[发明专利]一种用于大吨位的复合绝缘子芯棒的制造设备和生产工艺

权利要求书

1.一种复合绝缘子芯棒的制造设备，包括芳纶纤维纱架（1）、玻璃纤维导纱架（4），其特征在于，芳纶纤维纱架（1）通过芳纶纤维导纱架（2）连接等离子体发生器及烘干器一体机（5），同时与玻璃纤维纱架（3）通过玻璃纤维导纱架（4）并联连接混杂纤维导纱架（6），混杂纤维导纱架（6）连接带温控的封闭式浸胶器（7），带温控的封闭式浸胶器（7）通过注胶口阀门（14）连接带温控的环氧基胶料脱气搅拌釜（13），带温控的封闭式浸胶器（7）连接辅层设计分纱器（8），带温控的封闭式浸胶器（7）设有排胶口阀门（15）及胶液观察窗（16），辅层设计分纱器（8）连接带温控的分区模具加热系统（9），带温控的分区模具加热系统（9）与带温控的二次固化加热烘箱（10）、机械牵引系统（11）、定尺切割器（12）依次连接；

所述的辅层设计分纱器（8）为两个高强度尼龙圆板组成的多孔排纱板，多孔排纱板厚度为15mm，直径为250mm，多孔排纱板上具有芳纶纤维专用孔和玻璃纤维专用孔，芳纶纤维专用孔和玻璃纤维专用孔的孔径大小不同，玻璃纤维专用孔的孔径为7mm，芳纶纤维专用孔的孔径为5mm。

2.根据权利要求1所述的一种复合绝缘子芯棒的制造设备，其特征在于，所述的等离子体发生器及烘干器一体机（5），为低温1兆等离子体发生器和5千瓦的红外线加热器组成的一体机，低温等离子体发生器的开口尺寸为宽400mm×高150mm，芳纶纤维通过时，开启低温等离子发生器，使芳纶纤维表面的氧和氮的极性基团含量增加，红外线加热器的开口尺寸也为宽400mm×高150mm，其控制温度为60℃，目的是使芳纶纤维和环氧树脂基在相互浸润时更加快速，具有更大的界面粘结性能。

3.根据权利要求1所述的一种复合绝缘子芯棒的制造设备，其特征在于，所述的带温控的环氧基胶料脱气搅拌釜（13），是旋转伞型脱气搅拌装置，电机安装于上端，电机转速1200转/分钟，容积380升，有三个进料口，分别用于双酚A环氧树脂，双酚F环氧树脂和甲基四氢苯酐固化剂及促进剂甲基咪唑加注原料,四种原材料按重量份数比为：双酚A环氧树脂：50份，双酚F环氧树脂：50份，甲基四氢苯酐固化剂：85份，甲基咪唑：1.5份。

4.根据权利要求1所述的一种复合绝缘子芯棒的制造设备，其特征在于，所述的分区模具加热系统（9），模具的直径为Φ40mm，模具的总长度为12000mm，分区模具加热系统的三个区的区间长度均为400mm，三个区的加热功率为1千千瓦，三个区的温度控制为：进口110℃，中区175℃，出口160℃。

5.根据权利要求1所述的一种复合绝缘子芯棒的制造设备，其特征在于，所述的带温控的二次固化加热烘箱（10），其圆形的内腔直径为350mm，其总长度为5000mm，加热功率为5千千瓦，加热温度控制为150℃。

6.一种用于大吨位的复合绝缘子芯棒的生产工艺，所述的复合绝缘子芯棒按质量比包括以下组成：玻璃纤维：35～45%，芳纶纤维：55～65%，其特征在于，生产工艺包括以下步骤：

1）选用4800TEX的芳纶纤维288团，放置在芳纶纤维纱架（1）；

2）选用4800TEX的无碱拉挤专用玻璃纤维192团，放置在玻璃纤维纱架（3）；

3）将芳纶纤维纱架（1）的纤维，全部抽头穿过芳纶纤维导纱架（2），依次穿过等离子体发生器及烘干器一体机（5），依次穿过混杂纤维导纱架（6），芳纶纤维的直径为5mm；

4）将玻璃纤维纱架（3）的纤维，全部抽头依次穿过玻璃纤维导纱架（4），依次穿过混杂纤维导纱架（6），玻璃纤维的直径为7mm；

5）打开带温控的封闭式浸胶器（7）两端带孔的端盖，端盖上有大小不同的孔，芳纶纤维的直径和玻璃纤维的直径大小不一样，玻璃纤维的直径为7mm，芳纶纤维的直径为5mm，有序地将芳纶纤维和玻璃纤维依次穿过，完后密封好两端端盖；

6）有序地将芳纶纤维和玻璃纤维依次穿过辅层设计分纱器（8）；

7）有序地将芳纶纤维和玻璃纤维穿过带温控的分区模具加热系统（9）；

8）有序地将芳纶纤维和玻璃纤维穿过带温控的二次固化加热烘箱（10）和机械牵引系统（11）；

9）关闭带温控的环氧基胶料脱气搅拌釜（13）上的出胶阀门，把其温度设定在45℃，开启加热开关，待温度达到45℃后，再给搅拌釜中按一定的比例组分加入环氧树脂和固化剂胶料，再开启搅拌电机开关，充分搅拌脱气后静置，恒温保持45℃待用；

10）设定好各个加热设备的控制温度后，开启所有的加热系统的开关开始加热，等离子体发生器及烘干器一体机（5）的烘干器控制温度为60℃，封闭式浸胶器（7）的控制温度为45℃，分区模具加热系统（9）控制温度为进口110℃，中区175℃，出口160℃，带温控的二次固化加热烘箱（10）控制温度为150℃；

11）关闭好带温控的封闭式浸胶器（7）上的排胶口阀门（15），依次打开封闭式浸胶器（7）上的注胶口阀门（14），再打开环氧基胶料脱气搅拌斧（13）上的出胶阀门，环氧基胶料脱气搅拌斧（13）上的出胶阀门与带温控的封闭式浸胶器（7）上的注胶口阀门（14）用透明软塑料胶管连接，开始给带温控的封闭式浸胶器（7）注胶，注意观察胶液观察口，待胶液完全浸过浸胶器的纤维后，关闭注胶口阀门（14）；

12）观察带温控的分区模具加热系统（9）的温度，达到设定的工艺温度后，启动机械牵引系统（11）的运行开关，产品速度控制在100毫米/分钟；

13）待固化的芯棒产品出了模具后，在速度正常连续生产后，再次打开注胶口阀门（14），通过阀门旋转量来控制进胶量，以保证充足的胶量使纤维浸透；

14）待固化的芯棒产品通过了二次固化加热烘箱（10），再通过了机械牵引系统（11），再通过了定尺切割器（12）后，在芯棒产品常温下用千分尺测量直径公差，要求达到标准控制的范围内；

15）将定尺切割的芯棒产品，按照相关标准取样进行各种电气和机械性能的检测，执行标准为GB/T19519和IEC61109。