CN113161839A - 一种电力电缆中间接头导体的摩擦焊接工艺 - Google Patents

一种电力电缆中间接头导体的摩擦焊接工艺 Download PDF

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杨威
付刚
李雪桓
王震宇
杨涛
吕中宾
周少珍
赵书杰
杨晓辉
王吉
高超
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Abstract

一种电力电缆中间接头导体的摩擦焊接工艺，包括如下步骤：将待连接导线端部的绝缘层剥离，随后采用金属环对待连接导线端部进行紧固处理；将待连接导线固定在摩擦焊接装置的导线夹持顶锻装置上，使得待连接导线能够随着导线夹持顶锻装置运动；将金属棒固定在摩擦焊接装置的金属棒夹持旋转装置上，使得金属棒能够随着金属棒夹持旋转装置高速旋转；待连接导线与高速旋转的金属棒进行摩擦焊接，形成接头导体，完成电力电缆中间接头导体的连接。本发明具有工艺操作简单、施工效率高、尺寸精度高、焊接质量稳定等优点；与压接工艺相比，本发明形成的接头为分子间连接，有效降低了接触电阻，提高了接头强度，避免了接头处发热、松动等隐患。

Description

一种电力电缆中间接头导体的摩擦焊接工艺
技术领域
本发明涉及一种电力电缆的连接工艺，具体涉及一种电力电缆中间接头导体的摩擦焊接工艺。
背景技术
近年来，电力电缆因其占地小、可靠性高、维护工作量小等优点，在电力系统输变电工程中大量使用。
受制于供货长度和施工要求等，中间接头在施工中大量使用，并通常由施工人员在现场通过机械冷压接工艺制作完成。该种工艺需要使用相应的连接管和压接模具，借助压接钳的压力，将连接管紧压在线芯上，形成导电通路。然而，由于施工人员的素质参差不齐，容易造成接头接触电阻过大等问题，进而影响电力系统的安全、稳定运行。
为了避免因人为因素引起的电力电缆中间接头质量问题，需要一种可靠、稳定的电力电缆中间接头导体的连接方法。
发明内容
为解决现有技术中存在的不足，本发明的目的在于，提供一种电力电缆中间接头导体的摩擦焊接工艺。
本发明采用如下的技术方案：一种电力电缆中间接头导体的摩擦焊接工艺，包括如下步骤：
S1：待连接导线预处理：将所述待连接导线端部的导线绝缘层剥离，露出所述待连接导线的金属材质，随后采用金属环，通过压接的方式对所述待连接导线端部进行紧固处理；
S2：待连接导线固定：将所述待连接导线固定在摩擦焊接装置的导线夹持顶锻装置上，使得所述待连接导线能够随着所述导线夹持顶锻装置运动；
S3：金属棒固定：将所述金属棒固定在摩擦焊接装置的金属棒夹持旋转装置上，使得所述金属棒能够随着所述金属棒夹持旋转装置高速旋转；
S4：导线与金属棒摩擦焊接：被所述导线夹持顶锻装置夹持的所述待连接导线与被所述金属棒夹持旋转装置夹持并高速旋转的所述金属棒进行摩擦焊接，形成接头导体，完成电力电缆中间接头导体的连接。
优选地，所述步骤S1中，所述金属环的材质与所述待连接导线的金属材质相同。
优选地，所述步骤S1中，所述金属环的厚度为1mm～10mm。
优选地，所述步骤S2中，所述导线夹持顶锻装置包括顶锻电机、第一气缸、导线夹持卡手以及顶锻装置。
优选地，所述第一气缸推动所述导线夹持卡手，将所述待连接导线固定在所述导线夹持顶锻装置上，使得所述待连接导线能够随着所述顶锻装置运动。
优选地，所述步骤S2中，在顶锻电机的控制下，所述待连接导线能够随着顶锻装置沿所述待连接导线的方向运动，且运动速度与行程均能够调控。
优选地，所述步骤S3中，所述金属棒的材质与所述待连接导线的金属材质相同。
优选地，所述金属棒的直径与所述待连接导线的直径相同。
优选地，所述步骤S3中，所述金属棒夹持旋转装置包括旋转电机、第二气缸、金属棒夹持卡手以及旋转装置。
优选地，所述第二气缸推动所述金属棒夹持卡手，将所述金属棒固定在所述金属棒夹持旋转装置上，使得所述金属棒能够随着所述旋转装置在所述旋转电机的控制下高速旋转。
优选地，所述步骤S4中，在所述金属棒高速旋转的同时，所述待连接导线在所述导线夹持顶锻装置的夹持下以固定的速度向所述金属棒所在的方向移动。
优选地，在所述待连接导线与所述金属棒接触之后，再继续行进预定的距离，以确保所述待连接导线与所述金属棒完全焊接在一起。
优选地，所述步骤S4中，焊接完成后对摩擦焊接过程中形成的飞边进行打磨处理，以防止形成放电尖端。本发明的有益效果在于，与现有技术相比，本发明的一种电力电缆中间接头导体的摩擦焊接工艺，通过采用金属棒旋转，两侧导线同时顶锻的方式，实现了电力电缆中间接头导体的固相连接，整个连接过程自动完成，有效避免了人为因素引起的接头质量问题。本发明具有工艺操作简单、施工效率高、尺寸精度高、焊接质量稳定等优点；与压接工艺相比，本发明形成的接头为分子间连接，有效降低了接触电阻，提高了接头强度，避免了接头处发热、松动等隐患。
附图说明
图1是本发明的工艺的结构示意图；
图2是导线夹持顶锻装置的轴向示意图；
图3是金属棒夹持旋转装置的轴向示意图。
其中，1-导线绝缘层；2-待连接导线；3-金属环；4-金属棒；5-接头导体；6-摩擦焊接装置；7-导线夹持顶锻装置；7a-顶锻电机；7b-第一气缸；7c-导线夹持卡手；7d-顶锻装置；8-金属棒夹持旋转装置；8a-旋转电机；8b-第二气缸；8c-金属棒夹持卡手；8d-旋转装置。
具体实施方式
下面结合附图对本申请作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本申请的保护范围。
本发明的一种电力电缆中间接头导体的摩擦焊接工艺，包括如下步骤：
S1：待连接导线预处理：将待连接导线2端部的导线绝缘层1剥离，露出待连接导线2的金属材质，随后采用金属环3，通过压接的方式对待连接导线2端部进行紧固处理；
S2：待连接导线固定：将待连接导线2固定在摩擦焊接装置6的导线夹持顶锻装置7上，使得待连接导线2能够随着导线夹持顶锻装置7运动；
S3：金属棒固定：将金属棒4固定在摩擦焊接装置6的金属棒夹持旋转装置8上，使得金属棒4能够随着金属棒夹持旋转装置8高速旋转；
S4：导线与金属棒摩擦连接：被导线夹持顶锻装置7夹持的待连接导线2与被金属棒夹持旋转装置8夹持并高速旋转的金属棒4进行摩擦焊接，形成接头导体5，完成电力电缆中间接头导体的连接。
图1是本发明的工艺的结构示意图，施工工艺过程中各部件的位置关系如图1所示。
步骤S1中，金属环3的材质与待连接导线2的金属材质相同，金属环3与待连接导线的金属材质均优选为铜或铝，以确保焊接完成之后的接头导体5的导电、发热等性能与待连接导线2相同。
金属环3的厚度优选为1mm～10mm，并且要确保待连接导线2端部紧密严实，以避免在摩擦焊接过程中出现散股的现象。
图2是导线夹持顶锻装置的轴向示意图，如图2所示，步骤S2中，导线夹持顶锻装置7包括顶锻电机7a、第一气缸7b、导线夹持卡手7c以及顶锻装置7d。
第一气缸7b推动导线夹持卡手7c，将待连接导线2固定在导线夹持顶锻装置7上，使得待连接导线2能够随着顶锻装置7d运动。
导线夹持顶锻装置7需要提供充足的顶锻力，以确保摩擦焊接过程中待连接导线2与金属棒4之间接触的紧密性，从而确保摩擦焊接的效果更佳。
在顶锻电机7a的控制下，待连接导线2能够随着顶锻装置7d沿待连接导线2的方向运动，并且运动速度与行程均能够调控，以确保摩擦焊接的效果更佳。
步骤S3中，金属棒4的材质与待连接导线2的金属材质相同，金属棒4的材质优选为铜或铝，以确保焊接完成之后的接头导体5的导电、发热等性能与待连接导线2相同。
金属棒4的直径与待连接导线2的直径相同，以防止制成的电缆在使用过程中发生熔断等现象。
图3是金属棒夹持旋转装置的轴向示意图，如图3所示，金属棒夹持旋转装置8包括旋转电机8a、第二气缸8b、金属棒夹持卡手8c以及旋转装置8d。
第二气缸8b推动金属棒夹持卡手8c，将金属棒4固定在金属棒夹持旋转装置8上，使得金属棒4能够随着旋转装置8d在旋转电机8a的控制下高速旋转。
旋转装置8d的旋转速度至少为1000rpm，以确保摩擦焊接的效果更佳。
步骤S4中，在金属棒4高速旋转的同时，待连接导线2在导线夹持顶锻装置7的夹持下以固定的速度向金属棒所在的方向移动。在待连接导线2与金属棒4接触之后，再继续行进预定的距离，以确保待连接导线2与金属棒4完全焊接在一起。
焊接完成后对摩擦焊接过程中形成的飞边进行打磨处理，以防止形成放电尖端，影响电缆的使用效果。
本发明的有益效果在于，与现有技术相比，本发明的一种电力电缆中间接头导体的摩擦焊接工艺，通过采用金属棒旋转，两侧导线同时顶锻的方式，实现了电力电缆中间接头导体的固相连接，整个连接过程自动完成，有效避免了人为因素引起的接头质量问题。本发明具有工艺操作简单、施工效率高、尺寸精度高、焊接质量稳定等优点；与压接工艺相比，本发明形成的接头为分子间连接，有效降低了接触电阻，提高了接头强度，避免了接头处发热、松动等隐患。
本发明申请人结合说明书附图对本发明的实施示例做了详细的说明与描述，但是本领域技术人员应该理解，以上实施示例仅为本发明的优选实施方案，详尽的说明只是为了帮助读者更好地理解本发明精神，而并非对本发明保护范围的限制，相反，任何基于本发明的发明精神所作的任何改进或修饰都应当落在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电力电缆中间接头导体的摩擦焊接工艺，其特征在于：
包括如下步骤：
S1：待连接导线预处理：将所述待连接导线(2)端部的导线绝缘层(1)剥离，露出所述待连接导线(2)的金属材质，随后采用金属环(3)，通过压接的方式对所述待连接导线(2)端部进行紧固处理；
S2：待连接导线固定：将所述待连接导线(2)固定在摩擦焊接装置(6)的导线夹持顶锻装置(7)上，使得所述待连接导线(2)能够随着所述导线夹持顶锻装置(7)运动；
S3：金属棒固定：将所述金属棒(4)固定在摩擦焊接装置(6)的金属棒夹持旋转装置(8)上，使得所述金属棒(4)能够随着所述金属棒夹持旋转装置(8)高速旋转；
S4：导线与金属棒摩擦焊接：被所述导线夹持顶锻装置(7)夹持的所述待连接导线(2)与被所述金属棒夹持旋转装置(8)夹持并高速旋转的所述金属棒(4)进行摩擦焊接，形成接头导体(5)，完成电力电缆中间接头导体的连接。
2.根据权利要求1所述的一种电力电缆中间接头导体的摩擦焊接工艺，其特征在于：
所述步骤S1中，所述金属环(3)的材质与所述待连接导线(2)的金属材质相同。
3.根据权利要求1所述的一种电力电缆中间接头导体的摩擦焊接工艺，其特征在于：
所述步骤S1中，所述金属环(3)的厚度为1mm～10mm。
4.根据权利要求1所述的一种电力电缆中间接头导体的摩擦焊接工艺，其特征在于：
所述步骤S2中，所述导线夹持顶锻装置(7)包括顶锻电机(7a)、第一气缸(7b)、导线夹持卡手(7c)以及顶锻装置(7d)，
所述第一气缸(7b)推动所述导线夹持卡手(7c)，将所述待连接导线(2)固定在所述导线夹持顶锻装置(7)上，使得所述待连接导线(2)能够随着所述顶锻装置(7d)运动。
5.根据权利要求4所述的一种电力电缆中间接头导体的摩擦焊接工艺，其特征在于：
所述步骤S2中，在顶锻电机(7a)的控制下，所述待连接导线(2)能够随着顶锻装置(7d)沿所述待连接导线(2)的方向运动，且运动速度与行程均能够调控。
6.根据权利要求1所述的一种电力电缆中间接头导体的摩擦焊接工艺，其特征在于：
所述步骤S3中，所述金属棒(4)的材质与所述待连接导线(2)的金属材质相同，
所述金属棒(4)的直径与所述待连接导线(2)的直径相同。
7.根据权利要求1所述的一种电力电缆中间接头导体的摩擦焊接工艺，其特征在于：
所述步骤S3中，所述金属棒夹持旋转装置(8)包括旋转电机(8a)、第二气缸(8b)、金属棒夹持卡手(8c)以及旋转装置(8d)，
所述第二气缸(8b)推动所述金属棒夹持卡手(8c)，将所述金属棒(4)固定在所述金属棒夹持旋转装置(8)上，使得所述金属棒(4)能够随着所述旋转装置(8d)在所述旋转电机(8a)的控制下高速旋转。
8.根据权利要求1所述的一种电力电缆中间接头导体的摩擦焊接工艺，其特征在于：
所述步骤S4中，在所述金属棒(4)高速旋转的同时，所述待连接导线(2)在所述导线夹持顶锻装置(7)的夹持下以固定的速度向所述金属棒(4)所在的方向移动。
9.根据权利要求8所述的一种电力电缆中间接头导体的摩擦焊接工艺，其特征在于：
在所述待连接导线(2)与所述金属棒(4)接触之后，再继续行进预定的距离，以确保所述待连接导线(2)与所述金属棒(4)完全焊接在一起。
10.根据权利要求1所述的一种电力电缆中间接头导体的摩擦焊接工艺，其特征在于：
所述步骤S4中，焊接完成后对摩擦焊接过程中形成的飞边进行打磨处理，以防止形成放电尖端。
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