CN109412022B - 一种球形电极与绝缘橡胶的粘接工艺 - Google Patents

一种球形电极与绝缘橡胶的粘接工艺 Download PDF

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Abstract

本发明涉及多腔室间隙避雷器生产工艺中粘接方法领域，具体涉及一种球形电极与绝缘橡胶的粘接工艺。该方法步骤包括：用超声波清洗机加60－70℃的热水对球形电极进行两次清洗；采用浸泡及揉搓方式将偶联剂均匀地涂刷到球形电极上；采用三角刀操作法与斜刀法相结合的多次包辊反炼工艺，对绝缘橡胶进行返炼，并切片、称重；将符合工艺重量要求的绝缘橡胶与涂刷好的球形电极，放入模具中进行高温硫化。本发明球形电极与绝缘橡胶粘接工艺的方法，解决了球形电极与绝缘橡胶连接部分，易出现气泡、粘接不牢的现象，从而提高整体产品的成品率和工作质量，降低了废品率，降低了生产成本。

Description

一种球形电极与绝缘橡胶的粘接工艺
技术领域
本发明涉及多腔室间隙避雷器生产工艺中粘接方法领域，具体的说是涉及一种球形电极与绝缘橡胶的粘接工艺。
背景技术
多腔室间隙避雷器作为一种新型架空线路防雷装置，已在国内多个地区进行试运行及推广阶段。在技术上突破传统的氧化锌避雷器的压敏特性，利用多腔室间隙吹弧、熄弧原理和巧妙的结构设计，拉长电弧路径，即可实现抑制过电压、高效灭弧的目的。
多腔室间隙避雷器在生产工艺上，不能完全沿用传统的氧化锌避雷器的生产工艺。多腔室间隙避雷器主要考核的是腔室结构中空气间隙的起弧、喷弧、熄弧特性，而这对球形电极与绝缘橡胶的粘接工艺提出了更高的要求，根据中国电机工程学会标准《中压配电线路用多腔室间隙防雷装置技术条件》(送审稿)中的要求，多腔室间隙避雷器在大电流冲击试验、水煮试验、工频续流遮断能力试验中，都对电极与复合绝缘外套的粘接情况提出了要求。
而有的生产工艺，在生产过程中容易出现气泡、粘接不牢等现象，产品质量无法保证。
发明内容
为解决上述背景技术中提出的问题，本发明的目的在于提供一种球形电极与绝缘橡胶的粘接工艺。该方法在清洗、涂刷偶联剂、炼胶、排气等环节都提出了具体的改进方法，解决了球形电极与绝缘橡胶连接部分，易出现气泡、粘接不牢的现象，从而提高整体产品的成品率和工作质量。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
本发明一种球形电极与绝缘橡胶的粘接工艺，包括以下步骤：
步骤1：清洗
将球形电极置于超声波清洗机的容器内，用60－70℃的水清洗两次，每次清洗10－15min；其中，每次清洗球形电极的重量不得超过2kg，即数量1000个；
清洗完成后，将球形电极放入带有网格的不锈钢容器中，并放入温度设置为70℃的鼓风干燥箱中烘干后，自然冷却至室温，待用；
步骤2：涂刷偶联剂
(2-1)配置偶联剂；
(2-2)取步骤1处理后的球形电极浸泡在偶联剂中，以偶联剂溶剂完全覆盖全部球形电极为准，浸泡时间为5－10min；
(2-3)取数量不超过200个浸泡后的球形电极，放入沾有偶联剂的不带棉的纱布中，并按顺时针、逆时针各30周，轻轻揉搓球形电极，将球形电极表面多余的偶联剂揉搓干净，最终在球形电极表面形成一层均匀的偶联剂防护层；
(2-4)将涂刷偶联剂后的球形电极，放入专用的容器中，并放入温度设置为100℃的鼓风干燥箱中烘干，时间为50－60min；
步骤3：炼胶
取适量的绝缘橡胶在开炼机上进行返炼，使绝缘橡胶的结构化程度降低；待绝缘橡胶表面平整、光滑、无气泡时，调整开炼机滚筒间隙尺寸，保证绝缘橡胶出片厚度为5－6mm，并切成方形，平铺在工作台面上；将返炼后的绝缘橡胶，按生产工艺要求的重量切片；
步骤4：高温硫化
取步骤2处理后的球形电极，以及步骤3中按工艺要求重量切片的绝缘橡胶放入模具中进行高温硫化；其中，在硫化机加压时，分别在0Mpa、10Mpa、18Mpa排气三次。
上述技术方案中，在步骤1至步骤4的生产过程中，采用干净的橡胶手套接触球形电极和绝缘橡胶，不能用手直接接触球形电极和绝缘橡胶。
上述技术方案中，步骤1中，在两次清洗间隔中，要将前次的清洗水倒掉，重新加入60－70℃的水，且将超声波清洗机内盛有球形电极的容器取出，并用自来水将球形电极表面的杂质、油渍等冲洗干净。
上述技术方案中，步骤(2-1)中，偶联剂的配置方法为：将F783胶粘剂偶联剂与无水乙醇按照质量比1:7进行调配，用玻璃棒充分搅拌均匀后，即得。
上述技术方案中，所述球形电极采用304不锈钢，且在2次4/10μs、65kA的大电流冲击下球形电极表面无明显烧蚀痕迹。
上述技术方案中，所述步骤3中，绝缘橡胶采用天然橡胶。
上述技术方案中，步骤3中绝缘橡胶在开炼机中的返炼采用三角刀操作法与斜刀法相结合的多次包辊返炼工艺。
上述技术方案中，步骤4中硫化温度为185℃，硫化时间为400s。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明解决了球形电极与绝缘橡胶连接部分，易出现气泡、粘接不牢的现象，从而提高整体产品的成品率和工作质量，降低了废品率，降低了生产成本。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明是如何实施的。
本发明一种球形电极与绝缘橡胶的粘接工艺，包括以下步骤：
步骤1：清洗
将球形电极置于超声波清洗机的容器内，用60－70℃的水清洗两次，每次清洗10－15min；其中，每次清洗球形电极的重量不得超过2kg，即数量1000个；所述球形电极采用304不锈钢，且在2次4/10μs、65kA的大电流冲击下球形电极表面无明显烧蚀痕迹；
具体的，在两次清洗间隔中，要将前次的清洗水倒掉，重新加入60－70℃的水，且将超声波清洗机内盛有球形电极的容器取出，并用自来水将球形电极表面的杂质、油渍等冲洗干净；
清洗完成后，将球形电极放入带有网格的不锈钢容器中，并放入温度设置为70℃的鼓风干燥箱中烘干后，自然冷却至室温，待用；
步骤2：涂刷偶联剂
(2-1)配置偶联剂：将F783胶粘剂偶联剂与无水乙醇按照质量比1:7进行调配，用玻璃棒充分搅拌均匀后，即得；
(2-2)取步骤1处理后的球形电极浸泡在偶联剂中，以偶联剂溶剂完全覆盖全部球形电极为准，浸泡时间为5－10min；
(2-3)取数量不超过200个浸泡后的球形电极，放入沾有偶联剂的不带棉的纱布中，并按顺时针、逆时针各30周，轻轻揉搓球形电极，将球形电极表面多余的偶联剂揉搓干净，最终在球形电极表面形成一层均匀的偶联剂防护层；
(2-4)将涂刷偶联剂后的球形电极，放入专用的容器中，并放入温度设置为100℃的鼓风干燥箱中烘干，时间为50－60min；
步骤3：炼胶
取适量的绝缘橡胶在开炼机上采用三角刀操作法与斜刀法相结合的多次包辊返炼工艺进行返炼，使绝缘橡胶的结构化程度降低；待绝缘橡胶表面平整、光滑、无气泡时，调整开炼机滚筒间隙尺寸，保证绝缘橡胶出片厚度为5－6mm，并切成方形，平铺在工作台面上；将返炼后的绝缘橡胶，按生产工艺要求的重量切片；
其中，绝缘橡胶采用天然橡胶，天然橡胶在常温下具有较高的弹性，稍带塑性，具有良好的机械强度，滞后损失小，在多次变形时生热低，故其耐屈挠性也很好，因此用其作为芯条橡胶可有效保证腔室的韧性，能承受起弧、喷弧的大压力冲击；并且天然橡胶是非极性橡胶，所以电绝缘性能良好，能保证电极之间的绝缘要求；
步骤4：高温硫化
取步骤2处理后的球形电极，以及步骤3中按工艺要求重量切片的绝缘橡胶放入模具中进行高温硫化，硫化温度为185℃，硫化时间为400s。；其中，在硫化机加压时，分别在0Mpa、10Mpa、18Mpa排气三次。
本发明中，在步骤1至步骤4的生产过程中，采用干净的橡胶手套接触球形电极和绝缘橡胶，不能用手直接接触球形电极和绝缘橡胶。
实施例1
本实施例提供了一种球形电极与绝缘橡胶的粘接工艺，包括以下步骤：
步骤1：清洗
用干净的橡胶手套取200个球形电极置于超声波清洗机的容器内，用60－70℃的水清洗两次，每次清洗10－15min；一次清洗完后，将清洗水倒掉，重新加入60－70℃的水，且将超声波清洗机内盛有球形电极的容器取出，并用水将球形电极表面的杂质、油渍等冲洗干净后，放入超声波清洗机内再清洗第二遍。
清洗完成后，将球形电极用干净的橡胶手套放入带有网格的不锈钢容器中，并放入温度设置为70℃的鼓风干燥箱中烘30min，保证球形电极表面无水份，使球形电极表面的油渍、杂质、污秽充分清洗掉，然后自然冷却至室温，待用。
其中，球形电极采用304不锈钢，且在2次大电流冲击(4/10μs、65kA)下球形电极表面无明显烧蚀痕迹。
步骤2：涂刷偶联剂
(2-1)配置偶联剂：将F783胶粘剂偶联剂与无水乙醇按照质量比1:7进行调配，用玻璃棒充分搅拌均匀后，即得；
(2-2)将偶联剂倒入专用的不锈钢容器中，并将步骤1处理后的的球形电极浸泡到偶联剂中，以完全覆盖全部球形电极为准，浸泡时间为5－10min。
(2-3)浸泡时间到后，另取一双干净的橡胶手套戴上，取浸泡后的200个球形电极，放入用沾有偶联剂的不带棉的纱布中，顺时针、逆时针各30轻轻揉搓球周，通过揉搓将球形电极表面多余的偶联剂揉搓干净，在球形电极表面形成一层均匀的偶联剂防护层。其中，偶联剂作为表面改性剂，可以改善电极表面黏合性，均匀的偶联剂防护层在硫化成型阶段使球形电极和绝缘橡胶之间表面充分粘合，避免局部产生气泡、粘接不牢等缺陷。
(2-4)将涂刷偶联剂后的球形电极，放入专用的容器中，并放入温度设置为100℃的鼓风干燥箱中烘干，时间为50－60min。
步骤3：炼胶
称取2.5kg绝缘橡胶，在开炼机上采用三角刀操作法与斜刀法相结合的多次包辊反炼工艺，使绝缘橡胶的结构化程度降低；待绝缘橡胶表面平整、光滑、无气泡时，调整开炼机滚筒间隙尺寸，保证绝缘橡胶出片厚度为5－6mm，并切成方形，平铺在工作台面上；将返炼后的绝缘橡胶，按生产工艺要求的重量切片。
步骤4：高温硫化
取步骤2处理后的球形电极，以及步骤3中按工艺要求重量切片的绝缘橡胶放入模具中进行高温硫化，硫化温度设置为185℃，硫化时间设置为400s。其中，在硫化机加压时，分别在0Mpa、10Mpa、18Mpa排气三次。
应用实施例：
本发明提供的提供一种球形电极与绝缘橡胶的粘接工艺，较传统方法在生产时间，生产成本，生产人员都有大幅度的降低，在产品质量方面有大幅度的提高。
传统方法：球形电极清洗，采用工业酒精清洗，自然晾干的方式，在人员上须用2人；而且球形电极如不能充分晾干，就容易产生气泡和粘接不牢的现象；
在偶联剂的涂刷方面，传统方法采用将球形电极浸泡在偶联剂溶液中，没有揉搓过程，就使偶联剂不能均匀的覆盖在球形电极上，且容易在球形电极底部产生偶联剂的堆集，从而也很容易造成气泡和粘接不牢的现象。
在硫化排气方面，传统方法采用18Mpa满压排气两次，使得绝缘橡胶中的气体不能充分排出，同样造成气泡和粘接不牢的现象。
将本发明提供的球形电极与绝缘橡胶的粘接工艺作为实验组；传统方法作为对照组，分别用于生产200支芯条(本发明中球形电极与绝缘橡胶粘接形成的半成品，即为芯条)，并对其操作过程、粘接强度、粘接不良的概率、出现气泡的的概率和投产合格率进行了统计，如表1所示：
表1生产200支芯条的效能统计表
Figure BDA0001802953880000081
由表1可知，按照本发明方法，生产200支芯条需要7小时，相比于传统方法节省了2个小时；需要的人工数量与传统方法相比减少了1人；生产200支芯条的周期由原来的10小时缩短为7小时。本发明解决了球形电极与绝缘橡胶连接部分，易出现气泡、粘接不牢的现象，从而提高整体产品的成品率和工作质量，降低了废品率，降低了生产成本。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围中。

Claims (8)

1.一种球形电极与绝缘橡胶的粘接工艺，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：清洗
将球形电极置于超声波清洗机的容器内，用60－70℃的水清洗两次，每次清洗10－15min；其中，每次清洗球形电极的重量不得超过2kg，即数量1000个；
清洗完成后，将球形电极放入带有网格的不锈钢容器中，并放入温度设置为70℃的鼓风干燥箱中烘干后，自然冷却至室温，待用；
步骤2：涂刷偶联剂
(2-1)配置偶联剂；
(2-2)取步骤1处理后的球形电极浸泡在偶联剂中，以偶联剂溶剂完全覆盖全部球形电极为准，浸泡时间为5－10min；
(2-3)取数量不超过200个浸泡后的球形电极，放入沾有偶联剂的不带棉的纱布中，并按顺时针、逆时针各30周，轻轻揉搓球形电极，最终在球形电极表面形成一层均匀的偶联剂防护层；
(2-4)将涂刷偶联剂后的球形电极，放入专用的容器中，并放入温度设置为100℃的鼓风干燥箱中烘干，时间为50－60min；
步骤3：炼胶
取适量的绝缘橡胶在开炼机上进行返炼，使绝缘橡胶的结构化程度降低；待绝缘橡胶表面平整、光滑、无气泡时，调整开炼机滚筒间隙尺寸，保证绝缘橡胶出片厚度为5－6mm，并切成方形，平铺在工作台面上；将返炼后的绝缘橡胶，按生产工艺要求的重量切片；
步骤4：高温硫化
取步骤2处理后的球形电极，以及步骤3中按工艺要求重量切片的绝缘橡胶放入模具中进行高温硫化；其中，在硫化机加压时，分别在0Mpa、10Mpa、18Mpa排气三次。
2.根据权利要求1所述的一种球形电极与绝缘橡胶的粘接工艺，其特征在于：在步骤1至步骤4的生产过程中，采用干净的橡胶手套接触球形电极和绝缘橡胶，不能用手直接接触球形电极和绝缘橡胶。
3.根据权利要求1所述的一种球形电极与绝缘橡胶的粘接工艺，其特征在于：步骤1中，在两次清洗间隔中，要将前次的清洗水倒掉，重新加入60－70℃的水，且将超声波清洗机内盛有球形电极的容器取出，并用自来水将球形电极表面的杂质、油渍冲洗干净。
4.根据权利要求1所述的一种球形电极与绝缘橡胶的粘接工艺，其特征在于：步骤(2-1)中，偶联剂的配置方法为：将F783胶粘剂偶联剂与无水乙醇按照质量比1:7进行调配，用玻璃棒充分搅拌均匀后，即得。
5.根据权利要求1所述的一种球形电极与绝缘橡胶的粘接工艺，其特征在于：所述球形电极采用304不锈钢，且在2次4/10μs、65kA的大电流冲击下球形电极表面无明显烧蚀痕迹。
6.根据权利要求1所述的一种球形电极与绝缘橡胶的粘接工艺，其特征在于：所述步骤3中，绝缘橡胶采用天然橡胶。
7.根据权利要求1所述的一种球形电极与绝缘橡胶的粘接工艺，其特征在于：步骤3中绝缘橡胶在开炼机中的返炼采用三角刀操作法与斜刀法相结合的多次包辊返炼工艺。
8.根据权利要求1所述的一种球形电极与绝缘橡胶的粘接工艺，其特征在于：步骤4中硫化温度为185℃，硫化时间为400s。
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