CN109834912B - 用于生产多腔室间隙防雷装置的模具针 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于生产多腔室间隙防雷装置的模具针，包括放电间隙控制端，所述放电间隙控制端在水平方向上的横截面均呈纺锤形，且横截面大的一端连接间隙通道控制部的一端，所述间隙通道控制部的另一端连接固定底座；所述放电间隙控制端、间隙通道控制部和固定底座组成的整体成一体化成型。本发明通过放电间隙控制端的球形凹槽有效固定电极，以及有防止模具针轴向转动的D字型半圆柱体结构的固定底座，确保球形电极在模具内硫化时不会发生设定位置偏差，从而实现对放电间隙腔室结构的精度和生产工艺的控制，提高腔室结构生产合格率。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于生产多腔室间隙防雷装置模具应用领域，具体涉及一种用于生产多腔室间隙防雷装置的模具针。
背景技术
近年来，随着电力系统线路避雷防护措施的不断深入研究，一种多腔室间隙结构的新型防雷装置得到业界的认可和大范围推广应用。新型多腔室间隙结构防雷装置利用空气作为熄弧介质，规避了传统氧化锌避雷器的通流容量小、热积累效应导致热崩溃、受潮失效以及电老化等弊端。其中，腔室结构的设计尤为重要，直接关系到装置的通流容量、工频续流遮断能力以及U50等关键性能指标。目前，多腔室间隙结构的生产工艺受材料属性、微小腔室结构尺寸精度控制限制，质量难以控制，成品合格率低下，导致生产成本居高不下。
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用于生产多腔室间隙防雷装置的模具针，可有效解决多腔室间隙防雷装置中多腔室间隙结构的生产工艺控制问题。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
本发明提供了一种用于生产多腔室间隙防雷装置的模具针，包括放电间隙控制端，所述放电间隙控制端在水平方向上的横截面均呈纺锤形，且横截面大的一端连接间隙通道控制部的一端，所述间隙通道控制部的另一端连接固定底座；所述放电间隙控制端、间隙通道控制部和固定底座组成的整体为一体化成型。
上述技术方案中，所述放电间隙控制端两侧面对称布置有球面凹槽。每个所述球面凹槽面呈弧形球面，每个所述球面凹槽与相对应的多腔室间隙避雷装置中的球形电极表面相吻合，且每个球面凹槽与相对应球形电极的接触顶端点位于所述球形电极的圆心所在水平面上。所属对应球形电极见专利申请号201711285520.1，专利名称一种多腔室间隙防雷装置吹弧结构中提到的所属金属电极。
上述技术方案中，所述放电间隙控制端两侧球面凹槽之间的最小厚度d的取值范围为0.8～1.2mm；每个所述球面凹槽的竖直长度h取值范围为R～2R，其中R为球面凹槽曲率对应的半径，也即球面凹槽上放置的与之相对应的多腔室间隙避雷装置中的球形电极的半径；其中，R的取值范围为4～6mm。
上述技术方案中，所述间隙通道控制部为外表光滑圆柱体，所述光滑圆柱体结构的直径B的取值范围为3～4mm，所述圆柱体结构的直径B与所述球形电极半径R存在下列关系：
R，及/>构成三角形结构。
上述技术方案中，球形电极的球心水平方向平面与球面凹槽切割的弧面曲线段为弧长e，所述弧长e对应的圆心角角度为40°～90°。
上述技术方案中，所述固定底座整体呈现为D字型半圆柱体结构。
上述技术方案中，所述放电间隙控制端及间隙通道控制部的表面均采用镀镍或镀铬工艺，增加光洁度，且光洁度等于或高于镜面14C级。
上述技术方案中，所述放电间隙控制端及间隙通道控制部的材质均为65Mn弹簧钢。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、所述放电间隙控制端两侧面对称布置有球面凹槽，控制设置在两侧的球形电极接触顶端点与两侧球面凹槽紧密贴合，所述放电间隙控制端两侧球面凹槽呈弧形球面，与球形电极弧表面相吻合，有效固定多腔室间隙防雷装置本体中电极，电极移动引起的模具意外损坏。
2、通过模具针的d尺寸的加工精度来控制多腔室间隙距离，可以确保多腔室间隙结构的间隙距离加工精度和一致性技术要求。
3、通过球形电极半径R与释放通道圆柱体结构的直径B及最小厚度d存在下列关系：边长R，边长及边长/>构成三角形结构，以及弧长e对应的圆心角角度为40°～90°，保证了多腔室间隙防雷装置的内置电极在硫化过程中固定牢固，不受液态硅胶流体的冲刷挤压而发生位移。
4、固定底座呈现为D字型半圆柱体结构，可防止模具针轴向转动，确保电极在模具内硫化时不会发生设定位置偏差，从而保障多腔室间隙防雷装置电特性参数不发生变化。
5、放电间隙控制端、所述间隙通道控制部的表面采用镀镍或镀铬工艺，增加光洁度，使得其光洁度达到或高于镜面14C级。保证模具针在完成脱模时，不会将硫化硅橡胶材料拖带出，避免引起绝缘护套破损。
6、放电间隙控制端、所述间隙通道控制部的材质为65Mn弹簧钢，具有良好的强度、硬度、弹性和淬透性，综合力学性能优，有利于保证产品的质量。
附图说明
图1为实施例1中模具针的结构示意图图；
图2为实施例1中模具针的俯视图；
图3为实施例1中放电间隙控制端与球形电极的位置关系示意图；
图4为实施例1中模具针的正视图；
图5为实施例1中模具针的立体图；
图6基于实施例1中模具针的实际实施例；
图7为图6中A的局部放大图；
附图标记说明：
1、放电间隙控制端；11、球面凹槽；2、间隙通道控制部；3、固定底座；4、球形电极；5、复合外套模具。
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，下面结合附图和具体实施方式，进一步阐述本发明是如何实施的。
实施例1：
如图1至图5所示，本实施例提供了一种用于生产多腔室间隙防雷装置的模具针，包括放电间隙控制端1，所述放电间隙控制端1在水平方向上的横截面均呈纺锤形，且横截面大的一端连接间隙通道控制部2的一端，所述间隙通道控制部2的另一端连接固定底座3；所述放电间隙控制端1、间隙通道控制部2和固定底座3组成的整体为一体化成型。
如图1和图2所示，所述放电间隙控制端1两侧面对称布置有球面凹槽11，每个所述球面凹槽11面呈弧形球面，每个所述球面凹槽11与相对应的多腔室间隙避雷装置中的球形电极4表面相吻合，可有效防止电极移动引起的固定位置偏差；并且每个球面凹槽11与相对应球形电极的接触顶端点位于所述球形电极的圆心所在水平面上。例如，专利申请号201711285520.1，专利名称一种多腔室间隙防雷装置吹弧结构中提到的所属金属电极d。
所述放电间隙控制端1两侧球面凹槽11之间的最小厚度d的取值范围为0.8～1.2mm；进一步的，最小厚度d为0.8～1.2mm；每个球面凹槽11的竖直长度h取值范围为R～2R，其中R为球面凹槽11曲率对应的半径，也即球面凹槽11上放置的与之相对应的多腔室间隙避雷装置中的球形电极的半径；每个所述球面凹槽11的棱角经过倒角处理；其中球形电极半径R的尺寸范围为4～6mm。
如图2和图3所示，所述间隙通道控制部2为外表光滑圆柱体，光滑圆柱体结构的直径B的取值范围为3～4mm，用于控制电弧释放通道；光滑圆柱体结构的直径B与所述球形电极半径R存在下列关系：
R，及/>构成三角形结构；
其中，R为为球面凹槽11曲率对应的半径，即等于球形电极半径。B为圆柱体结构的直径；d为放电间隙控制端1两侧球面凹槽11之间的最小厚度。
本实施例中，球形电极4的球心水平方向平面与球面凹槽11切割的弧面曲线段为弧长e，所述弧长e对应的圆心角角度为40°～90°。
如图5所示，所述固定底座3整体呈现为D字型半圆柱体结构。D字型半圆柱体结构的固定底座3可防止模具针轴向转动，确保电极在硫化时不会发生设定位置偏差，从而保障多重串联间隙防雷装置电特性参数不发生变化。
本实施例中，放电间隙控制端1及间隙通道控制部2的表面均采用镀镍或镀铬工艺，增加光洁度，且光洁度等于或高于镜面14C级，这样做的目的在于可以保证模具针在完成脱模时，不会将硫化硅橡胶材料拖带出，避免引起绝缘护套破损。
本实施例中，所述放电间隙控制端1、所述间隙通道控制部2的材质为65Mn弹簧钢。由于65Mn弹簧钢具有良好的强度、硬度、弹性和淬透性，综合力学性能优，有利于保证产品的质量。
实施例2：
如图6和图7所示，本实施例为实施例1的应用实施例：即用实施例1提供的模具针进行多腔室间隙防雷装置腔室结构制造中的实施过程。
实施过程包括以下步骤：
(1)将本实例1提供的多个模具针在复合外套模具5中按照等距排列，并分别通过复合外套模具5的模架上设有的相同形状空位固定，同时D字型半圆柱体结构的固定底座3可防止模具针轴向转动，确保电极在硫化时不会发生设定位置偏差；
(2)将每一个球形电极4对应放置在相邻两个模具针之间的球面凹槽11之间，并使每个球面凹槽11与之相对应的多腔室间隙避雷装置中的球形电极4表面相吻合，以确保两者之间界面紧密接触。
(3)在硫化过程中，硅橡胶通过高温高压注入腔室，并充满整个腔室空间。硫化结束后通过开模操作，将模具针退出，形成了由硫化后的硅橡胶和内部球形电极结合在一起的防雷装置本体。此时，圆柱体结构的直径B的尺寸决定了吹弧孔的内径，放电间隙控制端两侧球面凹槽之间的最小厚度d决定了放电间隙。
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 (4)
1.用于生产多腔室间隙防雷装置的模具针，其特征在于，包括放电间隙控制端(1)，所述放电间隙控制端(1)在水平方向上的横截面均呈纺锤形，且横截面大的一端连接间隙通道控制部(2)的一端，所述间隙通道控制部(2)的另一端连接固定底座(3)；所述放电间隙控制端(1)、间隙通道控制部(2)和固定底座(3)组成的整体为一体化成型；
所述放电间隙控制端(1)两侧面对称布置有球面凹槽(11)；
所述放电间隙控制端(1)两侧球面凹槽(11)之间的最小厚度d的取值范围为0.8～1.2mm；每个所述球面凹槽(11)的竖直长度h取值范围为R～2R，其中R为球面凹槽(11)曲率对应的半径，也即球面凹槽(11)上放置的与之相对应的多腔室间隙避雷装置中的球形电极(4)的半径，其中，R的取值范围为4～6mm；
所述间隙通道控制部(2)为外表光滑圆柱体结构，所述光滑圆柱体结构的直径B的取值范围为3～4mm，所述光滑圆柱体结构的直径B与所述球形电极半径R存在下列关系：
R，及/>构成三角形结构；
所述球形电极(4)的球心水平方向平面与球面凹槽(11)切割的弧面曲线段为弧长e，所述弧长e对应的圆心角角度为40°～90°。
2.根据权利要求1所述的用于生产多腔室间隙防雷装置的模具针，其特征在于，所述固定底座(3)整体呈现为D字型半圆柱体结构。
3.根据权利要求1所述的用于生产多腔室间隙防雷装置的模具针，其特征在于，所述放电间隙控制端(1)及间隙通道控制部(2)的表面均采用镀镍或镀铬工艺，增加光洁度，且光洁度等于或高于镜面14C级。
4.根据权利要求1所述的用于生产多腔室间隙防雷装置的模具针，其特征在于，所述放电间隙控制端(1)及间隙通道控制部(2)的材质均为65Mn弹簧钢。
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