一種橢圓形瓷質(zhì)絕緣子外形加工裝置及其加工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種陶瓷器件的制作機(jī)構(gòu)及其制作方法，尤其是涉及一種橢圓形瓷質(zhì)絕緣子外形加工裝置及其加工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，世界各國的電力機(jī)車種類繁多，但電力機(jī)車頂部供電主回路均采用金屬導(dǎo)電桿和支撐絕緣子進(jìn)行高壓送電。它的供電過程是:將受電弓滑板采集的19kV?29kV的高壓由受電弓架傳送至金屬導(dǎo)電桿，然后饋送至電力機(jī)車動力負(fù)荷。車頂受電弓架、導(dǎo)電桿都是裸體無絕緣金屬桿件，上萬伏高壓對地絕緣，全靠絕緣子支持，這是世界各國的統(tǒng)一結(jié)構(gòu)模式。
[0003]絕緣子是一種特殊的絕緣控件，它可以根據(jù)絕緣子的結(jié)構(gòu)型式、絕緣介質(zhì)、連接方式和承載能力大小分類。按結(jié)構(gòu)型式分為盤形絕緣子和棒形絕緣子。按絕緣介質(zhì)分有瓷質(zhì)絕緣子、玻璃絕緣子、半導(dǎo)體釉和復(fù)合絕緣子四種。按連接方式分有球型和槽型兩種。按承載能力大小分為40、60、70、100、160、210、3001^、4201^、5501^等多個等級。每種絕緣子又有普通型、耐污型、空氣動力型和球面型等多種類型。瓷質(zhì)絕緣子屬于目前電力系統(tǒng)應(yīng)用最為廣泛的一種絕緣子，高壓瓷質(zhì)絕緣子是由石英、長石、粘土和氧化鋁焙燒而成。
[0004]瓷質(zhì)絕緣子在電力機(jī)車上應(yīng)用也十分普遍，常年運(yùn)行在戶外的電力機(jī)車車頂電瓷絕緣子必須長期面對各種大氣環(huán)境的侵襲，承受各種過電壓的沖擊。大雨可能導(dǎo)致雨閃，覆冰可能導(dǎo)致冰閃，雷擊過電壓可能導(dǎo)致雷閃，操作過電壓可能導(dǎo)致操作閃絡(luò)。另外，絕緣子表面在運(yùn)行過程中不可避免地會積聚一定的不溶性物質(zhì)(統(tǒng)稱為污穢物)，當(dāng)遇到高濕度天氣時，這些污穢物產(chǎn)生污閃。因此電力機(jī)車車頂絕緣子閃絡(luò)的類型主要有雨閃、冰閃、雷閃、操作閃絡(luò)和污閃。同時，車頂絕緣子在運(yùn)行時受污染是不可避免的。在絕緣子發(fā)生閃絡(luò)中，污閃的危害最大，也最常見。一般雷閃約占外絕緣閃絡(luò)的70—80%，但污閃造成的損失卻是雷閃的近10倍。
[0005]為了防止瓷質(zhì)絕緣子產(chǎn)生污穢，有人也提出按照瓷質(zhì)絕緣子的受風(fēng)方向，采用橢圓形的結(jié)構(gòu)，這樣可以有效避免瓷質(zhì)絕緣子背風(fēng)一面容易產(chǎn)生污穢的難題。但是，橢圓形瓷質(zhì)絕緣子的加工在現(xiàn)有技術(shù)中卻存在著不少問題。
[0006]通過檢索未發(fā)現(xiàn)直接與本發(fā)明相同的專利文獻(xiàn)報道，與本發(fā)明相關(guān)的專利主要有以下幾個:
1、專利號為CN201310579480.7，名稱為“一種耐光老化陶瓷絕緣子的制備方法”的發(fā)明專利，該專利公開了一種耐光老化陶瓷絕緣子的制備方法，該耐光老化陶瓷絕緣子的制備方法包括以下步驟:從礦山購置塊狀原料，并嚴(yán)格篩選原料，再用花崗石輪碾機(jī)將塊狀原料輪碾成粉料；按粘土:石英:長石=3:2:1進(jìn)行配料，將配好的料裝入球磨機(jī)，磨成泥漿；將磨成的泥漿輸入漿池，并用永磁棒進(jìn)行三次除鐵；將泥漿放入漿池中進(jìn)行攪拌，并將攪拌后的泥漿用柱塞泵打入榨泥機(jī)，濾去多余水分，使泥漿榨成泥餅；用初練機(jī)練泥，將泥餅擠壓泥段；原料成腐；成型與焙燒；最終進(jìn)行膠裝、檢驗(yàn)、入庫。
[0007]2、專利號為CN201310529773.4，名稱為“一種高強(qiáng)度鋁質(zhì)瓷支柱式絕緣子瓷體的制備方法”的發(fā)明專利，該專利公開了一種高強(qiáng)度鋁質(zhì)瓷支柱式絕緣子瓷體的制備方法。該高強(qiáng)度鋁質(zhì)瓷支柱式絕緣子瓷體的制備方法，包括以下步驟:將焦寶石、工業(yè)氧化鋁粉、長石及增塑劑，配成原料；向上述原料中加入適量的水，然后進(jìn)行碾磨，得到混合均勻的原料漿料；將上述原料漿料進(jìn)行干燥，然后對干燥后的原料漿料進(jìn)行擠制，獲得料泥，將料泥裝入模具內(nèi)成型，得到成型的坯體，將成型的坯體進(jìn)行干燥，得到燒結(jié)用生坯；在上述生坯表面涂以釉層，然后對涂有釉層的生坯進(jìn)行燒結(jié)，冷卻后即可得到高強(qiáng)度鋁質(zhì)瓷支柱式絕緣子瓷體。
[0008]3、專利號為CN201310006537.4，名稱為“電氣化鐵路用棒形柱式瓷聚合物復(fù)合絕緣子及其制備方法”的發(fā)明專利，該專利公開了電氣化鐵路用棒形柱式瓷聚合物復(fù)合絕緣子，該復(fù)合絕緣子包括帶有一個以上瓷傘裙的瓷芯棒、瓷芯棒兩端通過膠粘劑膠裝有金具，瓷芯棒外表面覆蓋有帶有一個以上聚合物傘裙的聚合物護(hù)套，瓷芯棒表面經(jīng)偶聯(lián)劑處理，護(hù)套與傘裙通過整體注射或澆注工藝在瓷芯棒上高溫固化一次成型，護(hù)套上的傘裙包括與瓷芯棒同軸設(shè)置的一個以上大傘形凸起，大傘形凸起的傘伸出為30mm?60mmo
[0009]上述這些專利雖然都涉及到陶瓷絕緣子，但都沒有改變常規(guī)圓形結(jié)構(gòu)的形狀，因此沒有公開對橢圓形瓷質(zhì)絕緣子進(jìn)行加工的設(shè)備及其加工方法。
在現(xiàn)有技術(shù)中，橢圓形瓷質(zhì)絕緣子的制作一般都是通過車削或是通過手工切削來完成的，但是，上述橢圓形瓷質(zhì)絕緣子制作方法的制作難度大，且都會出現(xiàn)一邊切削較多，另一邊切削較少的現(xiàn)象，這樣極易導(dǎo)致原來坯料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生不均勻改變，并由此產(chǎn)生在后續(xù)燒制成型時極易出現(xiàn)收縮不均，器型發(fā)生走樣變形的問題，導(dǎo)致燒制成型產(chǎn)品合格率很低。
[0010]授權(quán)公告號為CN202443811U，授權(quán)公告日為2012年9月19日的中國實(shí)用新型專利公開了一種線路柱式絕緣子加工裝置，包括機(jī)架、刀桿和修坯傘刀，還包括靠模板，靠模板和修坯傘刀與坯件的傘形相匹配，靠模板固定于機(jī)架上，刀桿固定于靠模板上，修坯傘刀固定在刀桿上，刀桿沿靠模的軌跡運(yùn)動。
[0011]上述專利文獻(xiàn)中雖然公開了一種對線路柱式絕緣子進(jìn)行加工的裝置，但是其還是需要人工手持刀具(即帶有修坯傘刀的刀桿)沿靠模板的軌跡運(yùn)動來對絕緣子進(jìn)行加工，這樣還是會費(fèi)時費(fèi)力，增加了加工成本；在加工過程中，如果工人沒有控制好力道，手持的刀具就會損壞，進(jìn)一步增加加工成本且影響加工效率；當(dāng)工人工作時間過久后，在工人手持刀具沿靠模板的軌跡運(yùn)動的過程中，會發(fā)生偏差，影響加工精度，降低產(chǎn)品的加工質(zhì)量。
[0012]綜上，如何設(shè)計一種橢圓形瓷質(zhì)絕緣子的加工裝置及其加工方法，使其能降低橢圓形瓷質(zhì)絕緣子的制作難度，在加工時不會出現(xiàn)切削不均勻的現(xiàn)象，避免加工出來的橢圓形絕緣子泥坯在燒結(jié)時出現(xiàn)變形的現(xiàn)象，提高產(chǎn)品合格率且能提高加工效率、加工精度和加工質(zhì)量是急需解決的技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，提供一種橢圓形瓷質(zhì)絕緣子外形加工裝置及其加工方法，其降低了橢圓形瓷質(zhì)絕緣子的制作難度，在加工時不會出現(xiàn)切削不均勻的現(xiàn)象，避免了加工出來的橢圓形絕緣子泥坯在燒結(jié)時出現(xiàn)變形現(xiàn)象的發(fā)生，提高了產(chǎn)品合格率且其還能提高加工效率、加工精度和加工質(zhì)量。
[0014]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案為:一種橢圓形瓷質(zhì)絕緣子外形加工裝置，包括用于放置絕緣子泥坯且?guī)铀鼋^緣子泥坯旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和設(shè)置在所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)旁且用于對絕緣子泥坯進(jìn)行外形加工的瓷質(zhì)絕緣子外形加工機(jī)構(gòu)，所述瓷質(zhì)絕緣子外形加工機(jī)構(gòu)包括機(jī)架、垂向設(shè)置在所述機(jī)架上的定位板、能沿所述機(jī)架上、下移動的升降裝置和設(shè)置在所述升降裝置上且能沿升降裝置來回水平移動的伸縮裝置；在定位板的一側(cè)部上開有定位凹槽，在所述伸縮裝置的一端上設(shè)置有修坯刀，在伸縮裝置上還設(shè)置有與所述定位板的定位凹槽相配合的定位桿，所述伸縮裝置能帶動修還刀和定位桿同時來回水平移動，通過升降裝置和伸縮裝置控制伸縮裝置上的定位桿與定位板的定位凹槽相配合從而使得伸縮裝置一端上的修坯刀沿定位板對絕緣子泥坯進(jìn)行外形加工。
[0015]優(yōu)選的，所述伸縮裝置包括設(shè)置在升降裝置上的支撐塊一、支撐塊二和刀桿；所述刀桿依次穿過支撐塊一和支撐塊二且刀桿能沿所述支撐塊一和支撐塊二來回水平移動，所述修坯刀設(shè)置在穿過支撐塊一的刀桿一端上，在所述刀桿上設(shè)置有多個齒牙，所述多個齒牙沿刀桿的軸向依次分布在刀桿上形成齒條狀，在所述支撐塊一和支撐塊二其中的一個支撐塊上還設(shè)置有齒輪機(jī)構(gòu)一，通過所述齒輪機(jī)構(gòu)一與齒條狀刀桿相配合構(gòu)成齒輪齒條傳動機(jī)構(gòu)一從而能控制刀桿沿所述支撐塊一和支撐塊二來回水平移動；所述定位桿固定設(shè)置在刀桿上。
[0016]優(yōu)選的，在所述穿過支撐塊一的刀桿一端上設(shè)置有支撐套筒；所述修坯刀包括刀體和刀體支撐架，所述刀體支撐架包括與所述支撐套筒的內(nèi)圓相匹配的刀體支撐柱和設(shè)置在所述刀體支撐柱上的U型支撐塊，在所述U型支撐塊的兩側(cè)側(cè)邊上均開有螺紋通孔，所述刀體設(shè)置在U型支撐塊的兩側(cè)側(cè)邊之間，通過連接螺栓依次穿過U型支撐塊一側(cè)側(cè)邊上的螺紋通孔、刀體和U型支撐塊另外一側(cè)側(cè)邊上的螺紋通孔從而將刀體固定連接在U型支撐塊上；通過將刀體支撐架的刀體支撐柱插入卡合到刀桿一端上的支撐套筒中從而將所述修坯刀設(shè)置在刀桿一端上。
[0017]優(yōu)選的，所述機(jī)架包括底板、一端設(shè)置在所述底板上的前支撐柱、一端設(shè)置在所述底板上的后支撐梁、設(shè)置在所述前支撐柱和后支撐梁另外一端上的頂板，所述頂板、前支撐柱、后支撐梁和底板構(gòu)成框架結(jié)構(gòu)；
所述升降裝置包括配重塊、升降框架、定滑輪和連接繩；所述定滑輪設(shè)置在頂板上，所述配重塊設(shè)置在后支撐梁一側(cè)且其能沿所述后支撐梁上、下來回移動，所述前支撐柱穿過升降框架且所述升降框架能沿前支撐柱上、下來回移動，所述連接繩一端與配重塊相連接，其中部卡合接觸在定滑輪上，其另外一端與升降框架相連接，所述配重塊、升降框架、定滑輪和連接繩構(gòu)成一個定滑輪機(jī)構(gòu)；
在所述底板和頂板之間還設(shè)置有中間支撐梁，在所述中間支撐梁的一側(cè)上設(shè)置有齒條；在所述升降框架上設(shè)置有齒輪機(jī)構(gòu)二，通過所述齒輪機(jī)構(gòu)二與齒條相配合構(gòu)成齒輪齒條傳動機(jī)構(gòu)二從而使得升降框架能沿所述前支撐柱上下來回移動。
[0018]優(yōu)選的，在所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上還設(shè)置有用于安裝固定絕緣子泥坯的泥坯支撐架或是夾持裝置。
[0019]優(yōu)選的，在所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)旁邊還設(shè)置有一個壓板裝置，所述壓板裝置包括設(shè)置在所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)旁的支撐桿、連接桿和壓板；所述連接桿的一端能拆裝的連接在支撐桿上，連接桿的另外一端與壓板的一側(cè)轉(zhuǎn)動連接。
[0020]本發(fā)明還公開一種利用根據(jù)如上所述的橢圓形瓷質(zhì)絕緣子外形加工裝置進(jìn)行加工的加工方法，所述加工方法是將絕緣子泥坯放置固定在旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上后，通過旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)帶動絕緣子泥坯沿橢圓形軌跡做橢圓運(yùn)動，再通過瓷質(zhì)絕緣子外形加工機(jī)構(gòu)的定位桿與定位板的定位凹槽相配合以帶動修坯刀對絕緣子泥坯進(jìn)行外形加工或通過旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)帶動絕緣子泥坯以絕緣子泥坯軸線為中心做自轉(zhuǎn)運(yùn)動，再通過瓷質(zhì)絕緣子外形加工機(jī)構(gòu)的定位桿與定位板的定位凹槽相配合以帶動修坯刀對絕緣子泥坯進(jìn)行外形加工的。
優(yōu)選的，所述絕緣子泥坯為圓柱狀絕緣子泥坯或橢圓柱狀絕緣子泥坯；
當(dāng)所述絕緣子泥坯為圓柱狀絕緣子泥坯，旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)帶動圓柱狀絕緣子泥坯做橢圓運(yùn)動，瓷質(zhì)絕緣子外形加工機(jī)構(gòu)對絕緣子泥坯進(jìn)行外形加工時，其包括以下步驟:
a、將圓柱狀絕緣子泥坯放置固定在旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上，通過旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)帶動圓柱狀絕緣子泥坯做橢圓運(yùn)動；