一种用于复合绝缘子的弹性连接体的材料的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于复合绝缘子材料领域，具体涉及一种用于复合绝缘子的弹性连接体的材料。
技术背景
[0002]现有的复合绝缘子主要由树脂芯棒、合成材料的护套、伞裙和两端的连接金具组成，与瓷绝缘子相比具有强度高，韧性好，易于加工，耐污性好，重量轻等优点。其应用日益广泛，然而，现有的复合绝缘子仍然存在一些缺陷，现有的复合绝缘子中各组件通常采用粘合或压合的方式连接，连接的牢固度有限，当绝缘子承受较大的应力时易发生损坏，缩短了其使用寿命，另外由于结构和材质的原因，现有的复合绝缘子能够承受的径向(垂直于中心线)应力十分有限，易折断，也容易因此造成外围伞套的损伤，从而破坏密封性，导致绝缘性能下降。这些缺陷极大的限制了绝缘子伞套的应用，尤其是在电气化铁路和城市轨道交通的接触网系统中，电力机车在运行过程中，其受电弓与接触线接触面处于滑动摩擦状态，复合绝缘子的受力情况是处于变化状态下的，且为保证正常受流，弓网间需要保持足够的接触压力，因此，对复合绝缘子的强度以及在动态受力状态下的性能稳定性具有更高的要求。
【发明内容】
[0003]针对上述问题，本发明对现有的复合绝缘子结构进行了改进，通过设置一个弹性连接体将芯棒、伞套和连接金具紧密地结合为一体，使复合绝缘子具有一定的弹性和良好的机械强度，且在轴向和径向都能承受较大的应力，在动态受力状态下也具有出色的性能稳定性，同时，还通过材料配方优化，提供了一种能够很好的适应上述应用要求的复合绝缘子弹性连接体材料。
[0004]本发明通过以下技术方案来实现:
一种用于复合绝缘子的弹性连接体的材料，包括以下重量份的原料组分:天然橡胶63-79份，硬脂酸1~3份，氧化锌3~8份，防老剂1~2份，古马隆4~6份，炭黑12~18份。采用天然橡胶作为基体材料，在常温下具有较高的弹性，稍带塑性，具有非常好的机械强度，滞后损失小，在多次变形时生热低，因此其耐屈挠性很好，并且因为是非极性橡胶，所以电绝缘性能良好。添加了防老剂的天然橡胶，在长时间的仓库贮存后仍可以照常使用，还有较好的耐碱性能。
[0005]添加硬脂酸使材料具有很好的润滑性和较好的光、热稳定作用，也作为脱模剂便于制作成型；作为可选方式，所述氧化锌为含量99.7%纳米粉末，用作天然橡胶的硫化活性剂、补强剂及着色剂；添加防老剂减缓材料的老化过程，同时防止加工时胶料过硫，焦烧；古马隆具有软化、增粘、分散作用；炭黑可以对胶料进行补强。所得的复合材料，改善了天然橡胶物理性能，使其具有更高效的弹性、塑性和机械性能，使用寿命增长。达到使用要求:在18KN的作用力下，拉伸长度105mm不断裂。
[0006]上述用于复合绝缘子的弹性连接体的材料的加工和制作方法为:先对天然橡胶进行塑炼，然后加入其他原料进行混炼；再经过注压机注压至模具，加温、加压硫化。
[0007]作为可选方式，在上述材料中，包括以下重量份的原料组分:天然橡胶71.5份，硬脂酸2份，氧化锌5份，防老剂1.5份，古马隆5份，炭黑15份。所述的材料的撕裂强度、拉升强度和伸长率达到最佳性能。
[0008]本发明还提供了一种用于复合绝缘子的弹性连接体，采用上述的材料制成，所述弹性连接体整体外形呈柱状，其上端面轴心处设置有上小下大的台阶盲孔，用于连接绝缘子芯棒，其柱面上设置有环形卡槽，用于卡接绝缘子的下端金具。
[0009]作为可选方式，所述弹性连接体的上端面和\或台阶盲孔的底面设置有凹槽，所述凹槽可以是环形槽也可以是直槽，还可以是其他常见的形状。通过设置所述凹槽与绝缘子芯棒上对应位置处的凸齿相配合，使两者结合更紧密，能够承受更大的横向分力，延长复合绝缘子的使用寿命，避免损坏产生故障。进一步的，所述凹槽的截面呈“V”型，采用“V”型槽，有利于将作用力分解为轴向和径向两个方向，避免单个方向受力太大。
[0010]作为可选方式，所述弹性连接体下端面上设置有环形凹槽。通过设置凹槽使弹性连接体内部具有一定的空隙，可以吸收和缓冲弹性连接体受到的径向作用力。作为可选，所述环形凹槽的底部可接近弹性连接体的上端面，使凹槽具有较大的深度，凹槽越深越有利于吸收和缓冲径向作用力。
[0011]作为可选方式，所述弹性连接体外柱面和/或台阶盲孔的内壁上设置有多个环形齿槽。
[0012]本发明还提供了一种复合绝缘子，包括上、下端金具、绝缘子芯棒、绝缘子伞套以及上述的任意一种弹性连接体，所述上端金具固定连接在所述绝缘子芯棒轴心，所述绝缘子芯棒下端与弹性连接体固定连接，所述下端金具与弹性连接体柱面下端固定连接，所述绝缘子伞套整体包覆在所述绝缘子芯棒、弹性连接体和下端金具的外柱面。作为可选，上述上、下端金具、绝缘子芯棒、绝缘子伞套与弹性连接体均同轴布置。
[0013]作为可选方式，所述上端金具为螺杆。
[0014]作为可选方式，所述绝缘子芯棒为尼龙材质，采用尼龙不易脆裂，抗拉伸强度高，不易变形断裂，加工环形槽及齿形槽时简便，同时能保证精度，与天然橡胶粘合性稳定。
[0015]作为可选方式，所述绝缘子芯棒的竖剖面呈“工”字形，包括上、中、下三段，该结构可与弹性连接体的台阶盲孔紧密配合。进一步的，所述“工”字形结构的上段与中段之间的过度面上和\或倒“工”字形结构的底面上设置有凸齿，所述凸齿可以是环形也可以是直的，还可以是其他常见的形状。通过设置所述凸齿与弹性连接体上对应位置处的凹槽相配合，使两者结合更紧密，能够承受更大的横向分力，延长复合绝缘子的使用寿命，避免损坏产生故障。进一步的，所述凸齿的截面呈倒“V”型，采用倒“V”型凸齿，有利于将作用力分解为轴向和径向两个方向，避免单个方向受力太大。
[0016]作为可选方式，所述绝缘子芯棒上还设置有环形凸齿，与所述弹性连接体台阶盲孔的内壁上的环形齿槽相互锁合。通过环形凸齿与环形齿槽配合，两者结合更紧密能够承受更大的轴向作用力。
[0017]作为可选方式，所述绝缘子芯棒外柱面的上端设置有多个环形齿槽。该环形齿槽可以与绝缘子伞套内壁对应位置的环形凸齿相互锁合。
[0018]作为可选方式，所述下端金具为柱形铝件，其上端设置有孔，孔端部设置有与弹性连接件外柱面的环形卡槽相配合的突起。
[0019]作为可选方式，上述下端金具具有分体式结构，便于安装固定。
[0020]作为可选方式，所述下端金具的外柱面上设置有多个环形齿槽，该环形齿槽可以与绝缘子伞套内壁对应位置的环形凸齿相互锁合。
[0021]作为可选方式，所述下端金具的孔内壁上设置有环形凸齿，与所述弹性连接体柱面下端的环形齿槽相互锁合。
[0022]作为可选方式，所述下端金具的下端还设置有螺纹孔。进一步的所述螺纹孔为锥形螺纹孔。
[0023]作为可选方式，所述绝缘子伞套为硅橡胶材质。
[0024]作为可选方式，所述绝缘子伞套内壁与弹性连接体柱面接触的部位设置有多个环形凸齿，与所述弹性连接体柱面上端的环形齿槽相互锁合。
[0025]本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
[0026]本发明的有益效果:
本发明所述弹性体材料较高的弹性，良好的塑性，具有非常好的机械强度，耐屈挠性很好，绝缘性能优越，还具有出色的抗老化和耐腐蚀性能，能够很好的新型复合绝缘子的应用要求。采用所述弹性体材料制备的新型复合绝缘子结构简洁，安装方便，芯棒、伞套和连接金具紧密地结合为一体，具有一定的弹性和良好的机械强度，且在轴向和径向都能承受较大的应力，在动态受力状态下也具有出色的性能稳定性。
[0027]【附图说明】:
图1为本发明所述的一种复合绝缘子弹性连接体的主视剖面图；
图2为本发明所述的一种复合绝缘子弹性连接体的仰视图；
图3为本发明所述的一种复合绝缘子的主视图；
图4为本发明所述的一种复合绝缘子的主视剖面图；
图5为本发明所述的复合绝缘子中一种下端金具的主视剖面图；
图6为本发明所述的另外一种复合绝缘子弹性连接体的主视剖面图；
图7为本发明所述的一种复合绝缘子芯棒的结构示意图；
图8为本发明所述的另外一种复合绝缘子的主视剖面图。
[0028]【附图说明】:1为上端金具，2为芯棒，21为芯棒端面和过度面上的凸齿，3为弹性连接体，31为台阶盲孔、32为环形卡槽、33为环形凹槽，34为弹性连接体上端面和台阶盲孔底面的凹槽，4为下端金具，41为突起，42为孔，43为螺纹孔，5为伞套，6为凸齿-齿槽配合结构，61为环形齿槽，62为环形凸齿。
[0029]【具体实施方式】:
以下通过实施例的【具体实施方式】再对本发明的上述内容作进一步的详细说明。但不应当将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实例。在不脱离本发明的精神和原则之内做的任何修改，以及根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的等同替换或者改进，均应包括在本发明的保护范围内。
[0030]实施例1<