悬式绝缘子头部结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于绝缘子制造领域，特别涉及悬式绝缘子头部结构。
【背景技术】
[0002]近些年来，我国大力发展电力事业，积极推进长距离、大容量送电，实现跨区域跨流域输电。为实现这一目标，必须提高输电电压等级，建设一批交、直流特高压输电工程，即交流750kV和1000kV，直流±800kV输电线路，其输电能力较交流500kV和直流±500kV输电线路提高数倍。
[0003]发展特高压输变电建设的同时对输电线路起绝缘和固定导线作用的绝缘子提出了更高的要求，然而，现有的不同机电破坏强度等级的盘形悬式瓷绝缘子的种类不够完善，已经不能满足长距离、大跨越输电线路的要求，成为制约特高压输电建设发展的一个重要因素。
[0004]绝缘子主要采用球头球窝连接方式形成绝缘子串，所用联结碗头，大多为开口式，为满足安装装配配合以及在各种运行条件下，保证能够灵活转动的需要，球头与碗头连接有一定的间隙，二者连接后，绝缘子串在高空中受力的复杂状态下，绝缘子球头容易从碗头中脱出，发生掉串事故；在输变电系统还可能存在绝缘子本身的断裂，线路上工作状态下的绝缘子会受到多种力的作用，这些力由设计成一定形状的钢脚和铁帽通过胶合剂传递给绝缘件的。实际上绝缘子组件中绝缘件是受力的最薄弱部分，铁帽、钢脚和胶合剂均好于绝缘件。也就是说，绝缘件所能耐受的强度高低直接决定了绝缘子在线路上工作的可靠性。
[0005]怎样提高绝缘子组件中绝缘件的机械强度，以保障绝缘子的可靠性，这对于绝缘子的各组件结构设计提出了较高的要求。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型的目的是提供一种绝缘子头部结构，能够有效防止42吨及悬挂式绝缘子破裂，且有效防止绝缘串连接结构脱离。
[0007]为了实现上述目的，本实用新型提供的悬式绝缘子头部结构，包括内凹形成空腔的圆锥瓷头、铁帽和钢脚，圆锥瓷头外表面通过胶合剂与铁帽固定连接，内表面通过胶合剂与所述钢脚连接，所述圆锥瓷头内锥角的角度为18°?20°，外锥角的角度为8°?10°，圆锥瓷头靠近绝缘盘的直径为52_，所述铁帽上设置有卡槽头，卡槽头的卡槽为T型腔，卡槽头边缘向外延伸形成连接圈，连接圈设置有连接孔，所述钢脚自由端设置成与T型腔匹配的T型头；所述钢脚外壁包裹一个与连接孔匹配的橡胶连接块。
[0008]本方案的悬式绝缘子头部结构在制造时候，由于常用钟罩瓷绝缘子毛坯成型方法均为一把刀直接成型，但一把刀成型时要求α角较小、d2较大，但42吨钟罩产品性能需要，头部α角达到19° d2减小后却仅为52mm，所以采用一把刀粗修、第二把刀精修出头部才能制造成功，在装配时候，将钢脚装在圆锥瓷头内，将铁帽固定在圆锥瓷头外部，当组装绝缘子形成绝缘子串时候，将其中一个绝缘子的自由端卡进T形卡槽内，并且通过螺栓从卡槽的连接孔穿过将钢脚连接。
[0009]本实用新型的优点在于:通过采用圆锥形头部结构，及对圆锥形瓷头的承力面内外锥角、铁帽的承力面锥角、钢脚的承力面锥角以及所述圆锥形瓷头的内孔承力面面积进行了合适的尺寸设计，使该盘形悬式瓷绝缘子瓷头的机电破坏强度大于550kN。由于头部结构的合理设计，使得所述绝缘子整体的机电破坏强度由钢脚的强度来决定，降低了所述绝缘子的分散性，并通过选择机电破坏强度大于550kN的钢脚材料，使整体的机电破坏强度大于550kN。能够有效满足技术要求的42吨级的强度要求。
[0010]卡槽头边缘向外延伸形成连接圈，连接圈设置有连接孔，所述钢脚自由端设置成与T型腔匹配的T型头；所述钢脚外壁包裹一个与连接孔匹配的橡胶连接块，当连接形成绝缘串，所述钢脚首选通过卡槽进行卡接，使得钢脚能够在卡槽内有一定转动角度，来适应绝缘子摇晃的承载了，同时在钢脚杆上包裹橡胶连接块，通过橡胶块将钢脚移动范围限制在一定角度，进一步防止钢脚脱离卡槽。
[0011]作为优选的方案，所述圆锥形瓷头的内孔承力面面积满足以下公式:S =31 (R+dl+d2)L/2 ;其中，S表示所述圆锥形瓷头的内孔承力面面积，dl表示所述圆锥形瓷头内孔的顶部直径，dl = 92mm，d2表示所述圆锥形瓷头内孔的底部直径，d2 = 52mm，L表示所述圆锥形瓷头内孔的斜边长度，L = 57mm ;R表示圆锥瓷头内顶面的弧形半径，R=12mm0
[0012]作为优选的方案，所述圆锥瓷头内外表面附有一层瓷砂。
[0013]作为优选的方案，所述钢脚的胶装端外壁设置有多台阶状，多台阶状形成应力缓冲区，在轴线方向分散绝缘子所受应力。使得同样的瓷头结构能够耐受更高的强度等级。
[0014]最后，所述卡槽头内设置有锁紧销，通过锁紧销限制钢脚受到振动移位到卡槽头外。
【附图说明】
[0015]图1为悬式绝缘子头部的结构示意图；
[0016]图2为悬式绝缘子头部结构中的圆锥瓷头的结构示意图。
[0017]附图标记列举:铁帽1、胶合剂2、圆锥瓷头3、钢脚4、连接块5、连接圈6、锁紧销7、卡槽头8、连接孔9。
【具体实施方式】
[0018]下面通过【具体实施方式】结合附图对本实用新型作进一步详细的说明:
[0019]如图1和图2所示，悬式绝缘子头部结构，包括内凹形成空腔的圆锥瓷头3、铁帽I和钢脚4，圆锥瓷头3外表面通过胶合剂2与铁帽I固定连接，内表面通过胶合剂2与所述钢脚4连接，圆锥瓷头3内锥角的角度为19°，外锥角的角度为9°，圆锥瓷头3靠近绝缘盘的直径为52_，铁帽I上的卡槽头8 一侧设置有供钢脚头卡进的卡槽，卡槽头8的卡槽为T型腔，卡槽头8边缘向外延伸形成连接圈6，连接圈6侧面设置有连接孔9，钢脚I自由端设置成与T型腔匹配的T型头；钢脚4外壁包裹一个与连接孔9匹配的橡胶连接块5。
[0020]圆锥瓷头3内外表面附有一层瓷砂。使得胶结剂能够牢牢附在圆锥瓷头3上，防止铁帽I脱落。钢脚4的胶装端外壁设置有多台阶状，多台阶状形成应力缓冲区，在轴线方向分散绝缘子所受应力。使得同样的瓷头结构能够耐受更高的强度等级。卡槽头8内设置有锁紧销7，通过锁紧销7限制钢脚4受到振动移位到卡槽头8外。
[0021]本方案的悬式绝缘子头部结构在制造时候，由于常用钟罩瓷绝缘子毛坯成型方法均为一把刀直接成型，但一把刀成型时要求α角较小、d2较大，但42吨钟罩产品性能需要，头部α角达到19° d2减小后却仅为52mm，所以采用一把刀粗修、第二把刀精修出头部才能制造成功，在装配时候，将钢脚装在圆锥瓷头内，将铁帽固定在圆锥瓷头外部，当组装绝缘子形成绝缘子串时候，将其中一个绝缘子的自由端卡进T形卡槽内，并且通过螺栓从卡槽的连接孔穿过将钢脚连接。
[0022]卡槽头8边缘向外延伸形成连接圈6，连接圈6设置有连接孔9，连接孔9为对称的两个，钢脚4自由端设置成与T型腔匹配的T型头；钢脚4外壁包裹一个与连接孔9匹配的橡胶连接块5，连接块5上也对应设置有两个连接孔，当连接形成绝缘串，钢脚4首选通过卡槽进行卡接，使得钢脚4能够在卡槽内有一定转动角度，来适应绝缘子摇晃的承载了，同时通过U型螺栓穿过卡槽头和橡胶块的连接孔，将钢脚移动范围限制在U型螺栓之间，进一步防止钢脚脱离出卡槽头外。
[0023]在一定条件下，如瓷质材料不变、工艺不变及各承力面角度符合上述要求等，盘形悬式瓷绝缘子的机电破坏强度F与瓷头内孔承力面面积S满足一定的线性关系，根据生产实际经验，其关系式为:F = SXsina X σ X δ X 1(Γ3，其中，σ表示瓷质材料本身的压缩强度，为300Mpa ； δ表示瓷质材料的利用率，约为45%。
[0024]圆锥形瓷头的内孔承力面面积满足以下公式:S = (R+dl+d2)L/2 ;其中，S表示圆锥形瓷头的内孔承力面面积，dl表示圆锥形瓷头内孔的顶部直径，dl = 100mm，d2表示圆锥形瓷头内孔的底部直径，d2 = 52mm，L表示圆锥形瓷头内孔的斜边长度，L = 70mm $表示圆锥瓷头内顶面的弧形半径，R=12mm0
[0025]根据以上数据计算得出:本实施例公开的盘形悬式瓷绝缘子瓷头的机电破坏强度F = 673kN > 550kN，各项数据均满足产品性能要求。
[0026]以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。
【主权项】
1.悬式绝缘子头部结构，包括内凹形成空腔的圆锥瓷头、铁帽和钢脚，圆锥瓷头外表面通过胶合剂与铁帽固定连接，内表面通过胶合剂与所述钢脚连接，其特征在于，所述圆锥瓷头内锥角的角度为18°?20°，外锥角的角度为8°?10°，圆锥瓷头靠近绝缘盘的直径为52_，所述铁帽上设置有卡槽头，卡槽头的卡槽为T型腔，卡槽头边缘向外延伸形成连接圈，连接圈设置有连接孔，所述钢脚自由端设置成与T型腔匹配的T型头；所述钢脚外壁包裹一个与连接孔匹配的橡胶连接块。
2.根据权利要求1所述的悬式绝缘子头部结构，其特征在于:所:S= Ji (R+dl+d2)L/2;其中，S表示所述圆锥形瓷头的内孔承力面面积，dl表示所述圆锥形瓷头内孔的顶部直径，dl = 100mm，d2表示所述圆锥形瓷头内孔的底部直径，d2 = 52mm，L表示所述圆锥形瓷头内孔的斜边长度，L = 70mm ;R表示圆锥瓷头内顶面的弧形半径，R=12mm0
3.根据权利要求1所述的悬式绝缘子头部结构，其特征在于:所述圆锥瓷头内外表面附有一层瓷砂。
4.根据权利要求3所述的悬式绝缘子头部结构，其特征在于:所述钢脚的胶装端外壁设置有多台阶状。
5.根据权利要求4所述的悬式绝缘子头部结构，其特征在于:所述卡槽头内设置有锁紧销。
【专利摘要】本专利涉及绝缘子制造领域，具体为悬式绝缘子头部结构，包括内凹形成空腔的圆锥瓷头、铁帽和钢脚，圆锥瓷头外表面通过胶合剂与铁帽固定连接，内表面通过胶合剂与所述钢脚连接，所述圆锥瓷头内锥角的角度为18°～20°，外锥角的角度为8°～10°，圆锥瓷头靠近绝缘盘的直径为52mm，所述铁帽上设置有卡槽头，卡槽头的卡槽为T型腔，卡槽头边缘向外延伸形成连接圈，连接圈设置有连接孔，所述钢脚自由端设置成与T型腔匹配的T型头；所述钢脚外壁包裹一个与连接孔匹配的橡胶连接块；本专利的有益效果在于：通过对绝缘子头部结构的改变和连接部分的改进来承受。
【IPC分类】H01B17-38, H01B17-04, H01B17-08
【公开号】CN204288965
【申请号】CN201420782405
【发明人】张正波
【申请人】重庆鸽牌电瓷有限公司
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2014年12月12日