CN115985660A - 一种变压器用静电环骨架的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于绝缘产品生产技术领域，公开了变压器用静电环骨架的制备方法，本方法通过利用裁剪好上胶纸对处理好的待加工纸板进行粘接，然后通过贴合、干燥和骨架加工生产得到静电环骨架。本发明通过利用固体粘接剂替代液体粘接剂，同时优化生产工艺流程和参数，保证了产品的质量，提高了加工效率，降低了生产成本。
Description
技术领域
本发明属于绝缘产品生产技术领域，具体涉及一种变压器用静电环骨架的制备方法。
背景技术
静电环是变压器线圈中重要的组成部分，为了使绕组端部的电场分布均匀，避免在最大冲击电压下被击穿往往在绕组的端部布置静电环；静电环骨架，是静电环结构中重要组成部分，在静电环中起支撑作用，静电环骨架质量的优劣直接影响静电环的性能，目前制作卷制静电环骨架为多层纸板整体涂胶粘接，粘接用胶主要使用液态胶水，液态胶水中往往含有大量的水分，水分的增加又会增加骨架的加工周期，因为需要在涂胶后进行干燥，干燥时，骨架会收缩，如骨架干燥不彻底，静电环包扎完毕后会造成静电环短路环及绝缘包扎松散，影响产品质量；对于稍微厚点的静电环骨架，则需要进行多次的涂胶、干燥工序，又会造成静电环的加工效率非常低下。因此急需一种新的制作工艺解决上述问题。
发明内容：
本发明所要解决的技术问题是：提供一种变压器用静电环骨架的制备方法，克服了现有技术中的缺陷，通过利用固体粘接剂替代液体粘接剂，同时优化生产工艺流程和参数，保证了产品的质量，提高了加工效率，降低了生产成本。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
一种变压器用静电环骨架的制备方法，包括以下步骤：
a.开料：按产品要求选择待加工纸板的厚度，按尺寸计算纸板长度及宽度尺寸(设有余量)，实施裁剪；
b.纸板处理：将纸板放置到烘干装置中烘干至水分降至1％以下，停止烘干；并对纸板进行降温；
c.粘接：先根据纸板的长度和宽度尺寸提前裁切好上胶纸(固体粘接剂)，然后将步骤b处理过的纸板根据长度尺寸由短至长，由内向外依次平铺摞放，摞放按一层纸板一层上胶纸的顺序进行，仅相邻层纸板层间摞放上胶纸，并保证各层纸板及上胶纸的一端头平齐，摞放完毕后使用F夹夹持固定；
d.贴合：将步骤c固定好的纸板立起围制到模具上，并使用收紧带辅助紧固，使纸板与模具进一步贴合，待纸板与模具基本贴合时，将步骤c中用于夹持的F夹释放，最后再使用收紧带紧固将纸板与模具充分贴合；
e.干燥：将纸板连同模具放置到烘干装置中进行干燥，干燥时间t(min)＝纸板厚度*10min；干燥完毕后使用鼓风机进行降温；
f.骨架加工：将步骤e降温后的骨架毛胚从模具上取下，按样板裁剪至成品尺寸，并进行修整和清理，得到静电环骨架。将静电环骨架进行铜编织带、皱纹纸等的包扎即可得到静电环成品。
优选的，所述的步骤b中烘干温度为110℃～120℃，降温至40℃。
优选的，所述的步骤c中的上胶纸为401酚醛双面上胶纸。常州市迪英绝缘材料有限公司提供。
优选的，所述的步骤d中利用收紧带进行收紧时，使用橡胶榔头不断敲击纸板，以使各层纸板受力均匀。该过程可以使纸板与纸板，纸板与模具贴合良好。
在步骤c和步骤d的处理过程中，纸板铺设到胎膜上时形成的是开口的环状，最终成型时，各纸板的开口处需要对齐，以保证各层纸板在收紧时充分受力，减少出现裂缝的概率。
优选的，所述的步骤e中烘干温度为110℃～120℃，降温至40℃。
优选的，所述的步骤b和步骤e中的烘干装置相同，均为热风循环烘箱或真空烘箱。
优选的，所述的步骤b和步骤e中均采用鼓风机进行降温。
优选的，所述的步骤f中使用手电刨、角磨机对骨架毛胚进行修整和清理。
由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
本发明通过采用固体粘接剂(上胶纸)替换原生产工艺中的液体粘接剂(酪素胶)，并因此大幅度的优化生产工艺流程和参数，克服了原生产工艺中因液体粘接剂中水分多(酪素胶中水分含量约75％)，需要烘干，而烘干时，如干燥不彻底，线圈组装再次干燥时会引起骨架再次收缩，造成终产品静电环短路等质量问题，还克服了因为烘干及降温需要耗费工时和能源，严重影响加工效率和生产成本的问题；特别是对厚度大产品的生产，原生产工艺需要多段拼接，每段拼接都需要涂胶、干燥、降温等工序，本发明的优势更加突出；从具体的数据上可以看出，本发明的产品的质量明显优于现有技术同等产品的质量，并且生产时间仅为现有技术的三分之一或更少，特别是干燥时间的缩短或干燥次数的降低，明显的提高了生产效率和降低了能耗。
综上所述，本发明显著的缩短了生产时间，降低了能耗，提高了生产效率。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的技术方案进一步描述：
实施例一:现有技术500KV电压静电环骨架的制作方法一(
(mm内径)/1496(mm外径)×457(mm大头尺寸)/140(mm小头尺寸)-410(mm开口尺寸,是成环后大头与小头之间的距离，该距离为加工成型后的开口距离))：
1、开料：按图纸尺寸计算纸板长度及宽度尺寸，配料厚度构成为t6×6+t5×2(t为纸板厚度，准备6块厚6mm的纸板，2块厚5mm的纸板)，具体尺寸如下：
2、纸板加湿、保湿：使用喷雾器将上述纸板按0.5kg/m2均匀加湿纸板，并使用塑料膜覆盖，保湿24h；
3、干燥定型：将保湿的纸板按顺序使用绑扎带绑缚到模具上，放入真空烘箱(真空度≤300Pa)对纸板进行定型，120℃干燥24h后结束，并对纸板进行降温，降温至40℃以下；
4.将骨架总厚度分成内层24(6×4)和外层22(6×2+5×2)两个厚度组合，优先对内层24mm进行涂胶，最内层纸板与模具接触不涂胶，最外层纸板外层不涂胶，中间两层纸板内外层均需涂胶，涂胶完毕使用收紧带绑缚到模具上放入真空干燥烘箱(真空度≤300Pa)，120℃干燥20h，并降温至40℃以下；
5.将收紧带从涂胶后的纸板上卸下，以此涂胶干燥后的纸板为胎模将剩余4层纸板(外层22(6×2+5×2))依次涂胶，靠近胎模的一张纸板内层不涂胶，最外层纸板的外层不涂胶，中间层纸板内外层均需涂胶，涂胶完毕后将纸板放入真空干燥烘箱干燥24h，并降温至40℃以下；
6.降温完毕的骨架毛胚增加一定的裁切余量进行大小头的锯切(锯切大小头的目的是提高二次干燥效率)，并再次将骨架绑缚到模具上放入真空干燥烘箱，干燥至骨架毛胚重量基本不再发生变化，干燥时间24h，并降温至40℃以下；
7.根据尺寸进行大小头的裁切，经测量骨架的厚度与配料厚度基本一致约46.2mm，使用磨光机处理尖角毛刺，将两部分大小头对齐后使用F夹夹紧，在距离端面50mm位置分别钻孔，并攻丝，然后拧入纸质螺杆，再使用倒角机加工引线斜坡，使用手枪钻加工引线孔，使用倒角机将棱边圆角加工至图纸要求尺寸。
实施例二:本发明500KV电压静电环骨架的制作方法(规格同实施例一，厚46mm)：
1.开料：按图纸尺寸计算纸板长度及宽度尺寸，配料厚度构成为t3*15，具体尺寸如下(因为上胶纸很薄，基本不占有厚度，并且纸板本身含有一定的水分，烘干后厚度会有一定的收缩，所以选料时使用15张3mm厚度纸板进行制作)：
根据第一层至第十四层纸板的长度和宽度尺寸裁切上胶纸；
2.干燥：将纸板放置到真空干燥烘箱中(真空度≤300Pa)，120℃干燥12h，并降温至40℃以下，为提高干燥效率，干燥时各层纸板间夹放间隔撑条；
3、将长度尺寸最短的纸板平铺放置，表面铺设准备好的上胶纸，上胶纸两端头与纸板端头对齐，根据纸板由短及长的顺序依次摞放，相邻纸板层间夹放一层上胶纸，确保上各层上胶纸与纸板端头对齐；
4、使用F夹将纸板的一端头夹持紧固，确保纸板与上胶纸的相对位置不发生位移；
5、将纸板立放围制到模具上，使用收紧带绑扎，待收紧至纸板与模具基本贴合时，释放F夹，收紧过程，为使各层纸板受力均匀，需使用橡胶榔头不断敲击纸板，不断收紧纸板确保纸板层间，纸板与模具贴好良好；
6、将绑扎好纸板的模具放置到真空干燥烘箱中，干燥时间设置460min，真空度≤300Pa，温度设置120℃，干燥结束后使用鼓风机降温至40℃，最后根据图纸尺寸进行骨架的加工(加工完毕后无需进行二次干燥，可直接进行静电环的包扎)。
实施例三:现有技术加工常规静电环骨架
1、开料:按图纸尺寸计算纸板长度及宽度尺寸，配料厚度构成为t6×5，具体尺寸如下：
2、纸板加湿、保湿：使用喷雾器按0.5kg/m2均匀加湿纸板，并使用塑料膜覆盖，保湿24h；
3、干燥定型:将保湿的纸板按顺序使用绑扎带绑缚到模具上，放入真空烘箱(真空度≤300Pa)对纸板进行定型，120℃干燥24h后结束，并对纸板进行降温；
4、将纸板从模具上取下，先将内层纸板围制到模具上，在纸板的外边面涂布酪素胶水，再按顺序依次将纸板围制到模具上，纸板间需涂布酪素胶水，最外层纸板的外表面不涂胶；
5、涂胶结束后，使用收紧带紧固纸板，然后放入真空干燥烘箱，真空度≤300Pa)，120℃干燥20h，并降温至40℃以下；
6、降温完毕的骨架毛胚增加一定的裁切余量进行大小头的锯切(锯切大小头的目的是提高二次干燥效率)，并再次将骨架绑缚到模具上放入真空干燥烘箱(真空度≤300Pa)，120℃干燥至骨架毛胚重量基本不再发生变化，干燥时间20h，并降温至40℃以下；
7、最后根据图纸尺寸进行骨架的加工。
实施例四:本发明加工常规静电环骨架(规格同实施例三，厚度30mm)：
a.开料：按图纸尺寸计算纸板长度及宽度尺寸，配料厚度构成为t3×10，具体尺寸如下：
根据第一层至第九层纸板的长度和宽度尺寸裁切上胶纸；
2.干燥：将纸板放置到真空干燥烘箱中，(真空度≤300Pa)，120℃干燥12h，并降温至40℃以下，为提高干燥效率，干燥时各层纸板间夹放间隔撑条；
3、将长度尺寸最短的纸板平铺放置，表面铺设准备好的上胶纸，上胶纸两端头与纸板端头对齐，根据纸板由短及长的顺序依次摞放，相邻纸板层间夹放一层上胶纸，确保上各层上胶纸与纸板端头对齐；
4、使用F夹将纸板的一端头夹持紧固，确保纸板与上胶纸的相对位置不发生位移；
5、将纸板立放围制到模具上，使用收紧带绑扎，待收紧至纸板与模具基本贴合时，释放F夹，收紧过程，为使各层纸板受力均匀，需使用橡胶榔头不断敲击纸板，不断收紧纸板确保纸板层间，纸板与模具贴好良好；
6、将绑扎好纸板的模具放置到真空干燥烘箱中，干燥时间设置300min，真空度≤300Pa，温度设置120℃，干燥结束后使用鼓风机降温至40℃，最后根据图纸尺寸进行骨架的加工(加工完毕后无需进行二次干燥，可直接进行静电环的包扎)。
各实施例产品测试结果:
将实施例一至四中本发明制作的46mm、30mm厚静电环骨架与现有技术制作的静电环骨架的工艺参数、产品品质进行对比，得到的数据如表1：
表1本发明和现有技术的生产工艺和产品检验结果数据比较
注：厚度测量是指干燥后重量基本不再发生变化的情况下进行的；粘接质量指纸板件的结合情况，有无明显裂缝；样件水分指从裁切的边料上相同位置取样，进行再次彻底干燥进行水分检测的数据；封闭空腔存在概率指上下端面粘接良好而中间出现粘接不良问题的概率。
结论：通过以上对比可以看出，本发明制备的产品与现有技术的产品相比较，在烘箱干燥能力不变的情况下，本发明制作的骨架干燥更彻底，纸板间粘合更好，同时，生产周期大大缩短，大幅提高了生产效率，从而显著的降低了能源消耗，并能满足各电压等级变压器对静电环质量的要求。
应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
Claims (8)
1.一种变压器用静电环骨架的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
a.开料：按产品要求选择待加工纸板的厚度，按尺寸计算纸板长度及宽度尺寸，实施裁剪；
b.纸板处理：将纸板放置到烘干装置中烘干至水分降至1％以下，停止烘干；并对纸板进行降温；
c.粘接：先根据纸板的长度和宽度尺寸提前裁切好上胶纸，然后将步骤b处理过的纸板根据长度尺寸由短至长，由内向外依次平铺摞放，摞放按一层纸板一层上胶纸的顺序进行，仅相邻层纸板层间摞放上胶纸，并保证各层纸板及上胶纸的一端头平齐，摞放完毕后使用F夹夹持固定；
d.贴合：将步骤c固定好的纸板立起围制到模具上，并使用收紧带辅助紧固，使纸板与模具进一步贴合，待纸板与模具基本贴合时，将步骤c中用于夹持的F夹释放，最后再使用收紧带紧固将纸板与模具充分贴合；
e.干燥：将纸板连同模具放置到烘干装置中进行干燥，干燥时间t＝纸板厚度*10min；干燥完毕后使用鼓风机进行降温；
f.骨架加工：将步骤e降温后的骨架毛胚从模具上取下，按样板裁剪至成品尺寸，并进行修整和清理，得到静电环骨架。
2.如权利要求1所述的变压器用静电环骨架的制备方法，其特征在于：所述步骤b中烘干温度为110℃～120℃，降温至40℃。
3.如权利要求1所述的变压器用静电环骨架的制备方法，其特征在于：所述步骤c中的上胶纸为401酚醛双面上胶纸。
4.如权利要求1所述的变压器用静电环骨架的制备方法，其特征在于：所述步骤d中利用收紧带进行收紧时，使用橡胶榔头不断敲击纸板，以使各层纸板受力均匀。
5.如权利要求1所述的变压器用静电环骨架的制备方法，其特征在于：所述步骤e中烘干温度为110℃～120℃，降温至40℃。
6.如权利要求1所述的变压器用静电环骨架的制备方法，其特征在于：所述步骤b和步骤e中的烘干装置相同，均为热风循环烘箱或真空烘箱。
7.如权利要求1所述的变压器用静电环骨架的制备方法，其特征在于：所述步骤b和步骤e中均采用鼓风机进行降温。
8.如权利要求1所述的变压器用静电环骨架的制备方法，其特征在于：所述步骤f中使用手电刨、角磨机对骨架毛胚进行修整和清理。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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