CN110323673B - 一种燃气用低高度、高可靠性高压导线及其制备方法 - Google Patents

一种燃气用低高度、高可靠性高压导线及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种燃气用低高度、高可靠性高压导线及其制备方法，包括线体、绝缘外皮、火花塞连接套头，所述火花塞连接套头由内向外依次设有导热硬筒、耐高温硅胶套、绝缘层和散热硬套筒；所述耐高温硅胶套包括底套筒和“T”形导热凸块；所述底套筒的外体面分布有若干所述“T”形导热凸块；所述底套筒套在所述导热硬筒外部；所述绝缘层覆盖在所述耐高温硅胶套上；所述散热硬套筒套在所述绝缘层外部，并对其压紧。本发明的高压导线具备高可靠性、使用寿命长等优点以及可实现低成本制备。

Description

一种燃气用低高度、高可靠性高压导线及其制备方法
技术领域
本发明涉及燃气发动机用高压导线技术领域，具体涉及一种燃气用低高度、高可靠性高压导线及其制备方法。
背景技术
由于燃料清洁、价格相对便宜、气体机的排放等级高等优势，气体机在整个商用车领域逐渐占有一席之地，日益受到用户欢迎，而作为将点火线圈产生的脉冲高压电持续高效的传送到火花塞的高压导线，其结构和性能好坏将直接影响到整台发动机性能。目前，各汽车厂都在追求布置紧凑化，要求发动机整体高度尽量降低，同时对发动机的B10寿命提出了更高的要求。燃气发动机相比一般发动机在点火上有明显区别，燃气发动机压缩比特别高，点火需求电压更高，同时，燃气发动机相比一般发动机的温度特别高，因此，相比常规发动机对高压导线的要求更苛刻，要求燃气发动机专用份高压导线能够耐受更高电压，更良好的散热以及抗老化性能以及能有效地防止高压电闪络，现有的高压导线大都因为高温而容易老化以及经常出现内部电阻体易老化甚至烧蚀现象，高压电闪络也时常发生，而针对上述问题进行设计时，主要并不是接头处无法设计出良好的接头散热结构，关键在于在设计具备良好散热效果的接头下，同时能够便于当前生产工艺进行加工，太过复杂或不利于实际生产的接头结构相比常规高压导线成本显著上升，若达到常规高压导线成本的2倍及以上而高压导线寿命没有成倍增加，那基本没有任何市场可言，因为消费者可以通过直接换新方式进行选择，因此，设计有采用当前工业能力进行低成本生产出高可靠性高压导线是一大难题。
以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本发明的构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。
发明内容
本发明针对上述技术问题提供一种燃气用低高度、高可靠性高压导线以及采用当前生产工艺可实现低成本制备的方法。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种燃气用低高度、高可靠性高压导线，包括线体、绝缘外皮、火花塞连接套头，所述火花塞连接套头由内向外依次设有导热硬筒、耐高温硅胶套、绝缘层和散热硬套筒；所述耐高温硅胶套包括底套筒和“T”形导热凸块；所述底套筒的外体面分布有若干所述“T”形导热凸块；所述底套筒套在所述导热硬筒外部；所述绝缘层覆盖在所述耐高温硅胶套上；所述散热硬套筒套在所述绝缘层外部，并对其压紧。
进一步的，所述绝缘层的外体面不高于所述“T”形导热凸块的顶部。
进一步的，所述散热硬套筒由铝合金等金属材料制成；所述导热硬筒由BN基复合陶瓷材料制成。
进一步的，所述绝缘层以及所述绝缘外皮为致密型聚四氟乙烯制成。
进一步的，所述“T”形导热凸块的顶部沿所述底套筒的轴向分布。
进一步的，所述导热硬筒内还可拆卸分布有压紧硅胶套。
进一步的，所述火花塞连接套头内分布有电阻件，所述电阻件的顶端与所述线体连接，其下端连接有压缩弹簧。
进一步的，所述散热硬套筒的下端还结合有接地弹簧。
进一步的，所述底套筒的厚度在0.5～1.5mm之间。
一种生产如上所述的燃气用低高度、高可靠性高压导线的方法，包括如下步骤：
(1)采用挤出工艺对所述线体部分进行包覆绝缘外皮；
(2)对经过步骤(1)制成的高压导线一端的裸露线体进行修剪，保留线体露出0.3cm以上；
(3)将所述耐高温硅胶套套到所述导热硬筒外表面；
(4)将步骤(3)中的组合件放入专用注塑模具，并将专用注塑模具的插杆中间轴插入所述导热硬筒中；
(5)将经步骤(2)处理的高压导线一端自专用注塑模具的插线口置入，并将前端的裸露线体插入所述插杆中间轴的前端开设有的插线孔中；
(6)合模，填充绝缘材料，保压，冷却，开模，脱模；
(7)对经步骤(6)脱模的火花塞连接套头半成品外体面进行打磨，直至外体面都露出所述“T”形导热凸块的顶部；
(8)将铝合金等金属材料支撑的金属板通过辊压方式，压在经步骤(7)制成的火花塞连接套头半成品外部，构成散热硬套筒；焊接接地弹簧至散热硬套筒下端，然后装上压紧硅胶套、电阻件和压缩弹簧，完成燃气用低高度、高可靠性高压导线的制备。
本发明与现有技术相比的有益效果：本发明的高压导线火花塞连接套头通过设有由BN基复合陶瓷材料制成的导热硬筒，通过设有耐高温硅胶套，其中底套筒较薄，通过将致密型聚四氟乙烯包覆在“T”形导热凸块上，并使用铝合金等金属板通过辊压方式，对内部几层进行挤压，即形成导热硬筒与散热硬套筒之间的致密挤压，能有效提高热量传递及散发，经长期使用能显著降低绝缘层—致密型聚四氟乙烯的膨胀、变形和老化，显著降低高压电闪络现象，提高使用寿命。同时，在保有上述有益效果下，得益于上述结构的合理设计，针对其生产加工无需苛刻繁琐的工序，采用本发明的上述加工工艺能够实现低成本、低废品率、高效率的加工生产，促使本产品能够实现市场化并具备较高的竞争力。
附图说明
图1是本发明的火花塞连接套头处除压缩弹簧以及电阻件外的剖视图；
图2是本发明的高压导线结构示意图；
图3是本发明的火花塞连接套头采用专用注塑模具进行注塑加工时的剖视图。
具体实施方式
如图1～3所示，一种燃气用低高度、高可靠性高压导线，包括线体9、绝缘外皮4、火花塞连接套头，所述火花塞连接套头由内向外依次设有压紧硅胶套3、导热硬筒5、耐高温硅胶套6、绝缘层4-1和散热硬套筒2；所述压紧硅胶套3可拆卸分布在所述导热硬筒5内，当然本实施例也是采用耐高温系硅胶材料；所述耐高温硅胶套6包括底套筒6-1和“T”形导热凸块6-2；所述底套筒6-1的厚度在0.5～1.5mm之间；所述底套筒6-1的外体面分布有若干所述“T”形导热凸块6-2；所述“T”形导热凸块6-2的顶部沿所述底套筒6-1的轴向分布。所述底套筒6-1套在所述导热硬筒5外部；所述绝缘层4-1覆盖在所述耐高温硅胶套6上；所述散热硬套筒2套在所述绝缘层外部，并对其压紧。所述绝缘层4-1以及所述绝缘外皮4为致密型聚四氟乙烯制成。所述绝缘层4-1的外体面不高于所述“T”形导热凸块6-2的顶部，以利于“T”形导热凸块6-2将热量更好的传送至所述散热硬套筒2。所述散热硬套筒2由铝合金等金属材料制成，加工时通过辊压方式对其内层材料压紧；所述导热硬筒5由BN基复合陶瓷材料制成。采用上述结构，能够通过散热硬套筒以及导热硬筒的挤压效应，对夹在其中间的材料层进行挤压，显著提升传热散热效率，降低致密型聚四氟乙烯的老化速率及材料的膨胀变形；接触高温的BN基复合陶瓷材料，具有传热效率高、抗老化、机械性能优等优点，设有的压紧硅胶套3在使用中可以进行拆卸更换。当然所述火花塞连接套头内分布有电阻件8，所述电阻件8的顶端与所述线体9连接，其下端连接有压缩弹簧7。本实施例的所述散热硬套筒2的下端还结合有接地弹簧1。本实施例还设有低高度高压导线护套头10，所述低高度高压导线护套头10上设有压板10-1，用于对高压导线进行固定。当然，高压导线的另一端还设有点火线圈护套11以及护套弹簧12。
一种生产如上所述的燃气用低高度、高可靠性高压导线的方法，包括如下步骤：
(1)采用挤出工艺对所述线体部分进行包覆绝缘外皮；
(2)对经过步骤(1)制成的高压导线一端的裸露线体进行修剪，保留线体露出0.3cm以上；
(3)将所述耐高温硅胶套6套到所述导热硬筒5外表面；
(4)将步骤(3)中的组合件放入专用注塑模具13，并将专用注塑模具13的插杆中间轴13-1插入所述导热硬筒5中；
(5)将经步骤(2)处理的高压导线一端自专用注塑模具13的插线口13-2置入，当然插线口13-2处肯定还分布有密封圈13-2-1，并将前端的裸露线体9插入所述插杆中间轴13-1的前端开设有的插线孔13-1-1中；
(6)合模，填充绝缘材料，保压，冷却，开模，脱模；
(7)对经步骤(6)脱模的火花塞连接套头半成品外体面进行打磨，直至外体面都露出所述“T”形导热凸块的顶部；
(8)将铝合金等金属材料支撑的金属板通过辊压方式，压在经步骤(7)制成的火花塞连接套头半成品外部，构成散热硬套筒2；焊接接地弹簧1至散热硬套筒2下端，然后装上压紧硅胶套3、电阻件8和压缩弹簧7，完成燃气用低高度、高可靠性高压导线的制备。

Claims (7)

1.一种燃气用低高度、高可靠性高压导线，包括线体、绝缘外皮、火花塞连接套头，其特征在于：所述火花塞连接套头由内向外依次设有导热硬筒、耐高温硅胶套、绝缘层和散热硬套筒；所述耐高温硅胶套包括底套筒和“T”形导热凸块；所述底套筒的外体面分布有若干所述“T”形导热凸块；所述底套筒套在所述导热硬筒外部；所述绝缘层覆盖在所述耐高温硅胶套上；所述散热硬套筒套在所述绝缘层外部，并对其压紧；所述绝缘层的外体面不高于所述“T”形导热凸块的顶部；所述导热硬筒由BN基复合陶瓷材料制成；所述绝缘层以及所述绝缘外皮为致密型聚四氟乙烯制成；所述底套筒的厚度在0.5～1.5mm之间；通过辊压方式，对内部几层进行挤压，即形成导热硬筒与散热硬套筒之间的致密挤压。
2.根据权利要求1所述的一种燃气用低高度、高可靠性高压导线，其特征在于：所述散热硬套筒由铝合金金属材料制成。
3.根据权利要求1所述的一种燃气用低高度、高可靠性高压导线，其特征在于：所述“T”形导热凸块的顶部沿所述底套筒的轴向分布。
4.根据权利要求1所述的一种燃气用低高度、高可靠性高压导线，其特征在于：所述导热硬筒内还可拆卸分布有压紧硅胶套。
5.根据权利要求1所述的一种燃气用低高度、高可靠性高压导线，其特征在于：所述火花塞连接套头内分布有电阻件，所述电阻件的顶端与所述线体连接，其下端连接有压缩弹簧。
6.根据权利要求1所述的一种燃气用低高度、高可靠性高压导线，其特征在于：所述散热硬套筒的下端还结合有接地弹簧。
7.一种生产如权利要求1～6任一所述的燃气用低高度、高可靠性高压导线的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)采用挤出工艺对所述线体部分进行包覆绝缘外皮；
(2)对经过步骤(1)制成的高压导线一端的裸露线体进行修剪，保留线体露出0.3cm以上；
(3)将所述耐高温硅胶套套到所述导热硬筒外表面；
(4)将步骤(3)中的组合件放入专用注塑模具，并将专用注塑模具的插杆中间轴插入所述导热硬筒中；
(5)将经步骤(2)处理的高压导线一端自专用注塑模具的插线口置入，并将前端的裸露线体插入所述插杆中间轴的前端开设有的插线孔中；
(6)合模，填充绝缘材料，保压，冷却，开模，脱模；
(7)对经步骤(6)脱模的火花塞连接套头半成品外体面进行打磨，直至外体面都露出所述“T”形导热凸块的顶部；
(8)将铝合金金属材料支撑的金属板通过辊压方式，压在经步骤(7)制成的火花塞连接套头半成品外部，构成散热硬套筒；焊接接地弹簧至散热硬套筒下端，然后装上压紧硅胶套、电阻件和压缩弹簧，完成燃气用低高度、高可靠性高压导线的制备。
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