[發(fā)明專利]一種嵌套式絕緣套筒及其制備方法

有效

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• 申請日: 2019-04-01
• 公開（公告）號: CN109887690B
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張冬玥;黨鵬;王永軍;曾元松;吳為;劉寶勝
• 申請（專利權(quán)）人: 西北工業(yè)大學(xué);中國航空工業(yè)集團公司北京航空制造工程研究所
• 主分類號: H01B17/58
• 分類號: H01B17/58;H01B17/60;H01B17/66;H01B19/00;H01B19/02;H01B19/04
• 代理公司: 西北工業(yè)大學(xué)專利中心 61204
• 代理人: 慕安榮

一種嵌套式絕緣套筒及其制備方法。所述嵌套式絕緣套筒由多層開口套筒相互嵌套組合而成，并使各相互嵌套的開口套筒的開口之間錯位；所述各相互嵌套的開口套筒圓周表面之間固接。所述的開口套筒由基體于制備該基體內(nèi)圓周表面和外圓周表面分制備有耐高溫陶瓷涂層組成。所述嵌套式絕緣套筒的內(nèi)徑略大于待套接螺栓的外徑。本發(fā)明所采用的多層嵌套結(jié)構(gòu)形式，在外層套筒破損的情況下仍能阻斷電流向內(nèi)傳導(dǎo)，增強了絕緣的可靠性，并且在900℃高溫時仍具有200MPa的高強度。本發(fā)明還具有結(jié)構(gòu)簡單、制作方便和易于安裝的特點。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及高溫絕緣技術(shù)領(lǐng)域，高達900℃，具體一種用于螺栓連接結(jié)構(gòu)的絕緣套筒及其制備方法。

背景技術(shù)

螺栓在工程實際中使用極其廣泛，也有很多機械系統(tǒng)中對螺栓有著高強度、耐高溫且絕緣的要求。對于高強度且耐高溫的要求，一般通過改善螺栓的材質(zhì)來實現(xiàn)；對于絕緣性要求，目前常用的方法有使用絕緣材料制作螺栓及在螺栓表面覆蓋絕緣涂層兩種。但當同時需要高強度、耐高溫和良好絕緣性能要求時，往往難以找到符合要求的材質(zhì)，而覆蓋涂層的方法中，涂層強度較低，容易磨損或脫落，影響螺栓絕緣性能。

針對上述問題，中國專利CN103807268A“一種絕緣螺栓”通過螺栓本體和絕緣體的相互結(jié)合實現(xiàn)良好的絕緣性能，此種螺栓經(jīng)濟成本低且適用范圍廣，但不足之處在于其難以在高溫環(huán)境下工作；中國專利CN201475994U“整體成型陶瓷耐磨套筒”通過陶瓷粘合劑將多個分段陶瓷套緊密粘合于基材外圍，具有耐磨損的優(yōu)點，但不足之處在于其脆性大，易碎。中國專利CN104404434A“一種金屬材料表面的陶瓷涂層及其制備方法”采用等離子噴涂技術(shù)在金屬材料表面形成一種厚且高致密陶瓷涂層，具有耐高溫、耐腐蝕和絕緣性能優(yōu)良等優(yōu)點，但不足之處在于陶瓷涂層容易剝落。中國專利CN106977222A“一種短纖維增強碳化硅陶瓷基復(fù)合材料的制備方法”利用高粘度纖維分散劑實現(xiàn)優(yōu)良力學(xué)性能，增強材料的韌性，但不足之處在于其技術(shù)要求較高，成本較高。美國專利US20140230566A1“BOLT SLEEVE”提供了一種螺栓套筒，采用塑料材質(zhì)，可平衡待螺栓連接在一起的部件的公差，具有良好的絕緣性能，同時制作過程簡單且成本低，但不足之處在于其難以耐高溫。

發(fā)明內(nèi)容：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)中螺栓難以兼顧耐高溫、高強度以及優(yōu)良絕緣性能要求的不足，本發(fā)明提出一種嵌套式絕緣套筒及其制備方法。

所述嵌套式絕緣套筒由多層開口套筒相互嵌套組合而成，并使各相互嵌套的開口套筒的開口之間錯位；所述各相互嵌套的開口套筒圓周表面之間固接。所述的開口套筒由基體于制備該基體內(nèi)圓周表面和外圓周表面分制備有陶瓷涂層組成。所述嵌套式絕緣套筒的內(nèi)徑略大于待套接螺栓的外徑。

相互嵌套時，由外及內(nèi)，使第一層開口套筒的開口與第二層開口套筒的開口之間對稱的分布在該嵌套式絕緣套筒的圓周上，使第三層開口套筒的開口與第四層開口套筒的開口之間亦對稱的分布在該嵌套式絕緣套筒的圓周上，并使在所述嵌套式絕緣套筒圓周上相鄰的開口套筒的開口之間的夾角為90°。以此類推，將多層開口套筒相互嵌套成為嵌套式絕緣套筒。

所述基體的厚度為1mm，所述陶瓷涂層的厚度為100μm。

所述各層開口套筒之間通過粘結(jié)劑固接。

本發(fā)明提出的制作所述嵌套式絕緣套筒的具體過程是：

步驟1，制作開口套筒基體：

根據(jù)嵌套的層數(shù)，將基材薄板切割為多塊小薄板，并將各小薄板分別卷制成為筒狀，并且各筒的圓周上均有一處開口，得到開口套筒基體。各所述開口套筒基體的內(nèi)徑與待套接螺栓的外徑相同；所述各層開口套筒基體的外徑由外及內(nèi)依次減小1mm，并使位于最內(nèi)層的開口套筒的內(nèi)徑略大于戴套接螺栓的外徑。

步驟2，制備陶瓷涂層漿料：