[發明專利]復合材料絕緣傳動構件整體成型工藝及絕緣傳動構件

無效

• 申請號: 200810031048.3
• 申請日: 2008-04-11
• 公開（公告）號: CN101259754A
• 公開（公告）日: 2008-09-10
• 發明（設計）人: 張長安;付智軍
• 申請（專利權）人: 張長安;付智軍
• 主分類號: B29C70/74
• 分類號: B29C70/74;F26B7/00;B29C45/02;C08L63/00;C08J5/08;F26B5/04;B29K309/08;B29L31/36
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所
• 代理人: 趙洪

技術領域

本發明涉及高壓電力設備上的絕緣傳動部件，尤其涉及復合材料絕緣傳動構件整體成型工藝以及高壓斷路器上傳遞拉伸、扭轉載荷的絕緣傳動構件。

背景技術

絕緣扭桿、絕緣拉桿等絕緣傳動構件是高壓斷路器、GIS等電力設備上的關鍵部件，質量好壞直接影響上述設備乃至整個電網運行的可靠性與安全性。所以，高壓斷路器等設備的生產廠家都對絕緣扭桿、絕緣拉桿等絕緣傳動構件提出了較高的機械性能與電氣性能要求。

目前，高壓斷路器等設備使用的傳遞扭力的絕緣扭桿大多是氧化鋁填充環氧樹脂澆鑄體鑲嵌金屬嵌件形式制品，該種結構形式產品不能承受大力矩載荷，且環氧樹脂澆鑄體的質量分散性大，產品必須嚴格檢驗，即使如此，設備運行的可靠性也不高。如果采用真空浸漬管粘結金屬嵌件形式的產品，測試結果顯示，受到膠粘劑性能的限制，這種粘結方式生產的產品的金屬附件的粘結強度也不能滿足大扭轉載荷的要求。

高壓斷路器等設備使用的傳遞拉力的絕緣拉桿大多采用無堿玻璃纖維增強環氧樹脂復合材料管為絕緣體，該復合材料管采用真空壓力浸膠工藝生產，按設計要求截取一定長度，復合材料管兩端與金屬嵌件之間靠膠粘劑粘結。為了提高粘結強度，有人在金屬嵌件上加工出多條深度為0.3～0.7mm環形溝槽，將絕緣管與金屬嵌件接觸的部分加工粗糙，表面粗糙度Ra為12.5～50μm，然后在二者之間填充環氧膠粘劑，將二者粘結在一起。受到膠粘劑性能的限制，這種粘結方式生產的產品的機械性能仍然偏低，不能滿足高機械負荷的開關設備的使用要求。同時，受到粘結工藝的限制，絕緣管與金屬嵌件的粘結過程容易產生膠粘劑流掛和填充不滿等質量隱患。

發明內容

本發明要解決的技術問題是彌補現有技術的不足，提供一種可提高產品機械性能和質量穩定性、降低產品孔隙率的復合材料絕緣傳動構件整體成型工藝，以及抗拉、抗扭能力強的絕緣傳動構件。

一種復合材料絕緣傳動構件整體成型工藝，其步驟為：

(1)、芯模組裝與鋪層設置：在芯模的兩端分別套設并固定一金屬嵌件，將增強材料鋪層卷繞在芯模和金屬嵌件的外表面后裝入模具中，所述增強材料包括無堿玻璃纖維、無堿玻璃纖維布和滌綸布；

(2)、真空干燥處理：使模具中壓力在100Pa以下、溫度在80～110℃之間，保持該條件，對增強材料進行真空干燥處理2～5小時；

(3)、樹脂注射：在模具中壓力為500～1500Pa的條件下，利用樹脂傳遞模塑注射機將樹脂注入模腔，封閉模具與真空系統相連的一端，調整注射機使模具內液壓達到1.5～4.5MPa，保持20～60分鐘；

(4)、固化與脫模：將充滿樹脂的模具一端封閉，另一端敞口放置在加熱爐中，在0.4～0.8MPa的壓力下加熱固化，固化溫度程序為：從室溫升溫到80～100℃，保溫1.5～2.5小時；繼續升溫到120～140℃，保溫1.5～2.5小時；再升溫到155～165℃，保溫2.0～3.5小時，泄壓，自然降至室溫，取出模具，脫模，得到兩端帶金屬嵌件的復合材料坯體；

(5)、后加工和附件組裝：用車削加工方法去掉產品坯體兩端金屬嵌件上的樹脂和復合材料余量，將連接附件裝配在金屬嵌件上成為絕緣傳動構件成品。

所述步驟(3)中，樹脂由A、B兩種組份混合而成，其中A組份包括環氧樹脂、環氧樹脂活性增韌劑和偶聯劑，其質量配比為：環氧樹脂1000份、環氧樹脂活性增韌劑45～55份、偶聯劑10～20份；B組分包括酸酐和促進劑，其質量配比為：酸酐1000份、促進劑2～8份；樹脂在注入模具的同時完成A、B兩組分的混配，其配比為A∶B＝1∶0.75～0.90。

所述步驟(1)中，金屬嵌件上與絕緣復合材料的結合處開設有溝槽，卷繞增強材料時，用無堿玻璃纖維布和無堿玻璃纖維填滿金屬嵌件上的溝槽，并包覆于金屬嵌件和芯模的外表面。

所述步驟(1)中，固定金屬嵌件與卷繞增強材料的芯模采用金屬制作，最終從產品坯體中脫出形成管狀絕緣傳動構件，或者采用無堿玻璃纖維增強環氧樹脂復合材料制作，最終保留在產品坯體中形成棒狀絕緣傳動構件。

一種整體成型的帶嵌件的復合材料絕緣傳動管，它包括整體成型的帶金屬嵌件部的復合材料絕緣管以及連接附件，所述金屬嵌件部位于復合材料絕緣管的兩端并鑲嵌于管體上，連接附件通過金屬嵌件部與復合材料絕緣管相連。