一种固封极柱中真空灭弧室的回收装置及其方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种从包覆有高分子材料的物料中回收嵌件的技术，特别是一种从固封极柱中回收真空灭弧室的装置及其方法。
【背景技术】
[0002]目前，从包覆有高分子材料的物料中回收嵌件的方法主要有传统机械回收、热回收和化学回收等，其具体如下:
[0003]首先，比如传统机械破碎，即靠人力或机械对报废的固封极柱进行破坏处理，再取出真空灭弧室，这是目前常用的技术手段，但是该方法具有如下缺点:固封极柱的绝缘件本身强度很高，机械破碎极易对真空灭弧室产生损坏，最终导致真空灭弧室不可继续使用；因此回收效率非常低下。
[0004]其次，比如高温分离法，就是将固体绝缘件加热到玻璃化温度以上或者熔点以上，当绝缘件处于玻璃化温度以上并质地较软时，可以直接用人力或者机械装置使绝缘件与真空灭弧室分离；而当绝缘件被加热到熔点温度以上时，绝缘材料会由于处于熔融状态而自动与嵌件分离。高温分离法是目前从高分子材料中分离嵌件的最常用手段，但是对于固封极柱产品而言:(1)加热过程在对树脂进行破坏的同时，也对嵌件的导电性能产生无法弥补破坏，会导致嵌件报废，故在真空灭弧室的回收领域并未得以推广；(2)高分子材料在加热过程中有可能会产生某些对人体和环境有害的有毒物质。与高温分离法相关的专利有:一种塑胶产品中金属嵌件的分离设备及方法(申请号:201210481604.3)。
[0005]其次，比如化学溶剂法，先将固封极柱制品浸泡在相应的化学溶剂中，待绝缘材料受到化学溶剂的腐蚀而变软之后，再直接用人力或机械将绝缘材料与嵌件分离开来。化学溶剂法的缺点如下:(1)回收效率较低；(2)通常绝缘件制品必须浸泡在混合液中超过lh，才能直接与嵌件分离，需要花费的时间比较长；(3)使用的化学溶剂通常具有毒性，不环保，也不安全，故不能大量广泛推广，并不适用于大型工业生产。与化学溶剂法相关的专利有:环氧电气绝缘件嵌件回收方法(申请号:200910047870.3)。
[0006]此外，还有冷冻破碎法，冷冻破碎法通常只用于电缆材料或PCB板材中的金属组分，该工艺流程通常包括四个步骤:①将废弃电缆进行盘绕以及剪切；?使塑胶受冻脆化施加破碎力使电缆的塑胶外皮破碎；④利用分筛和水洗使电缆中的塑胶颗粒与铜芯分离。与冷冻法相关的专利有:一种废旧电线电缆分离金属导体与塑胶的方法(申请号:00111327.5)。
[0007]对于电缆中金属芯的回收，由于弯曲变形并不会影响电缆中的铜芯被回收之后的可用性，所以金属芯电缆可以适用于采用冷冻破碎法对其铜芯进行回收。然而，对于采用模内注塑技术或APG工艺成型的高分子制品，特别是对于固封极柱而言，产品中的嵌件为陶瓷和铝制材料，即使是较小的机械破碎力也很容易使其产生变形，从而使得分离出的嵌件失去使用价值，导致嵌件不再能够重复利用，所以常规冷冻脆化法并不适用于从固封极柱中回收真空灭弧室。
【发明内容】
[0008]本发明的目的是利用冷冻脆化技术对电气绝缘材料中的嵌件进行回收处理，更加具体的是，本发明的目的是提供一种固封极柱中真空灭弧室的回收装置及其方法，其具有低能耗、无污染、工艺简单、操作简便等优点。
[0009]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
[0010]—种固封极柱中真空灭弧室的回收装置，包括固封极柱和支撑工装，其特征在于，所述固封极柱的真空灭弧室固定在支撑工装上，支撑工装的端头形状与真空灭弧室的动导电杆的形状相匹配；所述真空灭弧室的动导电杆与支撑工装之间设置保温隔层，所述保温隔层包括弹性密封层和支承层，弹性密封层紧贴着真空灭弧室的动导电杆。
[0011]所述固封极柱的绝缘外壳与支撑工装之间留有间隙，在间隙处设有保温隔套。进一步地，所述保温隔套包括弹性密封层和支承层，弹性密封层紧贴着支撑工装。
[0012]所述弹性密封层与支撑工装或动导电杆接触的一侧有若干凸块。
[0013]所述弹性密封层与支撑工装或动导电杆之间不完全接触。
[0014]所述保温隔层或保温隔套的材料为硅橡胶、氟橡胶、聚三氟氯乙烯、VespelPolyimide塑料或氟化乙稀丙稀共聚物。
[0015]一种固封极柱中真空灭弧室的回收装置进行回收的方法，包括如下步骤:
[0016](1)加工支撑工装的端面，使得其端头形状与真空灭弧室的动导电杆的形状相匹配；
[0017](2)通过按压的方式，将保温隔层包裹在动导电杆的外侧，然后将动导电杆放置在支撑工装的端面上，从而将固封极柱固定在支撑工装上；
[0018](3)冷冻脆化:将步骤(2)的固封极柱放入冷冻脆化环境中，将温度降至绝缘外壳的脆化温度以下，绝缘外壳快速脆化，其与真空灭弧室的接触松动；
[0019](4)分离:通过人力或机械力将已与绝缘外壳接触松动的真空灭弧室强制分离取出，即回收得到固封极柱中的真空灭弧室。
[0020]所述步骤(2)的固封极柱固定在支撑工装上，固封极柱的绝缘外壳与支撑工装之间留有间隙，在间隙处设有保温隔套。
[0021]所述冷冻脆化的时间为3?5min。
[0022]所述冷冻脆化环境所使用的制冷剂为液氮、干冰或液态丙烷，所述制冷剂的放置高度低于真空灭弧室的下出线。
[0023]本发明的原理如下:聚合物大多在玻璃态使用，其各种实用性能主要决定于高聚物的玻璃态；处于玻璃态的高聚物，在低于一定温度时，将转变成为不能拉伸的脆性材料，这时的温度称为脆化温度；当温度低于脆化温度时，在高聚物分子的链段运动被冻结，而达到发生脆性断裂的程度；因此高分子材料在脆化温度以下时，通过较低机械力就将高分子材料破裂，从而可以从高分子制件中取出可重复利用的嵌件。
[0024]本发明将冷冻脆化技术应用于固封极柱中真空灭弧室的回收，整个工艺具有低能耗、无污染、工艺简单、操作简便等诸多优点；与传统的人工机械回收、热回收以及化学回收技术相比，本发明大幅度地降低了能耗与成本，同时使得回收的真空灭弧室的合格率得到大大提升，与常规的冷冻破碎法相比，嵌件的完整性得以保持，回收后的真空灭弧室可以直接重复利用，实用性更强，因此，本发明具有较大的市场价值。
【附图说明】
[0025]图1是固封极柱及固定工装的剖面图；
[0026]图2是保温隔套的部分放大示意图；
[0027]其中，1-固封极柱上出线端子，2-固封极柱下出线端子，3-固体绝缘外壳，4-真空灭弧室，5-动导电杆(真空灭弧室端头)，6-保温隔套，7-保温隔层，8-支撑工装，9-下出线，10-弹性密封层，11-支承层，12-凸块。
【具体实施方式】
[0028]下面结合附图对本发明作进一步说明。
[0029]—种固封极柱中真空灭弧室的回收方法包括如下步骤:
[0030](1)设置真空灭弧室4的保护系统，并将固封极柱进行工装固定:根据真空灭弧室的动导电杆5、支撑工装8和固体绝缘外壳3的尺寸，设置大小合适的保温隔层7和保温隔套6形成保护系统，用于降低真空灭弧室4在外壳材料冷冻过程中所受的影响；
[0031]加工支撑工装8的端面，使得其端头形状与真空灭弧室4的动导电杆5形状相匹配；通过按压的方式，将保温隔层7包裹在动导电杆5外侧，然后将动导电杆5放置在支撑工装8的端面上，从而将固封极柱固定在支撑工装8上；
[0032]优选地，在支撑工装8和固封极柱的固体绝缘外壳3之间设置间隙，因为如果支撑工装8与固体绝缘外壳3完全紧密接触，那么冷却介质仅能在固体绝缘外壳3的壳体外部对固体绝缘外壳3进行冷却，其效果较差。
[0033]并且在支撑工装8和固体绝缘外壳3之间的间隙内设有一圈保温隔套6，以避免冷却物质与真空灭弧室4部件接触造成损坏(如图1所示)。
[0034]保