CN106972285A - 铜铝过渡电连接线夹及其制造工艺 - Google Patents

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Abstract

一种铜铝过渡电连接线夹及其制造工艺，涉及轨道交通设备技术领域。包括连接板和连接套管，连接板为铜铝复合板，其一端设有连接孔，另一端与连接套管连接，连接套管为铜铝复合管，其管孔内径与选定连接电缆铜芯外径相匹配，连接板和连接套管铜铝壁厚比均为3:7～5:5，之间夹角为0～45°，连接套管和连接板的内层均采用T2铜材质，外层均采用1050A铝材质，连接套管内壁设有内旋螺纹。本发明结构设计简单合理，可从根本上解决铜、铝不同材质电气连接的电化锈蚀难题，同时具有很高的可靠性，杜绝了由于铜铝结合层开裂，造成零件断裂现象，成本低，使用安全便利。

Description

铜铝过渡电连接线夹及其制造工艺
技术领域
本发明涉及轨道交通设备技术领域，尤其是一种电气连接用的铜铝过渡电连接线夹及其制造工艺。
背景技术
现有技术中，在电气化铁路、城市轨道交通采用刚性接触网系统或钢铝复合轨系统时，每隔一定的距离，都需要利用多股铜芯电缆给铝合金材质的刚性汇流排或钢铝复合轨供电。为避免电气连接两端材质不一致（铜电缆和铝合金本体），而造成严重的电化锈蚀，需要采用几乎没有结合电位差的铜铝过渡连接零件进行电气连接和材质过渡。目前，通常的做法是，铜铝过渡电连接线夹采用圆棒闪光焊，经过模具锻造、机械加工或铜铝爆炸焊后，再进行机械加工的生产工艺，其缺点是：原材料利用率低，成本高，产品质量稳定性差，生产工期长，工艺繁琐，并且无法对环境进行有效保护，使用中会有铜铝结合层开裂断掉的现象发生。
发明内容
为克服现有技术的不足，本发明的发明目的在于提供一种铜铝过渡电连接线夹及其制造工艺，以解决铜、铝不同材质电气连接的电化锈蚀问题，避免铜铝结合层开裂导致零件断裂现象。
为实现上述发明目的，本发明的连接线夹为一体成型结构，包括连接板和连接套管；
所述连接板为铜铝复合板，其一端中部贯通设有连接孔，相对的另一端端部与所述连接套管连接；
所述连接套管为铜铝复合管，其管孔内径与连接电缆铜芯的外径相匹配。
所述连接板和连接套管的铜铝壁厚比均为3:7～5:5；所述连接套管与连接板之间的夹角为0～45°。
所述连接套管和连接板的内层均为T2铜材质，外层均为1050A铝材质。
所述连接板和连接套管之间的夹角为0°。
所述连接板和连接套管之间的夹角为30°。
所述连接板和连接套管之间的夹角为45°。
所述连接套管内壁设有内旋螺纹。
本发明的铜铝过渡电连接线夹的制造工艺为：
（a）控制铜管的外径与铝管内径过盈量在0.0005与0.002之间；
（b）在温度为150度-200度范围内，在模具内固定铜管，将铝管压在铜管外，形成铜铝复合管；
（c）将铜铝复合管的一端轧制成连接板，另一端为连接套管；
（d）在弯曲模内，将连接板和连接套管之间弯曲形成所需角度。
本发明与现有技术相比，解决了铜、铝不同材质电气连接的电化锈蚀难题。其铜铝结合面为冶金结合，具有铜铝间接触面积大，可靠性能高，无材质电位差，原材料利用率高的优点，可有效避免原料分层开裂，减少环境污染，以冶金结合的铝包铜的铜铝复合管为基材，结构简单，设计合理，成本低，安全便利，易于大批量生产，非常适合城市轨道交通及电气化铁路接触网专用的铜铝过渡电连接线夹。
附图说明
图1为本发明实施例1的结构示意图。
图2为本发明实施例1的主视图。
图3为本发明实施例2的结构示意图。
图4为本发明实施例2的主视图。
图5为本发明实施例3的结构示意图。
图6为本发明实施例3的主视图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，对本发明作进一步描述。
实施例 1
如图1、图2所示，本发明实施例1的铜铝过渡电连接线夹，为一体成型结构，包括连接板1a和连接套管2a。
所述连接板1a为矩形板体结构且采用铜铝复合板，其一端中部贯通设有连接孔11a，另一端端部与连接套管2a连接为一体。
所述连接套管2a采用铜铝复合管，其管孔内径由连接电缆铜芯的外径确定。所述连接套管2a和连接板1a的内层3a均采用T2铜材质，外层4a均采用1050A铝材质，铜铝壁厚比取3:7～5:5，总壁厚依据连接线夹的载流量确定，经过端部变形、弯曲及钻孔后，除留下与铜芯电缆连接的孔壁为铜材质外，整个外表面均为1050A铝材质。
铜铝过渡电连接线夹的制造工艺为：
（a）控制铜管的外径与铝管内径过盈量在0.0005与0.002之间；
（b）在温度为150度-200度范围内，在模具内固定铜管，将铝管压在铜管外，形成铜铝复合管；
（c）将铜铝复合管的一端轧制成连接板1a，另一端为连接套管2a。
本实施例1中所述连接板1a与连接套管2a之间的夹角为0°。使用时，连接电缆铜芯插入连接套管2a端头的铜孔内，并用专用的压接钳压接，连接线夹变形后的矩形部分通过连接孔和螺栓，与铝合金材质的本体（汇流排或复合轨等）连接。这样就顺利实现了铜电缆与铝用电器电气连接，连接线夹的铜铝复合层为原子间的冶金结合，消除了铜铝间的电化锈蚀的可能性。为增加连接套管2a的内壁与铜芯电缆的电接触能力，可将内壁制作成内旋螺纹，以增加接触面积。
此外，如果需要铝芯电缆向铜用电器供电，只需将铜铝复合管的内外壁材质更换一下，即内壁为铝材质，外层为铜材质，然后采用上述工艺生产、使用，效果完全一样。
实施例 2
如图3、4所示，本发明实施例2的铜铝过渡电连接线夹，为一体成型结构，包括连接板1b和连接套管2b。
所述连接板1b为矩形板体结构且采用铜铝复合板，其一端中部贯通设有连接孔11b，另一端端部与连接套管2b连接为一体。
所述连接套管2b采用铜铝复合管，其管孔内径由连接电缆铜芯的外径确定。所述连接套管2b和连接板1b的内层3b采用T2铜材质，外层4b采用1050A铝材质，铜铝壁厚比取3:7～5:5，总壁厚依据连接线夹的载流量确定，经过端部变形、弯曲、钻孔后，除留下与铜芯电缆连接的孔壁为同材质外，整个外表面均为1050A铝材质。
铜铝过渡电连接线夹的制造工艺为：
（a）控制铜管的外径与铝管内径过盈量在0.0005与0.002之间；
（b）在温度为150度-200度范围内，在模具内固定铜管，将铝管压在铜管外，形成铜铝复合管；
（c）将铜铝复合管的一端轧制成连接板，另一端为连接套管；
（d）在弯曲模内，将连接板1b和连接套管2b之间弯曲形成30°。
本实施例2中所述连接板1b与连接套管2b之间的夹角为30°。使用时，连接电缆铜芯插入连接套管2b端头的铜孔内，并用专用的压接钳压接，连接线夹变形后的矩形部分通过连接孔和螺栓，与铝合金材质的本体（汇流排或复合轨等）连接。这样就顺利实现了铜电缆与铝用电器电气连接，连接线夹的铜铝复合层为原子间的冶金结合，消除了铜铝间的电化锈蚀的可能性。为增加连接套管2b的内壁与铜芯电缆的电接触能力，可将内壁制作成内旋螺纹，以增加接触面积。
此外，如果需要铝芯电缆向铜用电器供电，只需将铜铝复合管的内外壁材质更换一下，即内壁为铝材质，外层为铜材质，然后采用上述工艺生产、使用，效果完全一样。
实施例 3
如图5、图6所示，本发明实施例3的铜铝过渡电连接线夹，为一体成型结构，包括连接板1c和连接套管2c。
所述连接板1c为矩形板体结构且采用铜铝复合板，其一端中部贯通设有连接孔11c，另一端端部与连接套管2c连接为一体。
所述连接套管2c采用铜铝复合管，其管孔内径由连接电缆铜芯的外径确定。所述连接套管2c和连接板1c的内层3c采用T2铜材质，外层4c采用1050A铝材质，铜铝壁厚比取3:7～5:5，总壁厚依据连接线夹的载流量确定，经过端部变形、弯曲、钻孔后，除留下与铜芯电缆连接的孔壁为同材质外，整个外表面均为1050A铝材质。
铜铝过渡电连接线夹的制造工艺为：
（a）控制铜管的外径与铝管内径过盈量在0.0005与0.002之间；
（b）在温度为150度-200度范围内，在模具内固定铜管，将铝管压在铜管外，形成铜铝复合管；
（c）将铜铝复合管的一端轧制成连接板，另一端为连接套管；
（d）在弯曲模内，将连接板1c和连接套管2c之间弯曲形成45°。
本实施例3中所述连接板1c与连接套管2c之间的夹角为45°。使用时，连接电缆铜芯插入连接套管2c端头的铜孔内，并用专用的压接钳压接，连接线夹变形后的矩形部分通过连接孔和螺栓，与铝合金材质的本体（汇流排或复合轨等）连接。这样就顺利实现了铜电缆与铝用电器电气连接，连接线夹的铜铝复合层为原子间的冶金结合，消除了铜铝间的电化锈蚀的可能性。为增加连接套管2c的内壁与铜芯电缆的电接触能力，可将内壁制作成内旋螺纹，以增加接触面积。
此外，如果需要铝芯电缆向铜用电器供电，只需将铜铝复合管的内外壁材质更换一下，即内壁为铝材质，外层为铜材质，然后采用上述工艺生产、使用，效果完全一样。

Claims (8)

1.一种铜铝过渡电连接线夹，其特征在于：所述连接线夹为一体成型结构，包括连接板和连接套管；
所述连接板为铜铝复合板，其一端中部贯通设有连接孔，相对的另一端端部与所述连接套管连接；
所述连接套管为铜铝复合管，其管孔内径与连接电缆铜芯的外径相匹配。
2.根据权利要求1所述的铜铝过渡电连接线夹，其特征在于：所述连接板和连接套管的铜铝壁厚比均为3:7～5:5；所述连接套管与连接板之间的夹角为0～45°。
3.根据权利要求1所述的铜铝过渡电连接线夹，其特征在于：所述连接套管和连接板的内层均为T2铜材质，外层均为1050A铝材质。
4.根据权利要求2所述的铜铝过渡电连接线夹，其特征在于：所述连接板和连接套管之间的夹角为0°。
5.根据权利要求2所述的铜铝过渡电连接线夹，其特征在于：所述连接板和连接套管之间的夹角为30°。
6.根据权利要求2所述的铜铝过渡电连接线夹，其特征在于：所述连接板和连接套管之间的夹角为45°。
7.根据权利要求1所述的铜铝过渡电连接线夹，其特征在于：所述连接套管内壁设有内旋螺纹。
8.一种权利要求1所述的铜铝过渡电连接线夹的制造工艺，其特征在于：（a）控制铜管的外径与铝管内径过盈量在0.0005与0.002之间；
（b）在温度为150度-200度范围内，在模具内固定铜管，将铝管压在铜管外，形成铜铝复合管；
（c）将铜铝复合管的一端轧制成连接板，另一端为连接套管；
（d）在弯曲模内，将连接板和连接套管之间弯曲形成所需角度。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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