CN114843989B - 一种大直径电缆铰合接头、铰合装置及铰合方法 - Google Patents

Abstract

本发明为一种大直径电缆铰合接头、铰合装置及铰合方法，属于电缆领域。其技术方案为，一种大直径电缆铰合接头，包括套筒和转动安装在套筒两端的分股组件，分股组件包括至少三个沿套筒径向的分隔件，多个分隔件沿套筒的周向均匀设置，套筒中部直径大于套筒两端的直径。本发明的有益效果为，分隔件能够将较粗的电缆线芯分股，两段电缆线芯在套筒中交叉重叠，转动两段的分股组件即可使两段线芯铰合在一起，铰合后的线芯将分股组件夹紧，在受到拉拔时，套筒中部伸长缩径，将内部铰合的线芯牢固的包覆，使铰合的线芯之间摩擦力更强，结合更加严密；铰合过程无需人工直接对线芯进行操作，连接之后越拉越紧，不易松脱。

Description

一种大直径电缆铰合接头、铰合装置及铰合方法

技术领域

本发明涉及电缆领域，特别是涉及一种大直径电缆铰合接头、大直径电缆铰合装置，以及大直径电缆铰合方法。

背景技术

在长距离电缆敷设时，一段电缆的长度可能会无法满足长度要求，需要将两段或多段电缆连接使用；同时，工作过程中的电缆也存在断掉的情况，需要将断开的电缆重新连接。

一般的电缆连接通常采用铰合的方式，即两段电缆的线芯相互缠绕连接，其中最理想的铰合形式是将线芯拉直，然后三散开成伞状，另一跟电缆也相同处理，再将两个散开的线芯相对插入，整体进行铰合。这样能够使两段线芯充分接触，降低接头处的电阻，线芯缠绕更加紧密不易松脱，而且还能够提高电缆对接后的同轴度。

但是，对于大直径电缆，其内部线芯较硬，弯曲难度大，一般不采用铰合的方式，如输电电缆断线连接时，是在两段电缆之间设置半导体中间接头，采用热缩或冷缩套管以及外部缠绕PVC胶带的方式进行连接，与铰合相比，中间接头与电缆端点之间为端面接触，缺少直接连接结构，轴向抗拉拔能力较差，一端时间后电缆与中间接头之间的连接面容易出现微小间隙，导致对接处的电阻增大。

发明内容

本发明针对大直径电缆难以铰合连接的问题，提供了一种适用于大直径电缆的铰合接头，提高大直径电缆的连接效果。

为解决上述问题，本发明采用的技术方案为，一种大直径电缆铰合接头，包括套筒和位于套筒两端的分股组件，分股组件包括至少三个沿套筒径向的分隔件，多个分隔件沿套筒的周向均匀设置，分股组件转动安装在套筒上，分股组件能够绕套筒的轴线转动，套筒中部直径大于套筒两端的直径。通过周向设置的分隔件能够快速的将较粗的电缆线芯分股，然后两段电缆线芯在套筒中交叉重叠，转动两段的分股组件即可使两段线芯铰合在一起，铰合后的线芯将分股组件夹紧，在受到拉拔时，套筒中部受拉伸长，发生缩径，将内部铰合的线芯牢固的包覆，使铰合的线芯之间摩擦力更强，结合更加严密；铰合过程无需人工直接对线芯进行操作，省时省力，连接之后越拉越紧，不易松脱，适合大直径电缆使用。

优选的，分股组件还包括连接环，分隔件远离套筒轴线的一端与连接环的内圆面固定连接，套筒内圆面的两端设有连接凸沿，连接环外圆面沿周向设有环槽，连接凸沿卡入环槽中。增大分股组件的转动操作部位，更加省力，便于操作，且能够通过连接凸沿的卡合主动拉拔套筒使其收缩，线芯铰更加紧密。

优选的，套筒两端的端面分别设有第一限位块，连接环的外圆面设有第二限位块，两个第一限位块沿套筒周向间隔为π/n弧度，n为每个分股组件中分隔件的个数，第二限位块分别与对应端的第一限位块位于同一轴向位置。使两个分股组件中分隔件错开一定角度，分股后的多个线芯束自然错开，便于交叉对接。

优选的，分隔件为柔性绳。自身柔性强，线芯收紧到一定程度后带动柔性绳发生形变，使安装环向内收缩将线芯箍紧。

优选的，分隔件为沿套筒轴截面设置的铜制刀板，沿套筒的轴向，刀板的一端与连接环固定连接，刀板的另一端向套筒内部延伸。铰合过程中铜制刀板发生形变填充线芯之间的间隙，大大降低铰合部位的电阻，保证电缆连接后的导电能力。

优选的，套筒为软性材料。便于缩径变形。

另一方面，本发明还提供一种大直径电缆铰合装置，采用上述的大直径电缆铰合接头，铰合装置包括接头固定组件和位于接头固定组件两侧的两个推料组件：

接头固定组件包括两个第一卡盘和驱动第一卡盘转动的中空电机，中空电机分别设置在两个第一卡盘相背的一侧，第一卡盘与对应侧的中空电机的转子同轴固定连接，两个第一卡盘分别用于夹持铰合接头两端的连接环；

推料组件包括直线驱动装置，直线驱动装置的驱动方向平行于铰合接头的轴向，直线驱动装置的运动部上安装有第二卡盘，第二卡盘与第一卡盘同轴设置，两个第二卡盘用于夹持两根待连接的电缆。本装置能够配合上述铰合接头使用，自动完成电缆的铰合连接，卡盘、中空电机整体同轴贯通，可直接作为电缆敷设设备的一部分使用，电缆直接在铰合装置内输送，到达端部自动进行续接。

优选的，两个第一卡盘之间还设有压模组件，压模组件包括上压模和下压模，上压模和/或下压模设有压力装置，上压模和下压模的工作面带有沿铰合接头轴向的弧形槽。将套筒挤压缩径，使电缆线芯铰合更加紧密。

基于本发明提供的大直径电缆铰合接头，本发明还提供一种大直径电缆铰合方法，方法包括以下步骤：

S1.剥除两条电缆对接端的外皮，使电缆对接端的线芯裸露；

S2.将两条电缆的线芯分别插入电缆接头两端，分隔件将线芯分离为多股；

S3.随着电缆的插入，两条电缆的多股线芯交叉重叠；

S4.将两个分股组件沿相反方向转动，交叉的线芯螺旋铰合；

S5.线芯铰合到一定程度时，分隔件发生形变，使分股组件向线芯轴线方向收缩，将线芯箍紧；

S5.使套筒中部缩径，将线芯铰合的部分箍紧，完成电缆连接。

基于本发明提供的大直径电缆铰合装置，本发明还提供一种大直径电缆铰合方法，方法包括以下步骤：

S1.将铰合接头，安装在接头固定组件中，两个第一卡盘分别夹紧铰合接头的连接环；

S2.剥除两条电缆对接端的外皮，使电缆对接端的线芯裸露，将两条电缆分别插入两个第二卡盘中，并使线芯位于两个第二卡盘相向的一侧；

S3.两个直线驱动装置驱动两个第二卡盘相向移动，线芯穿过贯通电机和第一卡盘，进入铰合接头中，分隔件将线芯分离为多股；

S4.随着电缆的插入，两条电缆的多股线芯交叉重叠；

S5.两个第二卡盘放松，两个贯通电机向相反的方向转动，两个第一卡盘分别带动两个连接环转动，交叉的线芯螺旋铰合；

S6.线芯铰合到一定程度时，分隔件发生形变，使分股组件向线芯轴线方向收缩，同时第一卡盘夹紧，将线芯箍紧；

S7.压力装置动作，使上压模和下压模配合挤压套筒中部，套筒中部沿压力方向收缩形变；

S8.上压模和下压模松开，两个第一卡盘同向转动一定角度后再次挤压套筒中部；

S9.重复S8一定次数，将线芯铰合的部分箍紧；

S10.两个第一卡盘放松，完成电缆连接。

通过以上技术方案可以看出，本发明的优点为：设计铰合接头，通过分股组件能够自动将电缆线芯分股并转动铰合，无需直接操作线芯，转动分股组件使线芯受力弯曲更加均匀，铰合接触更加紧密；采用柔性材料，连接环和套筒均能够收缩箍紧包覆在线芯上，受到拉拔时使线芯之间挤压力更大，连接更加牢固，更加适合悬挂后自然下垂的电缆使用；同时，本发明提供的铰合装置配合铰合接头使用，采用机器动力使电缆之间的铰合以及套筒包覆更加紧密，电缆可在其中运行，可配合电缆敷设设备使用自动完成敷设过程中电缆的续接；本发明提供的铰合方法操作简便，铰合连接效果好。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一的结构示意图。

图2为本发明实施例一的轴截面剖视图。

图3为图2中A处的放大图。

图4为本发明实施例二中分股组件的结构示意图。

图5为本发明中大直径电缆铰合装置的结构示意图。

图中：1.套筒，2.分隔件，3.连接环，4-1.连接凸沿，4-2.环槽，5-1.第一限位块，5-2.第二限位块，6.第一卡盘，7.中空电机，8.第二卡盘，9.上压模，10.下压模，11.压力装置，12.直线驱动装置。

具体实施方式

为使得本发明的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本具体实施例中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本专利中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利保护的范围。

实施例一

如图1-3所示，一种大直径电缆铰合接头，包括套筒1和位于套筒1两端的分股组件，套筒1两端贯通，且套筒1的中部直径大于其两端的直径，在内部形成容纳电缆线芯的容纳腔，套筒1内壁的两端分别设有向内凸起的环形连接凸沿4-1，连接凸沿4-1位于套筒1两端的端面倒角处理套筒1为软性材料，可以采用铜或绝缘材料制成；

分股组件包括连接环3，连接环3的内部设有至少三个分隔件2，分隔件2为沿连接环3径向设置的柔性绳，多个柔性绳靠近连接环3轴线的一端相互连接，远离连接环3轴线的一端固定连接在连接环3的内壁上，多个柔性绳沿连接环3的周向均匀分布，即，任意相邻的两条柔性绳之间的夹角相等，在本实施例中，柔性绳设置6条，相邻柔性绳之间的夹角为60°；

连接环3的外径与套筒1两端的内径相适配，在连接环的外圆面上沿周向设有环槽4-2，环槽4-2的宽度、深度均与连接凸沿4-1相适配，连接凸沿4-1卡入环槽4-2中，使得连接环3与套筒1之间能够同轴相对转动。

本实施例的使用方法为：

S1.剥除两条电缆对接端的外皮，使电缆对接端的线芯裸露；

S2.将两条电缆的线芯分别插入电缆接头两端，柔性绳（分隔件2）进入线芯中多条导线之间的间隙，将线芯分离为多股；

S3.两条电缆相向插入，随着电缆的插入，两条电缆的多股线芯交叉重叠，即被柔性绳分股的线芯束插入另一条电缆线芯被分股后形成的线芯束之间的间隙中；

S4.两条电缆的线芯重叠到一定程度后，线芯充满套筒的大径容纳腔，将两个分股组件沿相反方向转动，交叉重叠的线芯螺旋扭曲并相互铰合；

S5.线芯铰合到一定程度时，线芯不再发生明显的形变，此时继续转动分股组件，柔性绳发生形变，进而牵拉连接环3，使连接环3向线芯轴线方向收缩，牢固的环绕卡箍在线芯外周，防止线芯与铰合接头轴向松脱；

S5.使套筒1中部缩径，将线芯铰合的部分箍紧，完成电缆连接。

在S5中，可以通过外部加压使套筒缩径，也可以将连接的两段电缆反向拉拔，由于两个连接环3分别与两段电缆固定连接，连接环3拉拔套筒，使套筒的大径部拉长而锁紧，牢固裹覆在线芯的铰合部上，同时，在拉拔过程中，铰合的电缆之间摩擦压紧，减小间隙。

因此可以看出，本发明提供的接头在连接的两段电缆收到向两端的拉力时，反而能够使铰合连接更加紧密，不会发生松脱，更适合悬挂电缆的连接，自然下垂不会使电缆的连接处断开。

为了便于两端线芯的交叉对接，套筒1两端的端面分别设有第一限位块5-1，连接环3的外圆面设有第二限位块5-2，两个第一限位块5-1沿套筒1周向间隔为（π/n）rad，n为每个分股组件中分隔件的个数，第二限位块5-2分别与对应端的第一限位块5-1位于同一轴向位置，使得两个第二限位块分别与两个第一限位块抵触时，两个分股组件中柔性绳为错位设置，进而使得被分开的多股线芯束沿周向交错设置，每股线芯束与对侧线芯束之间的间隙正对，在本实施例中，两个第一限位块之间的角度差为30度。

实施例二

本实施例中铰合接头的结构与实施例一基本相同，区别在于，本实施例中的分隔组件如图4所示，分隔件2为沿套筒1轴截面设置的铜制刀板，沿套筒1的轴向，刀板的一端与连接环3固定连接，刀板的另一端向套筒1内部延伸。

本实施例的使用方法与实施例一相同，在步骤S4与S5中，铜制刀板发生形变，填充线芯束之间的缝隙，有效减小铰合部位的电阻。

另一方面，本发明还提供一种配合上述两个实施例中所述的铰合接头使用的大直径电缆铰合装置，如图5所示，铰合装置包括接头固定组件和位于接头固定组件两侧的两个推料组件：

接头固定组件包括两个第一卡盘6和驱动第一卡盘6转动的中空电机7，中空电机7分别设置在两个第一卡盘6相背的一侧，第一卡盘6与对应侧的中空电机7的转子同轴固定连接，两个第一卡盘6分别用于夹持铰合接头两端的连接环3；两个第一卡盘6之间还设有压模组件，压模组件包括上压模9和下压模10，下压模10的下方设有压力装置11，压力装置11可采用气缸或液压缸，上压模9和下压模10的工作面带有弧形槽，弧形槽的轴向与铰合接头的轴向平行；

推料组件包括直线驱动装置12，直线驱动装置可选用丝杠、气缸等，直线驱动装置12的驱动方向平行于铰合接头的轴向，直线驱动装置12的运动部上安装有第二卡盘8，第二卡盘8与第一卡盘6同轴设置，两个第二卡盘8用于夹持两根待连接的电缆。

本装置的使用方法为：

S1.将铰合接头安装在接头固定组件中，两个第一卡盘6分别夹紧铰合接头的连接环3；

S2.剥除两条电缆对接端的外皮，使电缆对接端的线芯裸露，将两条电缆分别插入两个第二卡盘8中，并使线芯位于两个第二卡盘8相向的一侧；

S3.两个直线驱动装置驱动两个第二卡盘相向移动，线芯穿过贯通电机和第一卡盘，进入铰合接头中，分隔件2将线芯分离为多股；

S4.随着电缆的插入，两条电缆的多股线芯交叉重叠；

S5.两个第二卡盘放松，两个贯通电机向相反的方向转动，两个第一卡盘分别带动两个连接环3转动，交叉的线芯螺旋铰合；

S6.线芯铰合到一定程度时，分隔件2发生形变，使分股组件向线芯轴线方向收缩，同时第一卡盘夹紧，将线芯箍紧；

S7.压力装置动作，使上压模和下压模配合挤压套筒中部，套筒中部沿压力方向收缩形变；

S8.上压模和下压模松开，两个第一卡盘同向转动一定角度后再次挤压套筒中部；

S9.重复S8一定次数，将线芯铰合的部分箍紧；

S10.两个第一卡盘放松，完成电缆连接。

通过以上实施方式可以看出，本发明的有益效果在于，设计铰合接头，通过分股组件能够自动将电缆线芯分股并转动铰合，无需直接操作线芯，转动分股组件使线芯受力弯曲更加均匀，铰合接触更加紧密；采用柔性材料，连接环和套筒均能够收缩箍紧包覆在线芯上，受到拉拔时使线芯之间挤压力更大，连接更加牢固，更加适合悬挂后自然下垂的电缆使用；同时，本发明提供的铰合装置配合铰合接头使用，采用机器动力使电缆之间的铰合以及套筒包覆更加紧密，电缆可在其中运行，可配合电缆敷设设备使用自动完成敷设过程中电缆的续接；本发明提供的铰合方法操作简便，铰合连接效果好。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种大直径电缆铰合装置，其特征在于，采用大直径电缆铰合接头，所述大直径电缆铰合接头，包括套筒（1）和位于所述套筒（1）两端的分股组件，所述分股组件包括至少三个沿所述套筒（1）径向的分隔件（2），多个所述分隔件（2）沿所述套筒（1）的周向均匀设置，所述分股组件转动安装在所述套筒（1）上，所述分股组件能够绕所述套筒的轴线转动，所述套筒（1）中部直径大于所述套筒（1）两端的直径，所述分股组件还包括连接环（3），所述分隔件（2）远离套筒轴线的一端与所述连接环（3）的内圆面固定连接，所述套筒（1）内圆面的两端设有连接凸沿（4-1），所述连接环（3）外圆面沿周向设有环槽（4-2），所述连接凸沿（4-1）卡入所述环槽（4-2）中；

铰合装置包括接头固定组件和位于接头固定组件两侧的两个推料组件：

所述接头固定组件包括两个第一卡盘（6）和驱动所述第一卡盘（6）转动的中空电机（7），所述中空电机（7）分别设置在两个第一卡盘（6）相背的一侧，所述第一卡盘（6）与对应侧的所述中空电机（7）的转子同轴固定连接，两个所述第一卡盘（6）分别用于夹持铰合接头两端的连接环（3）；

所述推料组件包括直线驱动装置，所述直线驱动装置的驱动方向平行于铰合接头的轴向，所述直线驱动装置的运动部上安装有第二卡盘（8），所述第二卡盘（8）与所述第一卡盘（6）同轴设置，两个所述第二卡盘（8）用于夹持两根待连接的电缆。

2.根据权利要求1所述的大直径电缆铰合装置，其特征在于，所述套筒（1）两端的端面分别设有第一限位块（5-1），所述连接环（3）的外圆面设有第二限位块（5-2），两个所述第一限位块（5-1）沿所述套筒（1）周向间隔为π/n弧度，n为每个分股组件中分隔件的个数，所述第二限位块（5-2）分别与对应端的所述第一限位块（5-1）位于同一轴向位置。

3.根据权利要求1所述的大直径电缆铰合装置，其特征在于，所述分隔件（2）为柔性绳。

4.根据权利要求1所述的大直径电缆铰合装置，其特征在于，所述分隔件（2）为沿所述套筒（1）轴截面设置的铜制刀板，沿所述套筒（1）的轴向，刀板的一端与所述连接环（3）固定连接，刀板的另一端向所述套筒（1）内部延伸。

5.根据权利要求1所述的大直径电缆铰合装置，其特征在于，所述套筒（1）为软性材料。

6.根据权利要求1所述的大直径电缆铰合装置，其特征在于，两个所述第一卡盘（6）之间还设有压模组件，所述压模组件包括上压模（9）和下压模（10），所述上压模（9）和/或所述下压模（10）设有压力装置（11），所述上压模（9）和所述下压模（10）的工作面带有沿铰合接头轴向的弧形槽。

7.一种大直径电缆铰合方法，其特征在于，采用如权利要求6所述的大直径电缆铰合装置，方法包括以下步骤：

S1. 将铰合接头安装在接头固定组件中，两个第一卡盘（6）分别夹紧铰合接头的连接环（3）；

S2.剥除两条电缆对接端的外皮，使电缆对接端的线芯裸露，将两条电缆分别插入两个第二卡盘（8）中，并使线芯位于两个第二卡盘（8）相向的一侧，第二卡盘（8）夹紧电缆；

S3.两个直线驱动装置驱动两个第二卡盘相向移动，线芯穿过贯通电机和第一卡盘，进入铰合接头中，分隔件（2）将线芯分离为多股；

S4. 随着电缆的插入，两条电缆的多股线芯交叉重叠；

S5.两个第二卡盘放松，两个贯通电机向相反的方向转动，两个第一卡盘分别带动两个连接环（3）转动，交叉的线芯螺旋铰合；

S6. 线芯铰合到一定程度时，分隔件（2）发生形变，使分股组件向线芯轴线方向收缩，同时第一卡盘夹紧，将线芯箍紧；

S7.压力装置动作，使上压模和下压模配合挤压套筒中部，套筒中部沿压力方向收缩形变；

S8.上压模和下压模松开，两个第一卡盘同向转动一定角度后再次挤压套筒中部；

S9.重复S8一定次数，将线芯铰合的部分箍紧；

S10.两个第一卡盘放松，完成电缆连接。

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