[发明专利]一种防污闪、抗冰冻复合绝缘子表面改性装置及方法

权利要求书

1.一种防污闪、抗冰冻复合绝缘子表面改性装置,其特征在于，包括加工平台(3)、隔板(7)和用于出射激光的激光头(8)，所述加工平台(3)上设有旋转机构(2)，所述旋转机构(2)上设有复合绝缘子(1)，且所述旋转机构(2)可驱动复合绝缘子(1)周向一同转动，所述激光头(8)倾斜设置在复合绝缘子(1)的一侧，所述激光头(8)与加工平台(3)之间的间距可调，且所述激光头(8)对准复合绝缘子(1)的其中一层伞裙(4)表面，所述隔板(7)设置在所述激光头(8)与复合绝缘子(1)之间，且所述隔板(7)可将复合绝缘子(1)的上层伞裙(4)朝向芯棒(5)一侧挤压，以使得激光头(8)出射的激光可聚焦于复合绝缘子(1)的下层伞裙(4)表面，并对复合绝缘子(1)的下层伞裙(4)表面进行激光刻蚀处理，并在伞裙(4)表面形成粗糙的复合微纳米结构。

2.根据权利要求1所述的防污闪、抗冰冻复合绝缘子表面改性装置,其特征在于，所述旋转机构(2)包括驱动电机和转向盒，所述驱动电机设置在所述转向盒的一侧，且所述驱动电机的驱动端从所述转向盒的一侧伸入，并与位于所述转向盒内的转向机构传动连接，复合绝缘子(1)的芯棒(5)下端向下伸入所述转向盒内并与所述转向机构传动连接，所述驱动电机可驱动所述转向机构带动复合绝缘子(1)的芯棒(5)水平周向转动。

3.根据权利要求1所述的防污闪、抗冰冻复合绝缘子表面改性装置,其特征在于，所述激光头(8)出射的激光的焦平面位于复合绝缘子(1)的多层伞裙(4)中的一层伞裙(4)表面。

4.根据权利要求3所述的防污闪、抗冰冻复合绝缘子表面改性装置,其特征在于，所述加工平台(3)可升降调节，以调节所述激光头(8)与加工平台(3)之间的间距，使得所述激光头(8)出射的激光的焦点位于复合绝缘子(1)的多层伞裙(4)中的一层伞裙(4)表面。

5.根据权利要求1-4任一项所述的防污闪、抗冰冻复合绝缘子表面改性装置,其特征在于，所述隔板(7)靠近复合绝缘子(1)的芯棒(5)一侧表面设有软垫(6)。

6.一种防污闪、抗冰冻复合绝缘子表面改性方法,采用权利要求1-5任一项所述的防污闪、抗冰冻复合绝缘子表面改性装置，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

S1：将复合绝缘子表面洗净并风干；

S2：将复合绝缘子设置与所述加工平台(3)上的旋转机构(2)上，并调节所述激光头(8)的位置，使得所述激光头(8)出射的激光的焦平面位于复合绝缘子(1)的上层伞裙(4)表面；

S3：启动所述旋转机构(2)并驱动复合绝缘子水平转动，所述激光头(8)出射激光并聚焦于复合绝缘子(1)的上层伞裙(4)表面，并对复合绝缘子(1)的上层伞裙(4)表面刻蚀，以在上层伞裙(4)表面形成粗糙的复合微纳米结构；

S4：在所述激光头(8)与复合绝缘子(1)之间插入所述隔板(7)，且所述隔板(7)将复合绝缘子(1)的上层伞裙(4)朝向芯棒(5)一侧挤压，以使得所述激光头(8)出射的激光到达下层伞裙(4)表面；

S5：调节所述加工平台(3)的高度，使得所述激光头(8)出射的激光的焦平面位于复合绝缘子(1)的下层伞裙(4)表面，并对复合绝缘子(1)的下层伞裙(4)表面刻蚀，以在下层伞裙(4)表面形成粗糙的复合微纳米结构；

S6：按照从上至下的顺序，重复上述步骤S4至S5，直至复合绝缘子(1)的所有层伞裙(4)表面形成粗糙的复合微纳米结构，移除所述隔板(7)，伞裙(4)由其自身弹性自动还原。

7.根据权利要求6所述的防污闪、抗冰冻复合绝缘子表面改性方法,其特征在于，所述步骤S3中，所述旋转机构(2)驱动复合绝缘子水平转动的角速度ω为：

其中，L为复合绝缘子的伞裙(4)半径与芯棒(5)半径之差，单位为毫米，角速度的单位为rad/s。