CN109706796A - 异型绝缘成型件的热压模具、产品及成型方法 - Google Patents

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异型绝缘成型件的热压模具,包括分别装在热压机上的上顶板和下底板,下底板位于上顶板正下方,其特征在于还包括固定在上顶板上的上型腔板、固定在下底板上且与上型腔板对应配合的下型腔板和对称设置于下型腔板左右两侧的滑块,纤维纸浆铺层贴敷于下型腔板上,所述的滑块滑移配合装在下底板上,且滑块均与上顶板斜面滑移配合,随上顶板下压而向下型腔板靠近并压紧,上型腔板沿垂向压紧下型腔板上的铺层纤维纸浆,滑块沿水平方向压紧下型腔板上的铺层纤维纸浆。本发明实现异型绝缘成型件一次性整体热压成型,保证成型件表面平整无网纹且厚度及密封均匀分布,质量稳定性高;本发明还提供一种异型绝缘成型件和异型绝缘成型件的成型方法。

Description

异型绝缘成型件的热压模具、产品及成型方法
技术领域
本发明涉及一种异型绝缘成型件的热压模具,属于电气绝缘件制造技术领域,本发明还涉及一种异型绝缘成型件和异型绝缘成型件的成型方法。
背景技术
在油浸变压器中绝缘用层压板可用于线匝和导线之间绝缘、层和隔板之间绝缘、磁芯绝缘以及引线和搭接之间绝缘。绝缘用层压板能够帮助降低变压器生命周期成本,为公共电网、工业和铁路市场提供安全保障。绝缘用层压板提供了优异的抗收缩和压缩性能,其在压缩负荷下可提供出色的稳定性,这种优异的回复能力可帮助确保线圈结构保持紧密,即使在使用多年后仍能够耐受短路力,这就使得油浸变压器即使在超出使用寿命之后仍能继续可靠地运行。因此,绝缘件的制造工艺非常重要,在制造过程中,绝缘纸的密度要高,一定要使湿纸紧实,中间不能有空隙,同时要确保绝缘纸不发生裂痕,影响其绝缘性。
检索到油浸变压器的绝缘成型件的相关现有专利文献有:
1、CN201210457533-超特高压变压器绝缘件的湿法成型工艺;
2、CN201310063354-大型油浸式变压器绝缘端圈及其制作工艺;
3、CN201310446861-一种变压器线圈绝缘结构及其制造方法;
4、CN201610769485-一种高密度芳纶绝缘硬纸板的制备方法;
5、CN201710418794-抑制空间电荷积聚的间位芳纶绝缘纸的制备方法;
6、CN201810240800-一种多层复合芳纶纸的制备方法;
7、CN201620940814-基于芳纶纸的绝缘用层压板;
8、CN201310497073-一种电抗器用整体角环压制成型模具及成型方法。
现有技术的缺点是:
(1)现有的异型绝缘成型件无法满足耐高温性能;
(2)现有的异型绝缘成型件大多通过手工湿法成型或结合模压的方式制备,制备效率低同时批次稳定性差异大;
(3)异型件表面不平整,存在网纹,且密度及厚度不均匀。
发明内容
本发明提供的异型绝缘成型件的热压模具、产品及成型方法,实现异型绝缘成型件一次性整体热压成型,保证成型件表面平整无网纹且厚度及密封均匀分布,质量稳定性高;异型绝缘成型件以纯芳纶纤维纸浆为原料通过一次性整体热压而成,表面平整无网纹,各位置厚度及密度均匀,批次稳定性好,长期耐温达到200℃以上具有优异的耐高温性能,可充分满足油浸变压器中绝缘件的使用需求。
为达到上述目的,本发明采用的技术方案是:
异型绝缘成型件的热压模具,包括分别装在热压机上的上顶板和下底板,下底板位于上顶板正下方,其特征在于还包括固定在上顶板上的上型腔板、固定在下底板上且与上型腔板对应配合的下型腔板和对称设置于下型腔板左右两侧的滑块,纤维纸浆铺层贴敷于下型腔板上,所述的滑块滑移配合装在下底板上,且滑块均与上顶板斜面滑移配合,随上顶板下压而向下型腔板靠近并压紧,上型腔板沿垂向压紧下型腔板上的铺层纤维纸浆,滑块沿水平方向压紧下型腔板上的铺层纤维纸浆。
优选的,所述的滑块与下型腔板相对的面上固定有形状与大小与下型腔板相对应的压板,压板随滑块向下型腔板的移动而压紧下型腔板。
优选的,所述的滑块底部具有定位导向块,下底板上开有与定位导向块导向配合的导向滑槽,滑块的纵截面呈直角三角形状,上顶板具有滑块的倾斜面配合的斜面,且两个斜面呈V字型对称设置,上型腔板装在两个斜面对称分布的中心位置。
优选的,所述的下型腔板由下定位板和位于下定位板顶部且与下定位板一体成型的纸浆贴敷板组成,下定位板与下底板固定,纤维纸浆铺层贴敷于纸浆贴敷板上,下定位板具有水平设置的定位平肩,上型腔板上具有与定位平肩相对应的水平抵靠部,水平抵靠部抵在定位平肩上限制上型腔板继续下压。
优选的,所述的定位平肩对称设置在纸浆贴敷板前后两侧,且定位平肩上可拆装的装有垂向限位块,垂向限位块从定位平肩上凸出,水平低靠部抵在垂向限位块上限制上型腔板继续下压。
优选的,所述的下定位板与滑块相对的侧面上可拆卸的装有水平限位块,且水平限位块对称设置在纸浆贴敷板前后两侧,水平限位块从下定位板的侧面上凸出,滑块随上顶板下压而压紧水平限位块。
采用以上所述的异型绝缘成型件的热压模具制备而成的异型绝缘成型件,横截面呈U型,包括与变压器端部线圈转弯部分对应的弧形转弯部和设置在弧形转弯部两端的直线延伸部,所述的弧形转弯部和直线延伸部为热压而成的一体成型结构。
优选的,所述的异型绝缘成型件以纯芳纶纤维纸浆为原料通过一次性整体热压而成。
异型绝缘成型件的成型方法,其特征在于成型步骤如下:
S1:将以上所述的异型绝缘成型件的热压模具合模升温至90-100度。
S2:将所述的异型绝缘成型件的热压模具打开至开模状态,将纤维纸浆铺层贴敷于下型腔板上,再次合模逐步加压升温热压,热压温度150-240度,成型压力4-10MPa。
S3:热压时间依据产品厚度决定,保温热压完成后冷却至100度以下出模,取出毛坯去毛边及加工。
优选的,所述的步骤S2中的纤维纸浆是指湿度为60-90%的芳纶纤维湿纸浆。
本发明的有益效果是:
1、本发明的异型绝缘成型件的热压模具,垂向加压时,上顶板下压,通过与滑块的斜面滑移配合,带动滑块向下型腔板靠近并压紧,铺层纤维纸浆垂向通过上型腔板压紧,水平方向通过滑块压紧,实现双向的同步热压,保证铺层纤维纸浆在热压时各侧的受力均匀性,实现异型绝缘成型件一次性整体热压成型,保证成型件表面平整无网纹且厚度及密度均匀分布,成型件的质量稳定性高。
2、下定位板具有水平设置的定位平肩,上型腔板上具有与定位平肩相对应的水平抵靠部,通过定位平肩与水平抵靠部的抵靠限制上型腔板的下压位移,并且定位平肩上可拆装的装有垂向限位块,下定位板与滑块相对的侧面上可拆卸的装有水平限位块,用垂直向限位块与水平限位块调整成型件的壁厚,保证成型绝缘件各部位厚度均匀,提高模具的成型可靠性和实用性。
3、本发明的异型绝缘成型件套于变压器端部线圈上,弧形转弯部与变压器端部线圈的转弯部分完整贴合,通过U型截面与线圈卡紧,异型绝缘成型件以纯芳纶纤维纸浆为原料通过一次性整体热压而成,表面平整无网纹,各位置厚度及密度均匀,批次稳定性好,长期耐温达到200℃以上具有优异的耐高温性能,可充分满足油浸变压器中绝缘件的使用需求。
4、本发明的异型绝缘成型件的成型方法,采用异型绝缘成型件的热压模具制备异型绝缘成型件,纤维纸浆铺层贴敷于下型腔板上,热压过程只需进行垂向加压,操作简易,易于实现,异型绝缘成型件的质量稳定性高。
附图说明
图1为具体实施方式中异型绝缘成型件的热压模具开模状态的结构示意图。
图2为滑块的结构示意图。
图3为垂向限位块和水平限位块装在下型腔板上的结构示意图。
图4为异型绝缘成型件的结构示意图。
图5为纤维纸浆贴敷于下型腔板上的示意图。
具体实施方式
下面结合图1至图5对本发明的实施例做详细说明。
异型绝缘成型件的热压模具,包括分别装在热压机上的上顶板1和下底板2,下底板2位于上顶板1正下方,其特征在于还包括固定在上顶板1上的上型腔板3、固定在下底板2上且与上型腔板3对应配合的下型腔板4和对称设置于下型腔板4左右两侧的滑块5,纤维纸浆铺层贴敷于下型腔板4上,所述的滑块5滑移配合装在下底板2上,且滑块5均与上顶板1斜面滑移配合,随上顶板1下压而向下型腔板4靠近并压紧,上型腔板3沿垂向压紧下型腔板4上的铺层纤维纸浆,滑块5沿水平方向压紧下型腔板4上的铺层纤维纸浆。
如图所示的异型绝缘成型件的热压模具,垂向加压时上顶板1下压,通过与滑块5的斜面滑移配合,带动滑块5向下型腔板4靠近并压紧,铺层纤维纸浆垂向通过上型腔板3压紧,水平方向通过滑块5压紧,实现双向的同步热压,保证铺层纤维纸浆在热压时各侧的受力均匀性,实现异型绝缘成型件一次性整体热压成型,保证成型件表面平整无网纹且厚度及密封均匀分布,成型件的质量稳定性高。
其中,所述的滑块5与下型腔板4相对的面上固定有形状与大小与下型腔板4相对应的压板51,压板51随滑块5向下型腔板4的移动而压紧下型腔板4。压板51与下型腔板4的形状及大小相对应,压紧在下型腔板4的左右两侧,对下型腔板4施加均匀的水平压力,进一步保证成型件的密度及厚度均匀性。
其中,所述的滑块5底部具有定位导向块52,下底板2上开有与定位导向块52导向配合的导向滑槽21,通过定位导向块52与导向滑槽21的导向配合对滑块5在下底板2上的滑移方向进行定位,防止滑块5运行偏移;滑块5的纵截面呈直角三角形状,上顶板1具有滑块5的倾斜面配合的斜面11,且两个斜面11呈V字型对称设置,上型腔板3装在两个斜面11对称分布的中心位置,保证两个滑块5的运动同步性,两个滑块5在下顶板1的下压过程中同步运动,同步对下型腔板4施加水平压力。
其中,所述的下型腔板4由下定位板41和位于下定位板41顶部且与下定位板41一体成型的纸浆贴敷板42组成,下定位板41与下底板2固定,纤维纸浆铺层贴敷于纸浆贴敷板42上,下定位板41具有水平设置的定位平肩41.1,上型腔板3上具有与定位平肩41.1相对应的水平抵靠部31,水平抵靠部31抵在定位平肩41.1上限制上型腔板3继续下压。通过定位平肩41.1与水平抵靠部31的抵靠限制上型腔板的下压位移,避免上型腔板3下压超限,提高模具的加压可靠性。
其中,所述的定位平肩41.1对称设置在纸浆贴敷板42前后两侧,且定位平肩41.1上可拆装的装有垂向限位块41.2,垂向限位块41.2从定位平肩41.1上凸出,水平低靠部31抵在垂向限位块41.2上限制上型腔板3继续下压。所述的下定位板41与滑块5相对的侧面上可拆卸的装有水平限位块41.3,且水平限位块41.3对称设置在纸浆贴敷板42前后两侧,水平限位块41.3从下定位板41的侧面上凸出,滑块5随上顶板1下压而压紧水平限位块41.3。通过垂直向限位块41.2与水平限位块41.2调整成型件的壁厚,保证成型绝缘件各部位厚度均匀,提高模具的成型可靠性和实用性。
为了避免在热压形成过程中污染纤维纸浆,上型腔板3、下型腔板4、压板51、垂向限位块41.2、水平限位块41.3的材质均采用抗锈蚀的316L不锈钢,耐腐蚀性能好,不生锈。
本发明还保护采用以上所述的异型绝缘成型件的热压模具制备而成的异型绝缘成型件,横截面呈U型,包括与变压器端部线圈转弯部分对应的弧形转弯部A和设置在弧形转弯部A两端的直线延伸部B,所述的弧形转弯部A和直线延伸部B为热压而成的一体成型结构。
所述的异型绝缘成型件以纯芳纶纤维纸浆为原料通过一次性整体热压而成。
以上所述的异型绝缘成型件套于变压器端部线圈上,弧形转弯部与变压器端部线圈的转弯部分完整贴合,通过U型截面与线圈卡紧,异型绝缘成型件以纯芳纶纤维纸浆为原料通过一次性整体热压而成,表面平整无网纹,各位置厚度及密度均匀,批次稳定性好,长期耐温达到200℃以上具有优异的耐高温性能,可充分满足油浸变压器中绝缘件的使用需求。
本发明还保护异型绝缘成型件的成型方法,其特征在于成型步骤如下:
S1:将以上所述的异型绝缘成型件的热压模具合模升温至90-100度。
S2:将所述的异型绝缘成型件的热压模具打开至开模状态,将纤维纸浆铺层贴敷于下型腔板4上,再次合模逐步加压升温热压,热压温度150-240度,成型压力4-10MPa。
S3:热压时间依据产品厚度决定,保温热压完成后冷却至100度以下出模,取出毛坯去毛边及加工。
所述的步骤S2中的纤维纸浆是指湿度为60-90%的芳纶纤维湿纸浆。
采用异型绝缘成型件的热压模具制备异型绝缘成型件,将纤维纸浆铺层贴敷于下型腔板上,热压过程只需进行垂向加压,操作简易,易于实现,异型绝缘成型件的质量稳定性高。
以下为采用以上所述的异型绝缘成型件的成型方法制备本发明所述的异型绝缘成型件的具体实施例:
采用本发明的异型绝缘成型件的热压模具制备如图4所示的异型绝缘成型件,其中壁厚为2.4mm。
异型绝缘成型件的成型步骤如下:
S1:所述的异型绝缘成型件的热压模具合模升温至90度;
S2:将所述的异型绝缘成型件的热压模具打开至开模状态,将绝干克重为2112±100g/m2、湿度为60-90%且合适长宽尺寸的芳纶湿纸浆按照图5贴敷于下型腔板上,并根据异型绝缘成型件的壁厚进行铺层,然后再次合模逐步加压升温至220度热压,逐步加压至保证模具各限位块压紧到位,成型压力8Mpa;
S3:保温热压120min后冷却至100度以下出模,取出毛坯去毛边并加工。
制得的异型绝缘成型件的性能参数如下:
性能 实施例结果
密度 0.88 g/cm<sup>3</sup>
长期使用温度 220℃
油中电气强度 30 kv/mm
水萃取液电导率 1.34 mS/m
水分 4%
制得的异型绝缘成型件表面平整无网纹,各位置厚度及密度均匀,批次稳定性好,长期耐温达到220℃具有优异的耐高温性能,可充分满足油浸变压器中绝缘件的使用需求。
以上结合附图对本发明的实施例的技术方案进行完整描述,需要说明的是所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

Claims (10)

1.异型绝缘成型件的热压模具,包括分别装在热压机上的上顶板(1)和下底板(2),下底板(2)位于上顶板(1)正下方,其特征在于还包括固定在上顶板(1)上的上型腔板(3)、固定在下底板(2)上且与上型腔板(3)对应配合的下型腔板(4)和对称设置于下型腔板(4)左右两侧的滑块(5),纤维纸浆铺层贴敷于下型腔板(4)上,所述的滑块(5)滑移配合装在下底板(2)上,且滑块(5)均与上顶板((1)斜面滑移配合,随上顶板(1)下压而向下型腔板(4)靠近并压紧,上型腔板(3)沿垂向压紧下型腔板(4)上的铺层纤维纸浆,滑块(5)沿水平方向压紧下型腔板(4)上的铺层纤维纸浆。
2.根据权利要求1所述的异型绝缘成型件的热压模具,其特征在于所述的滑块(5)与下型腔板(4)相对的面上固定有形状与大小与下型腔板(4)相对应的压板(51),压板(51)随滑块(5)向下型腔板(4)的移动而压紧下型腔板(4)。
3.根据权利要求1所述的异型绝缘成型件的垫压模具,其特征在于所述的滑块(5)底部具有定位导向块(52),下底板(2)上开有与定位导向块(52)导向配合的导向滑槽(21),滑块(5)的纵截面呈直角三角形状,上顶板(1)具有滑块(5)的倾斜面配合的斜面(11),且两个斜面(11)呈V字型对称设置,上型腔板(3)装在两个斜面(11)对称分布的中心位置。
4.根据权利要求1所述的异型绝缘成型件的热压模具,其特征在于所述的下型腔板(4)由下定位板(41)和位于下定位板(41)顶部且与下定位板(41)一体成型的纸浆贴敷板(42)组成,下定位板(41)与下底板(2)固定,纤维纸浆铺层贴敷于纸浆贴敷板(42)上,下定位板(41)具有水平设置的定位平肩(41.1),上型腔板(3)上具有与定位平肩(41.1)相对应的水平抵靠部(31),水平抵靠部(31)抵在定位平肩(41.1)上限制上型腔板(3)继续下压。
5.根据权利要求4所述的异型绝缘成型件的热压模具,其特征在于所述的定位平肩(41.1)对称设置在纸浆贴敷板(42)前后两侧,且定位平肩(41.1)上可拆装的装有垂向限位块(41.2),垂向限位块(41.2)从定位平肩(41.1)上凸出,水平低靠部(31)抵在垂向限位块(41.2)上限制上型腔板(3)继续下压。
6.根据权利要求5所述的异型绝缘成型件的热压模具,其特征在于所述的下定位板(41)与滑块(5)相对的侧面上可拆卸的装有水平限位块(41.3),且水平限位块(41.3)对称设置在纸浆贴敷板(42)前后两侧,水平限位块(41.3)从下定位板(41)的侧面上凸出,滑块(5)随上顶板(1)下压而压紧水平限位块(41.3)。
7.采用权利要求1至6任一项所述的异型绝缘成型件的热压模具制备而成的异型绝缘成型件,横截面呈U型,包括与变压器端部线圈转弯部分对应的弧形转弯部(A)和设置在弧形转弯部(A)两端的直线延伸部(B),所述的弧形转弯部(A)和直线延伸部(B)为热压而成的一体成型结构。
8.根据权利要求7所述的异型绝缘成型件,其特征在于所述的异型绝缘成型件以纯芳纶纤维纸浆为原料通过一次性整体热压而成。
9.异型绝缘成型件的成型方法,其特征在于成型步骤如下:
S1:将权利要求1至权利要求6任一项所述的异型绝缘成型件的热压模具合模升温至90-100度。
S2:将所述的异型绝缘成型件的热压模具打开至开模状态,将纤维纸浆铺层贴敷于下型腔板(4)上,再次合模逐步加压升温热压,热压温度150-240度,成型压力4-10MPa。
S3:热压时间依据产品厚度决定,保温热压完成后冷却至100度以下出模,取出毛坯去毛边及加工。
10.根据权利要求9所述的异型绝缘成型件的成型方法,其特征在于所述的步骤S2中的纤维纸浆是指湿度为60-90%的芳纶纤维湿纸浆。
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