CN102832063B - 一种固封极柱的制作方法及其模具 - Google Patents
一种固封极柱的制作方法及其模具 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了一种固封极柱的制作方法及其模具，属于机械技术领域。它解决了现有的普通固封极柱强度较低的问题。本固封极柱的制作方法，固封极柱包括绝缘筒体、上导电连接体、真空灭弧室和下导电连接体，绝缘筒体一端封闭另外一端开口，真空灭弧室固连在绝缘筒体的封闭端内，上导电连接体固连在绝缘筒体封闭端且其一端与真空灭弧室相连，另一端伸出绝缘筒体，下导电连接体固连在绝缘筒体中部且其一端位于绝缘筒体外侧，另一端位于绝缘筒体内部，该制作方法包括以下步骤：A、零件连接；B、装模；C：上、下导电连接体定位；D：浇铸；E：脱模。本固封极柱的制作方法及其模具具有结构简单、强度高、成品率高等优点。
Description
技术领域
本发明涉及高压电路断开装置，特别是涉及一种高压真空断路器中的固封极柱。
背景技术
固封极柱式高压断路器目前在高压开关行业得到了普遍应用。固封极柱包括绝缘筒体、上导电连接体、真空灭弧室和下导电连接体，所述绝缘筒体一端封闭另外一端开口，上述真空灭弧室固连在绝缘筒体的封闭端内，上导电连接体固连在绝缘筒体封闭端且其一端与真空灭弧室相连，另一端伸出绝缘筒体，上述下导电连接体固连在绝缘筒体中部且其一端位于绝缘筒体外侧，另一端位于绝缘筒体内部。
现有的固封极柱的绝缘筒体通常采用环氧树脂材料，其强度较差，而且成本相应比较高。在浇铸过程中浇铸口通常是位于上部，浇铸液在重力作用下进入模具的成型腔中。这样使得浇铸液可能不完全充满成型腔，浇铸液就凝固成型了，造成产品成品率较低。
为了解决上述问题，中国专利其公开号CN101877288A提供了“一种高压真空断路器用真空灭弧极柱及其制备方法”，该制备方法包括以下步骤：1、制备绝缘外壳待用；备好真空灭弧室、上接线端子、下接线端子待用；2、在真空灭弧室外壁上制备一柔性绝缘层，且使柔性绝缘层的外径大于绝缘外壳与其相配合处孔腔的内径；3、在柔性绝缘层外壁上涂覆润滑油脂；4、将真空灭弧室压入绝缘外壳中；5、把上接线端子和下接线端子安装在绝缘外壳上，从而得到成品极柱。本发明产品有效降低制造和维修成本，本发明方法可极大提高生产效率。
可以看出，它是先将各个零件制作成型，然后再组装在一起。由于是单纯的组装在一起，其连接强度无法保证。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的上述问题，提供一种结构简单，强度比较高的固封极柱。
本发明的另一个目的是针对现有的固封极柱制作方法存在上述的问题，提供一种加工工艺简单、生产成本低、产品成品率高的固封极柱的制作方法。
本发明的第一个目的可通过下列技术方案来实现：一种固封极柱的制作方法，固封极柱包括绝缘筒体、上导电连接体、真空灭弧室和下导电连接体，所述绝缘筒体一端封闭另外一端开口，上述真空灭弧室固连在绝缘筒体的封闭端内，上导电连接体固连在绝缘筒体封闭端且其一端与真空灭弧室相连，另一端伸出绝缘筒体，上述下导电连接体固连在绝缘筒体中部且其一端位于绝缘筒体外侧，另一端位于绝缘筒体内部，该制作方法包括以下步骤：
A、零件连接：将上导电连接体与真空灭弧室通过紧固件连接在一起；
B、装模：将下导电连接体、连接在一起的上导电连接体与真空灭弧室、与绝缘筒体开口端内侧相匹配定位块一、较绝缘筒体开口端尺寸略大的定位块二放入上模体与下模体之间的成型腔内，上述定位块一的一端抵靠于真空灭弧室与上导电连接体相联的相反端，定位块一的另一端抵靠于定位块二上，上述下导电连接体抵靠于定位块一上部，在上导电连接体、真空灭弧室、下导电连接体、定位块一、定位块二与上下模体之间形成与绝缘筒体相匹配的浇铸腔；
C：上、下导电连接体定位：通过固定件将上导电连接体固定在上模体或下模体上，通过另外一个固定件将下导电连接体固定在同一个上模体或下模体上；
D：浇铸：将熔融的尼龙材料与玻璃纤维材料按照重量比1:0.5—1.5充分混合后得到浇铸液，下模体底部具有与浇铸腔相通的浇铸孔，上述的浇铸液经浇铸孔注入浇铸腔内；
E：脱模：在常温下待4—16小时浇铸液成型后，将上模体与下模体分离，然后将固定件与上导电连接体分离，将另外一个固定件与下导电连接体分离，拆除定位块一和定位块二后得到固封极柱。
首先将上导电连接体与真空灭弧室通过紧固件固连在一起，然后随同下导电连接体、定位块一和定位块二一同放入上模体与下模体之间的成型腔内。当然，上述各个部分放置好以后上导电连接体、真空灭弧室、下导电连接体、定位块一、定位块二与上下模体之间形成与绝缘筒体相匹配的浇铸腔。这个过程中将上导电连接体和下导电连接体固定，避免在浇铸过程中移动。
熔融的尼龙材料与玻璃纤维材料按照设定的重量比充分混合后，由下模体底部的浇铸孔将浇铸液由下至上注入上述的浇铸腔中。当然，这个过程中通过气泵等气源对浇铸液进行输送。待浇铸液凝固后，将上模体与下模体拆分，同时拆除定位块一和定位块二就得到固封极柱成品。
在上述的固封极柱的制作方法中，所述步骤A中的紧固件为螺钉。
通过螺钉能使上导电连接体与真空灭弧室牢固的连接在一起。
在上述的固封极柱的制作方法中，所述步骤B中在上模体侧部固连有气缸，气缸的活塞杆能伸入上述的成型腔内并抵靠在定位块二上。
通过气缸的活塞杆顶压在定位块二上，使得定位块二能紧紧的抵靠在定位块一上，从而保证绝缘筒体的开口端不会被密封。
在上述的固封极柱的制作方法中，所述的步骤C中固定件为螺杆，螺杆上端具有尺寸较大的挡头，螺杆上端伸出上模体且挡头能抵靠在上模体表面，螺杆下端与上述的上导电连接体或下导电连接体螺纹连接。
螺杆下端螺纹连接在上导电连接体或下导电连接体后，继续转动螺杆，由于上、下导电连接体始终是位于成型腔中的。这样螺杆被向着成型腔内拽动。由于挡头尺寸较大，当挡头抵靠在上模体表面时就能使上、下导电连接体牢牢的得到定位，使得上、下导电连接体不会在成型腔中移动，使其得到良好的固定。
在上述的固封极柱的制作方法中，所述步骤E中气缸先将活塞杆由成型腔中退出后再将上模体与下模体分离。
活塞杆推出后不影响上、下模体拆卸。
本发明的第二个目的在于提供上述制作方法所使用的模具，本固封极柱的制作模具，包括上模体和下模体，上模体与下模体扣合后在两者之间形成成型腔，所述的上模体或下模体上具有与上述成型腔相通的浇铸孔，其特征在于，它还包括用于放置在成型腔中的定位块一和定位块二，上述定位块一与固封极柱开口端内部相匹配，上述定位块二较固封极柱开口端尺寸略大，所述上模体上具有用于放置上导电连接体的定位凹口一、用于放置下导电连接体的定位凹口二，当上模体与下模体扣合后上述定位块二抵靠于定位块一的一端，定位块一另一端具有用于放置真空灭弧室和上导电连接体的空间。
将连接在一起的上导电连接体与真空灭弧室、下导电连接体、与绝缘筒体开口端内侧相匹配定位块一、较绝缘筒体开口端尺寸略大的定位块二放入上模体与下模体之间的成型腔内。定位块一的一端抵靠在真空灭弧室与上导电连接体相联的相反端，定位块一的另一端抵靠在定位块二上。下导电连接体抵靠于定位块一上部，在上导电连接体、真空灭弧室、下导电连接体、定位块一、定位块二与上、下模体之间形成与绝缘筒体相匹配的浇铸腔。浇铸液由浇铸孔注入浇铸腔内，待浇铸液凝固后就能得到包覆在上导电连接体、真空灭弧室、下导电连接体和定位块一上的固封极柱毛坯，拆卸定位块一和定位块二后就能得到固封极柱成品。
在上述的固封极柱的制作模具中，所述的定位块一上具有与下导电连接体相匹配的安置座。
下导电连接体能抵靠在安置座上，对下导电连接体起到限位作用，避免其移动。
在上述的固封极柱的制作模具中，所述上模体上具有两根呈杆状的固定件，固定件内端位于成型腔内且能与上导电连接体或下导电连接体螺纹连接，固定件外端具有凸出的挡沿，上述挡沿能抵靠在上模体外侧。
固定件下端螺纹连接在上导电连接体或下导电连接体后，继续转动固定件，由于上、下导电连接体始终是位于成型腔中的。这样固定件被向着成型腔内拽动。由于挡头尺寸较大，当挡头抵靠在上模体表面时就能使上、下导电连接体牢牢的得到定位，使得上、下导电连接体不会在成型腔中移动，使其得到良好的固定。
在上述的固封极柱的制作模具中，所述浇铸孔的进口端位于下模体底部，浇铸孔的出口端与上述成型腔相通。
浇铸时浇铸液由下至上的注入模具成型腔中。当然，注入过程中需要气泵或其它气源进行输送。
在上述的固封极柱的制作模具中，所述上模体上固连有气缸，气缸的活塞杆能伸入成型腔内且抵靠在定位块二上。
气缸的活塞杆伸出后能紧紧的抵靠在定位块二上，定位块二能紧紧的抵靠在定位块一上，使得绝缘筒体的开口端不会被封闭。
在上述的固封极柱的制作模具中，所述的上模体与下模体的扣合处具有凹凸配合的扣合结构。
在上述的固封极柱的制作模具中，所述的扣合结构为下模体上凸出的扣合凸头和上模体上凹入并与扣合凸头相匹配的扣合凹口。
通过扣合结构使得上模体能稳定的扣合在下模体上，扣合后两者不会相对移动。
在上述的固封极柱的制作模具中，所述的下模体由模体一和模体二上下固连而成，所述模体一与模体二之间具有过渡通道，上述模体一上具有贯穿的浇铸孔一，上述模体二上具有贯穿的浇铸孔二，上述过渡通道将浇铸孔一与浇铸孔二连通。
浇铸孔一、过渡通道和浇铸孔二形成使浇铸液进入成型腔中的浇铸孔，这样的结构能避免孔长较深难以加工的问题。
在上述的固封极柱的制作模具中，所述的下模体上具有下排气孔，所述下排气孔的一端位于下模体外侧，下排气孔的另一端与模体一和模体二的间隙处相通。
通过下排气孔使得成型腔中的空气能顺畅排出，同时浇铸液不易泄出。
在上述的固封极柱的制作模具中，所述的上模体由上下两个模体组合而成，所述上模体上具有上排气孔，所述上排气孔的一端位于上模具外侧，上排气孔的另一端与上模体中两模体之间的间隙处相通。
通过上排气孔使得成型腔中的空气能顺畅排出，同时浇铸液不易泄出。
与现有技术相比，本固封极柱的工艺中由于是将绝缘筒体通过注塑的方式成型于上导电连接体、真空灭弧室、下导电连接体外侧，制作过程中只需要将上导电连接体、真空灭弧室、下导电连接体放入模具内再进行浇铸即可。因此，工艺简单易行。同时，在定位块二的作用下还能避免绝缘筒体开端口封闭，也就是说，浇铸后只需要拆卸定位块一和定位块二即可，不需要其它的另外工序，工序简化，工作效率较高。
另外，本固封极柱的模具在使用时只需要将上导电连接体、真空灭弧室、下导电连接体预先放入成型腔，再将上模体扣合在下模体上即可，模具使用也比较简单。而且，通过气缸的活塞杆顶压定位块二能有效保障绝缘筒体开口端密封，成品率较高。
附图说明
图1是固封极柱的剖视结构示意图。
图2是固封极柱模具的剖视结构示意图。
图3是上导电连接体、真空灭弧室、下导电连接体定位在固封极柱模具内的剖视结构示意图。
图4是固封极柱模具中固定件处的剖视结构示意图。
图中，1、绝缘筒体；2、上导电连接体；3、下导电连接体；4、真空灭弧室；5、上模体；5a、定位凹口一；5b、定位凹口二；6、下模体；6a、浇铸孔；6b、模体一；6b1、浇铸孔一；6c、模体二；6b2、浇铸孔二；7、成型腔；8、定位块一；8a、安置座；9、定位块二；10、固定件；10a、挡头；11、过渡通道；12、气缸；12a、活塞杆；13、浇铸腔；14、下排气孔；15、上排气孔。
具体实施方式
实施例一
如图1所示，固封极柱包括绝缘筒体1、上导电连接体2、真空灭弧室4和下导电连接体3，绝缘筒体1一端封闭另外一端开口，真空灭弧室4固连在绝缘筒体1的封闭端内，上导电连接体2固连在绝缘筒体1封闭端且其一端与真空灭弧室4相连，另一端伸出绝缘筒体1，下导电连接体3固连在绝缘筒体1中部且其一端位于绝缘筒体1外侧，另一端位于绝缘筒体1内部。
如图2和图3所示，本固封极柱的制作模具，包括上模体5和下模体6，上模体5与下模体6扣合后在两者之间形成成型腔7，下模体6上具有与上述成型腔7相通的浇铸孔6a。
本模具还包括能放置在成型腔7中的定位块一8和定位块二9，定位块一8与固封极柱开口端内部相匹配，定位块二9较固封极柱开口端尺寸略大。上模体5上具有用于放置上导电连接体2的定位凹口一5a、用于放置下导电连接体3的定位凹口二5b，当上模体5与下模体6扣合后上述定位块二9抵靠于定位块一8的一端，定位块一8另一端具有用于放置真空灭弧室4和上导电连接体2的空间。
定位块一8上具有与下导电连接体3相匹配的安置座8a。下导电连接体3能抵靠在安置座8a上，对下导电连接体3起到限位作用，避免其移动。上模体5上具有两根呈杆状的固定件10，固定件10内端位于成型腔7内且能与上导电连接体2或下导电连接体3螺纹连接，固定件10外端具有凸出的挡沿10a，挡沿10a能抵靠在上模体5外侧，见图4所示。
浇铸孔6a的进口端位于下模体5底部，浇铸孔6a的出口端与上述成型腔7相通。下模体6由模体一6b和模体二6c上下固连而成，模体一6b与模体二6c之间具有过渡通道11，模体一6b上具有贯穿的浇铸孔一6b1，模体二6c上具有贯穿的浇铸孔二6c 1，过渡通道11将浇铸孔一6b1与浇铸孔二6b2连通。
上模体5上固连有气缸12，气缸12的活塞杆12a能伸入成型腔7内且抵靠在定位块二9上。上模体5与下模体6的扣合处具有凹凸配合的扣合结构，扣合结构为下模体上凸出的扣合凸头和上模体上凹入并与扣合凸头相匹配的扣合凹口。
本固封极柱的制作方法包括以下步骤：
A、零件连接：将上导电连接体2与真空灭弧室4通过紧固件连接在一起。本实施例中，紧固件为螺钉，当然，根据实际情况，采用铆钉等也是可行的。
B、装模：将连接在一起的上导电连接体2与真空灭弧室4、下导电连接体3、与绝缘筒体1开口端内侧相匹配定位块一8、较绝缘筒体1开口端尺寸略大的定位块二9放入上模体5与下模体6之间的成型腔7内。定位块一8的一端抵靠于真空灭弧室4与上导电连接体2相联的相反端，定位块一8的另一端抵靠于定位块二9上，下导电连接体3抵靠于定位块一8上部，在上导电连接体2、真空灭弧室4、下导电连接体3、定位块一8、定位块二9与上下模体之间形成与绝缘筒体1相匹配的浇铸腔13。
上模体5侧部固连有气缸12，气缸12的活塞杆12a能伸入上述的成型腔7内并抵靠在定位块二9上。通过气缸12的活塞杆12a顶压在定位块二9上，使得定位块二9能紧紧的抵靠在定位块一8上。
C：上、下导电连接体定位：通过固定件10将上导电连接体2固定在上模体5的定位凹口一5a处，通过另外一个固定件10将下导电连接体3固定在上模体5的定位凹口二5b处。本实施例中，固定件10为螺杆，螺杆上端具有尺寸较大的挡头10a，螺杆上端伸出上模体5且挡头10a能抵靠在上模体5表面，螺杆下端与上述的上导电连接体2或下导电连接体3螺纹连接。
D：浇铸：将熔融的尼龙材料与玻璃纤维材料按照重量比1:1充分混合后得到浇铸液，下模体6底部具有与浇铸腔13相通的浇铸孔6a，上述的浇铸液经浇铸孔6a注入浇铸腔13内。
E：脱模：在常温下待10小时浇铸液成型后，气缸12的活塞杆12a先退出成型腔7，再将上模体5与下模体6分离。然后将固定件10与上导电连接体2分离，将另外一个固定件10与下导电连接体3分离，得到其绝缘筒体1包覆在上导电连接体2、真空灭弧室4、下导电连接体3和定位块一8上的固封极柱毛坯。拆除定位块一8和定位块二9后得到固封极柱。
另外，为了保证浇铸液顺畅进入成型腔，在下模体上设有下排气孔14，在上模体上设有上排气孔15。下排气孔14的一端位于下模体外侧，下排气孔的另一端与模体一和模体二的间隙处相通；上排气孔15的一端位于上模具外侧，上排气孔的另一端与上模体中两模体之间的间隙处相通。
实施例二
本实施例同实施例一的结构及原理基本相同，不一样的地方在于步骤D中将熔融的尼龙材料与玻璃纤维材料按照重量比1:0.7充分混合。同时，在步骤E中在常温下待6小时浇铸液成型。
实施例三
本实施例同实施例一的结构及原理基本相同，不一样的地方在于步骤D中将熔融的尼龙材料与玻璃纤维材料按照重量比1:1.2充分混合。同时，在步骤E中在常温下待9小时浇铸液成型。
Claims (8)
1.一种固封极柱的制作方法，固封极柱包括绝缘筒体(1)、上导电连接体(2)、真空灭弧室(4)和下导电连接体(3)，所述绝缘筒体(1)一端封闭另外一端开口，上述真空灭弧室(4)固连在绝缘筒体(1)的封闭端内，上导电连接体(2)固连在绝缘筒体(1)封闭端且其一端与真空灭弧室(4)相连，另一端伸出绝缘筒体(1)，上述下导电连接体(3)固连在绝缘筒体(1)中部且其一端位于绝缘筒体(1)外侧，另一端位于绝缘筒体(1)内部，该制作方法包括以下步骤：
A、零件连接：将上导电连接体(2)与真空灭弧室(4)通过紧固件连接在一起；
B、装模：将下导电连接体(3)、连接在一起的上导电连接体(2)与真空灭弧室(4)、与绝缘筒体(1)开口端内侧相匹配定位块一(8)、较绝缘筒体(1)开口端尺寸略大的定位块二(9)放入上模体(5)与下模体(6)之间的成型腔(7)内，上述定位块一(8)的一端抵靠于真空灭弧室(4)与上导电连接体(2)相联的相反端，定位块一(8)的另一端抵靠于定位块二(9)上，上述下导电连接体(3)抵靠于定位块一(8)上部，在上导电连接体(2)、真空灭弧室(4)、下导电连接体(3)、定位块一(8)、定位块二(9)与上下模体(6)之间形成与绝缘筒体(1)相匹配的浇铸腔(13)；
C：上、下导电连接体(3)定位：通过固定件(10)将上导电连接体(2)固定在上模体(5)或下模体(6)上，通过另外一个固定件(10)将下导电连接体(3)固定在同一个上模体(5)或下模体(6)上；
D：浇铸：将熔融的尼龙材料与玻璃纤维材料按照重量比1:0.5—1.5充分混合后得到浇铸液，下模体(6)底部具有与浇铸腔(13)相通的浇铸孔(6a)，上述的浇铸液经浇铸孔(6a)注入浇铸腔(13)内；
E：脱模：在常温下待4—16小时浇铸液成型后，将上模体(5)与下模体(6)分离，然后将固定件(10)与上导电连接体(2)分离，将另外一个固定件(10)与下导电连接体(3)分离，拆除定位块一(8)和定位块二(9)后得到固封极柱。
2.根据权利要求1所述的固封极柱的制作方法，其特征在于，所述步骤B中在上模体(5)侧部固连有气缸(12)，气缸(12)的活塞杆(12a)能伸入上述的成型腔(7)内并抵靠在定位块二(9)上。
3.根据权利要求1所述的固封极柱的制作方法，其特征在于，所述的步骤C中固定件(10)为螺杆，螺杆上端具有尺寸较大的挡头(10a)，螺杆上端伸出上模体(5)且挡头(10a)能抵靠在上模体(5)表面，螺杆下端与上述的上导电连接体(2)或下导电连接体(3)螺纹连接。
4.根据权利要求1所述的固封极柱的制作方法，其特征在于，所述步骤E中气缸(12)先将活塞杆(12a)由成型腔(7)中退出后再将上模体(5)与下模体(6)分离。
5.一种固封极柱的制作模具，包括上模体(5)和下模体(6)，上模体(5)与下模体(6)扣合后在两者之间形成成型腔(7)，所述的上模体(5)或下模体(6)上具有与上述成型腔(7)相通的浇铸孔(6a)，其特征在于，它还包括用于放置在成型腔(7)中的定位块一(8)和定位块二(9)，上述定位块一(8)与固封极柱开口端内部相匹配，上述定位块二(9)较固封极柱开口端尺寸略大，所述上模体(5)上具有用于放置上导电连接体(2)的定位凹口一(5a)、用于放置下导电连接体(3)的定位凹口二(5b)，当上模体(5)与下模体(6)扣合后上述定位块二(9)抵靠于定位块一(8)的一端，定位块一(8)另一端具有用于放置真空灭弧室(4)和上导电连接体(2)的空间，所述浇铸孔(6a)的进口端位于下模体(6)底部，浇铸孔(6a)的出口端与上述成型腔(7)相通，所述的下模体(6)由模体一(6b)和模体二(6c)上下固连而成，所述模体一(6b)与模体二(6c)之间具有过渡通道(11)，上述模体一(6b)上具有贯穿的浇铸孔一(6b1)，上述模体二(6c)上具有贯穿的浇铸孔二(6b2)，上述过渡通道(11)将浇铸孔一(6b1)与浇铸孔二(6b2)连通。
6.根据权利要求5所述的固封极柱的制作模具，其特征在于，所述的定位块一(8)上具有与下导电连接体(3)相匹配的安置座(8a)。
7.根据权利要求6所述的固封极柱的制作模具，其特征在于，所述上模体(5)上具有两根呈杆状的固定件(10)，固定件(10)内端位于成型腔(7)内且能与上导电连接体(2)或下导电连接体(3)螺纹连接，固定件(10)外端具有凸出的挡沿，上述挡沿能抵靠在上模体(5)外侧。
8.根据权利要求5或6或7所述的固封极柱的制作模具，其特征在于，所述上模体(5)上固连有气缸(12)，气缸(12)的活塞杆(12a)能伸入成型腔(7)内且抵靠在定位块二(9)上。
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