空心绝缘子及其制备方法与流程

本发明涉及绝缘子领域，特别是涉及一种空心绝缘子及其制备方法。

背景技术：

发电机出口断路器等设备需要使用空心绝缘子。具体地，空心绝缘子包括绝缘管以及设于绝缘管两端的两个法兰。一般地，两个法兰分别套设与绝缘管的两端，法兰与绝缘管通过注胶固化胶装、水泥胶装、螺纹胶装、压接胶装或过盈配合胶装等胶装方式连接。

然而，在将法兰套设至绝缘管的过程中，或法兰的制作工艺原因等，在靠近另一个法兰的一侧，容易使得法兰与绝缘管之间形成环形凹槽。而为了解决环形凹槽的存在而导致水汽侵入产品内部，往往需通过胶封等方式进行密封处理，工艺过程复杂。

技术实现要素：

基于此，有必要提供一种制作工艺简单的空心绝缘子。

一种空心绝缘子，包括：

绝缘管，所述绝缘管具有位于所述绝缘管的一端设置的第一段以及位于所述绝缘管的另一端设置的第二段；

第一法兰，所述第一法兰具有嵌入部；所述嵌入部插入所述绝缘管的内腔,并与所述绝缘管的第一段的内表面密封连接；以及

第二法兰，所述第二法兰具有与所述绝缘管的第二段的内表面和/或外表面密封连接的套设部。

上述空心绝缘子，第一法兰通过嵌入部与绝缘管的第一段的内表面密封连接，从而避免第一法兰与绝缘管的外表面形成间隙，进而避免了对该间隙进行密封处理的过程，使得空心绝缘子的制作工艺简单。

在其中一个实施例中，所述第一法兰的嵌入部的外表面的粗糙度大于等于6.3μm；且/或所述第一段的内表面的粗糙度大于等于6.3μm。

在其中一个实施例中，沿所述嵌入部插入所述绝缘管的内腔的方向，所述第一段的长度大于所述嵌入部的长度；所述第一段的内径大于所述绝缘管的其它部分的内径。

在其中一个实施例中，沿所述嵌入部插入所述绝缘管的内腔的方向，所述第一段的长度等于所述嵌入部的长度；所述绝缘管的内表面设有与所述第一段的内表面邻接的环形槽。

在其中一个实施例中，所述第一法兰具有与所述第一段的端面贴合的边沿。

在其中一个实施例中，所述嵌入部与所述绝缘管的第一段的内表面通过粘接剂密封连接；且/或所述套设部与所述第二段的外表面通过粘接剂密封连接。

在其中一个实施例中，在靠近所述第一段的一侧，所述第二法兰的套设部靠近所述第一法兰的端部与所述绝缘管的外表面之间具有间隙，所述间隙中设置有密封结构。

在其中一个实施例中，所述空心绝缘子还包括设于所述绝缘管的外表面的耐高温的绝缘涂层；或所述空心绝缘子还包括套设于所述绝缘管上的伞裙。

在其中一个实施例中，所述绝缘涂层为耐高温绝缘清漆涂层、橡胶涂层或防污闪涂层。

本发明还提供一种空心绝缘子的制备方法。

一种空心绝缘子的制备方法，包括步骤：

在所述第一段的内表面和/或所述嵌入部的外表面涂粘接剂；

将所述嵌入部插入所述绝缘管的内腔，以使所述嵌入部和所述第一段的内表面贴合；

将所述嵌入部与所述第一段的端面压紧；

加热固化，以实现所述嵌入部和所述第一段的内表面密封连接。

上述空心绝缘子的制备方法，第一法兰通过嵌入部与绝缘管的第一段的内表面密封连接，从而避免第一法兰与绝缘管的外表面形成环形凹槽的现象，进而避免了对环形凹槽进行密封处理的过程，使得空心绝缘子的制作工艺简单。

在其中一个实施例中，将所述嵌入部插入所述绝缘管的内腔，以使所述嵌入部和所述第一段的内表面贴合的步骤后，还包括步骤：

旋转所述嵌入部，以使所述嵌入部相对所述绝缘管旋转预设角度。

在其中一个实施例中，在加热固化，以实现所述嵌入部和所述第一段的内表面密封连接的步骤后，还包括步骤：

对所述绝缘管的外表面进行清洗；

在所述绝缘管的外表面喷涂耐高温的绝缘涂层。

在其中一个实施例中，在加热固化，以实现所述嵌入部和所述第一段的内表面密封连接的步骤前，还包括步骤：

在所述第二段的外表面和/或所述套设部的内表面涂粘接剂；

将所述套设部套设在所述第二段上，以使所述套设部和所述第二段的外表面贴合；

将所述套设部与所述第二段的端面压紧。

附图说明

图1为本发明一实施例提供的空心绝缘子的结构示意图。

图2为本发明另一实施例提供的空心绝缘子的结构示意图。

图3为本发明另一实施例提供的空心绝缘子的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1所示，本发明一实施例提供的空心绝缘子100，其包括绝缘管110、第一法兰130以及第二法兰150。

具体地，绝缘管110具有位于绝缘管110的一端设置的第一段111以及位于绝缘管110的另一端设置的第二段113。第一法兰130具有嵌入部131，嵌入部131插入绝缘管110的内腔,并与绝缘管110的第一段111的内表面密封连接。第二法兰150具有与绝缘管110的第二段113的外表面密封连接的套设部151。

空心绝缘子100，第一法兰130通过嵌入部131与绝缘管110的第一段111的内表面密封连接，从而避免第一法兰130与绝缘管110的外表面之间形成间隙，进而避免了对该间隙进行密封处理的过程，使得空心绝缘子100的制作工艺简单。

另外，第一法兰130通过嵌入部131与绝缘管110密封连接，避免第一法兰130与绝缘管110的外表面之间形成间隙，即无需对该间隙进行密封处理，从而无需再第一法兰130和绝缘管110之间设置密封圈，降低生产成本。

第一法兰130通过嵌入部131与绝缘管110密封连接，可以减少第一法兰130的外径，从而减少制造第一法兰130的材料用量，降低生产成本。

本实施例中，第二法兰150与绝缘管110的第二段113的外表面密封连接，即通过第二法兰150上的套设部151套设在绝缘管110的第二段113。第二法兰150的结构与用以安装空心绝缘子100的断路器的结构相关。具体地，第二法兰150上还设有气体入口153。

当然，在另外的实施例中，若断路器的结构发生不同，则第二法兰的结构也相应发生改变。可选地，在满足断路器的安装的前提下，第二法兰的套设部也可以嵌入绝缘管的第二段内，并与绝缘管的第二段的内表面连接。如此，也能进一步使得空心绝缘子的制作工艺简单，降低生产成本。

可选地，在另外的实施例中，第二法兰的套设部也可以同时与绝缘管的第二段的内表面和外表面密封连接。可选地，第二法兰的套设部设有用以给供绝缘管的第二段的侧壁插入的插槽，从而使得第二法兰的套设部与第二段的内表面和外表面同时密封连接。

可以理解的是，绝缘管110可以是玻璃钢管或瓷管等本领域惯用的绝缘管。

可选地，第一法兰130的嵌入部131的外表面的粗糙度大于等于6.3μm，且第一段111的内表面的粗糙度大于等于6.3μm，从而防止第一法兰130的嵌入部131和绝缘管110的第一段111之间的密封结构的滑动，以助于嵌入部131和绝缘管的第一段111的密封连接。

具体地，第一法兰130的嵌入部131的外表面的粗糙度和第一段111的内表面的粗糙度可以为6.3μm、7μm、8.5μm、9μm、10μm、11μm、12.5μm、15μm、17μm、20μm、25μm、30μm、33μm、37μm、41μm、46μm、48μm、50μm、55μm或60μm等。

优选地，第一法兰130的嵌入部131的外表面的粗糙度和第一段111的内表面的粗糙度均大于等于50μm，以使得第一法兰130的嵌入部131和绝缘管110的第一段111的密封连接效果更好。

本实施例中，沿嵌入部131插入绝缘管110的内腔的方向，第一段111的长度大于嵌入部131的长度。第一段111的内径大于绝缘管110的其它部分的内径。故在将嵌入部131插入绝缘管110的内腔后，绝缘管110的第一段111和嵌入部131的端部围成凹槽115。当嵌入部131通过粘接剂与绝缘管110的内表面密封连接时，凹槽115可以收容溢出的粘接剂，防止粘接剂任意流动至绝缘管的内表面，从而避免固化的粘接剂对绝缘管110的内壁的性能的影响。

本实施例中，第一法兰130具有与第一段111的端面贴合的边沿133。边沿133的设置，可以减少嵌入部131与第一段111的内表面之间的密封结构与外界的接触，从而避免外界环境中的水汽侵入嵌入部131与第一段111的内表面之间的密封结构。

进一步地，若将边沿133与第一段111的端面之间也进行密封连接，则可以隔绝嵌入部131与第一段111的内表面之间的密封结构与外界环境的接触，从而进一步保证了嵌入部131与第一段111之间的密封结构的密封可靠性。

可以理解的是，嵌入部131插入绝缘管110的内腔深度根据空心绝缘子所需的密封性能进行确定。可以理解的是，若嵌入部131插入绝缘管110的内腔的深度过深，则影响绝缘管110内腔的空腔的面积，影响空心绝缘子100的性能。嵌入部131插入绝缘管110的内腔的深度过浅，则导致嵌入部131与第一段111的内表现的重叠面积较小，从而嵌入部131与第一段111的内表面的密封结构的面积较小，从而导致嵌入部131与第一段111的内表面的密封效果较弱。

而本实施例中，边沿133的设置，还可以用来限制嵌入部131插入绝缘管110的内表面的深度，防止嵌入部131插入绝缘管110的深度过深或过浅。

可以理解的是，在另外的实施例中，若第一法兰未设置边沿，也需在第一法兰上设置其它限位结构，以限制嵌入部插入绝缘管内的深度。

本实施例中，嵌入部131与绝缘管110的第一段111的内表面通过粘接剂密封连接，套设部151与第二段113的外表面通过粘接剂密封连接。

具体地，粘接剂可以是单组份环氧树脂或双组份环氧树脂。当然，在另外的实施例中，粘接剂不限于此，还可以是其它能防止水汽入侵且能实现嵌入部131与绝缘管110的的密封粘接的粘接材料。

本实施例中，在靠近第一段111的一侧，第二法兰150的套设部151靠近第一法兰130的端部与绝缘管110的外表面之间具有间隙，间隙中设置有密封结构170。一方面，密封结构170的设置能隔绝套设部151与第二段113的外表面的粘接剂与外界环境中的水汽的接触，确保套设部151与第二段113之间的密封性能。另一方面，密封结构170的设置可以防止套设部151和第二段113沿该间隙裂开，从而保证套设部151与第二段113的外表面之间的密封连接的稳定性。

需要说明的是，该间隙可能是在套设部151套设在第二段上的过程中形成的，也可能是为了方便套设部151套设而在套设部的边缘设置的倒角而导致的。

具体地，本实施例中，密封结构170为密封胶。

本实施例中，空心绝缘子100还包括设于绝缘管110的外表面的耐高温的绝缘涂层，防止外界的水汽入侵。另外，绝缘涂层还需要具有耐高温和绝缘性能，以适应空心绝缘子的工作环境。绝缘涂层的厚度较薄，在图中未具体标示。

具体地，绝缘涂层可以是耐高温绝缘清漆、橡胶涂层或防污闪涂层。

可以理解的是，应用在发电机的断路器中时，对空心绝缘子的绝缘性能要求不是很高，故通过涂层的方式即可达到绝缘的效果。相较于一般地采用伞裙的方式，通过涂层的方式，成本低，且工艺简单。

当然，在另外的实施例中，也可以在绝缘管上套设伞裙，来代替绝缘涂层，以适应对绝缘性能要求较高的工作环境。

如图2所示，本发明另一实施例提供的空心绝缘子200，其与空心绝缘子100不同的是，沿嵌入部231插入绝缘管210的内腔的方向，第一段211的长度等于嵌入部231的长度。绝缘管210的内表面设有与第一段211的内表面邻接的环形槽215。当嵌入部231通过粘接剂与绝缘管210的内表面密封连接时，环形槽215可以收容溢出的粘接剂，防止粘接剂任意流动至绝缘管的内表面，从而避免固化的粘接剂对绝缘管210的内壁的性能的影响。

环形槽215的大小根据嵌入部231和绝缘管210粘接时溢出的粘接剂的多少来确定。可选地，环形槽215的大小设置一方面能够收容溢出的粘接剂，另一方面还需尽量避免对绝缘管210的强度和性能的影响。

如图3所示，本发明另一实施例提供的空心绝缘子300，其与空心绝缘子100不同的是，密封结构370密封圈371和密封胶373。具体地，首先在套设部351和第二段313之间的间隙内设置密封圈371，再通过密封胶373填满间隙，以完成对套设部351和第二段313之间的间隙的密封。

可以理解的是是，在另外的实施例中，密封结构也不限于上述结构，还可以是其它能够实现套设部和第二段之间的间隙的密封的结构。

本发明提供一种空心绝缘子的制备方法。以下以图1所示的空心绝缘子100的制备方法为例进行详细说明。

具体地，空心绝缘子100的制备方法包括步骤：

s01、在第一段111的内表面和/或嵌入部131的外表面涂粘接剂。

相较于在第一段111的内表面涂粘接剂，在嵌入部131的外表面涂粘接剂的操作更方便操作。故在能够满足嵌入部131与第一段111的内表面的密封连接要求的情况下，可以仅在嵌入部131的外表面涂粘接剂。

当然，由于第一法兰130上还设有边沿133，则在执行步骤s01时，还可以在第一法兰130的边沿133的与第一段111的端面贴压的表面涂粘接剂。

s02、将嵌入部131插入绝缘管110的内腔，以使嵌入部131和第一段111的内表面贴合。

s03、将嵌入部131与第一段111的端面压紧。

可以理解的是，步骤s03中，可以利用固定工装对空心绝缘子进行固定，以实现嵌入部与第一段的端面压紧。

当然，在另外的实施例中，还可以通过其它任何可以将嵌入部131和第一段111的端面压紧的方式进行固定。

s04、加热固化，以实现嵌入部131和第一段111的内表面密封连接。

具体地，步骤s04的操作为：将步骤s03中的空心绝缘子预组装体放入烘箱中进行加热固化，在120℃的条件是保持2小时。

当然，根据粘接剂的种类及空心绝缘子100的大小等，可以调整加热固化的温度和时间。

上述空心绝缘子100的制备方法，第一法兰130通过嵌入部131与绝缘管110的第一段111的内表面密封连接，从而避免第一法兰130与绝缘管110的外表面形成环形凹槽的现象，进而避免了对环形凹槽进行密封处理的过程，使得空心绝缘子100的制作工艺简单。

可选地，在步骤s02后，还包括步骤：

s02a、旋转嵌入部131，以使嵌入部131相对绝缘管110旋转预设角度。

通过旋转嵌入部131，使得粘接剂均匀的涂在嵌入部131的外表面和第一段111的内表面上，从而使得粘接剂均匀的分布在嵌入部131和第一段111之间，使得嵌入部131和第一段111之间的密封更加均匀。

可以理解的是，嵌入部131相对绝缘管110旋转的预设角度可以根据实验进行确定。

可选地，在一个可行的实施例中，旋转嵌入部131时，还可以对嵌入部131进行往复旋转。

可行地，在步骤s02a中，也不限于仅旋转嵌入部131，还可以旋转绝缘管110，或同时旋转嵌入部131和绝缘管110。

可选地，在步骤s04后，还包括步骤：

s05、对绝缘管110的外表面进行清洗。

s06、在绝缘管110的外表面喷涂耐高温的绝缘涂层。

在其中一个实施例中，在步骤s04前，还包括步骤：

s0a、在第二段113的外表面和/或套设部151的内表面涂粘接剂。

可以理解的是，步骤s0a的操作针对的是套设部151套设在绝缘管110的第二段113的情况。可以理解的是，在另外的实施例中，若套设部插设于绝缘管的第二段的内腔，则步骤s0a的操作应该为：在第二段的内表面和/或套设部的外表面涂粘接剂。

同样的，在步骤s0a中，也可以仅在绝缘管110的第二段113上涂粘接剂，或仅在套设部151上涂粘接剂。

s0b、将套设部151套设在第二段113上，以使套设部151和第二段113的外表面贴合。

s0c、将套设部151与第二段113的端面压紧。

同样地，为了使得套设部151和绝缘管110的第二段113之间的粘接剂更加均匀，可以在步骤s0b之后，增加如下操作：旋转套设部151和/或绝缘管110，以使套设部151相对绝缘管110旋转预设角度。

可选地，在步骤s01之前，还可以包括如下操作：

对第一段111的内表面和嵌入部131的外表面进行粗糙化处理。

具体地，粗糙化处理可以采用拉毛处理的方式、车螺纹线的方式或车螺纹槽的方式等。

可选地，在步骤s04之前，在步骤s03之后，还包括如下操作：将嵌入部131与第一段111的端面压紧过程中溢出的粘接剂清洗干净，以避免固化后无法清理。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。