[發明專利]一種防污閃、抗冰凍復合絕緣子表面改性裝置及方法

有效

• 申請號: 202110376944.9
• 申請日: 2021-04-08
• 公開（公告）號: CN113161089B
• 公開（公告）日: 2023-03-31
• 發明（設計）人: 文關棋;郭飛;徐一帆;王順;聶琦璐;黃宮淇
• 申請（專利權）人: 湖北工業大學
• 主分類號: H01B19/00
• 分類號: H01B19/00;H01B19/04
• 代理公司: 武漢謙源知識產權代理事務所(普通合伙) 42251
• 代理人: 尹偉

1.一種防污閃、抗冰凍復合絕緣子表面改性裝置,其特征在于，包括加工平臺(3)、隔板(7)和用于出射激光的激光頭(8)，所述加工平臺(3)上設有旋轉機構(2)，所述旋轉機構(2)上設有復合絕緣子(1)，且所述旋轉機構(2)可驅動復合絕緣子(1)周向一同轉動，所述激光頭(8)傾斜設置在復合絕緣子(1)的一側，所述激光頭(8)與加工平臺(3)之間的間距可調，且所述激光頭(8)對準復合絕緣子(1)的其中一層傘裙(4)表面，所述隔板(7)設置在所述激光頭(8)與復合絕緣子(1)之間，且所述隔板(7)可將復合絕緣子(1)的上層傘裙(4)朝向芯棒(5)一側擠壓，以使得激光頭(8)出射的激光可聚焦于復合絕緣子(1)的下層傘裙(4)表面，并對復合絕緣子(1)的下層傘裙(4)表面進行激光刻蝕處理，并在傘裙(4)表面形成粗糙的復合微納米結構。

2.根據權利要求1所述的防污閃、抗冰凍復合絕緣子表面改性裝置,其特征在于，所述旋轉機構(2)包括驅動電機和轉向盒，所述驅動電機設置在所述轉向盒的一側，且所述驅動電機的驅動端從所述轉向盒的一側伸入，并與位于所述轉向盒內的轉向機構傳動連接，復合絕緣子(1)的芯棒(5)下端向下伸入所述轉向盒內并與所述轉向機構傳動連接，所述驅動電機可驅動所述轉向機構帶動復合絕緣子(1)的芯棒(5)水平周向轉動。

3.根據權利要求1所述的防污閃、抗冰凍復合絕緣子表面改性裝置,其特征在于，所述激光頭(8)出射的激光的焦平面位于復合絕緣子(1)的多層傘裙(4)中的一層傘裙(4)表面。

4.根據權利要求3所述的防污閃、抗冰凍復合絕緣子表面改性裝置,其特征在于，所述加工平臺(3)可升降調節，以調節所述激光頭(8)與加工平臺(3)之間的間距，使得所述激光頭(8)出射的激光的焦點位于復合絕緣子(1)的多層傘裙(4)中的一層傘裙(4)表面。

5.根據權利要求1-4任一項所述的防污閃、抗冰凍復合絕緣子表面改性裝置,其特征在于，所述隔板(7)靠近復合絕緣子(1)的芯棒(5)一側表面設有軟墊(6)。

6.一種防污閃、抗冰凍復合絕緣子表面改性方法,采用權利要求1-5任一項所述的防污閃、抗冰凍復合絕緣子表面改性裝置，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

S1：將復合絕緣子表面洗凈并風干；

S2：將復合絕緣子設置與所述加工平臺(3)上的旋轉機構(2)上，并調節所述激光頭(8)的位置，使得所述激光頭(8)出射的激光的焦平面位于復合絕緣子(1)的上層傘裙(4)表面；

S3：啟動所述旋轉機構(2)并驅動復合絕緣子水平轉動，所述激光頭(8)出射激光并聚焦于復合絕緣子(1)的上層傘裙(4)表面，并對復合絕緣子(1)的上層傘裙(4)表面刻蝕，以在上層傘裙(4)表面形成粗糙的復合微納米結構；

S4：在所述激光頭(8)與復合絕緣子(1)之間插入所述隔板(7)，且所述隔板(7)將復合絕緣子(1)的上層傘裙(4)朝向芯棒(5)一側擠壓，以使得所述激光頭(8)出射的激光到達下層傘裙(4)表面；

S5：調節所述加工平臺(3)的高度，使得所述激光頭(8)出射的激光的焦平面位于復合絕緣子(1)的下層傘裙(4)表面，并對復合絕緣子(1)的下層傘裙(4)表面刻蝕，以在下層傘裙(4)表面形成粗糙的復合微納米結構；

S6：按照從上至下的順序，重復上述步驟S4至S5，直至復合絕緣子(1)的所有層傘裙(4)表面形成粗糙的復合微納米結構，移除所述隔板(7)，傘裙(4)由其自身彈性自動還原。

7.根據權利要求6所述的防污閃、抗冰凍復合絕緣子表面改性方法,其特征在于，所述步驟S3中，所述旋轉機構(2)驅動復合絕緣子水平轉動的角速度ω為：

其中，L為復合絕緣子的傘裙(4)半徑與芯棒(5)半徑之差，單位為毫米，角速度的單位為rad/s。