CN114825198A - 一种可精确控制剥切电缆绝缘层深度的剥切装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电力电缆安装施工以及电力电缆运维工具技术领域，公开了一种可精确控制剥切电缆绝缘层深度的剥切装置，包括用于剥切电缆的剥切机构，所述剥切机构的一侧设有与其相互配合的径向深度控制机构，所述剥切机构包括螺母连接座，所述螺母连接座上活动连接有螺母连接杆，所述径向深度控制机构包括内螺纹套和外螺纹套，所述螺母连接杆远离所述螺母连接座的一端与所述内螺纹套栓接，所述内螺纹套与所述外螺纹套螺纹连接，所述外螺纹套远离所述内螺纹套的一端套设有外螺纹套固定座，所述外螺纹套固定座上设有正向调节螺杆和反向调节螺杆，本发明提升了实际工作中电缆连接头的制作及加工质量。
Description
技术领域
本发明涉及电力电缆安装施工以及电力电缆运维工具技术领域，具体涉及一种可精确控制剥切电缆绝缘层深度的剥切装置。
背景技术
交联聚乙烯绝缘电力电缆主要用于电力系统的配电网输送电能，其中包括1-500kV以及以上各种电压等级，各种绝缘的电力电缆。
110kV及以上电压等级的交联聚乙烯绝缘电力电缆的结构为圆柱形，由9层各种材质裹覆形成。剥切绝缘层是制作电缆连接头的最关键环节，其质量好坏关系到电缆的使用寿命、同时也关系到施工及检修的作业质量、效率、成本，制作环节一旦出了问题，电缆就有报废的风险。
在110kV以上电力电缆与终端设备施工安装前，需对电力电缆的绝缘层等电缆外皮按照设备终端连接要求进行制作，方可进行安装连接。电力电缆头与设备终端的安装有着非常严格的要求，电力电缆头制作过程中，对电缆的外形尺寸公差、形位尺寸公差、电缆端面平整度、电缆绝缘层外表面粗糙度都有严格要求，各个环节的尺寸公差需跟设备终端结构精准匹配，这就要求在制作电缆连接端的时候进行精准把控。目前，所采用的剥切电缆绝缘层的装置均存在诸多问题：1.现有装置对操作人员的技能要求高，必须经反复培训的练习，待熟悉掌握好装置性能后方可使用；2.现有装置在进行剥切电缆前安装调试时间长，需对装置的夹紧力、轴向切割深度、径向切割深度、切割平行度等经过多次调整，经试切测试合格后方可适用；3.现使用的所有剥切装置最大的问题在于无法精准的把控径向切割深度，每旋切一刀其深度无法把控，均需依靠操作人员施加的旋切力度均衡来控制深度。有的剥切装置上也装设有径向切割调节装置，但深度调节装置稳定性差，受切割深度阻力的影响，需在作业过程中多次调整方可使用，影响作业效率。对于剥切绝缘层过程中径向切割深度不均匀，会存在以下问题：(1)每旋切一圈的厚度如果不均匀或每旋切一刀的深度循序递增的话，待旋切到一定圈数后，其切刀受切割厚度的影响，阻力逐渐增大，会增大绝缘层表面粗糙度、导致表面刮伤或出现过切痕迹，给绝缘层表面打磨工序带来很大工作量；(2)当遇到旋切深度太深，其切割端面会形成一个较大角度的切割斜面，给电缆端面平整度修整工序带来很大难度；(3)因切割深度无法把控，导致所要求达到的长度尺寸无法保证，一旦超出长度公差允许的范围，所制作的电缆接头尺寸不合格就需返工，多次不合格会导致电缆报废。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可精确控制剥切电缆绝缘层深度的剥切装置，以改善实际工作中电缆连接头的制作及加工质量。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种可精确控制剥切电缆绝缘层深度的剥切装置，包括用于剥切电缆的剥切机构，所述剥切机构的一侧设有与其相互配合的径向深度控制机构，所述剥切机构包括螺母连接座，所述螺母连接座上活动连接有螺母连接杆，所述径向深度控制机构包括内螺纹套和外螺纹套，所述螺母连接杆远离所述螺母连接座的一端与所述内螺纹套栓接，所述内螺纹套与所述外螺纹套螺纹连接，所述外螺纹套远离所述内螺纹套的一端套设有外螺纹套固定座，所述外螺纹套固定座上设有正向调节螺杆和反向调节螺杆。
本发明进一步设置为：所述剥切机构还包括切割固定调节组件，所述切割固定调节组件包括固定夹紧主体和可移动夹紧主体，所述固定夹紧主体和所述可移动夹紧主体均与所述螺母连接座栓接。
本发明进一步设置为：所述切割固定调节组件还包括夹紧丝杆、导杆、丝杆连接座和定位滚动轴承，所述导杆分布于所述夹紧丝杆的两侧，所述夹紧丝杆与所述导杆的一端均与所述丝杆连接座栓接，所述夹紧丝杆的另一端与可移动夹紧主体栓接，所述导杆的另一端与所述固定夹紧主体栓接，所述可移动夹紧主体与所述导杆滑动连接。
本发明进一步设置为：多个所述定位滚动轴承设于所述可移动夹紧主体和所述固定夹紧主体上。
本发明进一步设置为：所述剥切机构还包括刀具组件，所述刀具组件包括主剥切刀、第一切削深度把手、圆弧倒角刀和第二切削深度把手，所述主剥切刀可拆卸安装在所述可移动夹紧主体上，所述第一切削深度把手设于所述可移动夹紧主体背离所述固定夹紧主体的一侧并控制所述主剥切刀，所述圆弧倒角刀可拆卸安装在所述固定夹紧主体上，所述第二切削深度把手设于所述固定夹紧主体背离所述可移动夹紧主体的一侧并控制所述圆弧倒角刀。
本发明进一步设置为：所述丝杆连接座与所述固定夹紧主体背向的一侧均转动设有旋切把手。
本发明进一步设置为：所述可移动夹紧主体的顶部设有刻度尺。
本发明进一步设置为：所述螺母连接座与螺母连接杆均开设有钩形燕尾槽，所述螺母连接座与所述螺母连接杆通过所述钩形燕尾槽相互配合。
本发明进一步设置为：所述外螺纹套固定座包括第一固定座和第二固定座，所述第一固定座和所述第二固定座之间的两侧对称设有连接块，所述正向调节螺杆和所述反向调节螺杆均通过所述连接块转动连接所述第一固定座和所述第二固定座。
本发明进一步设置为：所述外螺纹套固定座的内侧固定有橡胶垫块。
综上所述，与现有技术相比，本发明公开了一种可精确控制剥切电缆绝缘层深度的剥切装置，其效果是，提升了电缆连接头的制作加工质量，降低了电缆线芯的损伤和报废的风险，降低了作业人员的作业难度和劳动强度，同时为作业人员提供了安全保障。
附图说明
图1为本实施例提供的一种可精确控制剥切电缆绝缘层深度的剥切装置的整体结构示意图；
图2为本实施例提供的一种可精确控制剥切电缆绝缘层深度的剥切装置的部分结构示意图一；
图3为本实施例提供的一种可精确控制剥切电缆绝缘层深度的剥切装置的部分结构示意图二；
图4为本实施例提供的一种可精确控制剥切电缆绝缘层深度的剥切装置的剖视图一；
图5为本实施例提供的一种可精确控制剥切电缆绝缘层深度的剥切装置的剖视图二；
图6为本实施例提供的将整套装置安装在电缆上待剥切的状态示意图一；
图7为本实施例提供的将整套装置安装在电缆上待剥切的状态示意图二；
图8为本实施例提供的当剥切长度超过内、外螺纹套行程长度时的状态示意图；
图9为本实施例提供的当剥切长度超过内、外螺纹套行程长度时的状态剖视图；
图10为本实施例提供的当剥切电缆绝缘层上应力锥时的状态示意图。
图中：1、电缆；2、剥切机构；21、螺母连接座；22、固定调节组件；221、固定夹紧主体；222、可移动夹紧主体；223、夹紧丝杆；224、导杆；225、丝杆连接座；226、定位滚动轴承；23、刀具组件；231、主剥切刀；232、第一切削深度把手；233、圆弧倒角刀；234、第二切削深度把手；3、径向深度控制机构；31、内螺纹套；32、外螺纹套；4、螺母连接杆；5、外螺纹套固定座；51、第一固定座；52、第二固定座；6、正向调节螺杆；7、反向调节螺杆；8、旋切把手；9、刻度尺；10、钩形燕尾槽；11、连接块；12、橡胶垫块。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明，应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外，上面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
一种可精确控制剥切电缆绝缘层深度的剥切装置，如图1-图5所示，包括用于剥切电缆1的剥切机构2，剥切机构2的一侧设有与其相互配合的径向深度控制机构3，剥切机构2包括螺母连接座21，螺母连接座21上活动连接有螺母连接杆4，径向深度控制机构3包括内螺纹套31和外螺纹套32，螺母连接杆4远离螺母连接座21的一端与内螺纹套31栓接，内螺纹套31与外螺纹套32螺纹连接，外螺纹套32远离内螺纹套31的一端套设有外螺纹套32固定座，外螺纹套32固定座上设有正向调节螺杆6和反向调节螺杆7。
需要说明的是，本实施例的工作原理是在剥切机构2上增设一套由内螺纹套31和外螺纹套32组成的径向深度控制机构3作为其切割深度的靠模，旋切时通过剥切机构2与径向深度控制机构3活动连接，逼迫剥切机构2沿径向深度控制机构3设定好的螺距循序进给，以此达到精确控制剥切电缆1绝缘层深度的目的，整个旋切过程其径向切割深度无需调节，环切深度可精确控制在正负0.05mm以内，可精确控制电缆1绝缘层切割的形位尺寸公差及表面粗糙度。
进一步的，剥切机构2还包括切割固定调节组件22，切割固定调节组件22包括固定夹紧主体221和可移动夹紧主体222，固定夹紧主体221和可移动夹紧主体222均与螺母连接座21栓接，切割固定调节组件22还包括夹紧丝杆223、导杆224、丝杆连接座225和定位滚动轴承226，导杆224分布于夹紧丝杆223的两侧，夹紧丝杆223与导杆224的一端均与丝杆连接座225栓接，夹紧丝杆223的另一端与可移动夹紧主体222栓接，导杆224的另一端与固定夹紧主体221栓接，可移动夹紧主体222与导杆224滑动连接，在具体实施过程中，切割固定调节组件22主要起到通过调节切割尺寸的开合度、夹紧力以适应夹持安装在不同电缆1的外径上进行剥切的作用。
进一步的，多个定位滚动轴承226设于可移动夹紧主体222和固定夹紧主体221上，在本实施例定位滚动轴承226的数量为四个，四个定位滚动轴承226作为旋切夹持电缆1的基准，使剥切机构2相对电缆1外径始终保持一定的同心度，在具体实施过程中，为了使得装置旋切时的导向更稳定，不限于使用四个定位滚动轴承226，可以在此基础上再增加四个定位滚动轴承226，通过将四个定位滚动轴承226的轴向下方伸长，在轴的下方再增加四个定位滚动轴承226。
进一步的，剥切机构2还包括刀具组件23，刀具组件23包括主剥切刀231、第一切削深度把手232、圆弧倒角刀233和第二切削深度把手234，主剥切刀231可拆卸安装在可移动夹紧主体222上，第一切削深度把手232设于可移动夹紧主体222背离固定夹紧主体221的一侧并控制主剥切刀231，圆弧倒角刀233可拆卸安装在固定夹紧主体221上，第二切削深度把手234设于固定夹紧主体221背离可移动夹紧主体222的一侧并控制圆弧倒角刀233，在具体实施过程中，主剥切刀231用于剥切电缆1绝缘层，主剥切刀231的径向剥切深度由第一切削深度把手232调节控制，圆弧倒角刀233对通过主剥切刀231剥切过的电缆1绝缘层进行倒角、平整度修整处理，圆弧倒角刀233的径向修整深度由第二切削深度把手234调节控制。
进一步的，丝杆连接座225与固定夹紧主体221背向的一侧均转动设有旋切把手8，在具体实施过程中，作业人员在对电缆1绝缘层进行剥切时，可通过手动旋转旋切把手8驱动剥切机构2进刀剥切。
进一步的，可移动夹紧主体222的顶部设有刻度尺9，在具体实施过程中，刻度尺9用于精确调节轴向切削深度尺寸。
进一步的，螺母连接座21与螺母连接杆4均开设有钩形燕尾槽10，螺母连接座21与螺母连接杆4通过钩形燕尾槽10相互配合，在具体实施过程中，将螺母连接座21的燕尾槽座对准开设在螺母连接杆4上的钩形燕尾槽10的连接臂上，安装完后剥切机构2顺时针旋转即可带动内螺纹套31同步转动，两个机构如需拆除或分离，只需逆时针转动剥切机构2，此时内螺纹套31处于静止状态，螺母连接座21上的钩形燕尾槽10即可与内螺纹套31上的钩形燕尾槽10的连接臂分离开来，实现剥切机构2与径向深度控制机构3的快速分离拆除。
需要说明的是，由于电缆1存在一定的轴向弯曲，本实施例在作业过程中必须以电缆1的轴心作为旋切基准，才能保证旋切的电缆1层同心。因此，剥切装置通过4组同心的定位滚动轴承226作为轴心基准以此找正电缆1轴心，围绕电缆1轴心做旋切运动，但由于剥切机构2下方固定有用于保证切割深度均匀的径向深度控制机构3，而径向深度控制机构3自身较长，如果电缆1存在一定的弯曲就会影响剥切机构2与径向深度控制机构3的同轴度，就会导致旋切作业时因轴心的弯曲，整套装置无法转动。所以，为了解决上述问题，只能将剥切机构2与径向深度控制机构3进行活动连接，这样既能保证剥切机构2能驱动径向深度控制机构3同步转动，又能使径向深度控制机构3在转动的过程中通过轴向活动结构自主定心，以此适应电缆1轴向一定的弯曲而不影响整套装置的作业。
需要进一步说明的是，剥切机构2只有通过与径向深度控制机构3配合才能确保每旋切一圈电缆1层的进给量一致，核心就是通过采用径向深度控制机构3上的内螺纹套31、外螺纹套32的螺旋运动作为旋切深度的靠模，剥切机构2每旋切一圈所移动的行程就等于内螺纹套31、外螺纹套32的螺纹螺距，由于内螺纹套31、外螺纹套32的螺距是一定的，所以无论施加多大的旋切力，每旋切一圈的深度都是一致的，从而保证了本实施例的旋切深度。
进一步的，外螺纹套32固定座包括第一固定座51和第二固定座52，第一固定座51和第二固定座52之间的两侧对称设有连接块11，正向调节螺杆6和反向调节螺杆7均通过连接块11转动连接第一固定座51和第二固定座52，在具体实施过程中，外螺纹套32固定座由两个相同结构的半圆抱箍组成，即第一固定座51和第二固定座52，当转动正向调节螺杆6和反向调节螺杆7时，第一固定座51和第二固定座52根据旋向进行同步向内或向外的移动，以此来实现外螺纹套32对电缆1的夹紧固定与拆卸，此外，第一固定座51和第二固定座52同步向内或向外移动还可以保证外螺纹套32相对于电缆1的同轴度。这样，外螺纹套32就可适应安装在多种不同直径的电缆1上进行剥切作业。
进一步的，外螺纹套32固定座的内侧固定有橡胶垫块12，在具体实施过程中，橡胶垫块12可以防止本实施例在夹持电缆1的过程中，将电缆1表面夹伤。
需要说明的是，将整套装置安装在电缆1上待剥切时，如图6和图7所示，首先将剥切机构2安装在内螺纹套31上，然后通过调节剥切机构2的割固定调节组件22将其固定在电缆上，再调整主剥切刀231的轴向切割深度，即可对电缆1进行剥切，最后将螺母座连杆4与螺母连接座21上的钩形燕尾槽10快速连接起来，使得两个机构暂时成为一体。当剥切长度超过内螺纹套31与外螺纹套32的行程长度时，如图8和图9所示，即当螺母连接座21到达极限位置时，拧松正向调节螺杆6和反向调节螺杆7，将外螺纹套固定座5松开，逆时针多次旋退外螺纹套32，使其逐步与内螺纹套31分离，待内螺纹套31和外螺纹套32分离到了最大尺寸时，拧紧正向调节螺杆6和反向调节螺杆7，即可继续开始剥切作业。本实施例剥切电缆1绝缘层上应力锥时，如图10所示，即切削应力锥时，需按照制定好的锥度表格执行，每切削N圈，第一切削深度把手232后退M个距离。
综上，本发明至少具有以下有益效果：
1)极大程度地提升了电缆1连接头的制作及加工质量以及加工效率；
2)彻底解决了制作及加工过程中对电缆1线芯、内半导电层、绝缘层的损伤和报废的风险，降低了加工后处理的工作量；
3)通过对装置的改进，可破除制作电缆1连接头的技术门槛，彻底解决需要长时间培训才能掌握的这门技能，使该项技术工作降低到普通作业人员都可以胜任，减少了因培训而导致的电缆1材料浪费，从实际作业上减轻了作业人工劳动强度、提升作业人员作业效率，同时该套装置也为作业人员在加工过程中提供了安全保障。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
Claims (10)
1.一种可精确控制剥切电缆绝缘层深度的剥切装置，包括用于剥切电缆(1)的剥切机构(2)，其特征在于，所述剥切机构(2)的一侧设有与其相互配合的径向深度控制机构(3)，所述剥切机构(2)包括螺母连接座(21)，所述螺母连接座(21)上活动连接有螺母连接杆(4)，所述径向深度控制机构(3)包括内螺纹套(31)和外螺纹套(32)，所述螺母连接杆(4)远离所述螺母连接座(21)的一端与所述内螺纹套(31)栓接，所述内螺纹套(31)与所述外螺纹套(32)螺纹连接，所述外螺纹套(32)远离所述内螺纹套(31)的一端套设有外螺纹套(32)固定座，所述外螺纹套(32)固定座上设有正向调节螺杆(6)和反向调节螺杆(7)。
2.如权利要求1所述的一种可精确控制剥切电缆绝缘层深度的剥切装置，其特征在于，所述剥切机构(2)还包括切割固定调节组件(22)，所述切割固定调节组件(22)包括固定夹紧主体(221)和可移动夹紧主体(222)，所述固定夹紧主体(221)和所述可移动夹紧主体(222)均与所述螺母连接座(21)栓接。
3.如权利要求2所述的一种可精确控制剥切电缆绝缘层深度的剥切装置，其特征在于，所述切割固定调节组件(22)还包括夹紧丝杆(223)、导杆(224)、丝杆连接座(225)和定位滚动轴承(226)，所述导杆(224)分布于所述夹紧丝杆(223)的两侧，所述夹紧丝杆(223)与所述导杆(224)的一端均与所述丝杆连接座(225)栓接，所述夹紧丝杆(223)的另一端与可移动夹紧主体(222)栓接，所述导杆(224)的另一端与所述固定夹紧主体(221)栓接，所述可移动夹紧主体(222)与所述导杆(224)滑动连接。
4.如权利要求3所述的一种可精确控制剥切电缆绝缘层深度的剥切装置，其特征在于，多个所述定位滚动轴承(226)设于所述可移动夹紧主体(222)和所述固定夹紧主体(221)上。
5.如权利要求2所述的一种可精确控制剥切电缆绝缘层深度的剥切装置，其特征在于，所述剥切机构(2)还包括刀具组件(23)，所述刀具组件(23)包括主剥切刀(231)、第一切削深度把手(232)、圆弧倒角刀(233)和第二切削深度把手(234)，所述主剥切刀(231)可拆卸安装在所述可移动夹紧主体(222)上，所述第一切削深度把手(232)设于所述可移动夹紧主体(222)背离所述固定夹紧主体(221)的一侧并控制所述主剥切刀(231)，所述圆弧倒角刀(233)可拆卸安装在所述固定夹紧主体(221)上，所述第二切削深度把手(234)设于所述固定夹紧主体(221)背离所述可移动夹紧主体(222)的一侧并控制所述圆弧倒角刀(233)。
6.如权利要求3所述的一种可精确控制剥切电缆绝缘层深度的剥切装置，其特征在于，所述丝杆连接座(225)与所述固定夹紧主体(221)背向的一侧均转动设有旋切把手(8)。
7.如权利要求2所述的一种可精确控制剥切电缆绝缘层深度的剥切装置，其特征在于，所述可移动夹紧主体(222)的顶部设有刻度尺(9)。
8.如权利要求1所述的一种可精确控制剥切电缆绝缘层深度的剥切装置，其特征在于，所述螺母连接座(21)与螺母连接杆(4)均开设有钩形燕尾槽(10)，所述螺母连接座(21)与所述螺母连接杆(4)通过所述钩形燕尾槽(10)相互配合。
9.如权利要求1所述的一种可精确控制剥切电缆绝缘层深度的剥切装置，其特征在于，所述外螺纹套(32)固定座包括第一固定座(51)和第二固定座(52)，所述第一固定座(51)和所述第二固定座(52)之间的两侧对称设有连接块(11)，所述正向调节螺杆(6)和所述反向调节螺杆(7)均通过所述连接块(11)转动连接所述第一固定座(51)和所述第二固定座(52)。
10.如权利要求1所述的一种可精确控制剥切电缆绝缘层深度的剥切装置，其特征在于，所述外螺纹套(32)固定座的内侧固定有橡胶垫块(12)。
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