Способ соединения стеклопластикового стержня с металлическим наконечником Советский патент 1982 года по МПК H01B17/38 H01B19/00 

Изобретение относится к электроi технике,в частности к высоковольтным, например, вакуумным выключателям и может найти применение при изготовлении электроизоляционных тяг, выполненных из полимерного материала с металлическим наконечником.

Известен способ соединения изоляционного стержня с металлическим наконечником, при котором наконечник фиксируют на стержйе посредQTBOM втулки с конической поверхнос- тью, охватывающей- стержень с наружной стороны, при этом фиксация наконечника осуществляется за счет сил трения возникающих при заклинке детали с конической поверхностью, т.е. происходит опрессовка стержня в наконечнике благодаря трению между стержнем и втулкой 1 .

Однако устройства, изготовленные по .этому способу, характеризуются ограниченной областью применения . вследствие сложности конструкции и относительно большими поперечными размерами. Значительные габариты устройств ограничивают использование их в высоковольтных выклга)чателях. Кроме того, указанное соединение обладает недостаточной прочностью

в результате возможного возникновения частичного сдвига наконечника i при многократно приложении ударных нагрузок в процессе длительной экс плуатации, в особенности с учетом воздействия смены температуры, колебания которой могут происходить в диапазоне от -40°С либо даже от до +60°С. Кроме того, способ имеет

10 высокую трудоемкость, к сопрягаемым деталям предъявляются повышенные требования точности обработки, а также выполнение на стержне специальных канавок.

15

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ соединения стеклопластикового стержня с металлическим наконечником, при кото20ром наконечник фиксируют на стержне путем установки и закрепления в нем расклинивающего элемента посредством клеящего вещества, после чего к наконечнику приклсщывают противоположно

25 направленные нагрузки в течение вре- . мени отверждения клея, при этом пе-ред введением клина стержень расшепляк)т с торца У .

Однако способ не гарантирует вЦ30сокую прочность соединения, особенiio в процессе многократного приложения высоких динамических растягивающих усилий и воздействия смены температур, могущих привести к смеи ению наконечников к торцу стержня и увеличению тем самым его длины. Кроме того, образовавшаяся в результате расщепления трещина может явить ся причиной дальнейшего раскалывания стержня, что также снижает прочность соединения. Попадание в эти трещины влаги и пыли приведет к снижению электроизоляционных характеристик материала стержня. Цель изобретения - повышение проч ности соединения стержня с металлическим наконечником . Указанная цель достигается согг ласно способу соединения стеклопластикового стержня с металлическим наконечником, в котором перед введением в торец стержня расклинивающего элемента с конца стержня на длине, равной длине наконечника, удаляют связующее затем указанный конец стержня распушают, высушивают, после чего пропитывают клеящим составом и до отверждения последнего вводят расклинивающий элемент. Способ обеспечивает проникновение клеящего вещества меж,ду волокнами стержня, пропитку калодого из волокон и распушенного конца в целом. Введение расклинивающего элемента в распушенный конец стержня дает йо можность выполнить качественную .опрессовку пропитанных клеем волоко внутри наконечника без механических повреждений стержйя. При опрессовке каждое из волокон на конце стерхсня деформируется независимо от других волокон и после отверждения клеящег вещества образуется надежный контак стеклопластика со всей поверхностью конического отверстия наконечника. Таким образом, способ обеспечивает повышение прочности соединения стер ня с наконечником. На чертеже представлено устройст во соединения металлического наконе .нйка со стеклопластиковым стержнем, реализующее предлагаемый способ. Устройство состоит из стеклоплссс тикового стержня 1 и металлического наконечника 2 с коническим отверсти ем. Наконечник 2 зафиксирован на стержне 1 посредством расклинивающе го элемента 3, Способ осуществляют следующим об разом. Металлический наконечник 2 надевают на среднюю часть стеклопластикового стержня 1, с конца стержня на длине, равноГ; длине наконечника 2, удаляют связующее, помещая стержень в растворитель, В качестве pac ворителя может быть использован диметилформамид или метилхлорид. Растворитель, воздействуя на стеклопастик, состоящий из стекловолокна и связующего, вызывает набухание последнего, которое, в свою очередь,вызывает нарушение адгезии между стекловолокном и связующим. Для ускорения процесса набухания связующего растворитель можно подогревать. Затем конец стержняраспушают механическим воздействием, в частности путем приложения осевой нагрузки к торцу стержня, при. его вращении, В результате этого происходит окончательное удаление связующего с конца стержня, после чего нити стекловолок а оказываются не связанными между собой, Затем конец стержня высушивают и пропитывают клеящим веществом, например эпоксидным или полиэфирным. Затем наконечник 2 перемещают из средней зоны стержня к его концу, устанавливают в заданном положении и с торца стержня 1 вводят расклинивающий элемент 3, В результате опрессовки, происходящей при установке элемента 3, нити стекловолокна плотно прилегают к стенкам конического отверстия наконечника 2, обеспечивая после отверждения клеящего вещества прочное и надежное закрепление наконечника на стержне, Предлагаемый способ соединения стеклопластикового стержня с металлическим наконечником имеетпо сравнениюс изBecTHEJM более высокую прочность вследствие проникновения клеящего вещества в пространство между нитями стекловолокна. Образующаяся при этом монолитная структура стержня в месте соединения исключает появление трещин и смещение наконечника относительно стержня и тем самым достигается повышение прочности соединения, Предлагаемым способом могут изготавливаться тяги и стержни любой необходимой длины. При этом обеспечивается равнопрочность места соединения наконечника с любьям другим сечением изоляционного стержня. Кроме того, способ позволит отказаться от выдерживания стержня в специальном приспособлении под нагрузкой, так как процесс отверждения происходит без дополнительной оснастки, что приводит к снижению трудоемкости способа. Формула изобретения Способ соединения стеклопластикового стержня с металлическим наконечником, заключающийся во введении в торец стержня расклипиваюлего элемента с последующей Фиксацией

наконечника на стержне с клеящего состава, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности соединения, перед введением в торец стержня расклинивающего элемента с конца стержня на длине, равной длине наконечника, удаляют связующее, затем указанный конец стержня распушают, высушивают.

после чего пропитывают клеящим составом и до отверждения последнего вводят расклинивающий элемент.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент США 36987i 9, кл. 287203, 1972.

2.Авторское свидетельство СССР 350663j кл. В 29 С 27/12, 1972.