基于液压系统带电断线装置的研究与实现

发表时间:2020/6/29   来源:《电力设备》2020年第5期   作者:王立彬
[导读] 摘要:随着科技的发展,液压钳逐渐取代了断线钳,成为大直径线材钳断加工的首选工具,被广泛应用于建筑工程、通信工程等领域。
        (国网山东省电力公司东营供电公司  257091)
        摘要:随着科技的发展,液压钳逐渐取代了断线钳,成为大直径线材钳断加工的首选工具,被广泛应用于建筑工程、通信工程等领域。电动液压断线装置的研发与应用可以有效降低作业人员的劳动强度和操作难度提高工作效率和人员安全性,其设计思路可以进一步推广到其他电动工具上应用到更广泛的场景中。
        关键词:液压系统;装置;切割:研究
        一、概述
        如今越来越多的粗线缆剪裁都是选用液压断线钳,液压断线钳的重量小,功效大,是现在用的最多的断线工具。现在人们用的最广泛的剪切电线的工具就是普通断线钳和液压断线钳。其中用的最多的就是液压断线钳,因为液压断线钳更加方便携带,液压断线钳是在普通断线钳的基础上设计并且被广泛使用的。普通断线钳采用的是杠杆原理,而液压断线钳还运用了液体压力的原理,这样就使得液压断线钳的功效更大,它重量轻,方便携带。
        目前应用的断线钳主要有电动、液压、手动施力剪切等类型,其共同特点是人工手持、手动对工具施加外力或手动开闭开关。传统的液压断线钳直接切割,由于线缆无保护束缚和固定,容易受力变形,所以这种断线方式有一定的缺点和不足。因此,需要考虑以固定装置进行切割操作为理念,进行线缆切割操作时减少对施工人员的技术依赖及不受施工人员操作状态的影响,确保线缆切割的工艺质量。
        二、现状分析
        现有断线方式主要有电锯切割方式和液压刀直接切割两种,使用电锯切割,切断平面容易产生大幅度的高差,完全依赖操作人的手工艺技巧属于难标准化控制的施工方式。电缆头制作中的所有工艺尺寸(线芯长度、电缆头主体等)均是从线芯末端开始测量,线芯末端表面是否齐整且垂直于线缆,将对线缆本体处理和线芯压接工艺尺寸产生直接影响。线芯末端平面高差过大,在接线管压接时容易产生非正常形变,也不利于其他电缆处理和安装的尺寸控制。
        若采用液压刀直接切割,由于线芯无保护束缚和固定,容易受力变形,所以这种施工方式有一定的缺点。如果线芯变形,将对电缆本体产生、不良影响。变形的线芯将难以插入接线压接管,需花费大量的时间对线芯进行矫形;线芯变形将很可能影响接线管的压接质量,接线管的局部位置可能与线芯经压接后仍然接触不良,可能导致接线管发热,线损剧增;如果接线管变形严重,甚至会影响附件的后续安装。
        三、必要性和可行性
        目前施工企业在线缆施工铺设、物质抽样检查、废旧线缆类物质回收时经常需要进行断线,为了确保断线后质量合格,需要在切割线缆的时候进行长度测量。现有的线缆断线技术仍存在一定的缺陷,传统的测量一般为人工控制测量设备,等到系列的长度结果被测量出来之后再进行切割浪费了大量的时间,因此线缆定量断线效率低下,而且线缆在切割的时候产生的碎渣没有很好的收集起来容易落入切割装置内部,造成设备故障。
        针对断线装置研制中发现的问题,对活动提出了多条意见和建议,并将方案从有效性、经济性、安全性三个角度进行了对比分析。
        小组成员对固定装置部分提出两种解决方案,并进行承重试验,记录实验数据进行对比分析,如下图所示:
 
        根据上表判定卡扣式固定装置承重不符合目标要求,且操作复杂,因此,选择固定力强、操作简便顺畅的旋入式固定装置。
        四、研制内容
        本装置所要解决的技术问题总的来说是提供一种线缆传送流水线、断线系统及组装方法、断线工艺。为解决上述问题,所采取的技术方案有三种。
        1.线缆断线系统。其安装在机架总成上,断线系统包括断线装置、以及将裁切后线缆纵向输出的断线输出装置;断线系统还包括设置在断线输出装置输出端且对线缆进行二次加热的断线活动装置、设置在断线活动装置前端且对线缆前端头进行修磨的修前端头装置、设置在修前端头装置输出端的修前端输出装置、设置在修前端输出装置前端的修前端加热装置、设置在修前端加热装置输出端的修后端输出装置、设置在修后端输出装置输出端的输出上下加热装置与输出左右加热装置、输出驱动装置。
        2.线缆传送流水线。包括机架总成、以及依次设置在机架总成的存储有盘卷线缆的存线装置、对盘卷线缆导向输送的梳线装置、对线缆进行位置调节的左右调节装置与上下调节装置、对线缆进行定位调节的第一左右导线装置与第一上下导向装置、对线缆进行加热定型的第二左右加热装置与第二上下加热装置、设置在第二左右加热装置与第二上下加热装置上的加热罩、设置在加热罩中对加热状态下的线缆进行纵向舒展的活动导线装置、对舒展后线缆进行输出的第三输出导线装置与第三驱动导线装置、设置在第三输出导线装置与第三驱动导线装置上方的冷风机、对降温后线缆进行裁切的断线系统。
        3.线缆断线系统组装方法。在机架总成上纵向依次安装断线装置、断线输出装置、断线活动装置、修前端头装置、修前端输出装置、修前端加热装置、修后端输出装置、输出上下加热装置、输出左右加热装置、以及输出驱动装置。
        (1)断线装置的组装方法。包括以下步骤,首先,在定位托装置上安装底部托座,并调整弧形/V型通道纵向中心线的高度;然后,在上切断机架上安装上弧形/Λ型下压头,在上弧形/Λ型下压头安装上切刀支架,在上切刀支架上安装上切刀座,在上切刀座上安装上旋切刀其次,调整上弧形/Λ型下压头与弧形/V型通道位置,调整旋切刀对应工艺中间豁口的位置后,在机架总成上安装底部托座与上切断机架;最后,定位托装置上安装底托加热器。
        (2)断线输出装置的组装方法。在导轮支撑座上安装同步左右导线对辊或同步联动上下导线对辊,使得线缆通过同步联动上下导线对辊或同步联动上下导线对辊之间的弧槽。
        (3)断线活动装置的组装方法。将第一左右导线装置和/或第一上下导向装置安装在横向伸缩推杆上;再将横向伸缩推杆通过纵向往复推杆安装在机架总成上。
        (4)修前端头装置的组装方法。首先,安装在用于放置线缆的修磨下模具;然后,在修磨下模具上方安装用于下行夹持线缆的修磨上模具;其次,安装在修磨头机械手上安装用于对线缆端部进行修磨的修端面圆角磨头;再次,在机架总成上安装修磨头机械手;最后,根据线缆端部对修端面圆角磨头进行成形修磨。
        五、应用效果
        在实际测试过程中使用动液压断线装置进行线缆的切断工作,断线系统可以方便的放入线缆,只需几秒就能将线缆剪断,相比传统手动棘轮切刀需要反复拉动操作杆,极大提高了工作效率和人员安全性,降低了作业难度和作业人员的体力负担,剪切完成后切刀自动退位复位,免去了传统切刀需要人工操作的繁琐过程,再出现没有对准或是选错线缆时可以及时停止工作并进行纠正。此外,电动断线钳在切割铝、铜、不锈钢等材质时均表现良好,切刀没有出现损坏。
        液压系统带电断线装置可对特高压输电线路大截面钢芯铝绞线,高强度铝合金钢芯铝绞线以及钢绞线进行快速剪切。特别适用于高空压接、张力场压接作业对线缆的大量快速剪切。同时适用于施工现场对各类钢丝绳、低碳圆钢、电力电缆的剪切。

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