一种高铁接触网用棒形瓷绝缘子生产工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种高铁接触网用棒形瓷绝缘子生产工艺，在球磨中各原料占原料总质量比重如下，煅烧高铝矾土30~45%wt；青岭高岭土25~30%wt；叙永高岭土15~20%wt；江北粘土2~6%wt；贵州高岭土3~6%wt；毕节泥1~3%wt；长石3~5%wt；纳米氧化铝粉0.3~0.5%wt。本发明专利技术通过对配方中原料的优选，制备了机电性能优良的高铁接触网用棒形瓷绝缘子，其弯曲破坏负荷大于25kN，爬电距离1600mm以上，制品防污性能好，污闪电压提高至36KV；产品瓷检、电检、胶装合格率高，生产质量稳定；产品满足350Km/h及以上高铁接触网使用。

【技术实现步骤摘要】
一种高铁接触网用棒形瓷绝缘子生产工艺
本专利技术涉及棒形瓷绝缘子生产工艺，该棒形瓷绝缘子主要用于高铁接触网，特别是时速大于350km/h，属于电瓷生产制造

技术介绍
随着我国高速电气化铁路的迅速发展，“一带一路”战略方针的大力推进，以及我国高铁装备向世界的大力推广，高速铁路建设将迎来快速增长期，到2020年我国电气化铁路里程将达到7万公里以上。棒形绝缘子作为高铁接触网用重要装置，其用量将越来越大，对其机电性能的要求也将越来越高。随着高铁行车速度提高，为保证高铁机车可靠运行，势必加大接触线张力。根据资料表明，当车速为300km/h时，导线张力达30kN，由于车速提高，导线张力加大，支持导线的腕臂棒形瓷绝缘子的机械负荷增大，其弯曲破坏负荷需达到16kN。从现有资料分析，我国高速铁路使用支持导线的腕臂棒形瓷绝缘子最大弯曲破坏负荷仅为20kN，当高速电气化铁路行车速度提高到350km/h及以上时，必然需要弯曲破坏负荷25kN及以上高强度的棒形瓷绝缘子，从而保证高铁列车运行的安全性和可靠性。谢锡云公开了一种电气化铁路接触网用棒形瓷绝缘子，它包括瓷体、上钢帽和下钢帽，上下钢帽与圆柱形瓷体两端采用棱角砂和胶合剂作为粘合层胶装连接而成，上钢帽设置U形抱筛压板，瓷体配方为20~40%wt铝矾土、40~60%wt粘土和10~20%wt长石，先将铝矾土、粘土、长石配料而后球磨，经除铁、榨泥、陈腐和真空练泥制成泥料，再将泥料经仿形制坯、上釉上砂和高温烧制，再经切割胶装养护而成制品。该棒形绝缘子技术指标为：弯曲破坏负荷最大为13.8kN、爬电距离：主绝缘≥1200mm、冲击耐受电压（标准雷电）≥270kV、工频干耐受电压≥160kV、人工污秽耐受电压≥30kV。谢锡云提出的该技术存在如下不足：1、铁路接触网用棒形瓷绝缘子弯曲破坏负荷低，机械强度等级为16kN，仅能满足在250km/h及以下电气化铁路使用，不能满足350km/h高速列车运行要求；2、冲击耐受电压（标准雷电）仅大于270kV，在雷电频繁地区，对350km/h高速列车行车安全产生影响，特别是使用一定时间经多次雷电作用后影响会更加严重；3、人工污耐受耐受电压仅大于30kV，在污染严重及沙层地区，将会产生污闪现象，影响行车安全；4、爬电距离（主绝缘）仅大于1200mm，属标准型，伞形开放，无棱，清扫方便，但防污性能一般。黎谦等公开了一种高速铁路用铁道棒形瓷绝缘子，它包括瓷绝缘子本体和与瓷绝缘子本体形成一个整体的金属法兰体，瓷绝缘子配方为：高铝矾土65%wt、长石20%wt、莫来石10%wt、粘土5%wt，按配方配料加入球磨机均匀混合形成泥浆，过筛除铁、喷雾干燥制成粉料，粉料在等静压下制成毛坯，切削加工，喷砂上釉，烘干，入窑在1250℃下烧成，检验合格制品用水泥胶合剂与金属法兰体间胶装，形成棒形瓷绝缘子整体。其技术指标为电压等级：30-500kV；扭矩破坏负荷：11.9KN.m；弯曲破坏负荷最大为21.2kN/cm2；细度：20-70μm。黎谦等公开的技术所制备棒形绝缘子用于高速铁路高压输电电网，而非高铁接触网所用棒形绝缘子。同时其高铝矾土用量大（65%wt），相应Fe2O3杂质增加，对引入的Fe2O3杂质去除工艺提出了更高要求，容易影响产品机电性能。刘少华等公开了制作高速电气化铁路接触网棒形瓷绝缘子用的高强度材料，其配方组成为：矾土粉25~28%wt、工业氧化铝8~12%wt；青草岭粘土25~28%wt；樟村粘土13~18%wt；左云土9~13%wt；长石6~9%wt；宁海粘土3~4%wt。将上述材料各组分按配比混合均匀后依次经球磨、除铁、真空机制、制坯、干燥、上釉，最后在最高烧成温度为在1240~1260℃的条件下烧成即可达到所需材料。其中球磨细度250目筛余0.3~0.8%；通过除铁工序后的物料要求铁点250目筛余不超过20粒；干燥后的物料水份1.0~1.8%；上釉的釉层厚度0.2~0.6mm。产品机械强度为25KN。刘少华等公开的上述技术所制备高铁接触网用棒形绝缘子仅有一项自测机械强度指标描述，缺乏高铁接触网用棒形瓷绝缘子其他相关机电性能指标参数，能否可靠用于高铁接触网还有待验证。
技术实现思路
针对现有技术存在的上述不足，本专利技术的目的是提供一种高铁接触网用棒形瓷绝缘子生产工艺。本工艺解决了一般电气化铁路用瓷绝缘子存在的弯曲破坏负荷小（≤25kN）、防污性能不佳、产品合格率低等问题。本专利技术的技术方案是这样实现的：一种高铁接触网用棒形瓷绝缘子生产工艺，包括瓷件加工和瓷件胶装；瓷件加工工序按顺序包括原料球磨形成泥浆、泥浆过筛得生料浆、生料浆与回坯料搅拌得混合泥浆、混合泥浆除铁、陈腐、机器修坯成形、上釉和焙烧，回坯料在机器修坯成形等环节产生，其特征在于：球磨中各原料占原料总质量比重如下，煅烧高铝矾土30~45%wt；青岭高岭土25~30%wt；叙永高岭土15~20%wt；江北粘土2~6%wt；贵州高岭土3~6%wt；毕节泥1~3%wt；长石3~5%wt；各原料进一步参数要求如下，煅烧高铝矾土：Al2O3≥85%wt，Fe2O3<1%wt，SiO2≤10%wt，真密度>3.5g/cm2，细度≥250目；青岭高岭土：Al2O3≥31%wt，Fe2O3<1.5%wt，塑性指数>15；叙永高岭土：Al2O3≥35%wt，Fe2O3≤1%wt，塑性指数>20，耐火度≥1500℃，细度≥200目；江北粘土：Al2O3≥26%wt，Fe2O3≤1.5%wt，塑性指数>26；贵州高岭土：Al2O3≥35%wt，Fe2O3<2%wt，塑性指数>20；毕节泥：Al2O3≥21%wt，Fe2O3≤2%wt，塑性指数≥29；长石：K2O≥12%wt，Fe2O3≤0.5%wt，细度≥200目。球磨原料中还包括0.3~0.5%wt的纳米氧化铝粉。球磨各原料优选配比为：煅烧高铝矾土39%wt；青岭高岭土27%wt；叙永高岭土15%wt；江北粘土5.5%wt；贵州高岭土5%wt；毕节泥3%wt；长石5%wt；纳米氧化铝粉0.5%。所述生料浆与回坯料按1:3~4的质量配比进行混合搅拌以得到混合泥浆。瓷件胶装前先在需要连接的连接钢帽内均匀涂刷一层沥青漆形成缓冲层；胶装时将瓷件直立，将连接钢帽置于瓷件下端，控制连接钢帽与瓷件的同轴度，将瓷件从上垂直插入盛有适量胶合剂的连接钢帽内，插入的同时进行振动，以排出瓷件、钢帽与胶合剂内的气体。瓷件与其两端的连接钢帽三者同轴度≤1mm，瓷件与其一端的连接钢帽同轴度≤0.5mm。所述胶合剂由石英砂、水泥、水按一定比例混合、搅拌形成。本专利技术通过对配方中原料的优选，同时添加一定量的纳米氧化铝，制备了机电性能优良的高铁接触网用棒形瓷绝缘子，其弯曲破坏负荷大于25kN（最大可达29.8kN，平均27.5kN），爬电距离1600mm以上，制品防污性能好，污闪电压提高至36KV；产品瓷检、电检、胶装合格率高（≥95%），生产质量稳定；产品满足350Km/h及以上高铁接触网使用。附图说明图1-本专利技术Al2O3-SiO2-KO2三元系统相图。图2-本专利技术高铁接触网用棒形瓷绝缘子生产工艺流程图。具体实施方式下面结合具体实施例对本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高铁接触网用棒形瓷绝缘子生产工艺，包括瓷件加工和瓷件胶装；瓷件加工工序按顺序包括原料球磨形成泥浆、泥浆过筛得生料浆、生料浆与回坯料搅拌得混合泥浆、混合泥浆除铁、陈腐、机器修坯成形、上釉和焙烧，回坯料在机器修坯成形等环节产生，其特征在于：球磨中各原料占原料总质量比重如下，煅烧高铝矾土30~45%wt；青岭高岭土25~30%wt；叙永高岭土15~20%wt；江北粘土2~6%wt；贵州高岭土3~6%wt；毕节泥1~3%wt；长石3~5%wt；各原料进一步参数要求如下，煅烧高铝矾土：Al2O3≥85%wt，Fe2O3<1%wt，SiO2≤10% wt，真密度>3.5g/cm2，细度≥250目；青岭高岭土：Al2O3≥31%wt，Fe2O3<1.5%wt，塑性指数>15；叙永高岭土：Al2O3≥35%wt，Fe2O3≤1%wt，塑性指数>20，耐火度≥1500℃，细度≥200目；江北粘土：Al2O3≥26%wt，Fe2O3≤1.5%wt，塑性指数>26；贵州高岭土：Al2O3≥35%wt，Fe2O3<2%wt，塑性指数>20；毕节泥：Al2O3≥21%wt，Fe2O3≤2%wt，塑性指数≥29；长石：K2O≥12%wt，Fe2O3≤0.5%wt，细度≥200目。...

【技术特征摘要】
1.一种高铁接触网用棒形瓷绝缘子生产工艺，包括瓷件加工和瓷件胶装；瓷件加工工序按顺序包括原料球磨形成泥浆、泥浆过筛得生料浆、生料浆与回坯料搅拌得混合泥浆、混合泥浆除铁、陈腐、机器修坯成形、上釉和焙烧，其特征在于：球磨中各原料占原料总质量比重如下，煅烧高铝矾土30~45%wt；青岭高岭土25~30%wt；叙永高岭土15~20%wt；江北粘土2~6%wt；贵州高岭土3~6%wt；毕节泥1~3%wt；长石3~5%wt；纳米氧化铝粉0.3~0.5%wt；分散剂三聚磷酸钠0.2~0.3%；各原料进一步参数要求如下，煅烧高铝矾土：Al2O3≥85%wt，Fe2O3<1%wt，SiO2≤10%wt，真密度>3.5g/cm2，细度≥250目；青岭高岭土：Al2O3≥31%wt，Fe2O3<1.5%wt，塑性指数>15；叙永高岭土：Al2O3≥35%wt，Fe2O3≤1%wt，塑性指数>20，耐火度≥1500℃，细度≥200目；江北粘土：Al2O3≥26%wt，Fe2O3≤1.5%wt，塑性指数>26；贵州高岭土：Al2O3≥35%wt，Fe2O3<2%wt，塑性指数...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓建国，毕少川，辜川华，
申请(专利权)人：四川理工学院，
类型：发明
国别省市：四川;51