[发明专利]复合绝缘芯体棒和芯体棒纵置缠绕设备及工艺

说明书

本发明公开了复合绝缘芯体棒，它包括绝缘聚合物芯体和缠绕在绝缘聚合物芯体上的浸胶纤维；还公开了芯体棒的芯体棒纵置缠绕设备，它包括绝缘聚合物芯体、芯体上端套筒和芯体下端套筒，芯体上端套筒套接并固定在绝缘聚合物芯体上端的外侧壁上，芯体下端套筒套接并固定在绝缘聚合物芯体下端的外侧壁上，芯体上端套筒顶部固定有上端缠绕机固定轴，芯体下端套筒的底部固定有下端缠绕机固定轴。本发明充分发挥复合材料的技术优势，抛弃传统固定模具缠绕方式，采取复合绝缘芯一体化临时模具，仅需加工两端的金属套筒固定装置，避免了传统固定模具加工周期长、费用高及后期模具维护费用高等难题，且没有脱模过程，生产效率更高。

技术领域

本发明涉及复合绝缘子支柱及绝缘横担技术领域，具体地指一种复合绝缘芯体棒和芯体棒纵置缠绕设备及工艺。

背景技术

目前国内外的复合支柱绝缘子、复合绝缘横担用大尺寸绝缘芯体棒主要包括单芯拉挤、拉挤外缠绕、多芯拉挤、空心填充等几种方案。

1、单芯拉挤方案，其生产过程自动化程度高且受人为因素影响少，可连续生产长度不受限制，但是需要大面积区域放置纱架来供应纤维纱，且纤维纱的浸润时间也较长，大尺寸拉挤速度缓慢，芯体内部固化均匀程度差，工艺技术要求较高。

2、拉挤外缠绕工艺方案，其内部支柱芯棒弯曲模量较小，在运行过程中形变量较大，且在外缠绕时需要多次缠绕并固化、多次加工，其工序复杂、生产周期长且成本较高，同时，中轴向纤维比例较难控制，芯体孔隙率较高，且不易控制，此外多次缠绕导致芯棒内部界面较多。

3、多芯拉挤方案，对于复合材料管内壁及每只细芯棒的处理要求非常严格，且对于灌注用的树脂粘度及固化后树脂浇注体的韧性要求也较高。由于支柱内部存在大量的富树脂区，且存在多个界面，这些富树脂区及界面都是支柱芯棒内部的薄弱点。

这几种方案制作的芯体质量都很大，后两种方法还需要二次处理对芯棒表面进行打磨，并在表面涂覆一层特殊的偶联剂，容易产生界面问题。神马电力为代表的采用的内部填充绝缘气或绝缘油膏的空心管有效降低了绝缘芯体的质量，但产生内部填料泄漏和凝露的隐患，增加运行维护成本，此类绝缘芯体在电力系统中应用有限。目前市场上大尺寸复合材料实心芯棒还是以第一、二种工艺方案为主。

拉挤或拉挤缠绕工艺生产的纤维增强复合材料实心棒，其重量过度富裕，未能充分利用纤维增强复合材料轻质高强的优势，且成本高昂，产能极低。因此，如何充分发挥复合材料的技术优势，通过开发出轻质高绝缘大尺寸复合材料芯棒高效加工工艺及关键生产装置成为本领域研究难点。

发明内容

本发明的目的就是要提供一种复合绝缘芯体棒和芯体棒纵置缠绕设备及工艺，本发明充分发挥复合材料的技术优势，抛弃传统固定模具缠绕方式，采取复合绝缘芯一体化临时模具，仅需加工两端的金属套筒固定装置，避免了传统固定模具加工周期长、费用高及后期模具维护费用高等难题，且没有脱模过程，生产效率更高。

为实现此目的，本发明所设计的复合绝缘芯体棒，它包括绝缘聚合物芯体和缠绕在绝缘聚合物芯体上的浸胶纤维；

所述绝缘聚合物芯体的材料为热固性树脂与聚合物微珠或玻璃微珠的聚合物复合材料，或者为热塑性树脂与聚合物微珠或玻璃微珠的聚合物复合材料；

所述浸胶纤维缠绕在绝缘聚合物芯体上的缠绕角度为10～90°。

一种上述芯体棒的芯体棒纵置缠绕设备：它包括绝缘聚合物芯体、芯体上端套筒和芯体下端套筒，所述芯体上端套筒套接并固定在绝缘聚合物芯体上端的外侧壁上，芯体下端套筒套接并固定在绝缘聚合物芯体下端的外侧壁上，所述芯体上端套筒顶部固定有上端缠绕机固定轴，芯体下端套筒的底部固定有下端缠绕机固定轴。

一种上述复合绝缘芯体棒的缠绕工艺，它包括如下步骤：