一种带弹簧片的防脱复合绝缘子装置的制作方法

1.本发明属于机械领域，涉及电力设备技术领域，尤其涉及一种带弹簧片的防脱复合绝缘子装置。


背景技术：

2.目前，国内用于高压线路中的复合绝缘子越来越多，但是，随着使用量的不断增加，其出现的质量问题也逐年增加，特别是掉线事故，引起的后果非常严重，不仅造成大量的直接和间接经济损失，更有可能出现重大人身伤亡事故。
3.复合绝缘子的端部连接方式普遍采用相对比较稳定的压接式，端部压接结构是在外力作用下使金具产生塑性变形，从而使其和芯棒紧密配合，并将外力传递给芯棒，使芯棒产生弹性变形，当芯棒的弹性变形和金具的塑性变形达到一定程度，其之间的摩擦力将满足设计的机械强度。
4.由于各复合绝缘子生产厂家压接质量控制参差不齐，110kv及以上电压等级线路中，据不完全统计，在浙江、河南、湖南等地区，均出现过复合绝缘子掉线事故，而引起掉线路的主要原因是复合绝缘子芯棒从金具中拉脱后导致掉线。为了确保电网运行的安全可靠，杜绝复合绝缘子掉线事故的发生，研发防拉脱型复合绝缘子势在必行。


技术实现要素：

5.一种带弹簧片的防脱复合绝缘子装置，金具、半圆环ⅰ、半圆环ⅱ和复合绝缘子芯棒四者组合在一起，增加了机械阻力，也就增加其拉伸力，使得机械阻力远大于传统方法的金具受挤压力机械形变产生静摩擦力，一种带弹簧片的防脱复合绝缘子装置，由金具、弹簧片ⅰ、弹簧片ⅱ、止脱环ⅰ、止脱环ⅱ和复合绝缘子芯棒组成，金具为中空的圆形空心管，中空的圆形空心管的长度为70～90毫米，一端设有连接拉柄，另一端开口，金具呈高脚杯状，在金具开口端的内圆面上设有圆形凹槽ⅱ，凹槽ⅱ的宽度为5～10毫米，深度为1.0～5毫米，在复合绝缘子芯棒外圆面上设有凹槽ⅰ，凹槽ⅰ的宽度为5～10毫米，深度为1.0～5毫米，止脱环由止脱环ⅰ和止脱环ⅱ组成，止脱环ⅰ和止脱环ⅱ两个半圆拼合而成整圆，弹簧片由弹簧片ⅰ和弹簧片ⅱ，两个半圆拼合而成整圆，止脱环ⅰ与弹簧片ⅰ组合固定在一起成为半圆环ⅰ，止脱环ⅰ位于大圆半径上，弹簧片ⅰ位于小圆半径上，止脱环ⅱ与弹簧片ⅱ组合固定在一起成为半圆环ⅱ，止脱环ⅱ位于大圆半径上，弹簧片ⅱ位于小圆半径上，半圆环ⅰ、半圆环ⅱ嵌入凹槽ⅰ和凹槽ⅱ中，金具、半圆环ⅰ、半圆环ⅱ和复合绝缘子芯棒四者组合在一起组合体，形成四位一体，相互牵制，与组合体轴向垂直的剖切面呈圆形，半圆环ⅰ、半圆环ⅱ扣合在一起为一个圆环带，由于半圆环ⅰ、半圆环ⅱ扣合在一起为一个圆环带，增大了圆环带与复合绝缘子芯棒接触面，增加机械阻力，即为机械阻力产生的拉伸力ⅰ，而传统复合绝缘子装置所述的静摩擦力所产生的拉伸力ⅱ是由于金具受挤压力产生机械形变，进而挤压复合绝缘子芯棒，并将压力传递到复合绝缘子芯棒表面，使得复合绝缘子芯棒表面也产生机械形变，导致应力集中，该挤压力在连
接界面上产生的静摩擦力即为复合绝缘子芯棒的拉伸力ⅱ，该机械阻力远远大于静摩擦力，即拉伸力ⅰ＞＞拉伸力ⅱ，所述带弹簧片的防脱复合绝缘子装置即为增大复合绝缘子芯棒的机械阻力，也就是增大其拉伸力ⅰ。
6.通过弹簧片ⅰ和弹簧片ⅱ将半圆环ⅰ、半圆环ⅱ牢牢地固定在凹槽ⅰ和凹槽ⅱ中。
7.所述的一种防脱复合绝缘子装置，止脱环ⅰ和止脱环ⅱ是由金属材料制成。
8.本发明复合绝缘子芯棒在金具内长度70～90毫米，在机械阻力最大，将设有防脱复合绝缘子装置的复合绝缘子芯棒放置在拉力试验台，第一次将拉柄两端反方向施加拉力，试验实验测得的拉力值为275kn，出现滑移6毫米的距离，将第一次拉伸后复合绝缘子芯棒放置在拉力试验台，进行第二次拉伸，在拉力值为167kn出现表面裂纹。
9.所述的止脱环采用金属材料，金属材料包括铜、铁、铁、铝、锰。
10.传统的的拉伸力是复合绝缘子芯棒表面与金具表面之间产生摩擦力，当金具放置到压力机上，金具外表面受到挤压力，将挤压力传递到复合绝缘子芯棒的表面，并将压力传递到复合绝缘子芯棒的表面，使的复合绝缘子芯棒表面也产生机械形变，结构受损，应力过度集中，出现疲劳，成为复合绝缘子芯棒的残余压应力，压应力在连接界面上产生的静摩擦力即为绝缘子的拉伸力，由于结构破坏，拉伸力变小，易出现滑脱，使复合绝缘子芯棒与金具中分离。
11.本发明的有益效果是：一种带弹簧片的防脱复合绝缘子装置，静摩擦力转成机械阻力，可明显增加复合绝缘子的拉伸强度，提高高压线路的运行安全可靠性。
附图说明
12.图1是带弹簧片的防脱复合绝缘子装置剖视结构示意图。
13.图2是带弹簧片的防脱复合绝缘子装置中的复合绝缘子芯棒凹槽的剖视结构示意图。
14.图3是带弹簧片的防脱复合绝缘子装置四位一体a-a剖视结构示意图。
15.其中图中：1、拉柄2、金具3-1、弹簧片ⅰ、3-2、弹簧片ⅱ4-1、止脱环ⅰ4-2、止脱环ⅱ5、复合绝缘子芯棒6、凹槽ⅰ7、凹槽ⅱ。
具体实施方式
16.下面结合附图对本发明作进一步说明。
17.实施例1。
18.如图1、2、3所示一种带弹簧片的防脱复合绝缘子装置，由金具2、弹簧片3-1、弹簧片3-2、止脱环ⅰ4-1、止脱环ⅱ4-2和复合绝缘子芯棒5组成，金具2为中空的圆形空心管，中空的圆形空心管的长度为70毫米，一端设有连接拉柄1，另一端开口，似高脚杯状，在金具2开口端的内圆面上设有圆形凹槽ⅱ7，宽度为5毫米，深度为1.0毫米，在复合绝缘子芯棒5外圆面上设有凹槽ⅰ6，宽度为5毫米，深度为1.0毫米，止脱环由止脱环ⅰ4-1和止脱环ⅱ4-2组成，止脱环ⅰ4-1和止脱环ⅱ4-2两个半圆拼合而成整圆，弹簧片由弹簧片ⅰ3-1和弹簧片ⅱ3-2，两个半圆拼合而成整圆，止脱环ⅰ4-1与弹簧片ⅰ3-1组合固定在一起成为半圆环ⅰ，止脱环ⅰ4-1位于大圆半径上，弹簧片ⅰ3-1位于小圆半径上，止脱环ⅱ4-2与弹簧片ⅱ3-2组合固定
在一起成为半圆环ⅱ，止脱环ⅱ4-2位于大圆半径上，弹簧片ⅱ3-2位于小圆半径上，半圆环ⅰ、半圆环ⅱ嵌入凹槽ⅰ6和凹槽ⅱ7中，金具2、半圆环ⅰ、半圆环ⅱ和复合绝缘子芯棒5四者组合在一起成组合体，形成四位一体，相互牵制，与组合体轴向垂直的剖切面呈圆形，通过弹簧片ⅰ3-1和弹簧片ⅱ3-2将半圆环ⅰ、半圆环ⅱ牢牢地固定在凹槽ⅰ6和凹槽ⅱ7中，由于半圆环ⅰ、半圆环ⅱ扣合在一起为一个圆环带，增大了圆环带与复合绝缘子芯棒5接触面，增加机械阻力，即为机械阻力产生的拉伸力ⅰ，而传统复合绝缘子装置所述的由静摩擦力所产生的拉伸力ⅱ是由于金具2受挤压力产生机械形变，进而挤压复合绝缘子芯棒5，并将压力传递到复合绝缘子芯棒5表面，使得复合绝缘子芯棒5表面也产生机械形变，导致应力集中，该挤压力在连接界面上产生的静摩擦力即为复合绝缘子芯棒5的拉伸力ⅱ，该机械阻力远远大于静摩擦力，即拉伸力ⅰ＞＞拉伸力ⅱ，所述带弹簧片的防脱复合绝缘子装置即为增大复合绝缘子芯棒5的机械阻力，也就是增大其拉伸力ⅰ，止脱环ⅰ4-1和止脱环ⅱ4-2由45号钢制成。
19.取一根复合绝缘子芯棒5，两端开设凹槽ⅰ6，开设凹槽ⅰ6的复合绝缘子芯棒5贯穿金具2开口的一端，半圆环ⅰ、半圆环ⅱ嵌入凹槽ⅰ6和凹槽ⅱ7中，使金具2、半圆环ⅰ、半圆环ⅱ和复合绝缘子芯棒5四者组合在一起成组合体，形成四位一体，将两端设有拉柄1的复合绝缘子芯棒5挂接在试验拉力机，两端拉柄1反向施力，逐渐增加拉力值，观察记录出现滑移时拉力机的读数。
20.实施例2。
21.如图1、2、3所示一种带弹簧片的防脱复合绝缘子装置，由金具2、弹簧片3-1、弹簧片3-2、止脱环ⅰ4-1、止脱环ⅱ4-2和复合绝缘子芯棒5组成，金具2为中空的圆形空心管，中空的圆形空心管的长度为80毫米，一端设有连接拉柄1，另一端开口，似高脚杯状，在金具2开口端的内圆面上设有圆形凹槽ⅱ7，宽度为7毫米，深度为1.2毫米，在复合绝缘子芯棒5外圆面上设有凹槽ⅰ6，宽度为7毫米，深度为1.2毫米，止脱环由止脱环ⅰ4-1和止脱环ⅱ4-2组成，止脱环ⅰ4-1和止脱环ⅱ4-2两个半圆拼合而成整圆，弹簧片由弹簧片ⅰ3-1和弹簧片ⅱ3-2，两个半圆拼合而成整圆，止脱环ⅰ4-1与弹簧片ⅰ3-1组合固定在一起成为半圆环ⅰ，止脱环ⅰ4-1位于大圆半径上，弹簧片ⅰ3-1位于小圆半径上，止脱环ⅱ4-2与弹簧片ⅱ3-2组合固定在一起成为半圆环ⅱ，止脱环ⅱ4-2位于大圆半径上，弹簧片ⅱ3-2位于小圆半径上，半圆环ⅰ、半圆环ⅱ嵌入凹槽ⅰ6和凹槽ⅱ7中，金具2、半圆环ⅰ、半圆环ⅱ和复合绝缘子芯棒5四者组合在一起成组合体，形成四位一体，相互牵制，与组合体轴向垂直的剖切面呈圆形，通过弹簧片ⅰ3-1和弹簧片ⅱ3-2将半圆环ⅰ、半圆环ⅱ牢牢地固定在凹槽ⅰ6和凹槽ⅱ7中，由于半圆环ⅰ、半圆环ⅱ扣合在一起为一个圆环带，增大了圆环带与复合绝缘子芯棒5接触面，增加机械阻力，即为由机械阻力产生的拉伸力ⅰ，而传统复合绝缘子装置所述的由静摩擦力所产生的拉伸力ⅱ是由于金具2受挤压力产生机械形变，进而挤压复合绝缘子芯棒5，并将压力传递到复合绝缘子芯棒5表面，使得复合绝缘子芯棒5表面也产生机械形变，导致应力集中，该挤压力在连接界面上产生的静摩擦力即为复合绝缘子芯棒5的拉伸力ⅱ，该机械阻力远远大于静摩擦力，即拉伸力ⅰ＞＞拉伸力ⅱ，所述带弹簧片的防脱复合绝缘子装置即为增大复合绝缘子芯棒5的机械阻力，也就是增大其拉伸力ⅰ，止脱环ⅰ4-1和止脱环ⅱ4-2由锌板制成。
22.取一根复合绝缘子芯棒5，两端开设凹槽ⅰ6，开设凹槽ⅰ6的复合绝缘子芯棒5贯穿
金具2开口一端，半圆环ⅰ、半圆环ⅱ嵌入凹槽ⅰ6和凹槽ⅱ7中，使金具2、半圆环ⅰ、半圆环ⅱ和复合绝缘子芯棒5四者组合在一起成组合体，形成四位一体，将两端设有拉柄1的复合绝缘子芯棒5挂接在试验拉力机，两端拉柄1反向施力，逐渐增加拉力值，观察记录出现滑移时拉力机的读数。
23.实施例3。
24.如图1、2、3所示一种带弹簧片的防脱复合绝缘子装置，由金具2、弹簧片3-1、弹簧片3-2、止脱环ⅰ4-1、止脱环ⅱ4-2和复合绝缘子芯棒5组成，金具2为中空的圆形空心管，中空的圆形空心管的长度为85毫米，一端设有连接拉柄1，另一端开口，似高脚杯状，在金具2开口端的内圆面上设有圆形凹槽ⅱ7，宽度为8毫米，深度为1.5毫米，在复合绝缘子芯棒5外圆面上设有凹槽ⅰ6，宽度为8毫米，深度为1.5毫米，止脱环由止脱环ⅰ4-1和止脱环ⅱ4-2组成，止脱环ⅰ4-1和止脱环ⅱ4-2两个半圆拼合而成整圆，弹簧片由弹簧片ⅰ3-1和弹簧片ⅱ3-2，两个半圆拼合而成整圆，止脱环ⅰ4-1与弹簧片ⅰ3-1组合固定在一起成为半圆环ⅰ，止脱环ⅰ4-1位于大圆半径上，弹簧片ⅰ3-1位于小圆半径上，止脱环ⅱ4-2与弹簧片ⅱ3-2组合固定在一起成为半圆环ⅱ，止脱环ⅱ4-2位于大圆半径上，弹簧片ⅱ3-2位于小圆半径上，半圆环ⅰ、半圆环ⅱ嵌入凹槽ⅰ6和凹槽ⅱ7中，金具2、半圆环ⅰ、半圆环ⅱ和复合绝缘子芯棒5四者组合在一起成组合体，形成四位一体，相互牵制，与组合体轴向垂直的剖切面呈圆形，通过弹簧片ⅰ3-1和弹簧片ⅱ3-2将半圆环ⅰ、半圆环ⅱ牢牢地固定在凹槽ⅰ6和凹槽ⅱ7中，由于半圆环ⅰ、半圆环ⅱ扣合在一起为一个圆环带，增大了圆环带与复合绝缘子芯棒5接触面，增加机械阻力，即为由机械阻力产生的拉伸力ⅰ，而传统复合绝缘子装置所述的由静摩擦力所产生的拉伸力ⅱ是由于金具2受挤压力产生机械形变，进而挤压复合绝缘子芯棒5，并将压力传递到复合绝缘子芯棒5表面，使得复合绝缘子芯棒5表面也产生机械形变，导致应力集中，该挤压力在连接界面上产生的静摩擦力即为复合绝缘子芯棒5的拉伸力ⅱ，该机械阻力远远大于静摩擦力，即拉伸力ⅰ＞＞拉伸力ⅱ，所述带弹簧片的防脱复合绝缘子装置即为增大复合绝缘子芯棒5的机械阻力，也就是增大其拉伸力ⅰ，止脱环ⅰ4-1和止脱环ⅱ4-2由铝板材料制成。
25.取一根复合绝缘子芯棒5，两端开设凹槽ⅰ6，开设凹槽ⅰ6的复合绝缘子芯棒5贯穿金具2开口一端，半圆环ⅰ、半圆环ⅱ嵌入凹槽ⅰ6和凹槽ⅱ7中，使金具2、半圆环ⅰ、半圆环ⅱ和复合绝缘子芯棒5四者组合在一起成组合体，形成四位一体，将两端设有拉柄1的复合绝缘子芯棒5挂接在试验拉力机，两端拉柄1反向施力，逐渐增加拉力值，观察记录出现滑移拉力机读数。
26.实施例4。
27.如图1、2、3所示一种带弹簧片的防脱复合绝缘子装置，由金具2、弹簧片3-1、弹簧片3-2、止脱环ⅰ4-1、止脱环ⅱ4-2和复合绝缘子芯棒5组成，金具2为中空的圆形空心管，中空的圆形空心管的长度为85毫米，一端设有连接拉柄1，另一端开口，似高脚杯状，在金具2开口端的内圆面上设有圆形凹槽ⅱ7，宽度为10毫米，深度为2.0毫米，在复合绝缘子芯棒5外圆面上设有凹槽ⅰ6，宽度为10毫米，深度为2.0毫米，止脱环由止脱环ⅰ4-1和止脱环ⅱ4-2组成，止脱环ⅰ4-1和止脱环ⅱ4-2两个半圆拼合而成整圆，弹簧片由弹簧片ⅰ3-1和弹簧片ⅱ3-2，两个半圆拼合而成整圆，止脱环ⅰ4-1与弹簧片ⅰ3-1组合固定在一起成为半圆环ⅰ，止脱环ⅰ4-1位于大圆半径上，弹簧片ⅰ3-1位于小圆半径上，止脱环ⅱ4-2与弹簧片ⅱ3-2组合固
定在一起成为半圆环ⅱ，止脱环ⅱ4-2位于大圆半径上，弹簧片ⅱ3-2位于小圆半径上，半圆环ⅰ、半圆环ⅱ嵌入凹槽ⅰ6和凹槽ⅱ7中，金具2、半圆环ⅰ、半圆环ⅱ和复合绝缘子芯棒5四者组合在一起成组合体，形成四位一体，相互牵制，与组合体轴向垂直的剖切面呈圆形，通过弹簧片ⅰ3-1和弹簧片ⅱ3-2将半圆环ⅰ、半圆环ⅱ牢牢地固定在凹槽ⅰ6和凹槽ⅱ7中，由于半圆环ⅰ、半圆环ⅱ扣合在一起为一个圆环带，增大了圆环带与复合绝缘子芯棒5接触面，增加机械阻力，即为由机械阻力产生的拉伸力ⅰ，而传统复合绝缘子装置所述的由静摩擦力所产生的拉伸力ⅱ是由于金具2受挤压力产生机械形变，进而挤压复合绝缘子芯棒5，并将压力传递到复合绝缘子芯棒5表面，使得复合绝缘子芯棒5表面也产生机械形变，导致应力集中，该挤压力在连接界面上产生的静摩擦力即为复合绝缘子芯棒5的拉伸力ⅱ，该机械阻力远远大于静摩擦力，即拉伸力ⅰ＞＞拉伸力ⅱ，所述带弹簧片的防脱复合绝缘子装置即为增大复合绝缘子芯棒5的机械阻力，也就是增大其拉伸力ⅰ，止脱环ⅰ4-1和止脱环ⅱ4-2采用灰铁200材料制成。
28.取一根复合绝缘子芯棒5，两端开设凹槽ⅰ6，开设凹槽ⅰ6的复合绝缘子芯棒5贯穿金具2开口一端，半圆环ⅰ、半圆环ⅱ嵌入凹槽ⅰ6和凹槽ⅱ7中，使金具2、半圆环ⅰ、半圆环ⅱ和复合绝缘子芯棒5四者组合在一起成组合体，形成四位一体，将两端设有拉柄1的复合绝缘子芯棒5挂接在试验拉力机，将两端拉柄1反向施力，逐渐增加拉力值，观察记录出现滑移时拉力机的读数。
29.实施例5。
30.如图1、2、3所示一种带弹簧片的防脱复合绝缘子装置，由金具2、弹簧片3-1、弹簧片3-2、止脱环ⅰ4-1、止脱环ⅱ4-2和复合绝缘子芯棒5组成，金具2为中空的圆形空心管，中空的圆形空心管的长度为85毫米，一端设有连接拉柄1，另一端开口，似高脚杯状，在金具2开口端的内圆面上设有圆形凹槽ⅱ7，宽度为4毫米，深度为1.1毫米，在复合绝缘子芯棒5外圆面上设有凹槽ⅰ6，宽度为4毫米，深度为1.1毫米，止脱环由止脱环ⅰ4-1和止脱环ⅱ4-2组成，止脱环ⅰ4-1和止脱环ⅱ4-2两个半圆拼合而成整圆，弹簧片由弹簧片ⅰ3-1和弹簧片ⅱ3-2，两个半圆拼合而成整圆，止脱环ⅰ4-1与弹簧片ⅰ3-1组合固定在一起成为半圆环ⅰ，止脱环ⅰ4-1位于大圆半径上，弹簧片ⅰ3-1位于小圆半径上，止脱环ⅱ4-2与弹簧片ⅱ3-2组合固定在一起成为半圆环ⅱ，止脱环ⅱ4-2位于大圆半径上，弹簧片ⅱ3-2位于小圆半径上，半圆环ⅰ、半圆环ⅱ嵌入凹槽ⅰ6和凹槽ⅱ7中，金具2、半圆环ⅰ、半圆环ⅱ和复合绝缘子芯棒5四者组合在一起成组合体，形成四位一体，相互牵制，与组合体轴向垂直的剖切面呈圆形，通过弹簧片ⅰ3-1和弹簧片ⅱ3-2将半圆环ⅰ、半圆环ⅱ牢牢地固定在凹槽ⅰ6和凹槽ⅱ7中，由于半圆环ⅰ、半圆环ⅱ扣合在一起为一个圆环带，增大了圆环带与复合绝缘子芯棒5接触面，增加机械阻力，即为由机械阻力产生的拉伸力ⅰ，而传统复合绝缘子装置所述的由静摩擦力所产生的拉伸力ⅱ是由于金具2受挤压力产生机械形变，进而挤压复合绝缘子芯棒5，并将压力传递到复合绝缘子芯棒5表面，使得复合绝缘子芯棒5表面也产生机械形变，导致应力集中，该挤压力在连接界面上产生的静摩擦力即为复合绝缘子芯棒5的拉伸力ⅱ，该机械阻力远远大于静摩擦力，即拉伸力ⅰ＞＞拉伸力ⅱ，所述带弹簧片的防脱复合绝缘子装置即为增大复合绝缘子芯棒5的机械阻力，也就是增大其拉伸力ⅰ，止脱环ⅰ4-1和止脱环ⅱ4-2采用铅板材料制成。
31.取一根复合绝缘子芯棒5，两端开设凹槽ⅰ6，开设凹槽ⅰ6的复合绝缘子芯棒5贯穿
金具2开口一端，半圆环ⅰ、半圆环ⅱ嵌入凹槽ⅰ6和凹槽ⅱ7中，使金具2、半圆环ⅰ、半圆环ⅱ和复合绝缘子芯棒5四者组合在一起成组合体，形成四位一体，将两端设有拉柄1的复合绝缘子芯棒5挂接在试验拉力机，将两端拉柄1反向施力，逐渐增加拉力值，观察记录出现滑移时拉力机的读数。
32.以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例，凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明型技术方案的保护范围。