一种提高非圆形绝缘子修坯合格率的方法技术

本发明专利技术公开了一种提高非圆形绝缘子修坯合格率的方法，原料经配料、球磨、过筛、除铁、榨泥、粗炼、陈腐、精炼、干燥步骤后，再进行修坯；在除铁步骤后，将短切纤维与部分泥料混合，搅拌，然后加入剩余泥料中，搅拌，再进行榨泥步骤；所述短切纤维为玻璃纤维和/或合成纤维，短切纤维的加入量为干泥料总质量的0.4%‑0.6%。该方法弥补了非圆形车顶绝缘子干法靠模成型中存在的伞间微裂纹、杆径开裂等不足，提高了非圆形绝缘子产品的合格率和生产效率，节约了生产成本。

Method for improving qualified rate of non circle insulator repair blank

The invention discloses a method to improve the non circular insulator body repair qualification rate, raw material proportioning, ball milling, sieving, removing iron, pressing mud, smelting, refining, stale, drying steps, and then trimming; in addition to iron steps, the chopped fiber mixed with mud, stirring part mix, then add the remaining mud, stirring, then squeeze mud steps; the short cut fiber glass fiber and / or synthetic fiber, adding short fiber for dry mud total quality 0.4% 0.6%. This method overcomes the shortcomings of non circular profile forming the roof insulator dry umbrella between micro crack, crack rod diameter, increase the qualified rate and production efficiency of non circular insulator products, saving the cost of production.

【技术实现步骤摘要】
一种提高非圆形绝缘子修坯合格率的方法
本专利技术涉及一种提高非圆形绝缘子修坯合格率的方法，属于电瓷绝缘子领域。
技术介绍
在电力系统中，用于支撑和固定母线与带电导体的绝缘材料称为绝缘子，电力机车车顶绝缘子是指支撑受电弓从电动车辆从接触网导线上受取电流的一种绝缘子。电力机车车顶绝缘子是电力机车、电动车辆绝缘性能的主要保障，经数据统计，电力机车因绝缘降低等造成的机车故障率占各类故障的25％以上，从而给铁路运输安全带来很大的危害。目前圆形的瓷质绝缘子是电力机车车顶绝缘子中使用最为广泛的一种绝缘子，其具有良好的机械性能和电气性能，而且产品种类齐全，使用范围广。但是由于圆形绝缘子在运行的过程中，容易造成污染物在其背风面沉积，导致污闪的出现，绝缘性能急剧下降。然而非圆形的车顶瓷质绝缘子可以有效的避免圆形绝缘子背风一面容易产生污秽的问题。非圆形绝缘子采用多层伞和大小伞有序相隔的形状，多层伞裙和杆径的横截面均为非圆形的流线型结构，在机车运行过程中，非圆长轴方向随机车行进方向安装，以流线形态随机车行走，并通过流线形消除绝缘子背风面的涡流负压区，使灰尘污秽和含水气流与绝缘子表面迅速分离脱落，也减少了污染物在绝缘子背风面区域沉积污秽物的现象，改善了电力机车车顶绝缘子出现污闪络、冰闪络等现象。同时，经过数据分析，在材料成本没有增加的情况下，该种非圆形电力机车车顶绝缘子的弯曲破坏强度提高10％-12％，而且弯曲荷载下的偏移量也会降低22％-24％。比如中国专利文献(申请号：201410759575.1)就公开一种电力机车车顶的母线支柱和受电弓支柱瓷质绝缘子，属于一种比较典型的非圆形绝缘子。椭圆形绝缘子的加工过程中，泥坯固定方式上存在一个关键性的难题：走椭圆轨迹的泥坯上端无法固定。申请号为201510240114.8专利技术专利公开了一种椭圆形瓷质绝缘子外形加工装置以其加工方法，该专利公开了椭圆绝缘子加工装置包括旋转机构、定位杆、定位板，升降装置和伸缩装置；其加工靠模成型方法为a、将圆柱形绝缘子泥坯放置固定在旋转机构上，通过旋转机构带动圆柱状绝缘子做椭圆运动；b、利用伸缩装置和升降装置控制定位杆与定位板的定位凹槽相配合，从而通过伸缩装置一端上的修坯刀将圆柱状绝缘子泥坯加工厂椭圆柱状绝缘子泥坯；c、更换修坯刀和定位板，对椭圆柱状绝缘子泥坯进行外形加工，将椭圆柱状绝缘子泥坯加工厂具有多个绝缘子伞裙的绝缘子泥坯。上述专利中靠模成型方法能加工出椭圆产品，可通过定位杆与定位板相配合对做椭圆运动的绝缘子泥坯进行外形湿法成型加工，降低了椭圆形瓷质绝缘子的制作难度；更换刀体方便，只要松开链接螺栓将刀体取出；总体提高了加工效率、加工精度和加工质量。但是，上述专利涉及的瓷质绝缘子的加工方法，是将成型好的柱状泥坯放置在工件台上，人工手持刀具对旋转中的泥坯进行外形加工的，泥坯只采取下端固定的加工方法。但是在实际生产中发现靠模法成型的合格率仅仅为45％-55％。对其成型过程研究，主要存在如下几个问题：1、泥坯的干坯强度偏低；在加工过程中，采用泥坯一端固定的方式，泥段摆动厉害，切削不均匀；造成产品干坯表面易出现裂纹，干坯合格产品烧成后易出现暗伤、隐形裂纹及变形，成品率低；2、在加工时，由于一端固定，泥坯在旋转的过程中由于离心力的作用，会产生大的摆动；工人凭借自己的经验加工产品，手持的刀具经常会损坏，且劳动强度大，人为影响因素大，加工精度不高，产品的加工质量低，加工效率也低。3、泥坯的脆性较大，一端单向固定，因旋转与偏心，导致上端的偏心载荷加大，出现杆径开裂等缺陷。鉴于此，如何更好的从绝缘子泥坯本身的特质出发，在靠模法成型的基础上通过采取恰当的方式来改善泥坯的干坯强度和塑性性能，提高产品的加工效率，以便使其能够满足工业大批量成型的要求，这是至关重要的。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是，从绝缘子泥坯的材料组成考虑，提高绝缘子的干坯强度和塑性性能的方法，以保证绝缘子的合格率。本专利技术进一步针对现有技术中绝缘子的修坯装置中只采用一端固定的方式进行改进，以减少绝缘子的旋转过程中所受的外力，进一步提高绝缘子的合格率。本专利技术的技术方案是，提供一种提高非圆形绝缘子修坯合格率的方法，原料经配料、球磨、过筛、除铁、榨泥、粗炼、陈腐、精炼、干燥步骤后，再进行修坯；在除铁步骤后，将短切纤维与部分泥料混合，搅拌，然后加入剩余泥料中，搅拌，再进行榨泥步骤；所述短切纤维为玻璃纤维和/或合成纤维，短切纤维的加入量为干泥料总质量的0.4％-0.6％。优选地，在除铁工序后，将短切纤维与部分泥浆混合；其中短切纤维与部分泥浆(干基)的质量比为1：(5-20)。优选地，先将短切纤维浸泡于苯酚的四氯乙烷溶液中进行分散，再加入泥料中；所述苯酚的四氯乙烷溶液的浓度为0.5-2g/mL。用苯酚的四氯乙烷溶液中进行分散时，对于合成纤维的分散效果提高非常明显。优选地，对泥料以500-800r/min的转速搅拌30分钟以上，然后进行榨泥步骤；优选地，先将短切纤维浸泡于苯酚的四氯乙烷溶液中进行分散，再加入泥料中；所述苯酚的四氯乙烷溶液的浓度为0.5-2g/mL。优选地，所述短切纤维的分散时间为10-60分钟。优选地，利用超声或搅拌对短切纤维进行分散。优选地，所述短切纤维的直径为2-3μm、长度为0.8-4cm。优选地，配料步骤中的原料组成为：其中，所述α-氧化铝粉的粒径为325-2000目，纯度≥99％；所述高岭土的可塑性指数≥20。优选地，将修坯得到的回坯泥置于化浆池中进行化浆处理制得回坯泥浆，将回坯泥浆过筛除去残余的短切纤维，然后将除去短切纤维的回坯泥浆重新回收使用。优选地，将除去短切纤维的回坯泥浆与球磨后的原浆按照质量比为1：(2-3)混合均匀后使用。优选地，所述短切纤维的弹性模量为5GPa以上。优选地，所述瓷质绝缘子为非圆形绝缘子；优选地，非圆形绝缘子为椭圆形绝缘子。本专利技术还提供一种提高非圆形绝缘子修坯合格率的装置，所述装置包括用于支撑和带动绝缘子泥坯转动的支撑旋转机构以及对绝缘子泥坯外形进行加工的加工机构，所述支撑旋转机构为第一齿轮啮合机构，第一齿轮啮合机构位于待加工绝缘子泥坯的下方；在绝缘子泥坯的上方设有与第一齿轮啮合机构结构相同的第二齿轮啮合机构；第一齿轮啮合机构和第二齿轮啮合机构均包括具有内齿的外部齿轮和具有外齿的内部齿轮，外部齿轮和内部齿轮相互啮合传动，外部齿轮为非圆形。优选地，所述装置还包括支架，所述第二齿轮啮合机构的外部齿轮固定在支架上。优选地，所述支架为可伸缩支架。优选地，所述外部齿轮为椭圆形。优选地，在绝缘子泥坯与第二齿轮啮合机构之间设有用于固定绝缘子泥坯的顶盖。优选地，所述装置还包括底板，支撑旋转机构和加工机构均安装在底板上。优选地，在绝缘子泥坯与第一齿轮啮合机构之间设有用于固定绝缘子泥坯的卡盘。优选地，所述卡盘为四爪卡盘。为提高非圆形绝缘子修坯的合格率，在绝缘子泥坯的上方也设置一个与下方结构相同的齿轮啮合机构，位于下方的齿轮啮合机构的内部齿轮带动绝缘子泥坯转动，绝缘子泥坯进而带动位于上方的齿轮啮合机构的内部齿轮转动。当然，在理论上，驱动机构可以带动上端和/或下端的内部齿轮转动，内部齿轮沿着外部齿轮作非圆周转动，转动的同时使绝缘子泥坯得以修坯成型。由于第一齿轮啮合机构和第二齿轮啮本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种提高非圆形绝缘子修坯合格率的方法，原料经配料、球磨、过筛、除铁、榨泥、粗炼、陈腐、精炼、干燥步骤后，再进行修坯；其特征在于，在除铁步骤后，将短切纤维与部分泥料混合，搅拌，然后加入剩余泥料中，搅拌，再进行榨泥步骤；所述短切纤维为玻璃纤维和/或合成纤维，短切纤维的加入量为干泥料总质量的0.4%‑0.6%。

【技术特征摘要】
1.一种提高非圆形绝缘子修坯合格率的方法，原料经配料、球磨、过筛、除铁、榨泥、粗炼、陈腐、精炼、干燥步骤后，再进行修坯；其特征在于，在除铁步骤后，将短切纤维与部分泥料混合，搅拌，然后加入剩余泥料中，搅拌，再进行榨泥步骤；所述短切纤维为玻璃纤维和/或合成纤维，短切纤维的加入量为干泥料总质量的0.4%-0.6%。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，先将短切纤维浸泡于苯酚的四氯乙烷溶液中进行分散，再加入泥料中；所述苯酚的四氯乙烷溶液的浓度为0.5-2g/mL。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，利用超声或搅拌对短切纤维进行分散，分散时间为10-60分钟。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述短切纤维的直径为2-3μm、长度为0.8-4cm。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，配料步骤中的原料组成为：α-氧化铝粉48-52%；长石12-16%；高岭土35-38%；矿化剂1-3%；其中，所述α-氧化铝粉的粒径为325-2000目，纯度≥99%；所述高岭土的可塑性指数≥20。6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，将修坯得到的回坯泥置于化浆池中进行化浆处理制得回坯泥浆，将回坯泥浆...

【专利技术属性】
技术研发人员：李玉平，石忠强，章鹏，王伟，熊图治，
申请(专利权)人：湖南大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43