CN112172030B - 出线套管模具、出线套管及其加工方法 - Google Patents

出线套管模具、出线套管及其加工方法 Download PDF

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Abstract

本公开涉及一种出线套管模具、出线套管及其加工方法，出线套管模具包括：静模(4)、动模(5)、出线端内模芯(7)、进线端内模芯(8)、锁模块(9)、出线模头(10)、进线模头(11)、出线端内模芯插杆(2)以及进线端内模芯插杆(3)；静模(4)和动模(5)均形成有模腔，且静模(4)形成有连通模腔的溢流槽和注料孔(4.5)，出线端内模芯(7)能够配合在模腔的出线端，进线端内模芯(8)能够配合在模腔的进线端；出线模头(10)能够与出线端内模芯(7)配合；进线模头(11)能够与进线端内模芯(8)、配合；锁模块(9)连接在静模(4)或动模(5)上。该出线套管模具结构简单，操作性强，产品的质量也明显提升。

Description

出线套管模具、出线套管及其加工方法
技术领域
本公开涉及固体绝缘开关柜技术领域，尤其涉及一种出线套管模具、出线套管及其加工方法。
背景技术
铁道运输包括高铁、动车等，已成为出行的主要交通工具。为电气化机车提供电力的牵引变电站的安全性和可靠性也越来越重要，随着高铁时代的到来，面临市场需求日益旺盛的局面。铁路牵引供电线路实行分段供电，当有机车通过时，该段线路电流较大(如复兴号动车需要的电流达到1000A)；当机车通过后，该段线路的电流急速变小，甚至于降到零。由此对铁路牵引开关设备冲击极大，从而对开关设备的要求也较高。出线套管是铁路高压开关设备与牵引机车或动车负荷连接的主要器件。出线套管对开关设备的使用寿命影响巨大。
现有的出线套管经常出现开裂现象，严重影响产品质量。而且生产出线套管的模具也比较复杂，因此需要改进模具设计，从而提高产品质量和生产效率。
发明内容
本公开的目的是提供一种出线套管模具、出线套管及其加工方法，以解决背景技术中的至少一个技术问题。
为了实现上述目的，本公开首先提供了一种出线套管模具，包括：静模、动模、出线端内模芯、进线端内模芯、锁模块、出线模头、进线模头、出线端内模芯插杆以及进线端内模芯插杆；
所述静模和所述动模均形成有模腔，且所述静模形成有连通所述模腔的溢流槽和注料孔，
所述出线端内模芯能够配合在所述模腔的出线端，所述进线端内模芯能够配合在所述模腔的进线端；
所述出线模头能够与所述出线端内模芯配合，用于连接铜导电件；
所述进线模头能够与所述进线端内模芯配合，用于连接铜导电件；
所述出线端内模芯插杆用于固定和拆卸所述出线端内模芯，所述进线端内模芯插杆用于固定和拆卸所述进线端内模芯；
所述锁模块连接在所述静模或所述动模上，用于连接所述静模和所述动模。
可选的，所述溢流槽包括上部溢料槽和中部溢料槽。
可选的，所述静模的配合面上设置有静模导向柱和静模导向孔，所述动模上设置有用于与所述静模导向柱配合的动模导向孔和用于与所述静模导向孔配合的动模导向柱。
可选的，所述静模固定连接有静模安装板，所述动模固定连接有动模安装板。
可选的，所述模腔包括进线端模腔、铜导电件模腔以及出线端模腔，所述铜导电件模腔的形状为S状，且在所述铜导电件模腔的每个拐弯位置均设置加强筋腔。
可选的，所述静模和所述动模上均开设有多个固定孔。
可选的，所述静模和所述动模内均设置有温度传感器和加热器。
本公开进一步提供了一种出线套管模具生产的出线套管，包括铜导电件、进线端带电传感器、出线端带电传感器以及绝缘层；
所述绝缘层包裹在所述铜导电件外侧，所述进线端带电传感器和所述出线端带电传感器均位于所述绝缘层内，所述进线端带电传感器套设在所述铜导电件的进线端，所述出线端带电传感器套设在所述铜导电件的出线端；
所述绝缘层随所述铜导电件呈S形，且在所述绝缘层的每个拐弯位置均设置加强筋。
可选的，所述加强筋包括出线端加强筋和进线端加强筋。
本公开进一步又提供了一种出线套管的加工方法，并采用本发明的出线套管模具，加工方法包括以下步骤：
①将出线套管模具安装到压模机机台上，将动模和静模分离，安装好温度传感器和加热器并与压模机控制器连接，将注料管与注料孔连接，拆下进线端内模芯和出线端内模芯，清洁整个出线套管模具，然后进行预热；
②将进线端带电传感器固定在进线端内模芯上，进线模头穿入进线端内模芯与铜导电件连接；
③将出线端带电传感器固定在出线端内模芯上，出线模头穿入出线端内模芯与铜导电件连接；
④将组装好的进线端内模芯、出线端内模芯和铜导电件，放入静模中，通过进线端内模芯插杆和出线端内模芯插杆固定在静模上，然后合上动模；
⑤出线套管模具温度达到100-150℃时，将绝缘材料通过注料孔加压注入出线套管模具的模腔内，并保压保温20-40分钟，在铜导电件外侧形成绝缘层；
⑥取出进线端内模芯插杆和出线端内模芯插杆，反向再插入静模，然后打开动模，再向进线端内模芯插杆和出线端内模芯插杆施加压力，使进线端内模芯、出线端内模芯和绝缘层与静模分离；
⑦将进线端内模芯、出线端内模芯和出线套管整体从静模中取出放置到工作台，先旋出进线端内模芯和出线端内模芯上紧固螺柱，然后旋出进线模头和出线模头中的螺杆，再将进线端内模芯和出线端内模芯与出线套管分离，得到出线套管。
本公开提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点：
1、出线套管模具分为动模和静模，结构简单，操作性强；
2、增加了加强筋设计，减小了脱模时的应力，避免了法兰面与绝缘层之间的开裂；
3、提高了产品的绝缘寿命和产品的运行安全性。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。
为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本公开实施方式中出线套管模具的示意图，所述出线套管模具内具有成型的出线套管；
图2为图1中出线套管模具在未注入绝缘材料时的沿A-A的剖视图；
图3为图1中出线套管模具在注入绝缘材料后的沿A-A的剖视图；
图4为本公开实施方式中出线套管的立体结构示意图。
附图标记：
1、静模安装板；1.1、固定孔；2、出线端内模芯插杆；3、进线端内模芯插杆；4、静模；4.1、上部溢料槽；4.2、中部溢料槽；4.3、静模导向柱；4.4、静模导向孔；4.5、注料孔；5、动模；6、动模安装板；7、出线端内模芯；8、进线端内模芯；9、锁模块；10、出线模头；11、进线模头；12、铜导电件；12.1、进线端；12.2、出线端；13、进线端带电传感器；13.1、进线传感器接口；14、绝缘层；15、出线端带电传感器；15.1、出线传感器接口；16、出线端加强筋；17、进线端加强筋。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本公开的上述目的、特征和优点，下面将对本公开的方案进行进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本公开，但本公开还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施；显然，说明书中的实施例只是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例，特别适用于27.5kV固体绝缘开关柜。
参阅图1和图2，本实施方式提供一种出线套管模具，包括：静模4、动模5、出线端内模芯7、进线端内模芯8、锁模块9、出线模头10、进线模头11、出线端内模芯插杆2以及进线端内模芯插杆3；静模4和动模5均形成有模腔，且静模4形成有连通模腔的溢流槽和注料孔4.5，出线端内模芯7能够配合在模腔的出线端，进线端内模芯8能够配合在模腔的进线端；出线模头10能够与出线端内模芯7配合，用于连接铜导电件12；进线模头11能够与进线端内模芯8、配合，用于连接铜导电件12；出线端内模芯插杆2用于固定和拆卸出线端内模芯7，进线端内模芯插杆3用于固定和拆卸进线端内模芯8；锁模块9连接在静模4或动模5上，用于连接静模4和动模5。该出线套管模具结构简单，操作性强。而且，通过出线端内模芯7和进线端内模芯8的设置，使得整个模具操作更简捷，产品的质量也明显提升。
进一步，溢流槽包括上部溢料槽4.1和中部溢料槽4.2。上部溢料槽4.1和中部溢料槽4.2用于绝缘层压注时，排出模腔中的空气。其中，静模4固定连接有静模安装板1，动模5固定连接有动模安装板6；静模4和动模5上均开设有多个固定孔。其中，静模安装板1上设有多个固定孔1.1，动模5上的固定孔未示出。
锁模块9可在静模4和动模5装配好后，将两者牢牢地连接在一起，避免两者分离，或发生相对活动，保证模腔内的稳定性。每个出线套管模具可根据需求设置多个锁模块9。
在一个具体的实施例中，静模4的配合面上设置有静模导向柱4.3和静模导向孔4.4，动模5上设置有用于与静模导向柱4.3配合的动模导向孔和用于与静模导向孔4.4配合的动模导向柱。导向孔和导向柱的设置有利于保证静模4和动模配合的准确性。
在一个具体的实施例中，模腔包括进线端模腔、铜导电件模腔以及出线端模腔，铜导电件模腔的形状为S状，且在铜导电件模腔的每个拐弯位置均设置加强筋腔。增加了加强筋腔的设计，减小了脱模时的应力，避免了法兰面与绝缘层之间的开裂；提高了产品的绝缘寿命和产品的运行安全性。
在一个具体的实施例中，静模4和动模5内均设置有温度传感器和加热器。温度传感器用于监测模腔内的温度变化，加热器用于对模腔加热。
在本实施方式中，进线端内模芯8外表面与动模5和静模4组合形成的模腔配合，进线端内模芯8内表面与套管进线端外锥面和法兰面配合。进线模头11位于进线端内模芯8内。出线端内模芯7外表面与动模5和静模4组合形成的模腔配合，出线端内模芯7内表面与套管出线端外锥面和法兰面配合。出线模头10位于出线端内模芯7内。进线端内模芯8开有固定孔，静模4上开有对应的通孔，进线端内模芯插杆3通过通孔插入固定孔。进线端内模芯插杆3前端为单边楔形结构，楔形面朝向静模安装板时压紧进线端内模芯，起到紧固作用；楔形面背向静模安装板时，将进线端内模芯8与静模4分离。
结合图4，进线端内模芯8与铁路开关高压套管进线端的进线端带电传感器13连接端设有固定螺柱，进线传感器接口13.1通过该螺柱固定在模具内。进线端内模芯8在铁路开关高压套管进线端法兰铜嵌件位置，设有立柱，用于固定铜嵌件。
出线端内模芯7外表面与动模5和静模4组合形成的模腔配合，出线端内模芯7内表面与套管出线端外锥面和法兰面配合。出线模头10位于出线端内模芯7内。出线端内模芯7外表面与动模5和静模4组合形成的模腔配合，出线端内模芯7内表面与套管出线端外锥面和法兰面配合。出线模头10位于出线端内模芯7内。出线端内模芯7开有固定孔，静模4上开有对应的通孔，出线端内模芯插杆2通过通孔插入固定孔。出线端内模芯插杆2前端为楔形结构，楔形面朝向静模安装板时压紧出线端内模芯7，起到紧固作用；楔形面背向静模安装板时，将出线端内模芯7与静模4分离。
结合图4，出线端内模芯7与铁路开关高压套管出线端带电传感器15连接端设有紧固螺柱，出线传感器接口15.1通过该螺柱固定在模具内。出线端内模芯7在铁路开关高压套管出线端法兰铜嵌件位置，设有立柱，用于固定铜嵌件。
其中，进线模头11为圆柱形结构，中间为通孔，前端与铜导电件12的进线端12.1配合，后端与进线端内模芯8配合。出线模头10为圆柱形结构，中间为通孔，其端面与铜导电件12的出线端12.2端面配合，外表面与进线端内模芯8配合。
本实施方式进一步提供一种上述实施方式中的出线套管模具生产的出线套管，结合图3，出线套管包括铜导电件12、进线端带电传感器13、出线端带电传感器15以及绝缘层14；绝缘层14包裹在铜导电件12外侧，进线端带电传感器13和出线端带电传感器15均位于绝缘层14内，进线端带电传感器13套设在铜导电件12的进线端12.1，出线端带电传感器15套设在铜导电件12的出线端12.2；绝缘层14随铜导电件12呈S形，且在绝缘层14的每个拐弯位置均设置加强筋。
其中，加强筋包括出线端加强筋16和进线端加强筋17。
本实施方式进一步提供一种出线套管的加工方法，并采用上述实施方式中的出线套管模具，包括以下步骤：
①将出线套管模具安装到压模机机台上，将动模5和静模4分离，安装好温度传感器和加热器并与压模机控制器连接，将注料管与注料孔4.5连接，拆下进线端内模芯8和出线端内模芯7，清洁整个出线套管模具，然后进行预热；
②将进线端带电传感器13固定在进线端内模芯8上，进线模头11穿入进线端内模芯8与铜导电件12通过螺杆连接；
③将出线端带电传感器15固定在出线端内模芯7上，出线模头10穿入出线端内模芯7与铜导电件12通过螺杆连接；
④将组装好的进线端内模芯8、出线端内模芯7和铜导电件12，放入静模4中，通过进线端内模芯插杆3和出线端内模芯插杆2固定在静模4上，然后合上动模5；
⑤出线套管模具温度达到100-150℃时，将绝缘材料通过注料孔4.5加压注入出线套管模具的模腔内，并保压保温20-40分钟，在铜导电件12外侧形成绝缘层14；
其中，出线套管模具温度可以是110℃、120℃、130℃、140℃等，保压保温的时间可以是25分钟、30分钟、35分钟等。
⑥取出进线端内模芯插杆3和出线端内模芯插杆2，反向再插入静模4，然后打开动模5，再向进线端内模芯插杆3和出线端内模芯插杆2施加压力，使进线端内模芯8、出线端内模芯7和绝缘层14与静模4分离；
⑦将进线端内模芯8、出线端内模芯7和出线套管整体从静模4中取出放置到工作台，先旋出进线端内模芯8和出线端内模芯7上紧固螺柱，然后旋出进线模头11和出线模头10中的螺杆，再将进线端内模芯8和出线端内模芯7与出线套管分离，得到出线套管。
上述绝缘材料可选用环氧树脂或三元乙丙橡胶。带电传感器(进线端带电传感器13和出线端带电传感器15)可选用0.5毫米厚的不锈钢网制作或者碳纤维通过模具加工制作。其中，进线端带电传感器13和出线端带电传感器15均有绝缘层14支承。进线端带电传感器13和出线端带电传感器15可用于检测铜导电件12的两端是否带电。
需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本公开的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本公开。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本公开的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本公开将不会被限制于本文所述的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种出线套管模具，其特征在于，包括：静模(4)、动模(5)、出线端内模芯(7)、进线端内模芯(8)、锁模块(9)、出线模头(10)、进线模头(11)、出线端内模芯插杆(2)以及进线端内模芯插杆(3)；
所述静模(4)和所述动模(5)均形成有模腔，且所述静模(4)形成有连通所述模腔的溢流槽和注料孔(4.5)，
所述出线端内模芯(7)能够配合在所述模腔的出线端，所述进线端内模芯(8)能够配合在所述模腔的进线端；
所述出线模头(10)能够与所述出线端内模芯(7)配合，用于连接铜导电件(12)；
所述进线模头(11)能够与所述进线端内模芯(8)配合，用于连接铜导电件(12)；
所述出线端内模芯插杆(2)用于固定和拆卸所述出线端内模芯(7)，所述进线端内模芯插杆(3)用于固定和拆卸所述进线端内模芯(8)；
所述锁模块(9)连接在所述静模(4)或所述动模(5)上，用于连接所述静模(4)和所述动模(5)。
2.根据权利要求1所述的出线套管模具，其特征在于，所述溢流槽包括上部溢料槽(4.1)和中部溢料槽(4.2)。
3.根据权利要求1所述的出线套管模具，其特征在于，所述静模(4)的配合面上设置有静模导向柱(4.3)和静模导向孔(4.4)，所述动模(5)上设置有用于与所述静模导向柱(4.3)配合的动模导向孔和用于与所述静模导向孔(4.4)配合的动模导向柱。
4.根据权利要求1所述的出线套管模具，其特征在于，所述静模(4)固定连接有静模安装板(1)，所述动模(5)固定连接有动模安装板(6)。
5.根据权利要求1所述的出线套管模具，其特征在于，所述模腔包括进线端模腔、铜导电件模腔以及出线端模腔，所述铜导电件模腔的形状为S状，且在所述铜导电件模腔的每个拐弯位置均设置加强筋腔。
6.根据权利要求1所述的出线套管模具，其特征在于，所述静模(4)和所述动模(5)上均开设有多个固定孔。
7.根据权利要求1所述的出线套管模具，其特征在于，所述静模(4)和所述动模(5)内均设置有温度传感器和加热器。
8.一种采用如权利要求1-7任意一项所述的出线套管模具的出线套管加工方法，其特征在于，所述出线套管包括铜导电件(12)、进线端带电传感器(13)、出线端带电传感器(15)以及绝缘层(14)；
所述绝缘层(14)包裹在所述铜导电件(12)外侧，所述进线端带电传感器(13)和所述出线端带电传感器(15)均位于所述绝缘层(14)内，所述进线端带电传感器(13)套设在所述铜导电件(12)的进线端(12.1)，所述出线端带电传感器(15)套设在所述铜导电件(12)的出线端(12.2)；
所述绝缘层(14)随所述铜导电件(12)呈S形，且在所述绝缘层(14)的每个拐弯位置均设置加强筋，所述加强筋包括出线端加强筋(16)和进线端加强筋(17)；
所述加工方法包括以下步骤：
①将出线套管模具安装到压模机机台上，将动模(5)和静模(4)分离，安装好温度传感器和加热器并与压模机控制器连接，将注料管与注料孔(4.5)连接，拆下进线端内模芯(8)和出线端内模芯(7)，清洁整个出线套管模具，然后进行预热；
②将进线端带电传感器(13)固定在进线端内模芯(8)上，进线模头(11)穿入进线端内模芯(8)与铜导电件(12)连接；
③将出线端带电传感器(15)固定在出线端内模芯(7)上，出线模头(10)穿入出线端内模芯(7)与铜导电件(12)连接；
④将组装好的进线端内模芯(8)、出线端内模芯(7)和铜导电件(12)，放入静模(4)中，通过进线端内模芯插杆(3)和出线端内模芯插杆(2)固定在静模(4)上，然后合上动模(5)；
⑤出线套管模具温度达到100-150℃时，将绝缘材料通过注料孔(4.5)加压注入出线套管模具的模腔内，并保压保温20-40分钟，在铜导电件(12)外侧形成绝缘层(14)；
⑥取出进线端内模芯插杆(3)和出线端内模芯插杆(2)，反向再插入静模(4)，然后打开动模(5)，再向进线端内模芯插杆(3)和出线端内模芯插杆(2)施加压力，使进线端内模芯(8)、出线端内模芯(7)和绝缘层(14)与静模(4)分离；
⑦将进线端内模芯(8)、出线端内模芯(7)和出线套管整体从静模(4)中取出放置到工作台，先旋出进线端内模芯(8)和出线端内模芯(7)上紧固螺柱，然后旋出进线模头(11)和出线模头(10)中的螺杆，再将进线端内模芯(8)和出线端内模芯(7)与出线套管分离，得到出线套管。
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