CN109065297B - 用于防爆电机的绝缘子及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了用于防爆电机的绝缘子及制备方法，绝缘子包括：陶瓷绝缘子本体(1)，其具有中空内腔(1‑1)，用以固定接线螺栓(4)；第一固定套(2)，其套设在所述陶瓷绝缘子本体(1)外壁的下部，在接线盒(8)的接线板(8‑1)上设有供所述陶瓷绝缘子本体(1)穿过的通孔，所述通孔下部沿周向设有凸台(8‑2)，所述第一固定套(2)的下端抵靠在所述凸台(8‑2)上，所述第一固定套(2)上端抵靠在位于所述接线盒(8)内的安装夹(5)上，所述安装夹(5)可拆卸固定在所述接线盒(8)内；及第二固定套(3)，其固定在所述中空内腔(1‑1)的上部。本发明提供的用于防爆电机的绝缘子及制备方法，可提高绝缘子的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及电机和变压器等电气设备辅件技术领域，特别涉及用于防爆电机的绝缘子及制备方法。
背景技术
防爆电机广泛使用于石油化工、煤炭、钢铁等行业爆炸性粉尘、气体环境中，绝缘子是防爆电机中的关键零部件，绝缘子外圆配合是电机机壳腔体与接线盒及外界爆炸性粉尘、气体环境隔爆分离关键接触面，同时绝缘子内圆配合也是隔爆分离接线盒及外界爆炸性粉尘、气体环境关键接触面，并且绝缘子能够固定接线螺栓，绝缘子机械性能的提高，能够防止接线螺栓受振破损而影响电机的正常运行。绝缘子的憎水性能、抗污性能、绝缘性能和机械性能对电机的安全运行具有决定作用。
发明内容
本发明目的是提供一种用于防爆电机的绝缘子，提高了绝缘子的使用寿命。
基于上述问题，本发明提供的技术方案之一是：
用于防爆电机的绝缘子，其包括：
陶瓷绝缘子本体，其具有中空内腔，用以固定接线螺栓；
第一固定套，其套设在所述陶瓷绝缘子本体外壁的下部，在接线盒的接线板上设有供所述陶瓷绝缘子本体穿过的通孔，所述通孔下部沿周向设有凸台，所述第一固定套的下端抵靠在所述凸台上，所述第一固定套上端抵靠在位于所述接线盒内的安装夹上，所述安装夹可拆卸固定在所述接线盒内；及
第二固定套，其固定在所述中空内腔的上部。
在其中的一些实施方式中，所述陶瓷绝缘子本体外部设有防护涂层。
在其中的一些实施方式中，所述防护涂层外部设有瓷釉层。
在其中的一些实施方式中，所述第一固定套、第二固定套均为钢套。
在其中的一些实施方式中，所述第一固定套经绝缘胶固定在所述陶瓷绝缘子本体外壁上，所述第二固定套经绝缘胶固定在所述中空内腔内。
基于上述问题，本发明提供的另一技术方案是：
用于防爆电机的绝缘子的制备方法，包括以下步骤：
(1)取一定重量份粘土、铝矾土、生石灰混合并研磨，加入一定量的水制成泥浆，在陈腐室内经陈腐工艺陈腐一段时间，加入一定重量份的玻璃纤维丝搅拌均匀，混合后的泥浆装入模具，制作成陶瓷主体坯料；
(2)制作涂层料，将粘土、陶瓷材料、相对介电常数大于5的介电材料研磨混合，加水搅拌均匀，制成涂层料；
(3)将涂层料均匀涂覆到陶瓷主体坯料表面，静置一段时间，在涂层表面涂覆一层瓷釉，然后将陶瓷主体坯料送入炉窑中烧结，制得成品陶瓷绝缘子；
(4)机加工第一固定套和第二固定套；
(5)用绝缘胶把第一固定套、第二固定套固定在陶瓷绝缘子的外圆柱、内腔表面。
在其中的一些实施方式中，所述步骤(1)中各组分的重量百分比为：
粘土10％～30％；
铝矾土20％～35％；
生石灰10％～25％；
水10％～20％；
玻璃纤维丝10％～20％。
在其中的一些实施方式中，所述步骤(2)中各组分的重量百分比为：
粘土15％～25％；
陶瓷材料40％～55％；
介电材料10％～25％；
水15％～25％。
在其中的一些实施方式中，所述陶瓷材料的组分按重量计包括50-60％的SiO2、20-30％Al2O3、20％～30％MgO、CaO、K2O和Na2O混合物；
在其中的一些实施方式中，所述介电材料为MgTiO3、CaTiO3、BaTiO3或MgO·Al2O3·3TiO2。
在其中的一些实施方式中，所述步骤(1)中陈腐时间为50h～150h。
在其中的一些实施方式中，所述步骤(1)中静置时间为24h～48h，烧结温度为1200℃～1400℃，烧结时间为25h～35h。
与现有技术相比，本发明的优点是：
1、采用本发明的技术方案，提高了绝缘子的憎水性能、抗污性能、绝缘性能和机械性能，在使用过程中不易发生裂纹，有效减少击穿、闪络事故，提高了绝缘子的使用寿命，保证了电动机的安全运行；
2、采用本发明的技术方案，第一固定套和第二固定套采用钢套，使得绝缘子的尺寸稳定好，进而提高了机械强度；
3、采用本发明的技术方案，在陶瓷绝缘子本体表面涂覆防护涂层和瓷釉层，使得绝缘子的机械强度高、热负荷变形小、介电性能好，绝缘电阻无穷大，耐电压强度高。
4、采用本发明的技术方案，第一固定套、第二固定套通过绝缘胶固定在陶瓷绝缘子上，在成品陶瓷绝缘子主体涂覆的调质环氧树脂绝缘胶，不仅在装配时对内外钢套起到润滑缓冲的作用，可以避免内外钢套装配挤压带来的陶瓷绝缘体的碎裂，而且绝缘胶凝固后，可以把内外钢套紧固在陶瓷绝缘子主体上。
5、内外钢套单独机加工，尺寸精度稳定，符合隔爆间隙配合，满足GB3836配合公差范围小的要求，标准化后，可以批量生产。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明用于防爆电机的绝缘子实施例的结构示意图；
图2为本发明实施例的使用状态示意图；
其中：
1、陶瓷绝缘子本体；1-1、中空内腔；
2、第一固定套；
3、第二固定套；
4、接线螺栓；
5、安装夹；
6、螺钉；
7、接线夹；
8、接线盒8-1、接线板8-2、凸台；
9、螺母。
具体实施方式
以下结合具体实施例对上述方案做进一步说明。应理解，这些实施例是用于说明本发明而不限于限制本发明的范围。实施例中采用的实施条件可以根据具体厂家的条件做进一步调整，未注明的实施条件通常为常规实验中的条件。
参见图1，为本发明实施例的结构示意图，提供一种用于防爆电机的绝缘子，包括陶瓷绝缘子本体1、第一固定套2、及第二固定套3，陶瓷绝缘子本体1具有中空内腔1-1，用以固定接线螺栓4；第一固定套2套设在陶瓷绝缘子本体1外壁的下部，第二固定套3固定在中空内腔1-1的上部。
绝缘子的安装示意图如图2所示，在接线盒8的接线板8-1上设有供陶瓷绝缘子本体1穿过的通孔，在通孔下部沿周向设有凸台8-2，第一固定套2下端抵靠在凸台8-2上，第一固定套2上端抵靠在设于接线盒8内的安装夹5上，该安装夹5经螺钉6可拆卸固定在接线盒8内，接线螺栓4上端伸出中空内腔1-1并与接线夹7连接，在接线夹7与接线螺栓4之间经螺母9紧固，接线夹7为现有技术，本发明不再赘述。
为了进一步优化本发明的实施效果，在陶瓷绝缘子本体1的外部设有防护涂层，该防护涂层浆料采用粘土、陶瓷材料、相对介电常数大于5的介电材料和水混合搅拌而成，将防护涂层浆料涂覆在陶瓷绝缘子本体并烧结，可提高绝缘子的机械性能和介电性能。其中，所述陶瓷材料的组分按重量计包括50-60％的SiO2、20-30％Al2O3、20％～30％MgO、CaO、K2O和Na2O混合物；介电材料为MgTiO3、CaTiO3、BaTiO3或MgO·Al2O3·3TiO2。
为了进一步优化本发明的实施效果，在防护涂层外部还设有瓷釉层，以进一步提高绝缘子的机械性能。
本例中，第一固定套2和第二固定套3均为钢套，第一固定套1通过绝缘胶固定在陶瓷绝缘子本体1外壁上，第二固定套3经绝缘胶固定在中空内腔1-1内。
上述用于防爆电机的绝缘子的制备方法，包括以下步骤：
(1)取一定重量份粘土、铝矾土、生石灰混合并研磨，加入一定量的水制成泥浆，在陈腐室内经陈腐工艺陈腐一段时间，加入一定重量份的玻璃纤维丝搅拌均匀，混合后的泥浆装入模具，制作成陶瓷主体坯料；
(2)制作涂层料，将粘土、陶瓷材料、相对介电常数大于5的介电材料研磨混合，加水搅拌均匀，制成涂层料；
(3)将涂层料均匀涂覆到陶瓷主体坯料表面，静置一段时间，在涂层表面涂覆一层瓷釉，然后将陶瓷主体坯料送入炉窑中烧结，制得成品陶瓷绝缘子；
(4)机加工第一固定套和第二固定套；
(5)用绝缘胶把第一固定套、第二固定套固定在陶瓷绝缘子的外圆柱、内腔表面。
步骤(1)中各组分的重量百分比为：粘土10％～30％；铝矾土20％～35％；生石灰10％～25％；水10％～20％；玻璃纤维丝10％～20％。
步骤(2)中各组分的重量百分比为：粘土15％～25％；陶瓷材料40％～55％；介电材料10％～25％；水15％～25％。陶瓷材料的组分按重量计包括50～60％SiO2、20～30％Al2O3、20％～30％MgO、CaO、K2O和Na2O混合物，MgO、CaO、K2O和Na2O可以任意比例混合；介电材料为为MgTiO3、CaTiO3、BaTiO3或MgO·Al2O3·3TiO2。
步骤(1)中陈腐时间为50h～150h。
步骤(1)中静置时间为24h～48h，烧结温度为1200℃～1400℃，烧结时间为25h～35h。
试验测试：
根据GB14711标准中非金属材料在电机中的使用要求，本发明中的绝缘子经1200℃～1400℃烧结，远远高于125℃试进行测试，撞击能量高于70～110KJ/m2。
根据GB14711标准中抗紧固扭转性能测试，绝缘子紧固扭矩远远高于30N＊m。
在三个绝缘子与机座之间施加50HZ，2UN+1000V即13000V(UN＝6000V)的电压、历时1min，绝缘子完好，无击穿现象，满足标准GB/T772高压绝缘子技术条件。
根据GB14711标准中耐漏电起痕指数试验，结果达到标准a级。
根据标准GB/T10299绝缘材料憎水性试验，验证绝缘子具有较高的憎水性能、抗污性能，保证了陶瓷绝缘子的绝缘电阻。
根据标准GB/T775.1温度循环试验进行70℃温差剧变试验，绝缘子满足标准GB/T772高压绝缘子技术条件要求。
上述实例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.用于防爆电机的绝缘子，其特征在于，包括：
陶瓷绝缘子本体（1），其具有中空内腔（1-1），用以固定接线螺栓（4）；
第一固定套（2），其套设在所述陶瓷绝缘子本体（1）外壁的下部，在接线盒（8）的接线板（8-1）上设有供所述陶瓷绝缘子本体（1）穿过的通孔，所述通孔下部沿周向设有凸台（8-2），所述第一固定套（2）的下端抵靠在所述凸台（8-2）上，所述第一固定套（2）上端抵靠在位于所述接线盒（8）内的安装夹（5）上，所述安装夹（5）可拆卸固定在所述接线盒（8）内；及
第二固定套（3），其固定在所述中空内腔（1-1）的上部。
2.根据权利要求1所述的用于防爆电机的绝缘子，其特征在于：所述陶瓷绝缘子本体（1）外部设有防护涂层。
3.根据权利要求2所述的用于防爆电机的绝缘子，其特征在于：所述防护涂层外部设有瓷釉层。
4.根据权利要求1所述的用于防爆电机的绝缘子，其特征在于：所述第一固定套（2）、第二固定套（3）均为钢套。
5.根据权利要求4所述的用于防爆电机的绝缘子，其特征在于：所述第一固定套（2）经绝缘胶固定在所述陶瓷绝缘子本体外壁上，所述第二固定套（3）经绝缘胶固定在所述中空内腔（1-1）内。
6.用于防爆电机的绝缘子的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）取一定重量份粘土、铝矾土、生石灰混合并研磨，加入一定量的水制成泥浆，在陈腐室内经陈腐工艺陈腐一段时间，加入一定重量份的玻璃纤维丝搅拌均匀，混合后的泥浆装入模具，制作成陶瓷主体坯料；
（2）制作涂层料，将粘土、陶瓷材料、相对介电常数大于5的介电材料研磨混合，加水搅拌均匀，制成涂层料；
（3）将涂层料均匀涂覆到陶瓷主体坯料表面，静置一段时间，在涂层表面涂覆一层瓷釉，然后将陶瓷主体坯料送入炉窑中烧结，制得成品陶瓷绝缘子；
（4）机加工第一固定套和第二固定套；
（5）用绝缘胶把第一固定套、第二固定套固定在陶瓷绝缘子的外圆柱、内腔表面；
步骤（1）中各组分的重量百分比为：
粘土10%～30%；
铝矾土20%～35%；
生石灰10%～25%；
水10%～20%；
玻璃纤维丝10%～20%；
步骤（2）中各组分的重量百分比为：
粘土15%～25%；
陶瓷材料40%～55%；
介电材料10%～25%；
水15%～25%；
所述陶瓷材料的组分按重量计包括50～60％SiO2、20～30％Al2O3、20%～30% MgO、CaO、K2O和Na2O的混合物；
所述介电材料为MgTiO3、CaTiO3、BaTiO3或MgO•Al2O3•3TiO2；
步骤（1）中在真空中的陈腐时间为50h～150h；步骤（3）中静置时间为24h～48h，烧结温度为1200ºC～1400ºC，烧结时间为25h～35h。
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