节可以改变污闪放电的能量。

具体实施例1：链式双伞绝缘子离心涂覆

1、搭接完成后的链式双伞绝缘子串借助牵引装置牵引固定，完使绝缘子不至于坠垂；使绝缘子最后一级绝缘子尾部上的球头挂环与联轴器2端部的碗头挂环钩挂连接，第一级的绝缘子头部的碗头挂环借助牵引装置牵引固定，涂覆完成后方便挂置。电动机1与绝缘子之间通过联轴器2固连，联轴器2上有光电转速传感器以便自动控制公转角度。光电转速传感器与PLC电连接。光电转速传感器采集电机的转数，将信号传输到PLC，通过PLC控制被浸涂件公转的速度，实现自动控制。

2、涂料通过涂料管路输送到绝缘子伞裙的根部，在电动机1带动绝缘子伞做离心运动，从而实现点式涂覆。通过离心力的作用，绝缘子上下两个面同时涂覆，最后会在绝缘子边缘处汇合，形成一个完整的复涂工艺。并且均匀一圈一圈的涂覆，形成一个封闭的环形复涂过程。

3、涂覆过程中PLC会通过绝缘子的直径大小调节覆涂速度，使涂覆能使上下两个面正好同一时间在绝缘子边缘汇合，形成完全涂覆。

4、在涂覆过程中，通过PLC数据处理系统控制涂料的输送种类，涂料的管道可以是至少一个，也可以是多个，多个管道可以指令控制使用，从而达到绝缘子表面不同部位涂覆原料不同，起到的防污闪放电能级不同。

5、整个过程挥发物很少，甚至几乎为零，很少的挥发物也被绝缘子伞上方的回收器完全吸收，将挥发物进行处理。

具体实施例2：柱式绝缘子涂覆离心涂覆

1、柱式绝缘子不需要张力固定，绝缘子尾部上的球头挂环与联轴器2端部的碗头挂环钩挂连接，另一端悬空，于金具底部一端相连是为了涂覆完成后方便挂置。电动机1与绝缘子之间通过联轴器固连。

2、涂料通过涂料管路输送到绝缘子伞裙的根部，在电动机1带动绝缘子做离心运动，从而实现点式涂覆。通过离心力的作用，绝缘子上下两个面同时涂覆，最后会在绝缘子边缘处汇合，形成一个完整的复涂工艺。并且均匀一圈一圈的涂覆，形成一个封闭的环形复涂过程。

3、涂覆过程中PLC会通过绝缘子的直径大小调节覆涂速度，使涂覆能使上下两个面正好同一时间在绝缘子边缘汇合，形成完全涂覆。

4、在涂覆过程中，通过PLC数据处理系统控制涂料的输送种类，涂料的管道可以是至少一个，也可以是多个，多个管道可以指令控制使用，从而达到绝缘子表面不同部位涂覆原料不同，起到的放电能量不同。

5、整个过程挥发物很少，甚至几乎为零，很少的挥发物也被绝缘子伞上方的VOC集气装置完全吸收，将挥发物进行处理。

Claims (6)

1.工厂预制涂层绝缘子离心涂覆装置，所述的涂覆装置包括主机、涂料输送装置及控制及辅助系统，所述的主机包括机座(12)、连接装置及驱动装置，其特征在于：所述的驱动装置包括电动机(1)、电动机(1)借助变速器(14)连接有联轴器(2)，联轴器(2)端部借助碗头挂环与绝缘子尾部的球头挂环连接，所述的涂料输送装置包括料仓、涂料分配管(3)及挤涂管(4)，所述的涂料分配管(3)与设置在料仓的涂料泵连接，所述的挤涂管(4)呈梳齿状设置在涂料分配管(3)上，挤涂管(4)的自由端设置在绝缘子的伞裙根部。

2.根据权利要求1所述的工厂预制涂层绝缘子离心涂覆装置，其特征在于：所述的连接装置设置在绝缘子的头部一侧，所述的连接装置包括牵引液压杆(5)及设置在牵引液压杆(5)端部的连接机构，所述的连接机构包括防脱位机构及旋转连接器，所述的防脱位机构连接在绝缘子的头部，所述的防脱位机构借助旋转连接器与牵引液压杆(5)连接。

3.根据权利要求2所述的工厂预制涂层绝缘子离心涂覆装置，其特征在于：所述的防脱位机构包括连接在旋转连接器上的连接杆(6)、防脱套(7)及固定片(8)，所述的连接杆(6)端部设置有球头挂环，所述的固定片(8)与连接杆(6)固定连接，所述的防脱套(7)呈筒状结构套装在连接杆(6)上，所述的固定片(8)与防脱套(7)之间设置有复位弹簧(9)。

4.根据权利要求3所述的工厂预制涂层绝缘子离心涂覆装置，其特征在于：所述的控制及辅助系统包括控制系统和环保系统，所述的控制系统包括PLC控制器、设置在联轴器(2)的光电转速传感器及设置在挤涂管(4)上的流量调节阀(15)，所述的光电转速传感器的输出端与PLC控制器的输入端连接，所述的PLC控制器的控制输出端分别与涂料泵、流量调节阀(15)、电动机(1)电连接；所述的环保系统包括设置在离心涂覆装置上方的VOC集气罩(13)，所述的VOC集气罩(13)通过集气管道连接有厂区净化器。

5.根据权利要求3所述的工厂预制涂层绝缘子离心涂覆装置，其特征在于：所述的旋转连接器包括旋转套筒(10)及限位环(11)，所述的限位环(11)套装在旋转套筒(10)内，所述的连接杆(6)穿过旋转套筒(10)底部设置的通孔后与限位环(11)固定连接，所述的限位环(11)与旋转套筒(10)之间设置有轴向轴承。

6.如权利要求4所述的工厂预制涂层绝缘子离心涂覆装置的涂覆方法，其特征在于：包括如下步骤：

a、将待涂覆的单个绝缘子挂连成绝缘子串，最后一级绝缘子尾部上的球头挂环与联轴器(2)端部的碗头挂环钩挂连接，第一级的绝缘子头部的碗头挂环借助牵引装置牵引固定，完成绝缘子串的挂载；

b、调节牵引液压杆(5)的拉力，使绝缘子串中心的下垂量小于绝缘子串长度的百分之三，完成绝缘子串的张紧；

c、将涂料输送装置调整到位，挤涂管(4)喷料的自由端抵在绝缘子的伞裙根部；

d、电动机(1)开启带动绝缘子串转动，所述的联轴器(2)上设置光电转速传感器，当绝缘子串稳定转动后，涂料输送装置上电工作，挤涂管(4)不断挤压涂料试剂到伞裙根部，操作人员通过调节流量调节阀(15)实现对据不同伞面积的定量给料，涂料试剂在工件离心运动的状态下，涂料被层层涂覆在绝缘子表面，整个涂覆过程只有微量的涂料挥发物，借助VOC集气罩(13)，吸收涂覆过程中微量的涂料挥发物；

e、相邻绝缘子伞裙在涂覆过程中，涂料试剂会在伞裙边缘交汇完成一个伞裙涂覆程序；观察到绝缘子边缘涂覆后，停止输送涂料试剂，保持到绝缘子全部完成涂覆后停止绝缘子串转动；

f、从牵引装置上将绝缘子串头部取出，再将绝缘子串尾部取出，从而将绝缘子串完整摘下，完成对绝缘子的离心涂覆操作。