管型母線及其專用加工裝置和加工方法
2023-06-27 06:42:01
管型母線及其專用加工裝置和加工方法
【專利摘要】管型母線及其專用加工裝置和加工方法，屬於管型母線的加工【技術領域】，具體涉及到一種具有複合屏蔽層、封閉絕緣層的管型母線及其專用加工裝置加工方法。其斷面結構由內向外以此由金屬管導體、導體屏蔽層、絕緣層、絕緣屏蔽層、金屬屏蔽層、封閉外套結合而成，其特徵在於，上述絕緣層的組分為三元乙丙橡膠固體材料70-120份；硫化劑材料1-2份；氧化鋅3-6份；促進劑1-2份；碳酸鈣45-60份；油8-15份；硬脂酸1-2份。本發明採用了高性能絕緣材料和多層共擠新技術和新工藝，不僅有效地提高了電纜型固體絕緣智能母線的產品質量，同時也大幅度提高了生產效率。
【專利說明】
管型母線及其專用加工裝置和加工方法
【技術領域】
[0001]本發明屬於管型母線的加工【技術領域】，具體涉及到一種具有複合屏蔽層、封閉絕緣層的管型母線及其專用加工裝置加工方法。
【背景技術】
[0002]現有的管型母線加工技術方案如下:
1.環氧樹脂玻璃纖維浸潰固化式。其絕緣層加工方法:將纖維集束浸膠後，在張力控制下直接纏繞到導體上。所用原材料為環氧樹脂、玻璃纖維。主要生產裝備為纏繞機，主要由三部分組成:一是主軸系統，由主軸電機拖動。二是小車系統，由小車電機拖動小車，在床身上沿軸線使玻璃纖維作直線往復運動。二者按一定速比要求同時運動，完成纖維在芯模上的纏繞。三是控制系統，微機控制系統通過參數的設定，完成整個生產過程的自動控制。其屏蔽層加工方法:在導體表面及絕緣表面噴塗半導電漆。
[0003]該方式的缺點在於:生產周期長，需24h出產品；產品結構過於剛性，不能彎曲?』散熱性能差；冷熱循環易出現金屬導體層與樹脂層開裂，影響電氣性能的穩定；單位長度母線的重量偏重，安裝不便。
[0004]2.包饒式。絕緣層加工方法:將聚四氟乙烯帶塗上矽油，在張力控制下直接纏繞到導體上。所用原材料:聚四氟乙烯帶、矽油。主要生產裝備為包繞機，主要組成:1.主軸系統，由主軸電機包饒機頭沿導體做直線運動。2.包饒機頭系統，由電機拖動包饒頭在導體上進行運動。二者按一定速比要求同時運動，完成聚四氟乙烯帶在導體上的纏繞，在過程中必須塗矽油。屏蔽層加工方法:在導體表面及絕緣表面包饒半導電膠帶。
[0005]該方式的缺點在於:生產周期長，需24h出產品；產品不能彎曲；散熱性能差；冷熱循環易出現金屬導體層與樹脂層開裂，影響電氣性能的穩定；單位長度母線的重量偏重，安裝不便。
[0006]3.單層擠出式
絕緣層加工方法:將矽橡膠，經擠出機包縛到導體上。所用原材料為矽橡膠。主要生產裝備為擠出機、硫化罐(箱)。屏蔽層加工方法:在導體表面噴塗半導電漆，絕緣表面包饒半導電膠帶。
[0007]該方式的缺點在於:生產周期長，需24h出產品。
【發明內容】
[0008]本發明的目的在於提供一種管型母線及其專用加工裝置和加工方法，以達到改善管型母線的性能、實現自動化加工的目的。
[0009]本發明的目的是通過下述技術方案來實現的:
一種管型母線，其斷面結構由內向外以此由金屬管導體、導體屏蔽層、絕緣層、絕緣屏蔽層、金屬屏蔽層、封閉外套結合而成，其特徵在於，上述絕緣層的組分為三元乙丙橡膠固體材料70-120份；硫化劑材料1-2份；氧化鋅3-6份；促進劑1_2份；碳酸鈣45-60份；油8-15份；硬脂酸1-2份。
[0010]一種管型母線的專用加工裝置，其特徵在於，具有擠出機頭，擠出機頭沿縱向一側布置有託架和牽引機，牽引機作用於牽引杆；沿擠出機頭的縱向另一側布置有軌道和硫化通道，軌道上布置軌道車；沿擠出機頭的橫向對稱布置絕緣層擠出機、絕緣屏蔽層擠出機，在任意一側還設置有導體屏蔽層擠出機。
[0011]一種管型母線的加工方法，其特徵在於，包括如下步驟:
(一)金屬管導體加工:
步驟(1-1):選用銅管或鋁管作為導體，清洗除去表麵粉塵，進行拋光表面處理；
步驟(1-2):然後在導體表面塗上偶聯劑；
(二)絕緣層材料準備:
步驟(2-1):選用三元乙丙橡膠固體材料70-120份(按質量份數計，下同)，添加硫化劑材料1-2份；氧化鋅3-6份；促進劑1-2份；碳酸鈣45-60份；油8-15份，硬脂酸1_2份；步驟(2-2):首先把三元乙丙橡膠在開煉機上拉3-5次薄通，卸片後冷卻，再把輥距放大，將塑煉過的三元乙丙橡膠加入，並使其包輥，同時在兩輥之間留有餘膠，先加入硫化劑、硬脂酸和氧化鋅，混入後加入碳酸鈣和油，以後再加入促進劑，全部混完後，卸片，將輥距調回初始數值，將混好的膠片加入，翻三角包8-10次，打卷包3-5次，出片後冷卻，停放備用，即為絕緣層材料；
(三)封閉層與絕緣層共擠成型:
步驟(3-1):利用上述的具有複合屏蔽封閉絕緣層的管型母線的專用加工裝置，設置擠出機頭溫度為80-100°C;設置擠出機各段溫度分別為80°C、90°C、95°C、98°C;設置硫化通道溫度為 120-150°C ；
步驟(3-2):分別向上述的絕緣層擠出機、絕緣屏蔽層擠出機、導體屏蔽層擠出機加入絕緣層材料、屏蔽層材料；
步驟(3-3):將金屬管導體吊運到託架上，調整託架高度使金屬管導體的中心與擠出機頭的中心對應，將金屬管導體連接牽引杆，啟動牽引機和上述的絕緣層擠出機、絕緣屏蔽層擠出機、導體屏蔽層擠出機，以及軌道車和硫化通道，在擠出機頭部位三層共擠形成金屬管導體上的複合屏蔽封閉絕緣層，繼而由軌道車牽引至後方，並同時完成硫化處理。
[0012]本發明使分層包覆的工藝變成自動化、連續化的多層共擠新工藝，實現生產的機械化、自動化。在內外層屏蔽材料和絕緣材料方面，實現了材料層間的有效粘合，得到了產品局部放電水平降低、電氣性能提升的效果，產品可以彎曲。由於採用了高性能絕緣材料和多層共擠新技術和新工藝，不僅有效地提高了電纜型固體絕緣智能母線的產品質量，同時也大幅度提聞了生廣效率。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]圖1，管型母線結構示意圖；
圖2，管型母線的專用加工裝置布置示意圖。
【具體實施方式】
[0014]實施例1: 如圖1所示，本發明所提供的管型母線，其斷面結構由內向外以此由金屬管導體1、導體屏蔽層2、絕緣層3、絕緣屏蔽層4、金屬屏蔽層5、封閉外套6結合而成，且上述的各結構層是同步彎曲的。彎曲半徑、曲率大小則具有多種規格，以滿足不同場合的需要。
[0015]上述的本發明斷面各層結構採用固體絕緣材料，如，矽橡膠、乙丙橡膠及交聯聚乙烯等，通過擠出、模壓等工藝包覆導電管，並進行硫化或交聯而形成與導電管牢固粘結在一起的一個整體絕緣層，以滿足絕緣性、耐候性、彎曲性等要求。
[0016]上述絕緣層的組分為三元乙丙橡膠固體材料70-120份；硫化劑材料1-2份；氧化鋅3-6份；促進劑1-2份；碳酸鈣45-60份；油8-15份；硬脂酸1_2份。
[0017]實施例2:
如圖2所示為本發明的管型母線的專用加工裝置布置方案。中央部位放置三層共擠的擠出機頭7，在擠出機頭的縱向一側布置有兩段託架8，之間布置牽引機9，顯然，牽引機是作用於牽引杆10的。在擠出機頭的縱向另一側布置有軌道11和硫化通道13，軌道上布置軌道車12。與上述的布置方向相垂直，在擠出機頭的橫向兩側對稱布置絕緣層擠出機14、絕緣屏蔽層擠出機15，並在任意一側還設置有導體屏蔽層擠出機16。上述的絕緣層擠出機、絕緣屏蔽層擠出機、導體屏蔽層擠出機的出口端均連通於擠出機頭。
[0018]實施例3:
選用銅管作為金屬管導體，外徑120mm,管壁厚13mm,管長6000mm。
[0019]利用拋光裝備，進行表面尖端處理，利用清洗機對銅管進行清洗，除去表面的粉塵。清洗後在銅管表面塗上偶聯劑，如TH-101H、TH-106等。
[0020]選用三元乙丙橡膠固體材料100份，添加硫化劑材料，如硫磺、DTDM，I份；氧化鋅5份；促進劑如PZ、DTDM，1.5份；碳酸鈣55份；油，如34號汽缸油、38號汽缸油，10份，硬脂酸I份。
[0021]首先把三元乙丙橡膠在開煉機上拉4次薄通(輥距在0.4mm以下)，卸片後少許冷卻，再把輥距少許放大，將塑煉過的三元乙丙橡膠或矽橡膠加入，並使其包輥，同時在兩輥之間有少量的餘膠，先加入硫化劑、硬脂酸和氧化鋅等，硫化劑、硬脂酸和氧化鋅等粉料基本混入後加入碳酸鈣和油，等粉料基本混入以後再加入促進劑，全部粉料混完後，卸片將輥距調至0.4mm，將混好的膠片加入，翻三角包8次，打卷包4次，然後根據試驗需要控制膠片的寬度和厚度，出片後冷卻和停放8h，用作絕緣層的材料。
[0022]設置擠出機頭溫度:98°C; 口模95°C。設置擠出機各段溫度:I區80°C、2區90°C、3區95°C、4區98°C;設置硫化通道溫度:150°C。然後，分別向擠出機加入絕緣材料、屏蔽材料(如:XB-34K1等半導電料)。將銅管吊運到託架上，調整託架高度使銅管的中心與擠出機頭的中心對應，將銅管連接牽引杆，啟動牽引機和上述的絕緣層擠出機、絕緣屏蔽層擠出機、導體屏蔽層擠出機，以及軌道車和硫化通道，在擠出機頭部位三層共擠形成銅管上的複合屏蔽封閉絕緣層，繼而由軌道車牽引至後方，並同時完成硫化處理。在上述過程中，為達到理想的配合效果，應根據實驗情況設置並實時調整牽引機和擠出機的工作速度。
[0023]經檢測，獲得的複合屏蔽封閉絕緣層的數據為(單位:毫米):導體屏蔽厚1.1 ;絕緣厚8.2 ;絕緣屏蔽厚1.0。在規定的條件下進行試驗，完全符合不擊穿、閃絡的要求。
【權利要求】
1.一種管型母線，其斷面結構由內向外以此由金屬管導體、導體屏蔽層、絕緣層、絕緣屏蔽層、金屬屏蔽層、封閉外套結合而成，其特徵在於，上述絕緣層的組分為三元乙丙橡膠固體材料70-120份；硫化劑材料1-2份；氧化鋅3-6份；促進劑1_2份；碳酸鈣45-60份；油8-15份；硬脂酸1-2份。
2.—種管型母線的專用加工裝置，其特徵在於，具有擠出機頭，擠出機頭沿縱向一側布置有託架和牽引機，牽引機作用於牽引杆；沿擠出機頭的縱向另一側布置有軌道和硫化通道，軌道上布置軌道車；沿擠出機頭的橫向對稱布置絕緣層擠出機、絕緣屏蔽層擠出機，在任意一側還設置有導體屏蔽層擠出機。
3.一種管型母線的加工方法，其特徵在於，包括如下步驟: (一)金屬管導體加工: 步驟(1-1):選用銅管或鋁管作為導體，清洗除去表麵粉塵，進行拋光表面處理； 步驟(1-2):然後在導體表面塗上偶聯劑； (二)絕緣層材料準備: 步驟(2-1):選用三元乙丙橡膠固體材料70-120份，添加硫化劑材料1-2份；氧化鋅3-6份；促進劑1-2份；碳酸鈣45-60份；油8_15份，硬脂酸1_2份； 步驟(2-2):首先把三元乙丙橡膠在開煉機上拉3-5次薄通，卸片後冷卻，再把輥距放大，將塑煉過的三元乙丙橡膠加入，並使其包輥，同時在兩輥之間留有餘膠，先加入硫化劑、硬脂酸和氧化鋅，混入後加入碳酸鈣和油，以後再加入促進劑，全部混完後，卸片，將輥距調回初始數值，將混好的膠片加入，翻三角包8-10次，打卷包3-5次，出片後冷卻，停放備用，即為絕緣層材料； (三)封閉層與絕緣層共擠成型: 步驟(3-1):利用上述的具有複合屏蔽封閉絕緣層的管型母線的專用加工裝置，設置擠出機頭溫度為80-100°C;設置擠出機各段溫度分別為80°C、90°C、95°C、98°C;設置硫化通道溫度為 120-150°C ； 步驟(3-2):分別向上述的絕緣層擠出機、絕緣屏蔽層擠出機、導體屏蔽層擠出機加入絕緣層材料、屏蔽層材料； 步驟(3-3):將金屬管導體吊運到託架上，調整託架高度使金屬管導體的中心與擠出機頭的中心對應，將金屬管導體連接牽引杆，啟動牽引機和上述的絕緣層擠出機、絕緣屏蔽層擠出機、導體屏蔽層擠出機，以及軌道車和硫化通道，在擠出機頭部位三層共擠形成金屬管導體上的複合屏蔽封閉絕緣層，繼而由軌道車牽引至後方，並同時完成硫化處理。
【文檔編號】H01B7/04GK104240811SQ201410440872
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年9月2日 優先權日:2014年9月2日
【發明者】牟建, 屈哲, 韓汝軍, 葉鐵麗, 李雲峰, 葛鵬程 申請人:山東中泰陽光電氣科技有限公司