CN112735711A - 避雷器总成及其装配工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种避雷器总成，包括绝缘筒，所述绝缘筒内同轴插装有芯体，所述芯体包括若干沿所述绝缘筒的轴向串联的电阻片和垫块，所述芯体的两端分别设置有端块，所述绝缘筒的两端分别同轴设置有端盖法兰，所述端盖法兰上具有环形槽，所述绝缘筒的端部同轴对位过盈插装于所述环形槽内，所述绝缘筒的外壁和所述端盖法兰的外壁上同轴套设有若干绝缘伞，各所述绝缘伞沿所述绝缘筒的轴向顺序均布于两所述端盖法兰之间。该避雷器总成的装配强度和组装效率较高，且其组装难度较低，组装生产过程简便易行。本发明还公开了一种用于生产上述避雷器总成的避雷器总成装配工艺。

Description

避雷器总成及其装配工艺

技术领域

本发明涉及避雷器配套组件及其生产制造工艺技术领域，特别涉及一种避雷器总成。本发明还涉及一种用于装配连接该避雷器总成的装配工艺。

背景技术

避雷器作为普遍适用的一种过电压限制设备，被广泛应用于输变电和建筑等诸多领域。其中，复合外套避雷器具有耐污性能好、体积小、重量轻及便于安装等特点，故而在电力系统中得到了广泛应用。

复合外套避雷器主要由电阻片、绝缘筒、硅橡胶外套及法兰组成。目前的复合外套避雷器的绝缘筒与法兰连接的结构主要有两种，然而，虽然上述两种连接方式均能够满足现阶段的基本组装使用需求，但其均存在一些不足，其中：

1)将避雷器电阻片装入绝缘筒中，法兰与绝缘筒为螺纹连接，该连接方式虽然能够满足现阶段的基本组装使用需求，但其需要在绝缘筒上加工螺纹用以组装，降低了绝缘筒的机械强度，且生产效率较低；

2)将避雷器电阻片装入绝缘筒中，法兰与绝缘筒为加热过盈连接，该连接方式采用的加热过盈连接的工艺步骤较多，工艺控制复杂，能耗较高，制约了避雷器整体组装效率，也对其整体工艺成本造成不利影响。

因此，如何提高避雷器总成的装配强度和组装效率，降低其组装生产难度是本领域技术人员目前需要解决的重要技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种避雷器总成，该避雷器总成的装配强度和组装效率较高，且其组装难度较低，组装生产过程简便易行。本发明还有一个目的是提供一种用于上述避雷器总成的避雷器总成装配工艺。

为解决上述技术问题，本发明提供一种避雷器总成，包括绝缘筒，所述绝缘筒内同轴插装有芯体，所述芯体包括若干沿所述绝缘筒的轴向串联的电阻片和垫块，所述芯体的两端分别设置有端块，所述绝缘筒的两端分别同轴设置有端盖法兰，所述端盖法兰上具有环形槽，所述绝缘筒的端部同轴对位过盈插装于所述环形槽内，所述绝缘筒的外壁和所述端盖法兰的外壁上同轴套设有若干绝缘伞，各所述绝缘伞沿所述绝缘筒的轴向顺序均布于两所述端盖法兰之间。

优选地，所述绝缘筒的内壁与所述芯体的外壁间具有配合间隙，所述配合间隙内填充有硅胶绝缘料。

优选地，所述绝缘筒上贯穿有若干与所述配合间隙连通的注料孔，硅胶绝缘料通过该注料孔注入所述配合间隙内。

优选地，所述端块的中部同轴设置有卡槽，所述卡槽内同轴嵌装有抵接于所述端块与所述端盖法兰间的压缩弹簧。

优选地，所述绝缘筒为环氧玻璃丝制件。

优选地，所述绝缘伞为硅胶注塑成型件。

优选地，所述端盖法兰和所述垫块均为金属件。

本发明还提供一种避雷器总成装配工艺，用于装配生产如上述任一项所述的避雷器总成，包括步骤：

一端组装，将所述绝缘筒的一端对位插入一个所述端盖法兰的环形槽内，插装到位后，采用机械压头设备在所述端盖法兰的外壁上施加沿该端盖法兰的径向朝向其轴心的压紧力，使所述端盖法兰沿所述绝缘筒的外壁的周向产生挤压变形，以此将所述绝缘筒的端部与该端盖法兰可靠压紧固定；

芯体组装，将若干电阻片与垫块串联组装为芯体，在所述芯体的两端分别对位布置端块和弹簧，之后将两端均装配有端块和压缩弹簧的芯体的一端对位插入所述绝缘筒内，直至位于所述芯体的插入端的压缩弹簧与已经固定于所述绝缘筒一端的端盖法兰的内壁相抵；

整体组装，将另一个端盖法兰对位组装至所述绝缘筒上未连接端盖法兰的一端，使绝缘筒的该端对位插装于该端盖法兰的环形槽内，插装到位后，采用机械压头设备在所述端盖法兰的外壁上施加沿该端盖法兰的径向朝向其轴心的压紧力，使所述端盖法兰沿所述绝缘筒的外壁的周向产生挤压变形，以此将所述绝缘筒的端部与该端盖法兰可靠压紧固定，并使位于所述芯体两端的压缩弹簧均与相应的端盖法兰内壁可靠相抵，由此将所述绝缘筒的两端均与各所述端盖法兰可靠固定连接，并将芯体可靠封装于由所述绝缘筒与各所述端盖法兰围成的装配空间内；

绝缘伞成型，在所述绝缘筒和所述端盖法兰的外壁上涂覆偶联剂，并通过在所述绝缘筒的外壁和所述端盖法兰的外壁上注射硅胶，形成整体注塑成型并固定于所述绝缘筒外壁及所述端盖法兰外壁上的绝缘伞；

绝缘料填充，通过贯穿于所述绝缘筒上的注料孔，向所述绝缘筒内注入硅胶绝缘料，直至位于所述绝缘筒的内壁与所述芯体的外壁间的配合间隙被硅胶绝缘料充分填充。

优选地，所述步骤绝缘料填充之后还包括步骤：

整体压紧，再次对位于所述绝缘筒两端的端盖法兰实施压紧，使所述端盖法兰与所述绝缘筒的端部的连接更加牢固可靠。

相对上述背景技术，本发明所提供的避雷器总成，其通过绝缘筒端部与各环形槽的对位插装，将各端盖法兰与绝缘筒的端部精准对位，并通过对端盖法兰的外壁施加的沿其径向指向其轴心的作用力，将端盖法兰与绝缘筒的端部可靠压紧固定，大幅提高了所述避雷器总成的整体装配强度，保证了对芯体等内部组件的结构保护，且其整体组装过程简便易行，组装难度较低，装配效率较高，相应的组装工艺成本也较低。

在本发明所提供的用于生产上述避雷器总成的装配工艺中，通过依次进行的一端组装、芯体组装、整体组装、绝缘伞成型、绝缘料填充等操作步骤，先通过环形槽将绝缘筒的端部与端盖法兰精准对位，再利用机械压头设备施加在端盖法兰外壁上的压紧力，将端盖法兰适度挤压变形，形成端盖法兰与绝缘筒的端部可靠压紧和固定，整个工艺过程简便易行，操作效率较高，并能够大幅提高组装成型后的避雷器总成的整体装配强度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种具体实施方式所提供的避雷器总成的装配结构示意图；

图2为图1中绝缘筒与端盖法兰间的局部配合结构示意图；

图3为本发明一种具体实施方式所提供的避雷器总成装配工艺的流程示意图；

图4为本发明另一种具体实施方式所提供的避雷器总成装配工艺的流程示意图。

其中：

11-绝缘筒；

111-配合间隙；

112-注料孔；

12-芯体；

121-电阻片；

122-垫块；

123-端块；

124-卡槽；

13-端盖法兰；

131-环形槽；

132-压缩弹簧；

14-绝缘伞。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种避雷器总成，该避雷器总成的装配强度和组装效率较高，且其组装难度较低，组装生产过程简便易行；同时，提供一种用于上述避雷器总成的避雷器总成装配工艺。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1和图2，图1为本发明一种具体实施方式所提供的避雷器总成的装配结构示意图；图2为图1中绝缘筒与端盖法兰间的局部配合结构示意图。

在具体实施方式中，本发明所提供的避雷器总成，包括绝缘筒11，绝缘筒11内同轴插装有芯体12，芯体12包括若干沿绝缘筒11的轴向串联的电阻片121和垫块122，芯体12的两端分别设置有端块123，绝缘筒11的两端分别同轴设置有端盖法兰13，端盖法兰13上具有环形槽131，绝缘筒11的端部同轴对位过盈插装于环形槽131内，绝缘筒11的外壁和端盖法兰13的外壁上同轴套设有若干绝缘伞14，各绝缘伞14沿绝缘筒11的轴向顺序均布于两端盖法兰13之间。

组装使用过程中，通过绝缘筒11端部与各环形槽131的对位插装，将各端盖法兰13与绝缘筒11的端部精准对位，并通过对端盖法兰13的外壁施加的沿其径向指向其轴心的作用力，将端盖法兰13与绝缘筒11的端部可靠压紧固定，大幅提高了所述避雷器总成的整体装配强度，保证了对芯体12等内部组件的结构保护，且其整体组装过程简便易行，组装难度较低，装配效率较高，相应的组装工艺成本也较低。

具体而言，可以通过机械压头对端盖法兰13的外壁施加压紧力，为了保证压紧作用效果，优选为采用4～8个沿周向均布的机械压头协同配合，对端盖法兰13同步实施挤压，以优化端盖法兰13的外壁应力分布，使其因受压而导致的形变更加均匀适度。此处机械压头的施力方向可参考如图2中F及相应箭头所示。

进一步地，绝缘筒11的内壁与芯体12的外壁间具有配合间隙111，配合间隙111内填充有硅胶绝缘料。该硅胶绝缘料能够将绝缘筒11内壁与芯体12的外壁间的配合间隙111充分填充，并与绝缘伞14协同配合，形成无气隙的固封的绝缘结构，由此有效保证绝缘筒11内部空间的密封效果和所述避雷器总成的组件绝缘效果，保证所述避雷器总成的整体工作性能。

应当指出，为了保证结构强度和组件结构一致性，绝缘伞14的材质也优选为硅胶，从而与上述硅胶绝缘料协同配合一体注塑成型，形成可靠的气密绝缘组件，不仅能够显著提高所述避雷器总成的整体结构可靠性，也能够使其装配工艺难度进一步降低，工艺实施效率得以相应提高。

更具体地，绝缘筒11上贯穿有若干与配合间隙111连通的注料孔112，硅胶绝缘料通过该注料孔112注入配合间隙111内。实际应用中，各注料孔112以沿绝缘筒11的周向均匀排布为宜，当然，工作人员也可以根据实际工况需要灵活选择注料孔112的布置形式，原则上，应能够保证硅胶绝缘料的均匀填充并满足所述避雷器总成的实际应用需要。

需要说明的是，在实际应用中，考虑到注料孔112的内径过大会对绝缘筒11的主体结构强度造成不利影响，而注料孔112的内径过小会制约硅胶绝缘料的注入效率，故此上述注料孔112的内径一般为4mm～10mm，当然，工作人员也可以结合实际工艺成本和具体工况灵活选择注料孔112的规格尺寸，但原则上，应能够保证所述避雷器总成的实际应用需要。

此外，端块123的中部同轴设置有卡槽124，卡槽124内同轴嵌装有抵接于端块123与端盖法兰13间的压缩弹簧132。各压缩弹簧132能够有效缓解和吸收芯体12与端盖法兰13间的结构冲击，避免二者发生刚性接触和结构损伤，同时能够通过分置于芯体12两端的压缩弹簧132协同作用，实现对端块123以及芯体12内各串联的电阻片121和垫块122的轴向可靠压紧，避免所述避雷器总成安装及设备运行过程中发生组件松脱或错位，进一步保证所述避雷器总成的结构强度和可靠性。

在此基础上，卡槽124能够为压缩弹簧132提供可靠的限位和导向作用，保证压缩弹簧132的形变方向平稳准确，以提高压缩弹簧132的工作精度和缓冲效果。

另一方面，绝缘筒11为环氧玻璃丝制件。该种环氧玻璃丝材料较为坚韧，具有良好的抗冲击和应力耐受性，且其耐热性能较好，工况耐受性和疲劳强度均较为出色，能够充分满足绝缘筒11的长期组装使用需要。

另外，端盖法兰13和垫块122均为金属件。具体来说，端盖法兰13优选为铝合金制件，以使端盖法兰13的质地更加轻巧且结构更加坚固可靠。当然，实际应用中工作人员还可以选择其他材料作为端盖法兰13和垫块122的制作材料，原则上，应能够保证所述避雷器总成的实际使用需要。

请参考图3，图3为本发明一种具体实施方式所提供的避雷器总成装配工艺的流程示意图。

在具体实施方式中，本发明第一种具体实施方式中所提供的避雷器总成装配工艺，用于生产如上文所述的避雷器总成，包括：

步骤101，一端组装：

将绝缘筒11的一端对位插入一个端盖法兰13的环形槽131内，插装到位后，采用机械压头设备在端盖法兰13的外壁上施加沿该端盖法兰13的径向朝向其轴心的压紧力，使端盖法兰13沿绝缘筒11的外壁的周向产生挤压变形，以此将绝缘筒11的端部与该端盖法兰13可靠压紧固定。

步骤102，芯体组装：

将若干电阻片121与垫块122串联组装为芯体12，在芯体12的两端分别对位布置端块123和弹簧，之后将两端均装配有端块123和压缩弹簧132的芯体12的一端对位插入绝缘筒11内，直至位于芯体12的插入端的压缩弹簧132与已经固定于绝缘筒11一端的端盖法兰13的内壁相抵。

步骤103，整体组装：

将另一个端盖法兰13对位组装至绝缘筒11上未连接端盖法兰13的一端，使绝缘筒11的该端对位插装于该端盖法兰13的环形槽131内，插装到位后，采用机械压头设备在端盖法兰13的外壁上施加沿该端盖法兰13的径向朝向其轴心的压紧力，使端盖法兰13沿绝缘筒11的外壁的周向产生挤压变形，以此将绝缘筒11的端部与该端盖法兰13可靠压紧固定，并使位于芯体12两端的压缩弹簧132均与相应的端盖法兰13内壁可靠相抵，由此将绝缘筒11的两端均与各端盖法兰13可靠固定连接，并将芯体12可靠封装于由绝缘筒11与各端盖法兰13围成的装配空间内。

步骤104，绝缘伞成型：

在绝缘筒11和端盖法兰13的外壁上涂覆偶联剂，并通过在绝缘筒11的外壁和端盖法兰13的外壁上注射硅胶，形成整体注塑成型并固定于绝缘筒11外壁及端盖法兰13外壁上的绝缘伞14。

步骤105，绝缘料填充：

通过贯穿于绝缘筒11上的注料孔112，向绝缘筒11内注入硅胶绝缘料，直至位于绝缘筒11的内壁与芯体12的外壁间的配合间隙111被硅胶绝缘料充分填充。

请参考图4，图4为本发明另一种具体实施方式所提供的避雷器总成装配工艺的流程示意图。

在具体实施方式中，本发明第二种具体实施方式中所提供的避雷器总成装配工艺，用于连续生产如上文所述的避雷器总成，包括：

步骤201，一端组装：

将绝缘筒11的一端对位插入一个端盖法兰13的环形槽131内，插装到位后，采用机械压头设备在端盖法兰13的外壁上施加沿该端盖法兰13的径向朝向其轴心的压紧力，使端盖法兰13沿绝缘筒11的外壁的周向产生挤压变形，以此将绝缘筒11的端部与该端盖法兰13可靠压紧固定。

步骤202，芯体组装：

将若干电阻片121与垫块122串联组装为芯体12，在芯体12的两端分别对位布置端块123和弹簧，之后将两端均装配有端块123和压缩弹簧132的芯体12的一端对位插入绝缘筒11内，直至位于芯体12的插入端的压缩弹簧132与已经固定于绝缘筒11一端的端盖法兰13的内壁相抵。

步骤203，整体组装：

将另一个端盖法兰13对位组装至绝缘筒11上未连接端盖法兰13的一端，使绝缘筒11的该端对位插装于该端盖法兰13的环形槽131内，插装到位后，采用机械压头设备在端盖法兰13的外壁上施加沿该端盖法兰13的径向朝向其轴心的压紧力，使端盖法兰13沿绝缘筒11的外壁的周向产生挤压变形，以此将绝缘筒11的端部与该端盖法兰13可靠压紧固定，并使位于芯体12两端的压缩弹簧132均与相应的端盖法兰13内壁可靠相抵，由此将绝缘筒11的两端均与各端盖法兰13可靠固定连接，并将芯体12可靠封装于由绝缘筒11与各端盖法兰13围成的装配空间内。

步骤204，绝缘伞成型：

在绝缘筒11和端盖法兰13的外壁上涂覆偶联剂，并通过在绝缘筒11的外壁和端盖法兰13的外壁上注射硅胶，形成整体注塑成型并固定于绝缘筒11外壁及端盖法兰13外壁上的绝缘伞14。

步骤205，绝缘料填充：

通过贯穿于绝缘筒11上的注料孔112，向绝缘筒11内注入硅胶绝缘料，直至位于绝缘筒11的内壁与芯体12的外壁间的配合间隙111被硅胶绝缘料充分填充。

步骤206，整体压紧：

再次对位于绝缘筒11两端的端盖法兰13实施压紧，使端盖法兰13与绝缘筒11的端部的连接更加牢固可靠。

综上可知，本发明中提供的避雷器总成，其通过绝缘筒端部与各环形槽的对位插装，将各端盖法兰与绝缘筒的端部精准对位，并通过对端盖法兰的外壁施加的沿其径向指向其轴心的作用力，将端盖法兰与绝缘筒的端部可靠压紧固定，大幅提高了所述避雷器总成的整体装配强度，保证了对芯体等内部组件的结构保护，且其整体组装过程简便易行，组装难度较低，装配效率较高，相应的组装工艺成本也较低。

此外，本发明提供的用于生产上述避雷器总成的避雷器总成装配工艺，其通过依次进行的一端组装、芯体组装、整体组装、绝缘伞成型、绝缘料填充等操作步骤，先通过环形槽将绝缘筒的端部与端盖法兰精准对位，再利用机械压头设备施加在端盖法兰外壁上的压紧力，将端盖法兰适度挤压变形，形成端盖法兰与绝缘筒的端部可靠压紧和固定，整个工艺过程简便易行，操作效率较高，并能够大幅提高组装成型后的避雷器总成的整体装配强度。

以上对本发明所提供的避雷器总成以及用于该避雷器总成的避雷器总成装配工艺进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.一种避雷器总成，其特征在于，包括绝缘筒，所述绝缘筒内同轴插装有芯体，所述芯体包括若干沿所述绝缘筒的轴向串联的电阻片和垫块，所述芯体的两端分别设置有端块，所述绝缘筒的两端分别同轴设置有端盖法兰，所述端盖法兰上具有环形槽，所述绝缘筒的端部同轴对位过盈插装于所述环形槽内，所述绝缘筒的外壁和所述端盖法兰的外壁上同轴套设有若干绝缘伞，各所述绝缘伞沿所述绝缘筒的轴向顺序均布于两所述端盖法兰之间。

2.如权利要求1所述的避雷器总成，其特征在于，所述绝缘筒的内壁与所述芯体的外壁间具有配合间隙，所述配合间隙内填充有硅胶绝缘料。

3.如权利要求2所述的避雷器总成，其特征在于，所述绝缘筒上贯穿有若干与所述配合间隙连通的注料孔，硅胶绝缘料通过该注料孔注入所述配合间隙内。

4.如权利要求1所述的避雷器总成，其特征在于，所述端块的中部同轴设置有卡槽，所述卡槽内同轴嵌装有抵接于所述端块与所述端盖法兰间的压缩弹簧。

5.如权利要求1所述的避雷器总成，其特征在于，所述绝缘筒为环氧玻璃丝制件。

6.如权利要求1所述的避雷器总成，其特征在于，所述绝缘伞为硅胶注塑成型件。

7.如权利要求1所述的避雷器总成，其特征在于，所述端盖法兰和所述垫块均为金属件。

8.一种避雷器总成装配工艺，用于装配生产如权利要求1至7中任一项所述的避雷器总成，其特征在于，包括步骤：

一端组装，将所述绝缘筒的一端对位插入一个所述端盖法兰的环形槽内，插装到位后，采用机械压头设备在所述端盖法兰的外壁上施加沿该端盖法兰的径向朝向其轴心的压紧力，使所述端盖法兰沿所述绝缘筒的外壁的周向产生挤压变形，以此将所述绝缘筒的端部与该端盖法兰可靠压紧固定；

芯体组装，将若干电阻片与垫块串联组装为芯体，在所述芯体的两端分别对位布置端块和弹簧，之后将两端均装配有端块和压缩弹簧的芯体的一端对位插入所述绝缘筒内，直至位于所述芯体的插入端的压缩弹簧与已经固定于所述绝缘筒一端的端盖法兰的内壁相抵；

整体组装，将另一个端盖法兰对位组装至所述绝缘筒上未连接端盖法兰的一端，使绝缘筒的该端对位插装于该端盖法兰的环形槽内，插装到位后，采用机械压头设备在所述端盖法兰的外壁上施加沿该端盖法兰的径向朝向其轴心的压紧力，使所述端盖法兰沿所述绝缘筒的外壁的周向产生挤压变形，以此将所述绝缘筒的端部与该端盖法兰可靠压紧固定，并使位于所述芯体两端的压缩弹簧均与相应的端盖法兰内壁可靠相抵，由此将所述绝缘筒的两端均与各所述端盖法兰可靠固定连接，并将芯体可靠封装于由所述绝缘筒与各所述端盖法兰围成的装配空间内；

绝缘伞成型，在所述绝缘筒和所述端盖法兰的外壁上涂覆偶联剂，并通过在所述绝缘筒的外壁和所述端盖法兰的外壁上注射硅胶，形成整体注塑成型并固定于所述绝缘筒外壁及所述端盖法兰外壁上的绝缘伞；

绝缘料填充，通过贯穿于所述绝缘筒上的注料孔，向所述绝缘筒内注入硅胶绝缘料，直至位于所述绝缘筒的内壁与所述芯体的外壁间的配合间隙被硅胶绝缘料充分填充。

9.如权利要求8所述的避雷器总成装配工艺，其特征在于，所述步骤绝缘料填充之后还包括步骤：

整体压紧，再次对位于所述绝缘筒两端的端盖法兰实施压紧，使所述端盖法兰与所述绝缘筒的端部的连接更加牢固可靠。

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