CN113772925A - 一种玻璃绝缘子的压制成型装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种玻璃绝缘子的压制成型装置，包括：导料机构、冲压装置、冷吹风装置、转盘和转盘进风机构，所述转盘上设有若干圆周分布的下模具，所述冲压装置的下端连接上模具，所述导料机构、冲压装置和冷吹风装置设于转盘的上方，所述转盘进风机构的出风口设于转盘的下方。本发明改进了压制成型中的模具冷却系统，可以使热量有效排出，改进后的模具温差小于50K，可有效提高干弧距离，也使产品的机电性能更为稳定和优良，并有效地降低了产品的自爆率。利用转盘周期性移动下模具，从而使压制成型和玻璃件运送、脱模作业不间断进行，大大提高了工作效率。
Description
技术领域
本发明涉及绝缘子制备技术领域，尤其涉及一种玻璃绝缘子的压制成型装置。
背景技术
绝缘子是架空输电线路的重要组成部分，是电力系统中使用量最大的器件。玻璃绝缘子由于具有耐电弧和耐振动性能好，不易老化及自洁性好等特点，已广泛应用于输电线路中。玻璃绝缘子一般由铁帽、钢化玻璃件和钢脚组成，并用胶合剂通过胶装、养护等过程胶合为一体。
玻璃绝缘子的绝缘件由玻璃液压制成型，压制成型一般要配备相适应的模具进行模压。在压制成型中，先往阴模注入一定量的物料，再合上模型部，等待物料大致成型后，进行冷却；等到模具中的物料彻底成型后，进行开模以及取出工件。但在现有技术中，冷却工序需要配备另外的冷却工具，并且在出料时使用顶出工件的方式，均对工件的表面有一定的影响；而现有技术中具有散热功能的成型模具，冷却效果较差且不均匀，成型模具的温差最大达到300℃；加上成型模具外冷却装置的排热效果差，导致产品的机电性能较差，自爆率较高。例如专利号为201711330155.1的《内附散热机构的绝缘子模具》，只有一个冷却风进口，吸气口、内部分支气管的设计也存在缺陷，冷却风未完全到达绝缘子表面就会被部分吸走，造成冷却效果较差且冷却不均匀的问题；此外，冷却完成后通过吸气泵吸气略微吸起绝缘子工件，再通过气缸从下方将工件顶出，受到吸力和顶出刚力的作用，工件表面容易出现破损，从而影响机电性能。
发明内容
本发明旨在至少克服上述现有技术的缺点与不足其中之一，提供一种玻璃绝缘子的压制成型装置。本发明目的基于以下技术方案实现：
本发明提供了一种玻璃绝缘子的压制成型装置，包括：导料机构、冲压装置、冷吹风装置、转盘和转盘进风机构，所述转盘上设有若干圆周分布的下模具，所述冲压装置的下端连接上模具，所述导料机构、冲压装置和冷吹风装置设于转盘的上方，所述转盘进风机构的出风口设于转盘的下方；所述导料机构用于对玻璃液料滴的位置进行导向，从而使玻璃液料滴落入下模具内指定位置，所述冲压装置用于推动上模具下压与下模具压合从而将对玻璃液料滴压制成型得到玻璃件，所述冷吹风装置用于从上至下对玻璃件进行冷却，所述转盘进风机构用于从下至上对玻璃件进行冷却，所述转盘用于周期性移动下模具，从而将空置的下模具移动至导料机构下时停止并接收玻璃液料滴、压制成型再模具冷却，以及移动时将装有玻璃件的下模具移动至下一工位进行外冷却或脱模；所述上模具包括冷却装置和模型部，所述冷却装置的中心设有中间冷却进风管，所述中间冷却进风管的左右两边设有四周冷却进风管，所述中间冷却进风管和四周冷却进风管的上端连接上风管，所述上风管与冷风气源连接，所述冷却装置的下端设有多个呈环形分布的第一出风口，所述第一出风口用于将四周冷却进风管的冷风引入冷却装置与模型部之间的腔体，所述腔体为一端封闭、另一端敞口的形状，所述模型部的下表面为上模型面，所述上模型面用于形成绝缘子的形状，所述模型部上设有若干呈环形分布的气孔，所述气孔用于将腔体内的冷风引出至绝缘子件，所述模型部包括帽形头部和伞裙部，所述帽形头部内设有第一凹槽，所述中间进风管伸入第一凹槽内；所述上模具一侧还设有定位柱，所述定位柱用于连接并定位冷却装置、模型部和下模具。
优选地，所述下模具为可拆卸结构，包括第一半模具、第二半模具和底座，所述第一半模具和第二半模具的结构对称，外部设有对称的锁紧部，所述第一半模具和第二半模具上分别设有第一安装部和第二安装部，所述底座、第一安装部和第二安装部设有纵向的安装孔，可通过安装孔内设置的转轴而使第一半模具和第二半模具在底座上旋转从而实现第一半模具和第二半模具的开合，所述第一半模具和第二半模具闭合可形成下模型面；所述转轴为内部空心的结构，所述定位柱可伸入转轴内部从而将上模具和下模具连接并定位。
优选地，所述转盘上还设有开模装置，所述开模装置包括第一气缸和第一活塞杆，所述第一活塞杆与锁紧部连接，所述第一气缸固定在转盘上，所述第一活塞杆可在第一气缸的作用下收缩带动第一半模具和第二半模具绕转轴旋转而打开，或在第一气缸的作用下伸长带动第一半模具和第二半模具绕转轴旋转而闭合。
优选地，所述转盘上还设有锁模机构，所述锁模机构设置在转盘的外周，包括锁紧件和与锁紧件连接推力装置，所述第一安装部和第二安装部的相对一侧分别设有第三安装部和第四安装部，所述锁紧件的内部结构与第三安装部和第四安装部组成的形状匹配且可在推力装置的推力作用下将锁紧件第三安装部和第四安装部锁紧。
优选地，所述转盘与间歇运动机构连接，所述间歇运动机构包括依序连接的电机、不完全齿轮和从动齿轮，所述电机用于驱动不完全齿轮转动，所述从动齿轮上具有若干与不完全齿轮轮齿相啮合的轮齿，所述从动齿轮与转盘连接。
优选地，所述上模具与四模翻转机构连接，所述四模翻转机构与冲压装置可拆卸连接。
优选地，所述冲压装置为气动冲压装置，包括第二气缸、第二活塞杆、行程调节螺母和活动压板，所述行程调节螺母设置在第二活塞杆的上端，所述活动压板设置在第二活塞杆的下端，所述活动压板的下端连接上模具。
优选地，所述模型部内设有若干导热柱，所述导热柱与第一出风口相对且间隔设置
优选地，所述模型部内设有若干第二凹槽，所述第二凹槽位于上模型面的相邻伞棱模型之间，所述第二凹槽底部设有呈环形分布的气孔。
优选地，所述模型部内还设有若干风管，所述风管一端与第一出风口连接，另一端伸入第二凹槽内。
优选地，所述转盘通过固定支架固定且可绕固定支架旋转，所述导料机构、冲压装置和冷吹风装置固定在固定支架上。
优选地，还包括位移检测装置，设于固定支架上，用于检测冲压装置是否发生位移。
本发明可至少取得如下有益效果其中之一：
本发明改进了压制成型中的模具冷却系统，可以使热量有效排出，改进后的模具温差小于50K，可有效提高干弧距离，也使产品的机电性能更为稳定和优良，并有效地降低了产品的自爆率。利用转盘周期性移动下模具，从而使压制成型和玻璃件运送、脱模作业不间断进行，大大提高了工作效率。
本发明将下模具设计成可开合的左右两部分，绕转轴旋转可实现开合，操作简单、方便，脱模取出玻璃件时不用移动玻璃件，不与玻璃件接触，因而不会对玻璃件造成损伤，解决了现有技术需要将玻璃件顶出而影响其表面性能的问题。
附图说明
图1为本发明优选实施例的压制成型装置的结构示意图；
图2为本发明优选实施例的压制成型装置的结构俯视图；
图3为本发明优选实施例的上模具结构示意图；
图4为本发明优选实施例的下模具结构示意图；
图5为本发明优选实施例的间歇运动机构的齿轮传动结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明的实施例中的附图，对本发明的实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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。
如图1～5所示，本发明的优选实施例，提供了一种玻璃绝缘子的压制成型装置，包括：导料机构1、冲压装置2、冷吹风装置3、转盘4和转盘进风机构5，转盘4上设有若干圆周分布的下模具6，冲压装置1的下端连接上模具7，导料机构1、冲压装置2和冷吹风装置3设于转盘4的上方，转盘进风机构5的出风口设于转盘4的下方。其中，导料机构1用于对玻璃液料滴的位置进行导向，从而使玻璃液料滴落入下模具6内指定位置，冲压装置2用于推动上模具7下压与下模具6压合从而将对玻璃液料滴压制成型得到玻璃件，冷吹风装置3用于从上至下对玻璃件进行冷却，转盘进风机构5用于从下至上对玻璃件进行冷却，转盘4用于周期性移动下模具6，从而将空置的下模具6移动至导料机构1下时停止并接收玻璃液料滴、压制成型再模具冷却，以及移动时将装有玻璃件的下模具6移动至下一工位进行外冷却或脱模。上模具7包括冷却装置701和模型部702，冷却装置701的中心设有中间冷却进风管703，中间冷却进风管703的左右两边设有四周冷却进风管704，中间冷却进风管703和四周冷却进风管704的上端连接上风管717，上风管117与冷风气源连接，冷却装置701的下端设有多个呈环形分布的第一出风口705，第一出风口705用于将四周冷却进风管704的冷风引入冷却装置701与模型部702之间的腔体706，腔体706为一端封闭、另一端敞口的形状，模型部702的下表面为上模型面708，上模型面708用于形成绝缘子的形状，模型部702上设有若干呈环形分布的气孔707，气孔707用于将腔体706内的冷风引出至绝缘子件，模型部702包括帽形头部709和伞裙部710，帽形头部709内设有第一凹槽711，中间进风管703伸入第一凹槽711内，优选中间冷却进风管703上具有若干第二出风口713，位于第一凹槽711内部，增加的第二出风口713可以加速玻璃件的冷却；上模具7一侧还设有定位柱716，定位柱716用于连接并定位冷却装置701、模型部702和下模具6。
本发明改进了压制成型中的模具冷却系统，传统内冷却为风道式，通过风流动导热带走热量，模具温差最大可达到约300K，导致产品干弧距离普遍偏小；本发明改进为风盘冷却器式，通过风盘定位，合理设计模具内冷却冷却器，增加了对伞裙冷却的两个进风口，同时改进了模具内冷却方式，增大了进入模具内的冷风量和体积以及模具内与冷风的接触面积，传热效果更好，可以使热量有效排出，改进后的模具温差小于50K，可有效提高干弧距离，也使产品的机电性能更为稳定，并有效地降低了产品的自爆率。利用转盘周期性移动下模具，从而使压制成型和玻璃件运送、脱模作业不间断进行，大大提高了工作效率。
在本实施例中，下模具6为可拆卸结构，包括第一半模具601、第二半模具602和底座603。其中，第一半模具601和第二半模具602的结构对称，外部设有对称的锁紧部605，锁紧部605用于将第一半模具601和第二半模具602锁紧在底座603上，防止压制时发生位移影响成型作业；第一半模具601和第二半模具602上分别设有第一安装部606和第二安装部607，底座603、第一安装部606和第二安装部607设有纵向的安装孔608，可通过安装孔608内设置的转轴611将底座603、第一安装部606和第二安装部607连接而使第一半模具601和第二半模具602在底座603上旋转，从而实现第一半模具601和第二半模具602的开合，优选底座603与转轴611固定连接。当第一半模具601和第二半模具602闭合可形成下模型面612，分开时可进行脱模。其中，转轴611为内部空心的结构，定位柱716可伸入转轴611内部从而将上模具7和下模具6连接并定位，防止发生偏移。本发明将下模具设计成可开合的左右两部分，绕转轴旋转可实现开合，操作简单、方便，脱模取出玻璃件时不用移动玻璃件，不与玻璃件接触，因而不会对玻璃件造成损伤，解决了现有技术需要将玻璃件顶出而影响其表面性能的问题。
在本实施例中，转盘4上还设有开模装置402，开模装置402包括第一气缸405和第一活塞杆406，第一活塞杆406与锁紧部605连接，第一气缸405固定在转盘4上，第一活塞杆406可在第一气缸405的作用下收缩带动第一半模具601和第二半模具602绕转轴611旋转而打开，或在第一气缸405的作用下伸长带动第一半模具601和第二半模具602绕转轴611旋转而闭合。开模操作简单，不与玻璃件接触，不会对玻璃件表面产生影响。
在本实施例中，转盘4上还设有锁模机构401，锁模机构401设置在转盘4的外周，包括锁紧件403和与锁紧件403连接推力装置404，第一安装部606和第二安装部607的相对一侧分别设有第三安装部609和第四安装部610，锁紧件403的内部结构与第三安装部609和第四安装部610组成的形状匹配且可在推力装置404的推力作用下将锁紧件403第三安装部609和第四安装部610锁紧。优选底座603上还设有锁紧孔613，转盘4上设有镗孔锁紧机构405，锁紧孔613与镗孔锁紧机构405配合而将底座锁紧。
在本实施例中，转盘4与间歇运动机构8连接，间歇运动机构8包括依序连接的电机801、不完全齿轮802和从动齿轮803。其中，电机801用于驱动不完全齿轮802转动，从动齿轮803上具有若干与不完全齿轮802上的第一轮齿804相啮合的第二轮齿805，从动齿轮803与转盘4连接。在不完全齿轮802上只设置一个或几个第一轮齿804，当电机801驱动不完全齿轮802转动至第一轮齿804与第二轮齿805接触啮合时，从动齿轮803带动转盘4旋转，直至第一轮齿804与第二轮齿805脱离，转盘4停止；当电机801驱动不完全齿轮802转动一圈后，第一轮齿804又与第二轮齿805接触啮合，从动齿轮803又带动转盘4旋转，如此循环进行间歇性运动。第一轮齿804的数量和间隔距离根据实际情况设置，即压制成型所需时间。如图5所示，不完全齿轮802上只设置一个第一轮齿804，且第一轮齿804两端与不完全齿轮802中心的夹角等于第二轮齿805与从动齿轮803中心的夹角，均为α，因此可完全啮合。间歇运动机构与转盘配合，可保证压制成型和玻璃件运送、脱模作业不间断进行，大大提高了工作效率，并且不需要复杂的控制程序，原理简单，操作方便。
在本实施例中，上模具7与四模翻转机构11连接，四模翻转机构11与冲压装置2可拆卸连接。设置四模翻转机构11，可以在一个装置上集成4个上模具，方便更换。
在本实施例中，冲压装置2为气动冲压装置，包括第二气缸201、第二活塞杆202、行程调节螺母203和活动压板204，行程调节螺母203设置在第二活塞杆202的上端，活动压板204设置在第二活塞杆202的下端，活动压板204的下端连接上模具7。气缸行程和压力可调节且调节简单，结构简单，性能平稳，大大提高了工作效率，而且降低了生产成本。
在本实施例中，模型部702内设有若干第二凹槽712，第二凹槽712位于上模型面708的相邻伞棱模型之间，第二凹槽712底部设有气孔707，增大了冷风与模具和玻璃件的接触面积，提高冷却效果。优选模型部702内还设有若干风管714，风管714一端与第一出风口705连接，另一端伸入第二凹槽712内。风管将冷风直接引入凹槽内，风力更集中，可充分利用，冷却效果更好。冷却风装置701和模型部702之间的一侧还设有边风管718，用于将冷风气源引入伞裙部710的边缘伞裙。
在本实施例中，模型部702内设有若干导热柱715，导热柱715与第一出风口705相对且间隔设置，优选导热柱715位于伞棱模型尖端上方，提高伞棱部分的散热效果。导热柱一方面可以将玻璃件的热量进一步导出，更好散热，另一方面与第一出风口相对且间隔设置，可以使冷风引入导热柱之间，进一步提高散热效果。
在本实施例中，转盘4通过固定支架9固定且可绕固定支架9旋转，导料机构1、冲压装置2和冷吹风装置3固定在固定支架9上。优选地，还包括位移检测装置10，设于固定支架9上，用于检测冲压装置2是否发生位移，提高产品质量。
在本实施例中，转盘进风机构5包括位于转盘4下方的冷风管501和位于底座603上的风管502，对底座603吹冷风以使下模具6冷却，从而使玻璃件散热。本发明改进了外冷却系统，辅助内冷却系统，可有效排热；优选在风管502上可以开设多个孔，进一步促进模具冷却。
在本实施例中，第一半模具601和第二半模具602内设有下模气孔604，对下模具同时进行冷却，可加速散热，提高成型冷却效率。实际操作过程中，可以将转盘进风机构中的冷风引入下模具，但不局限于此。其中，气孔707和下模气孔604的内径小于50微米，以保证玻璃绝缘子的表面质量。
本发明通过对模具内冷却方式进行改进，采用风盘式冷却，提高了模具冷却效果，也使产品的机电性能更为优良和稳定；对开模脱模方式进行改进，不用与玻璃件接触，因而不会对玻璃件造成损伤，解决了现有技术需要将玻璃件顶出而影响其表面性能的问题。利用间歇运动机构与转盘配合，可保证压制成型和玻璃件运送、脱模作业不间断进行，大大提高了工作效率，并且不需要复杂的控制程序，原理简单，操作方便。
最后应说明的是：以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种玻璃绝缘子的压制成型装置，其特征在于，包括：导料机构(1)、冲压装置(2)、冷吹风装置(3)、转盘(4)和转盘进风机构(5)，所述转盘(4)上设有若干圆周分布的下模具(6)，所述冲压装置(1)的下端连接上模具(7)，所述导料机构(1)、冲压装置(2)和冷吹风装置(3)设于转盘(4)的上方，所述转盘进风机构(5)的出风口设于转盘(4)的下方；所述导料机构(1)用于对玻璃液料滴的位置进行导向，从而使玻璃液料滴落入下模具(6)内指定位置，所述冲压装置(2)用于推动上模具(7)下压与下模具(6)压合从而将对玻璃液料滴压制成型得到玻璃件，所述冷吹风装置(3)用于从上至下对玻璃件进行冷却，所述转盘进风机构(5)用于从下至上对玻璃件进行冷却，所述转盘(4)用于周期性移动下模具(6)，从而将空置的下模具(6)移动至导料机构(1)下时停止并接收玻璃液料滴、压制成型再模具冷却，以及移动时将装有玻璃件的下模具(6)移动至下一工位进行外冷却或脱模；所述上模具(7)包括冷却装置(701)和模型部(702)，所述冷却装置(701)的中心设有中间冷却进风管(703)，所述中间冷却进风管(703)的左右两边设有四周冷却进风管(704)，所述中间冷却进风管(703)和四周冷却进风管(704)的上端连接上风管(717)，所述上风管(117)与冷风气源连接，所述冷却装置(701)的下端设有多个呈环形分布的第一出风口(705)，所述第一出风口(705)用于将四周冷却进风管(704)的冷风引入冷却装置(701)与模型部(702)之间的腔体(706)，所述腔体(706)为一端封闭、另一端敞口的形状，所述模型部(702)的下表面为上模型面(708)，所述上模型面(708)用于形成绝缘子的形状，所述模型部(702)上设有若干呈环形分布的气孔(707)，所述气孔(707)用于将腔体(706)内的冷风引出至绝缘子件，所述模型部(702)包括帽形头部(709)和伞裙部(710)，所述帽形头部(709)内设有第一凹槽(711)，所述中间进风管(703)伸入第一凹槽(711)内；所述上模具(7)一侧还设有定位柱(716)，所述定位柱(716)用于连接并定位冷却装置(701)、模型部(702)和下模具(6)。
2.根据权利要求1所述的一种玻璃绝缘子的压制成型装置，其特征在于，所述下模具(6)为可拆卸结构，包括第一半模具(601)、第二半模具(602)和底座(603)，所述第一半模具(601)和第二半模具(602)的内部结构对称，外部设有对称的锁紧部(605)，所述第一半模具(601)和第二半模具(602)上分别设有第一安装部(606)和第二安装部(607)，所述第一安装部(606)和第二安装部(607)设有纵向的安装孔(608)，可通过安装孔(608)内设置的转轴(611)而使第一半模具(601)和第二半模具(602)在底座(603)上旋转从而实现第一半模具(601)和第二半模具(602)的开合，所述第一半模具(601)和第二半模具(602)闭合可形成下模型面(612)；所述转轴(611)为内部空心的结构，所述定位柱(716)可伸入转轴(611)内部从而将上模具(7)和下模具(6)连接并定位。
3.根据权利要求2所述的一种玻璃绝缘子的压制成型装置，其特征在于，所述转盘(4)上还设有开模装置(402)，所述开模装置(402)包括第一气缸(405)和第一活塞杆(406)，所述第一活塞杆(406)与锁紧部(605)连接，所述第一气缸(405)固定在转盘(4)上，所述第一活塞杆(406)可在第一气缸(405)的作用下收缩带动第一半模具(601)和第二半模具(602)绕转轴(611)旋转而打开，或在第一气缸(405)的作用下伸长带动第一半模具(601)和第二半模具(602)绕转轴(611)旋转而闭合。
4.根据权利要求3所述的一种玻璃绝缘子的压制成型装置，其特征在于，所述转盘(4)上还设有锁模机构(401)，所述锁模机构(401)设置在转盘(4)的外周，包括锁紧件(403)和与锁紧件(403)连接推力装置(404)，所述第一安装部(606)和第二安装部(607)的相对一侧分别设有第三安装部(609)和第四安装部(610)，所述锁紧件(403)的内部结构与第三安装部(609)和第四安装部(610)组成的形状匹配且可在推力装置(404)的推力作用下将锁紧件(403)第三安装部(609)和第四安装部(610)锁紧。
5.根据权利要求1所述的一种玻璃绝缘子的压制成型装置，其特征在于，所述转盘(4)与间歇运动机构(8)连接，所述间歇运动机构(8)包括依序连接的电机(801)、不完全齿轮(802)和从动齿轮(803)，所述电机(801)用于驱动不完全齿轮(802)转动，所述从动齿轮(803)上具有若干与不完全齿轮(802)轮齿相啮合的轮齿，所述从动齿轮(803)与转盘(4)连接。
6.根据权利要求1所述的一种玻璃绝缘子的压制成型装置，其特征在于，所述冲压装置(2)为气动冲压装置，包括第二气缸(201)、第二活塞杆(202)、行程调节螺母(203)和活动压板(204)，所述行程调节螺母(203)设置在第二活塞杆(202)的上端，所述活动压板(204)设置在第二活塞杆(202)的下端，所述活动压板(204)的下端连接上模具(7)。
7.根据权利要求1所述的一种玻璃绝缘子的压制成型装置，其特征在于，所述模型部(702)内设有若干导热柱(715)，所述导热柱(715)与第一出风口(705)相对且间隔设置。
8.根据权利要求1所述的一种玻璃绝缘子的压制成型装置，其特征在于，所述模型部(702)内设有若干第二凹槽(712)，所述第二凹槽(712)位于上模型面(708)的相邻伞棱模型之间，所述第二凹槽(712)底部设有呈环形分布的气孔(707)。
9.根据权利要求8所述的一种玻璃绝缘子的压制成型装置，其特征在于，所述模型部(702)内还设有若干风管(714)，所述风管(714)一端与第一出风口(705)连接，另一端伸入第二凹槽(712)内。
10.根据权利要求1所述的一种玻璃绝缘子的压制成型装置，其特征在于，所述转盘(4)通过固定支架(9)固定且可绕固定支架(9)旋转，所述导料机构(1)、冲压装置(2)和冷吹风装置(3)固定在固定支架(9)上，所述固定支架(9)上还设有位移检测装置(10)，用于检测冲压装置(2)是否发生位移。
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