支柱绝缘子芯棒及绝缘子的制作方法

本实用新型涉及一种支柱绝缘子芯棒，以及包含该支柱绝缘子芯棒的绝缘子。

背景技术：

随着输变电用绝缘子的发展，纤维增强玻璃钢复合材料以其质地轻、强度高以及良好的绝缘性能，越来越广泛地应用于绝缘子领域。对于实心的复合材料支柱绝缘子，内棒芯的结构对于整体绝缘子的性能有一定的影响。目前的支柱绝缘子芯棒用内棒芯，通常为简单的圆柱形。例如中国专利申请201320345980.X公开了一种组合式芯棒及带有这种芯棒的绝缘子，该组合式芯棒包括位于中间的主芯棒、设置在该主芯棒周围的若干内芯棒，以及设置在该若干内芯棒外围的固定管；该专利申请中，无论主芯棒还是设置在该芯棒周围的内芯棒，均为圆柱形。再如，中国专利申请201220180186.X公开了一种复合棒形支柱绝缘子芯棒，具有内芯棒(1)，在内芯棒(1)的外面至少具有一层通过粘结层(2)粘结固定的套筒(3)，该内芯棒为圆柱形。

本申请的发明人发现，内棒芯的结构对于绝缘子的整体力学性能具有一定的影响，且对于提高绝缘子产品的质量及产品合格率具有重要作用。因此，需要一种能够提高绝缘子产品的力学性能的内棒芯。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种支柱绝缘子芯棒，其内棒芯与复合材料层之间的表面机械结合力较强，具有较高的整体力学性能。

本实用新型的另一目的在于提供一种绝缘子，其具有较高的整体力学性能。

本实用新型的目的是通过如下技术方案实现的。

一种支柱绝缘子芯棒，所述的支柱绝缘子芯棒包括内棒芯和设置在所述内棒芯外部的复合材料层；所述复合材料层与所述内棒芯的外表面紧密贴合；所述内棒芯的外表面上设有沟槽，所述的沟槽包括多条相互平行的第一沟槽和多条相互平行的第二沟槽；第一沟槽与第二沟槽交叉设置，并形成交叉点。

根据本实用新型的支柱绝缘子芯棒，优选地，所述的沟槽的深度均为0.1～5mm，宽度均为0.5～20mm；更优选地，所述的沟槽的深度均为0.5～3mm，宽度均为2～6mm；再优选地，所述的沟槽的深度均为0.5～1.5mm，宽度均为2～5mm。沟槽的深度是指从沟槽口到沟槽最深处的距离；沟槽的宽度是指沟槽口的宽度。根据本实用新型的支柱绝缘子芯棒，所述沟槽的横截面为半圆形或梯形，这样的形状更有利于减少缺陷，增加结合力。

根据本实用新型的支柱绝缘子芯棒，优选地，所述的内棒芯包括内棒芯本体和位于内棒芯本体两端的末端部。所述的末端部的形状与所述内棒芯本体的形状相同，且所述的末端部与所述内棒芯本体同轴。根据本实用新型的支柱绝缘子芯棒，所述内棒芯本体与所述末端部可以一体成型，或者经过车加工形成所述内棒芯的形状。

根据本实用新型的支柱绝缘子芯棒，优选地，所述末端部的直径比所述内棒芯本体的直径大1～30mm；更优选地，所述末端部的直径比所述内棒芯本体的直径大2～6mm。根据本实用新型的支柱绝缘子芯棒，优选地，所述末端部的长度为150～250mm，更优选为170～230mm。根据本实用新型的一个实施方式，所述末端部的直径比所述内棒芯本体的直径大2～6mm，且所述末端部的长度为150～250mm。

根据本实用新型的支柱绝缘子芯棒，优选地，所述的沟槽设置在内棒芯的表面上，并从内棒芯的一端连续地延伸到另一端。根据本实用新型的支柱绝缘子芯棒，优选地，所述的沟槽从内棒芯的一个末端部的表面延伸至另一个末端部的表面。

根据本实用新型的支柱绝缘子芯棒，所述内棒芯的横截面为圆形或正多边形。优选地，所述正多边形的边数为6～26，更优选为8～24，再优选为8～20。根据本实用新型的优选的实施方式，所述正多边形的边数为8、12、16或20。需要说明的是，当内棒芯的横截面为圆形时，所述直径即是指该圆的直径。当内棒芯的横截面为正多边形时，所述直径是指该正多边形的外接圆的直径。

根据本实用新型的一个优选的实施方式，所述的内棒芯的横截面为圆形或正多边形，所述的第一沟槽为平行于内棒芯的轴线的轴向沟槽；所述的第二沟槽为垂直于所述内棒芯的轴线的环向沟槽。所述第一沟槽的数量为4～12条，优选为5～10条。优选地，所述第一沟槽沿所述内棒芯的外周均匀设置。根据本实用新型的支柱绝缘子芯棒，优选地，所述第一沟槽的深度为1～3mm，宽度为2～5mm。所述的第二沟槽的数量为2～6条，优选为2～4条。根据本实用新型的一个实施方式，所述第二沟槽的数量为2条，且分别设置在距离内棒芯本体的两端100～300mm处，优选设置在距离内棒芯本体的两端120～280mm处。根据本实用新型的支柱绝缘子芯棒，优选地，所述第二沟槽的深度为0.5～1.5mm，宽度为2～5mm。所述的内棒芯可以通过拉挤或模压成型。

根据本实用新型的另一个优选的实施方式，所述的第一沟槽与内棒芯的轴线之间所夹锐角α为30～60°，所述的第二沟槽与内棒芯的轴线之间所夹锐角β为30～60°，优选地，α＝β。所述的第一沟槽与第二沟槽交叉设置，并形成交叉点。所述第一沟槽的数量可以为2～10个，优选为2～6个，更优选为2～4个。所述第二沟槽的数量可以为2～10个，优选为2～6个，更优选为2～4个。优选地，所述第一沟槽的数量与所述第二沟槽的数量相等。根据本实用新型的支柱绝缘子芯棒，优选地，所述的沟槽的深度为0.5～1.5mm，宽度为2～5mm。所述的内棒芯可以通过模压成型。

根据本实用新型的支柱绝缘子芯棒，优选地，所述内棒芯的表面呈粗糙的、凹凸不平的状态，以利于内棒芯与外层复合材料的机械结合。可以通过对内棒芯表面进行打磨拉毛处理或者喷砂处理实现上述状态。

根据本实用新型的绝缘子芯棒，优选地，所述的绝缘子内棒芯的直径为80～130mm，更优选为90～120mm。优选地，所述绝缘子内棒芯的长度为1.8～3.5m，更优选为2～3m。

本实用新型还提供一种绝缘子，所述绝缘子包括上述的支柱绝缘子芯棒。将该支柱绝缘子芯棒加装伞裙结构，形成绝缘子。

本实用新型的沟槽可以用来填入能形成富树脂层的玻璃纤维(例如表面毡)，从而增加内棒芯与外层复合材料的表面机械结合能力，减少缺陷，从而形成力学性能优异的绝缘子，对于绝缘子的质量控制和产品合格率的提高有重要意义，有利于大直径复合材料绝缘子的推广使用。根据本实用新型优选的技术方案，通过本实用新型的沟槽设置，特别是对沟槽的整体结构、形状、深度和宽度的设置，避免了沟槽对内棒芯本身的力学性能可能产生的不利影响。根据本实用新型优选的技术方案，沟槽的横截面采用半圆形或梯形，减少了缺陷并进一步增加了内棒芯与外层复合材料的结合力。同时，在使用灌注工艺进行后续芯棒生产时，本实用新型的沟槽具有良好的导流作用。根据本实用新型优选的技术方案，通过在内棒芯本体的末端设置内径稍大的末端部，使得内棒芯不易滑出，增强了绝缘子的稳定性。

附图说明

图1为实施例1的内棒芯结构示意图。

图2为实施例1的内棒芯的横截面示意图。

图3为实施例2的内棒芯结构示意图。

图4为实施例3的支柱绝缘子芯棒的横截面示意图。

附图说明如下：

1-内棒芯本体，2-末端部，31-第一沟槽，32-第二沟槽，4-内棒芯，5-复合材料层。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型作进一步的说明，但本实用新型的保护范围并不限于此。

实施例1

本实施例的支柱绝缘子芯棒包括内棒芯和设置在内棒芯外部的复合材料层，且复合材料层与内棒芯的外表面紧密贴合。所述的内棒芯的结构如图1所示。本实施例的内棒芯包括内棒芯本体1和两个末端部2，内棒芯本体1的长度为2.8m，内棒芯本体1的直径为100mm；末端部2的长度均为220mm，末端部2的直径均为105mm。内棒芯的表面设有6条第一沟槽31和2条第二沟槽32，第一沟槽31为平行于内棒芯的轴线的轴向沟槽，第二沟槽32为垂直于内棒芯的轴线的环向沟槽。第一沟槽31与第二沟槽32的横截面均为梯形(如图2所示)，第一沟槽31的深度为3mm，宽度为2.5mm，第二沟槽32的深度为1.0mm，宽度为2.5mm。第二沟槽32设置在距离内棒芯本体的末端150mm处。本实用新型的内棒芯的外表面呈凹凸不平的粗糙形态。

实施例2

本实施例的支柱绝缘子芯棒包括内棒芯和设置在内棒芯外部的复合材料层，且复合材料层与内棒芯的外表面紧密贴合。所述的内棒芯的结构如图3所示。本实施例的内棒芯包括内棒芯本体1和两个末端部2，内棒芯本体1的长度为2.8m，内棒芯本体1的直径为100mm；末端部2的长度为220mm，末端部2的直径为105mm。内棒芯的表面设有第一沟槽31和第二沟槽32，第一沟槽31与内棒芯的轴线之间所夹锐角α为45°，第二沟槽32与内棒芯的轴线之间所夹锐角β为45°，且第一沟槽31与第二沟槽32交叉设置，并形成交叉点。第一沟槽31和第二沟槽32的深度均为1.0mm，宽度均为2.5mm。本实用新型的内棒芯的外表面呈凹凸不平的粗糙形态。

实施例3

本实施例的绝缘子包括支柱绝缘子芯棒，该支柱绝缘子芯棒的横截面如图4所示。该支柱绝缘子芯棒包括内棒芯4，和包裹在内棒芯4外部的复合材料层5。其中内棒芯4为实施例1的内棒芯。内棒芯4的第一沟槽31和第二沟槽32内填充有玻璃纤维表面毡。

将该支柱绝缘子芯棒加装伞裙结构，形成绝缘子。

本实用新型并不限于上述实施方式，在不背离本实用新型的实质内容的情况下，本领域技术人员可以想到的任何变形、改进、替换均落入本实用新型的范围。