[发明专利]一种用于功能梯度绝缘件的制造系统和方法

说明书

本申请提供了一种用于功能梯度绝缘件的制造系统和方法，通过在三维运动平台的挤出头上设置第一挤出头和第二挤出头，并为第一挤出头配置第一材料输送装置和第一加热装置，为第二挤出头第二材料输送装置和第二加热装置工作，使得本申请中的制造系统能够通过控制第一挤出头和第二挤出头在某一点处挤出材料的时间和顺序，来控制第一材料和第二材料的混合比例，从而确保了功能梯度绝缘件上每一个位置处的材料混合的可靠性，进而保证了功能梯度绝缘件的性能。同时，本申请通过使每一个挤出头分别挤出一种材料，减少了材料的混合时间，提高了生产效率，解决了传统功能梯度绝缘件制造装置中由于装置配置不合理，从而影响绝缘件性能的问题。

技术领域

本申请涉及功能梯度绝缘件制造技术领域，尤其涉及一种用于功能梯度绝缘件的制造系统和方法。

背景技术

电缆作为高压交直流输电的重要载体，在电力系统中应用十分广泛。在电缆输电系统中，电缆终端是影响电缆系统正常运行的主要因素。据统计，电缆附件的故障率约占电缆线路总故障的70％～80％。电缆终端安装时，必须剥去一段电缆的外屏蔽层，导致终端处电场分布极不均匀，产生对绝缘不利的切向电场。采用应力锥对终端电场强度进行控制可以在一定程度上均化电场。改善电缆屏蔽层切断处的电场强度。通过调整应力锥的厚度、端部曲率和轴向长度可以优化其内部的电场分布，但优化效果有限。随着绝缘材料性能的改进，制造橡胶类功能梯度绝缘件为解决这一问题提供了新模式，即通过控制硅橡胶绝缘材料介电特性在某个或多个维度方向上连续或准连续变化以此均匀化电缆附件处的电场分布。

现有的绝缘件制造工艺大多仅能实现单一材料挤出，而为了实现介电功能梯度绝缘材料的制备，需要频繁自动更换挤出不同介电特性的挤出材料。基于此，传统的技术方案中采用双组分混合环氧浇注介电功能梯度绝缘件制造装置来制备功能梯度绝缘件，其能够根据绝缘件的参数要求将多种挤出材料预先混合并搅拌，然后再由一个挤出头挤出。但是其仍存在以下问题：先将材料混合再挤出，不仅响应时间长，而且前一比例的材料会影响下一比例的材料，进而影响绝缘件性能。

发明内容

本申请提供了一种用于功能梯度绝缘件的制造系统和方法，以解决传统功能梯度绝缘件制造装置中由于装置配置不合理，从而影响绝缘件性能的问题。

本申请解决上述技术问题所采取的技术方案如下：

一种用于功能梯度绝缘件的制造系统，包括三维运动平台；

所述三维运动平台包括挤出头，所述挤出头置于所述三维运动平台的底座上，并可沿所述底座的水平和竖直方向移动；

所述挤出头包括第一挤出头和第二挤出头，所述第一挤出头和所述第二挤出头的挤出口朝向所述底座平面上；

所述制造系统还包括第一材料输送装置和第二材料输送装置，所述第一材料输送装置与所述第一挤出头连通并向所述第一挤出头输送第一材料，所述第二材料输送装置与所述第二挤出头连通并向所述第二挤出头输送第二材料；

所述第一挤出头与所述第一材料输送装置之间连接有第一加热装置，所述第一加热装置用于对所述第一材料进行加热，所述第二挤出头与所述第二材料输送装置之间连接有第二加热装置，所述第二加热装置用于对所述第二材料进行加热；

所述制造系统还包括控制模块，所述控制模块与所述第一材料输送装置、第二材料输送装置、第一加热装置和第二加热装置连接，用于选择性地控制所述第一材料输送装置和所述第一加热装置、所述第二材料输送装置和所述第二加热装置工作，从而控制所述三维运动平台选择性地通过所述第一挤出头或第二挤出头挤出功能梯度绝缘件。

可选的，所述控制模块，用于控制所述第一挤出头从当前所在位置移动到所述第二挤出头的当前所在位置，从而使所述第一挤出头接替所述第二挤出头进行挤出作业；

所述控制模块，用于控制所述第二挤出头从当前所在位置移动到所述第一挤出头的当前所在位置，从而使所述第二挤出头接替所述第一挤出头进行挤出作业。