CN114498534A - 一种大直径电缆端头连接装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种大直径电缆端头连接装置，有效的解决了大直径电缆接头处承受轴向拉力的能力差的问题；解决的技术方案包括磨槽单元和连接单元，磨槽单元能在电缆的绝缘层外壁上开出螺旋状的限位沟槽；连接单元两端设有卡接构件，连接单元将电缆两端连接后，卡接构件伸入螺旋状的限位沟槽，当两端电缆向外拉扯时，两根电缆在限位沟槽的作用下会对连接单元施加反向的转动力，从而对拉扯进行制约；本发明通过限位沟槽将将轴向的拉脱趋势转换为圆周向的反向转动趋势，而连接单元为一个整体，反向的转动趋势被约束，从而抵抗轴向的拉扯力，能够避免电缆接头断开，从而能够保证接头处长久有效的稳定接合不脱落，大大降低接头处的故障率。

Description

一种大直径电缆端头连接装置

技术领域

本发明涉及输电设备领域，具体是一种大直径电缆端头连接装置。

背景技术

在输电线路中，常常用到大直径的电缆，而电缆间免不了端端接合，大直径的电缆的接头不像家用输电线一样拧在一起再用绝缘胶带缠绕既可，而是需要将电缆一层一层的剥离成阶梯状，使导体断头漏出，然后将两端导体头插入一个圆管中用压紧螺钉将导体头压紧，再由内到外逐层对各绝缘层保护层等进行缠绕包裹，有些最后还需要进行灌胶密封；由此可见，大直径电缆的接头是一件极为细致和繁琐的工作，即便如此，目前的接头方式依然存在一个不足，就是电缆结合位置缺乏轴向限位，仅仅通过压紧螺钉将导体头压紧以及包裹的绝缘胶带与电缆之间的粘合力承受轴向的拉力，然而，架空的大直径电缆由于自重很重，再加上在大风、地震等外力下的晃动，其产生的轴向拉力是很大的，地埋电缆和水下电缆也会由于地震、土层蠕动、土体沉降、水流涌动等产生巨大的轴向拉扯力，这就导致电缆接头处容易再次断裂，是电缆的薄弱点。

发明内容

为了解决大直径电缆接头处承受轴向拉力的能力差的问题，本发明提供了一种大直径电缆端头连接装置。

其解决的技术方案包括磨槽单元和连接单元，磨槽单元包括一个第一圆管和一个环形架，环形架同轴空套在第一圆管上并能轴向移动和转动，第一圆管的外壁上开有螺旋槽，环形架上穿设有径向的滑杆，滑杆的内端经螺旋槽伸入第一圆管内且滑杆的内端固定有一个打磨头，环形架上固定有驱动电机，驱动电机经滑键与滑杆的外端连接从而带动滑杆和打磨头转动，滑杆的上端安装有将其向内压的弹簧，将第一圆管套在电缆的绝缘层上时，在弹簧的作用下，打磨头抵住绝缘层外壁，驱动电机带动打磨头转动，并在弹簧的作用下向内进给，固定第一圆管不动，拉动环形架沿螺旋槽移动，则打磨头在绝缘层外壁上开出与螺旋槽走向相同的螺旋状的限位沟槽；连接单元包括一根第二圆管和两根第三圆管，第二圆管的侧壁上安装有两个径向的压紧螺钉，两个压紧螺钉沿轴向对称布置；每个第三圆管的内壁均设有卡接构件，第三圆管套在电缆的绝缘层上后，卡接构件伸入螺旋状的限位沟槽，连接单元还包括一个连接套，连接套两端均经螺纹与同端的第三圆管连接。

所述的限位沟槽和卡接构件均圆周均布多组。

所述的滑杆、打磨头、驱动电机以及螺旋槽均圆周均布多组。

卡接构件的第一种实施例：所述的卡接构件为设置在第三圆管内壁上的点状凸起，点状凸起的数量与限位沟槽的数量相同且圆周均布。

所述的第三圆管沿轴线剖分为两部分，两部分扣合在电缆绝缘层外壁并用连接螺钉连接固定，扣合后点状凸起卡入限位沟槽内。

卡接单元的第二种实施例：所述的卡接构件为沿径向旋装在第三圆管上的径向螺钉，径向螺钉向内旋拧其内端可伸入限位沟槽内。

所述的第一圆管的侧壁上设有两组夹紧单元，两组夹紧单元分置在第一圆管的两端，每组夹紧单元包括三根圆周均布的沿径向旋装在第一圆管侧壁上的螺栓。

每个所述的滑杆的外端均设有一个限位轴肩，限位轴肩可限制滑杆向内端滑动的距离。

所述的连接套的中段为镂空结构。

本发明通过限位沟槽将将轴向的拉脱趋势转换为圆周向的反向转动趋势，再对反向的转动趋势进行约束，从而抵抗轴向的拉扯力，能够避免电缆接头断开，从而能够保证接头处长久有效的稳定接合不脱落，大大降低接头处的故障率。

附图说明

图1为磨槽单元的左视图。

图2为图1中A位置的放大图。

图3为磨槽单元内的主视剖视图。

图4为本发明的主视剖视图。

图5为采用实施例一中的卡接构件时第三圆管的左视图。

图6为采用实施例二中的卡接构件时第三圆管的左视图。

具体实施方式

以下结合附图详细说明本发明的具体实施方式。

本发明包括磨槽单元和连接单元，磨槽单元包括一个第一圆管1和一个环形架2，环形架2同轴空套在第一圆管1上并能轴向移动和转动，第一圆管1的外壁上开有螺旋槽3，环形架2上穿设有径向的滑杆4，滑杆4的内端经螺旋槽3伸入第一圆管1内且滑杆4的内端固定有一个打磨头5，环形架2上固定有驱动电机6，驱动电机6经滑键7与滑杆4的外端连接从而带动滑杆4和打磨头5转动，滑杆4的上端安装有将其向内压的弹簧8，将第一圆管1套在电缆的绝缘层上时，在弹簧8的作用下，打磨头5抵住绝缘层外壁，驱动电机6带动打磨头5转动，并在弹簧8的作用下向内进给，固定第一圆管1不动，拉动环形架2沿螺旋槽3移动，则打磨头5在绝缘层外壁上开出与螺旋槽3走向相同的螺旋状的限位沟槽9；连接单元包括一根第二圆管10和两根第三圆管11，第二圆管10的侧壁上安装有两个径向的压紧螺钉12，两个压紧螺钉12沿轴向对称布置，将待接合的两根电缆的导体端部从两端入第二圆管10内，然后拧紧压紧螺钉12将导体端部固定在第二圆管10内；每个第三圆管11的内壁均设有卡接构件13，第三圆管11套在电缆的绝缘层上后，卡接构件13伸入螺旋状的限位沟槽9，连接单元还包括一个连接套14，连接套14两端均经螺纹与同端的第三圆管11连接；在固定电缆的导体芯断头前，先将两个第三圆管11分别套设在导体芯断头后方的绝缘层上，然后将连接套14套在第二圆管10外，再将两个导体断头插入第二圆管10内并用压紧螺钉12固定，最后将连接套14两端均与同端的第三圆管11连接并将两个第三圆管11拉紧，第三圆管11内的卡接构件13伸入限位沟槽9内，当第三圆管11相对电缆具有拉脱趋势的同时，也会在限位沟槽9的作用下发生转动的趋势，使两个第三圆管11发生转动的趋势方向相反，便可产生阻力避免电缆从连接单元内拉脱。

所述的限位沟槽9和卡接构件13均圆周均布多组，保证受力平衡的同时可提高承力强度。

所述的滑杆4、打磨头5、驱动电机6以及螺旋槽3均圆周均布多组，可一次磨削出多个限位沟槽9。

卡接构件13的第一种实施例：所述的卡接构件13为设置在第三圆管11内壁上的点状凸起15，点状凸起15的数量与限位沟槽9的数量相同且圆周均布，第三圆管11套在电缆绝缘层上时，点状凸起15对应伸入限位沟槽9内。

由于点状凸起15为固定式，因此整体式的第三圆管11无法套在电缆的绝缘层上，因此所述的第三圆管11沿轴线剖分为两部分，两部分扣合在电缆绝缘层外壁并用连接螺钉16连接固定，扣合后点状凸起15卡入限位沟槽9内。

卡接单元的第二种实施例：所述的卡接构件13为沿径向旋装在第三圆管11上的径向螺钉17，径向螺钉17向内旋拧其内端可伸入限位沟槽9内；安装第三圆管11时先将第三圆管11套在绝缘层上，然后将径向螺钉17向内旋拧使其内端伸入限位沟槽9内。

所述的第一圆管1的侧壁上设有两组夹紧单元，两组夹紧单元分置在第一圆管1的两端，每组夹紧单元包括三根圆周均布的沿径向旋装在第一圆管1侧壁上的螺栓18，向内旋拧螺栓18，螺栓18的内端会夹紧电缆的绝缘层，从而将第一圆管1固定在电缆的绝缘层上。

每个所述的滑杆4的外端均设有一个限位轴肩19，限位轴肩19可限制滑杆4向内端滑动的距离，避免打磨头5将电缆的绝缘层磨穿。

所述的连接套14的中段为镂空结构，方便从镂空处拧紧第二圆管10上的压紧螺钉12。

使用本发明对大径电缆进行接合时，首先用剥皮刀将待接合的两根电缆端部的表皮绝缘层、金属网屏蔽层等剥离露出紧挨导体的绝缘层，然后再将该绝缘层剥离一段漏出导体的断头，再将磨槽单元穿套在暴露的紧挨导体的绝缘层端部，并拧紧两组夹紧单元的螺栓18将第一圆管1固定杂电缆的绝缘层上，注意使第一圆管1与电缆同轴，在弹簧8的作用下，打磨头5抵住绝缘层，启动打磨头5的驱动电机6，打磨头5对绝缘层进行磨削直至滑杆4外端的限位轴肩19与环形架2接触，然后沿螺旋槽3走向缓缓拉动环形架2，每个打磨头5在绝缘层外壁上磨削处一个与螺旋槽3走向一致的限位沟槽9；在磨削时，注意使两个电缆端头上的限位沟槽9的旋向相同，这样在两段电缆顶头对接后，从第三圆管11内向外拔出时的转动趋势反向想反，从而起到相互制约的作用。

将两个电缆端头上的限位沟槽9均磨削完成后，将两个第三圆管11分别装在两个电缆端头上；如果是卡接单元是实施例一的结构，则将第三圆管11的两部分扣合在绝缘层上并使点状起对应卡在限位沟槽9内，然后用螺钉将两部分拧紧固定；如果是卡接单元是实施例二的结构，则将第三圆管11套设在绝缘层上，然后将径向螺钉17向内拧使其内端伸入限位沟槽9内。

两个第三圆管11均套设在电缆端头上以后，将连接套14套在第二圆管10外，然后将两个电缆的导体端头从第二圆管10的两端插入第二圆管10内，并将压紧螺钉12拧紧压紧两个导体头从而将导体头固定在第二圆管10内；然后转动两个第三圆管11将两个第三圆管11均与将连接套14螺纹连接，最后将连接套14与两个第三圆管11焊接固定，从而将两个第三圆管11固定为只能同步移动的一体；第二圆管10和第三圆管11均安装好后，便可向外逐层进行缠绕包裹和灌胶密封等常规操作。

当连接好的电缆受到轴向拉扯力时，电缆端头有从第三圆管11中拉脱的趋势，且两个第三圆管11相对于其内的电缆端头的轴向运动趋势方向相反，如果该趋势要实现，那么在限位沟槽9的作用下，要么两个第三圆管11的发生反向的转动，要么两端电缆发生反向转动，而两个第三圆管11又被连接套14固定为一体不能发生反向的相对转动，而电缆由于垂力和巨大的自重以及自身强度，也不可能发生大幅转动，因此拉脱便不能发生；而且，通过限位沟槽9将电缆的轴向拉力转换成电缆的微小幅度的圆周向振动，可起到缓冲消能的效果，限位沟槽9的螺旋升角越大，其缓冲效果越好但轴向限位作用越差，反之，限位沟槽9的螺旋升角越小，且缓冲效果越差但轴向限位作用越好，极限情况就是限位沟槽9成为环形槽，直接起轴向限位作用，缓冲作用消失，实际应用时可根据需要设置合理的螺旋升角，

本发明通过在绝缘层上磨削形成螺旋状的限位沟槽9，通过限位沟槽9将电缆的轴向拉扯力转换为圆周向的切向力，将轴向的拉脱趋势转换为圆周向的反向转动趋势，再对反向的转动趋势进行约束，从而抵抗轴向的拉扯力，避免电缆端头由于自重或受风力、地震等晃动从连接单元内拉脱，保证接头处长久有效的稳定接合不脱落，大大降低接头处的故障率；而且，螺旋状的限位沟槽9除了能进行限位外，还能配合电缆的微小幅度的圆周向震荡对拉力进行缓冲消能，从而减缓对电缆和接头装置的损伤，延长接头位置的使用寿命。

Claims (9)

1.一种大直径电缆端头连接装置，其特征在于，包括磨槽单元和连接单元，磨槽单元包括一个第一圆管（1）和一个环形架（2），环形架（2）同轴空套在第一圆管（1）上并能轴向移动和转动，第一圆管（1）的外壁上开有螺旋槽（3），环形架（2）上穿设有径向的滑杆（4），滑杆（4）的内端经螺旋槽（3）伸入第一圆管（1）内且滑杆（4）的内端固定有一个打磨头（5），环形架（2）上固定有驱动电机（6），驱动电机（6）经滑键（7）与滑杆（4）的外端连接从而带动滑杆（4）和打磨头（5）转动，滑杆（4）的上端安装有将其向内压的弹簧（8），将第一圆管（1）套在电缆的绝缘层上时，在弹簧（8）的作用下，打磨头（5）抵住绝缘层外壁，驱动电机（6）带动打磨头（5）转动，并在弹簧（8）的作用下向内进给，固定第一圆管（1）不动，拉动环形架（2）沿螺旋槽（3）移动，则打磨头（5）在绝缘层外壁上开出与螺旋槽（3）走向相同的螺旋状的限位沟槽（9）；连接单元包括一根第二圆管（10）和两根第三圆管（11），第二圆管（10）的侧壁上安装有两个径向的压紧螺钉（12），两个压紧螺钉（12）沿轴向对称布置；每个第三圆管（11）的内壁均设有卡接构件（13），第三圆管（11）套在电缆的绝缘层上后，卡接构件（13）伸入螺旋状的限位沟槽（9），连接单元还包括一个连接套（14），连接套（14）两端均经螺纹与同端的第三圆管（11）连接。

2.根据权利要求1所述的一种大直径电缆端头连接装置，其特征在于，所述的限位沟槽（9）和卡接构件（13）均圆周均布多组。

3.根据权利要求1所述的一种大直径电缆端头连接装置，其特征在于，所述的滑杆（4）、打磨头（5）、驱动电机（6）以及螺旋槽（3）均圆周均布多组。

4.根据权利要求1所述的一种大直径电缆端头连接装置，其特征在于，卡接构件（13）的第一种实施例：所述的卡接构件（13）为设置在第三圆管（11）内壁上的点状凸起（15），点状凸起（15）的数量与限位沟槽（9）的数量相同且圆周均布。

5.根据权利要求1所述的一种大直径电缆端头连接装置，其特征在于，所述的第三圆管（11）沿轴线剖分为两部分，两部分扣合在电缆绝缘层外壁并用连接螺钉（16）连接固定，扣合后点状凸起（15）卡入限位沟槽（9）内。

6.根据权利要求1所述的一种大直径电缆端头连接装置，其特征在于，卡接单元的第二种实施例：所述的卡接构件（13）为沿径向旋装在第三圆管（11）上的径向螺钉（17），径向螺钉（17）向内旋拧其内端可伸入限位沟槽（9）内。

7.根据权利要求1所述的一种大直径电缆端头连接装置，其特征在于，所述的第一圆管（1）的侧壁上设有两组夹紧单元，两组夹紧单元分置在第一圆管（1）的两端，每组夹紧单元包括三根圆周均布的沿径向旋装在第一圆管（1）侧壁上的螺栓（18）。

8.根据权利要求1所述的一种大直径电缆端头连接装置，其特征在于，每个所述的滑杆（4）的外端均设有一个限位轴肩（19），限位轴肩（19）可限制滑杆（4）向内端滑动的距离。

9.根据权利要求1所述的一种大直径电缆端头连接装置，其特征在于，所述的连接套（14）的中段为镂空结构。

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