一种绝缘滑道结构及其制作方法与流程

本发明属于电气设备技术领域，尤其是涉及一种绝缘滑道结构及其制作方法。

背景技术：

分相、分段绝缘器中绝缘滑道结构是由金属接头、绝缘芯棒、外覆层组成，考虑到必需满足机车受电弓平顺通过的基本要求，分相、分段绝缘器所采用的绝缘滑道与接触网导线、接头线夹、金属滑道和部分连接件共同组成了受电弓在接触网上平滑过渡的接触通道，并在电气化铁路牵引供电系统中起到了电气分隔两侧接触网的绝缘作用。目前，绝缘滑道主要存在以下二个方面问题：

第一，绝缘滑道结构中外覆层与金属接头的密封效果不好，不能有效地保证金属滑道的绝缘效果和密封性。

第二，考虑到绝缘滑道必须具有耐磨性能，目前，绝缘滑道的外覆层材料选用片状模塑料(smc)或聚四氟乙烯(ptfe)，当外覆层为片状模塑料时，在紫外线长时间的爆晒下，绝缘滑道的外覆层会老化分解，造成纤维外漏，且片状模塑料与受电弓碳滑板连续接触摩擦后，会附着碳粉、粉尘以及导电油脂等，致使绝缘劣化，影响安全使用寿命；若外覆层为聚四氟乙烯时，经常会因为聚四氟乙烯与金属接头连接处密封难的问题引起外覆层与芯棒间渗水，长期在强电场的作用下会形成强酸，加速破坏绝缘滑道内绝缘的密封，降低绝缘滑道的绝缘性能，严重时会造成绝缘滑道电气贯通和绝缘击穿，甚至会造成芯棒脆断，引起事故。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种绝缘滑道结构，其结构简单、设计合理、制作方法简便、制作效率高且密封效果好，解决外覆层与金属接头连接处密封难的问题，提高绝缘滑道的绝缘性和密封性，且外覆层为聚四氟乙烯绝缘外覆层，使绝缘滑道具有好的自洁性和自润性，提高耐磨性能和使用寿命，具有广泛的应用和推广价值。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种绝缘滑道结构，其特征在于：包括芯棒、包裹于芯棒表面的外覆层和设置在芯棒两端的金属接头，所述外覆层的长度小于芯棒的长度，所述外覆层的两端分别套设有与金属接头螺纹配合连接的不锈钢套，且所述外覆层的两端均伸出不锈钢套，所述不锈钢套内侧壁的中部设置有第一密封圈，所述金属接头靠近外覆层的端部内套设有第二密封圈，所述外覆层外侧壁上设置有供第一密封圈套装的第一凹槽和供第二密封圈套装的第二凹槽，所述第一密封圈的外侧壁与不锈钢套的内侧壁紧密接触，所述第二密封圈的外侧壁与金属接头的内侧壁紧密接触。

上述的一种绝缘滑道结构，其特征在于：所述芯棒为玻璃纤维引拔棒，且所述芯棒的横截面形状为圆形。

上述的一种绝缘滑道结构，其特征在于：所述外覆层为圆筒形，所述外覆层为聚四氟乙烯绝缘外覆层，所述外覆层的厚度为4mm～11mm。

上述的一种绝缘滑道结构，其特征在于：所述外覆层的端部伸出不锈钢套的长度为3mm～8mm。

另外，本发明还提供了一种制作上述绝缘滑道的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、外覆层的热处理并冷却:首先对外覆层进行热处理，然后将热处理后的外覆层套装在芯棒上，最后将芯棒和外覆层冷却；其中，所述外覆层为圆筒形，且所述外覆层的外圆直径为18mm～32mm，所述外覆层的内圆直径为10mm～24mm；

步骤二、套装第一密封圈并对不锈钢套进行一次压接密封:在步骤一中冷却后的外覆层上套装第一密封圈，并安装不锈钢套后对不锈钢套进行一次压接密封，具体过程为：

步骤201、第一凹槽的加工并套装第一密封圈密封：首先在步骤一中冷却后的外覆层的外侧壁加工第一凹槽，然后在加工好的第一凹槽上套装第一密封圈，其中，所述第一凹槽距离外覆层的端部的长度为10mm～25mm，所述第一凹槽的深度为1mm～1.5mm；

步骤202、不锈钢套的压接与滚圆：首先将不锈钢套套装在步骤202中外覆层的两端，且使外覆层的端部伸出不锈钢套的长度为3mm～8mm，不锈钢套的内侧壁与第一密封圈的外侧壁紧密接触；然后将套装好的不锈钢套进行一次压接，直至压接到不锈钢套内外覆层的凹陷深度为1.5mm～4mm时停止压接；最后将不锈钢套滚圆，并在滚圆后的不锈钢套的外侧壁上车出螺纹部；其中，所述不锈钢套的长度为15mm～35mm；

步骤三、套装第二密封圈并对金属接头进行二次压接紧固密封:步骤202中不锈钢套安装完成后，在外覆层上套装第二密封圈，并安装金属接头后对金属接头进行二次压接紧固，具体过程为：

步骤301、第二凹槽加工并套装第二密封圈进行密封：首先在靠近不锈钢套端部的外覆层上车出凹陷部，且所述凹陷部的外径与步骤202中滚圆后的不锈钢套的外径相同，然后在车好的所述凹陷部加工第二凹槽，并将第二密封圈套装在第二凹槽上；其中，所述第二凹槽的深度为1mm～1.5mm，所述凹陷部的长度为2mm～3mm；

步骤302、金属接头的安装：首先对金属接头进行热处理，再将热处理后的金属接头经过芯棒的端部与步骤203中带有螺纹部的不锈钢套进行螺纹连接，直至第二密封圈套装在金属接头靠近外覆层的端部内，且所述第二密封圈的外侧壁与金属接头的内侧壁紧密接触；

步骤303、金属接头的二次压接紧固：将金属接头与芯棒进行二次压接，使金属接头与芯棒固定连接。

上述的绝缘滑道的制作方法，其特征在于：所述外覆层为聚四氟乙烯绝缘外覆层；

当外覆层为聚四氟乙烯绝缘外覆层时，步骤一中外覆层的热处理为：外覆层的加热时间为2h～5h，外覆层的加热温度为200℃～250℃；

步骤一中芯棒和外覆层的冷却为：在常温下冷却2h～5h或者在温度为-15℃～0℃的环境下冷却2h～3h。

上述的绝缘滑道的制作方法，其特征在于：步骤302中金属接头热处理的温度均为40℃～60℃，金属接头热处理的时间均为20min～40min。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明绝缘滑道结构简单、设计合理且投入成本较低、加工制作方便，提高耐磨性能和使用寿命，具有广泛的应用和推广价值。

3、本发明绝缘滑道所采用的制作材料包括芯棒、包裹于芯棒表面的外覆层和设置在芯棒两端的金属接头，原料容易采购。

4、本发明绝缘滑道所采用的外覆层为聚四氟乙烯绝缘外覆层，既能解决外覆层会老化分解影响绝缘滑道安全使用寿命，又能解决与金属接头连接处密封难的问题，从而提高了绝缘滑道的绝缘性能，使绝缘滑道具有好的自洁性和自润性，提高耐磨性能和使用寿命。

5、本发明绝缘滑道采用第一密封圈，且不锈钢套的外侧壁与第一密封圈的内侧壁紧密接触，实现不锈钢套的密封；采用第二密封圈镶嵌在金属接头靠近外覆层的端部内，且第二密封圈的外侧壁与金属接头的内侧壁紧密接触，实现金属接头的密封，解决外覆层与金属接头连接处密封难的问题，提高绝缘滑道的绝缘性和密封性，从而提高绝缘滑道的稳定性，效果好。

6、本发明绝缘滑道的制作简便，通过解决外覆层与金属接头连接处密封难的问题，加工制作过程简单，操作便捷，使得加工制作时间短，适应于批量生产加工。

7、本发明绝缘滑道制作时，首先对外覆层进行热处理，通过对外覆层进行热处理使得外覆层受热进行扩张，便于套装在芯棒上；再将芯棒和外覆层冷却进行收缩，使外覆层能紧密包裹在芯棒上，避免外覆层不能紧密包裹在芯棒上而沿芯棒轴向转动造成绝缘滑道制作的特性不能满足要求，降低绝缘滑道的稳定性。

8、本发明所采用的绝缘滑道的制作方法步骤简单、设计合理且实现方便、使用效果好，首先通过对外覆层进行热处理使外覆层受热进行扩张便于套装在芯棒上，并将芯棒和外覆层冷却，保证外覆层和芯棒紧密接触；其次，在外覆层的外侧壁上加工第一凹槽，并在第一凹槽上套装第一密封圈，并将不锈钢套套装在外覆层的两端，且使外覆层的端部伸出不锈钢套，再对不锈钢套进行压接与滚圆；然后，在靠近不锈钢套端部的外覆层上加工第二凹槽，并将第二密封圈套装在第二凹槽上；最后将经过热处理后的金属接头安装，并将金属接头与芯棒进行压接，使金属接头与芯棒连接完成绝缘滑道的制作，制作过程简化，适应范围广。

综上所述，本发明结构简单、设计合理、制作方法简便、制作效率高且密封效果好，解决外覆层与金属接头连接处密封难的问题，提高绝缘滑道的绝缘性和密封性，且外覆层为聚四氟乙烯绝缘外覆层，使绝缘滑道具有好的自洁性和自润性，提高耐磨性能和使用寿命，具有广泛的应用和推广价值。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明绝缘滑道的结构示意图。

图2为本发明绝缘滑道的制作方法的流程框图。

附图标记说明:

1—芯棒；2—外覆层；3—第一凹槽；

4—第一密封圈；5—不锈钢套；6—金属接头；

7—第二凹槽；8—第二密封圈。

具体实施方式

本发明绝缘滑道通过实施1进行详细描述。

实施例1

如图1所示，本发明绝缘滑道包括芯棒1、包裹于芯棒1表面的外覆层2和设置在芯棒1两端的金属接头6，所述外覆层2的长度小于芯棒1的长度，所述外覆层2的两端分别套设有与金属接头6螺纹配合连接的不锈钢套5，且所述外覆层2的两端均伸出不锈钢套5，所述不锈钢套5内侧壁的中部设置有第一密封圈4，所述金属接头6靠近外覆层2的端部内套设有第二密封圈8，所述外覆层2外侧壁上设置有供第一密封圈4套装的第一凹槽3和供第二密封圈8套装的第二凹槽7，所述第一密封圈4的外侧壁与不锈钢套5的内侧壁紧密接触，所述第二密封圈8的外侧壁与金属接头6的内侧壁紧密接触。

本实施例中，通过设置第一密封圈4，且不锈钢套5的外侧壁与第一密封圈4的内侧壁紧密接触，实现不锈钢套5的密封。

本实施例中，通过设置第二密封圈8，第二密封圈8镶嵌在金属接头靠近外覆层2的端部内，且第二密封圈8的外侧壁与金属接头6的内侧壁紧密接触，实现金属接头6的密封，解决外覆层2与金属接头6连接处密封难的问题，提高绝缘滑道的绝缘性和密封性，从而提高绝缘滑道的稳定性，效果好。

本实施例中，所述芯棒1为玻璃纤维引拔棒，且所述芯棒1的横截面形状为圆形。

本实施例中，所述外覆层2为聚四氟乙烯绝缘外覆层，既能解决外覆层会老化分解影响绝缘滑道安全使用寿命，又能解决与金属接头连接处密封难的问题，从而提高了绝缘滑道的绝缘性能，使绝缘滑道具有好的自洁性和自润性，提高耐磨性能和使用寿命。

本实施例中，所述外覆层2为圆筒形，所述外覆层2为聚四氟乙烯绝缘外覆层，所述外覆层2的厚度为4mm～11mm。

本实施例中，所述外覆层2的端部伸出不锈钢套5的长度为3mm～8mm。

结合图2所示，本发明绝缘滑道的制作方法通过实施例2～实施例8进行描述：

实施例2

本实施例包括以下步骤：

步骤一、外覆层的热处理并冷却:首先对外覆层2进行热处理，然后将热处理后的外覆层2套装在芯棒1上，最后将芯棒1和外覆层2在常温下冷却5h；其中，所述外覆层2为圆筒形，且所述外覆层2的外圆直径为32mm，所述外覆层2的内圆直径为10mm；

本实施例中，所述外覆层2由聚四氟乙烯绝缘材料制成。

本实施例中，对外覆层2进行加热处理是为了圆筒形的外覆层2受热扩张便于套装在芯棒1上，外覆层2的加热时间为2h～5h，外覆层2的加热温度为200℃～250℃，是因为加热温度超过250℃或者加热时间过长，外覆层2就会变形或者融化，且加热温度过低或者加热时间过短，达不到外覆层2受热扩张的要求，不能使外覆层2达到安装要求，不便于安装。

本实施例中，当外覆层2为聚四氟乙烯绝缘外覆层时，步骤一中所述外覆层2的热处理为：外覆层2的加热时间为2h，外覆层2的加热温度为200℃。

实际制作过程中，将芯棒1和外覆层2可在常温下冷却2h～5h或者在温度为-15℃～0℃的环境下冷却2h～3h，以便使外覆层2受冷收缩与芯棒1外表面紧密接触。

步骤二、套装第一密封圈并对不锈钢套进行一次压接密封:在步骤一中冷却后的外覆层2上套装第一密封圈，并安装不锈钢套5后对不锈钢套进行一次压接密封，具体过程为：

步骤201、第一凹槽的加工并套装第一密封圈密封：首先在步骤一中冷却后的外覆层2的外侧壁加工第一凹槽3，然后在加工好的第一凹槽3上套装第一密封圈4，其中，所述第一凹槽3距离外覆层2的端部的长度为10mm，所述第一凹槽3的深度为1mm；

步骤202、不锈钢套的压接：首先将不锈钢套5套装在步骤202中外覆层2的两端，且使外覆层2的端部伸出不锈钢套5的长度为3mm，不锈钢套5的内侧壁与第一密封圈4的外侧壁紧密接触；然后将套装好的不锈钢套5进行一次压接，直至压接到不锈钢套5内外覆层2的凹陷深度为1.5mm时停止压接；最后将不锈钢套5滚圆，并在滚圆后的不锈钢套5的外侧壁上车出螺纹部；其中，所述不锈钢套5的长度为15mm；

本实施例中，套装用第一密封圈4，是为了不锈钢套5的外侧壁与第一密封圈4的内侧壁紧密接触，实现不锈钢套5的密封，有效地保证金属滑道的绝缘效果和密封性。

本实施例中，在所述第二凹槽7上套装第二密封圈8，第二密封圈8镶嵌在金属接头6靠近外覆层2的端部内，且第二密封圈8的外侧壁与金属接头6的内侧壁紧密接触，实现金属接头6的密封，解决外覆层2与金属接头6连接处密封难的问题，提高绝缘滑道的绝缘性和密封性，从而提高绝缘滑道的稳定性，效果好。

本实施例中，将不锈钢套5套装在所述外覆层2上，并对不锈钢套5进行一次压接，同时将芯棒1、外覆层2与不锈钢套5三者更好的紧固在一起，相比旧工艺直接将芯棒1套取在金属接头6上，能达到强制密封的效果。

本实施例中，将不锈钢套5滚圆，并在滚圆后的不锈钢套5的外侧壁上车出螺纹部，是为了与金属接头6的安装，且金属接头6与不锈钢套5为可拆卸连接，安装拆卸便捷。

本实施例中，将不锈钢套5套装在外覆层2的两端，且使外覆层2的端部伸出不锈钢套5的长度为3mm～8mm,是因为外覆层2为聚四氟乙烯绝缘外覆层，该外覆层2具有硬性，将不锈钢套5与外覆层2压接时，不锈钢套5与外覆层2容易之间容易滑动，所以将外覆层2的端部伸出不锈钢套5的长度为3mm～8mm，从而使得不锈钢套5的两端都预留外覆层2，这样对不锈钢套5进行压接的时候就会向两边挤压，而不是造成向一边挤压，避免不锈钢套5滑脱，提高不锈钢套5压接效果。

步骤三、套装第二密封圈并对金属接头6进行二次压接紧固密封:步骤202中不锈钢套5安装完成后，在外覆层2上套装第二密封圈，并安装金属接头6后对金属接头6进行二次压接紧固，具体过程为：

步骤301、第二凹槽加工并套装第二密封圈进行密封：首先在靠近不锈钢套5端部的外覆层2上车出凹陷部，且所述凹陷部的外径与步骤202中滚圆后的不锈钢套5的外径相同，然后在车好的所述凹陷部加工第二凹槽7，并将第二密封圈8套装在第二凹槽7上；其中，所述第二凹槽7的深度为1mm，所述凹陷部的长度为2mm；

步骤302、金属接头的安装：首先对金属接头6进行热处理，再将热处理后的金属接头6经过芯棒1的端部与步骤203中带有螺纹部的不锈钢套5进行螺纹连接，直至第二密封圈8套装在金属接头6靠近外覆层2的端部内，且所述第二密封圈8的外侧壁与金属接头6的内侧壁紧密接触；

步骤303、金属接头的二次压接紧固：将金属接头6与芯棒1进行二次压接，使金属接头6与芯棒1固定连接。

本实施例中，对金属接头6进行加热处理是为了金属接头6受热扩张便于与不锈钢套5螺纹连接，对金属接头6的加热时间为20min～40min，金属接头6的加热温度为40℃～60℃，是因为加热温度过高或者加热时间过长，金属接头6增加能耗，且加热温度过低或者加热时间过短，达不到金属接头6受热扩张的要求，不便于金属接头6安装。

本实施例中，金属接头6热处理的温度为40℃，金属接头6热处理的时间为20min。

本实施例中，金属接头6与芯棒1进行二次压接，使金属接头6与芯棒1固定连接，从而使芯棒1、外覆层2、不锈钢套5与金属接头6整体紧固，金属接头6的二次压接紧固提高紧固性的同时，还能提高密封性，最大限度地保证绝缘滑道的绝缘效果和密封性。

实施例3

本实施例绝缘滑道的制作方法与实施例2的不同之处仅在于：步骤一中所述外覆层2的加热时间为5h，所述外覆层2的加热温度为250℃，芯棒1和外覆层2在常温下冷却5h，所述外覆层2的外圆直径为32mm，所述外覆层2的内圆直径为10mm；步骤201中所述第一凹槽3距离外覆层2的端部的长度为25mm，所述第一凹槽3的深度为1.5mm；步骤202中所述外覆层2的端部伸出不锈钢套5的长度为8mm，压接到不锈钢套5内外覆层2的凹陷深度为4mm时停止压接，所述不锈钢套5的长度为35mm；步骤203中所述第二凹槽7的深度为1.5mm，所述凹陷部的长度为3mm；步骤301中金属接头6热处理的温度均为60℃，金属接头6热处理的时间均为40min。

本实施例中的其它工艺过程均与实施例2相同。

实施例4

本实施例绝缘滑道的制作方法与实施例2的不同之处仅在于：步骤一所述外覆层2加热时间为3.5h，所述外覆层2的加热温度为235℃，芯棒1和外覆层2在常温下冷却3.5h，所述外覆层2的外圆直径为30mm，所述外覆层2的内圆直径为14mm；步骤201中所述第一凹槽3距离外覆层2的端部的长度为18mm，所述第一凹槽3的深度为1.3mm；步骤202中所述外覆层2的端部伸出不锈钢套5的长度为6mm，压接到不锈钢套5内外覆层2的凹陷深度为3mm时停止压接，所述不锈钢套5的长度为25mm；步骤301中所述第二凹槽7的深度为1.3mm，所述凹陷部的长度为2.5mm；步骤302中金属接头6热处理的温度均为50℃，金属接头6热处理的时间均为30min。

本实施例中的其它工艺过程与实施例2相同。

实施例5

本实施例绝缘滑道的制作方法与实施例2的不同之处仅在于：步骤一中芯棒1和外覆层2在温度为-15℃的环境下冷却2h。

本实施例中的其它工艺过程与实施例2相同。

实施例6

本实施例绝缘滑道的制作方法与实施例3的不同之处仅在于：步骤一中芯棒1和外覆层2在温度为0℃的环境下冷却3h。

本实施例中的其它工艺过程与实施例3相同。

实施例7

本实施例绝缘滑道的制作方法与实施例4的不同之处仅在于：步骤一中芯棒1和外覆层2在温度为-8℃的环境下冷却2.5h。

本实施例中的其它工艺过程与实施例4相同。

实施例8

本实施例绝缘滑道的制作方法与实施例2的不同之处仅在于：步骤一中所述外覆层2的外圆直径为34mm，所述外覆层2的内圆直径为24mm。

本实施例中的其它工艺过程与实施例2相同。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。