[发明专利]一种嵌套式绝缘套筒及其制备方法

说明书

一种嵌套式绝缘套筒及其制备方法。所述嵌套式绝缘套筒由多层开口套筒相互嵌套组合而成，并使各相互嵌套的开口套筒的开口之间错位；所述各相互嵌套的开口套筒圆周表面之间固接。所述的开口套筒由基体于制备该基体内圆周表面和外圆周表面分制备有耐高温陶瓷涂层组成。所述嵌套式绝缘套筒的内径略大于待套接螺栓的外径。本发明所采用的多层嵌套结构形式，在外层套筒破损的情况下仍能阻断电流向内传导，增强了绝缘的可靠性，并且在900℃高温时仍具有200MPa的高强度。本发明还具有结构简单、制作方便和易于安装的特点。

技术领域

本发明涉及高温绝缘技术领域，高达900℃，具体一种用于螺栓连接结构的绝缘套筒及其制备方法。

背景技术

螺栓在工程实际中使用极其广泛，也有很多机械系统中对螺栓有着高强度、耐高温且绝缘的要求。对于高强度且耐高温的要求，一般通过改善螺栓的材质来实现；对于绝缘性要求，目前常用的方法有使用绝缘材料制作螺栓及在螺栓表面覆盖绝缘涂层两种。但当同时需要高强度、耐高温和良好绝缘性能要求时，往往难以找到符合要求的材质，而覆盖涂层的方法中，涂层强度较低，容易磨损或脱落，影响螺栓绝缘性能。

针对上述问题，中国专利CN103807268A“一种绝缘螺栓”通过螺栓本体和绝缘体的相互结合实现良好的绝缘性能，此种螺栓经济成本低且适用范围广，但不足之处在于其难以在高温环境下工作；中国专利CN201475994U“整体成型陶瓷耐磨套筒”通过陶瓷粘合剂将多个分段陶瓷套紧密粘合于基材外围，具有耐磨损的优点，但不足之处在于其脆性大，易碎。中国专利CN104404434A“一种金属材料表面的陶瓷涂层及其制备方法”采用等离子喷涂技术在金属材料表面形成一种厚且高致密陶瓷涂层，具有耐高温、耐腐蚀和绝缘性能优良等优点，但不足之处在于陶瓷涂层容易剥落。中国专利CN106977222A“一种短纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料的制备方法”利用高粘度纤维分散剂实现优良力学性能，增强材料的韧性，但不足之处在于其技术要求较高，成本较高。美国专利US20140230566A1“BOLT SLEEVE”提供了一种螺栓套筒，采用塑料材质，可平衡待螺栓连接在一起的部件的公差，具有良好的绝缘性能，同时制作过程简单且成本低，但不足之处在于其难以耐高温。

发明内容：

为了克服现有技术中螺栓难以兼顾耐高温、高强度以及优良绝缘性能要求的不足，本发明提出一种嵌套式绝缘套筒及其制备方法。

所述嵌套式绝缘套筒由多层开口套筒相互嵌套组合而成，并使各相互嵌套的开口套筒的开口之间错位；所述各相互嵌套的开口套筒圆周表面之间固接。所述的开口套筒由基体于制备该基体内圆周表面和外圆周表面分制备有陶瓷涂层组成。所述嵌套式绝缘套筒的内径略大于待套接螺栓的外径。

相互嵌套时，由外及内，使第一层开口套筒的开口与第二层开口套筒的开口之间对称的分布在该嵌套式绝缘套筒的圆周上，使第三层开口套筒的开口与第四层开口套筒的开口之间亦对称的分布在该嵌套式绝缘套筒的圆周上，并使在所述嵌套式绝缘套筒圆周上相邻的开口套筒的开口之间的夹角为90°。以此类推，将多层开口套筒相互嵌套成为嵌套式绝缘套筒。

所述基体的厚度为1mm，所述陶瓷涂层的厚度为100μm。

所述各层开口套筒之间通过粘结剂固接。

本发明提出的制作所述嵌套式绝缘套筒的具体过程是：

步骤1，制作开口套筒基体：

根据嵌套的层数，将基材薄板切割为多块小薄板，并将各小薄板分别卷制成为筒状，并且各筒的圆周上均有一处开口，得到开口套筒基体。各所述开口套筒基体的内径与待套接螺栓的外径相同；所述各层开口套筒基体的外径由外及内依次减小1mm，并使位于最内层的开口套筒的内径略大于戴套接螺栓的外径。

步骤2，制备陶瓷涂层浆料：