本发明涉及超高压输电设备制造领域，提供了一种梯度结构无孔三支柱绝缘子回转浇注成形装置及工艺，该装置包括双组分定量供料系统、自加热模具、中心转轴、负压系统和控制系统；双组分定量供料系统向自加热模具输出填料浓度随时间变化的环氧树脂混合物；自加热模具能紧密贴合在中心转轴上，对环氧树脂混合物进行加热、固化及成形；负压系统使自加热模具形成负压；控制系统控制供料、形成负压及中心转轴的旋转。本发明可实现三支柱绝缘子介电常数沿支柱径向梯度变化，可自由设定三支柱绝缘子对电场的调控能力，实现控性控形一体化制造，避免沿面闪络；可避免浇注过程中气泡产生的孔隙，保证三支柱绝缘子的机械性能，且可批量浇注，实现规模化效益。