電纜頭制作專用工具研制技術

楊毅 余龍峰

摘 要：隨著城市建設的大型化、現代化，高空架設的輸、配電線路逐漸被地下電纜所取代。目前大量的電纜采用直埋或隧道敷設，由于作業空間狹窄，給施工造成極大不便，同時用常規工具對電纜頭進行制作，稍有不慎便會影響電纜頭的質量，造成電纜事故。在制作過程中產生的粉塵對人體有極大傷害，需要采取一定措施來保障人身健康與安全。制作電纜頭工藝相對比較嚴謹、復雜，如果經驗不足很容易產生工藝問題，從而增加電纜頭被擊穿的頻率，增加設備損失，經濟損失。

關鍵詞：配電線路；電纜；工具

一、技術背景

該系列工具主要針對電纜頭制作過程從電纜外護套剝離到主絕緣打磨成型等十幾道工序進行研發，在每道工序都有專門的工具進行制作，保證工序的質量，提高工作的效率。其中有部分工具設計有粉塵收集裝置，該裝置可將施工中產生的98%以上的粉塵進行回收，最大程度降低粉塵污染物對施工人員的危害，保障施工環境和保護人員身體健康。

該系列工具可以將電纜頭制作效率提高數十倍，在供電企業可以廣泛應用，電纜生產廠家也可以作為電纜配套施工工具進行銷售，并作為電纜附件廠家的專業施工人員自備工具。

二、技術方案論證

該系列工具的主要創新點如下：

1、首次開發了電纜頭制作系列標準化工具，實現橫向及縱向定量、自動進刀，末端自動一次成型，克服了傳統施工工藝中的缺陷，極大提高了電纜頭制作的自動化程度和質量。

2、根據電纜圓度尺寸不規范現狀，電纜頭制作工具采用柔性設計結構自動適應電纜線徑，避免刀具傷害電纜內部結構。

3、自帶集塵裝置及成型削磨，可以將打磨主絕緣時產生的粉塵最大限度的收集，避免了環境污染，降低了粉塵對人身的損害。

三、實施步驟

1、可調式電纜固定支架

1.1 技術方案及原理

包括電纜卡頭、單頭螺栓、卡頭支架、卡頭銷軸、聯接體、支腿銷軸 、定位孔、支腿接頭、支腿聯管、鎖緊螺絲、錐頭、球軸和底盤；可調式電纜固定支架能承受15kg的重量并保持5分鐘，各零部件無變形損壞。

1.2 使用說明

電纜卡頭通過卡頭軸銷與卡頭支架連接，可以轉動一定角度進行仰或俯來適應做電纜頭的需要。電纜卡頭兩側凹槽和單頭螺栓安裝有電纜扎帶，當電纜放在上面后，扎帶沿徑向將電纜鎖住不會滑脫。卡頭支架軸穿過聯接體內孔，由鎖緊螺絲鎖定，需要進行轉動時可松開鎖緊螺絲。聯接體由三塊連扳與套管焊接而成，通過支腿銷軸與支腿接頭相聯，支腿的開合角度由定位孔和定位螺絲決定，非使用狀態下，三個支腿可收合在一起便于攜帶，支腿接頭與支腿聯管以鉚接形式聯接在一起。球軸一端與錐頭通過螺紋相聯接，球軸另一端是一圓球，底盤之間聯接后，球軸可在內五角度轉動，以適應不同地形安放，在底盤底部有一凹槽可裝配防滑橡膠墊，防止支架在很光滑的地面打滑。

2、外護套整體分離工裝

2.1技術方案及原理

包括框架、抱緊裝置和分離裝置；抱緊裝置包括壓緊絲杠和卡爪，壓緊絲杠穿過在和其配合的框架的第一螺孔，再從卡爪的孔中通過，此孔中有凹槽，凹槽中間卡有能旋轉的卡環，卡環和壓緊絲杠固定連接；分離裝置包括分離絲杠，分離絲杠和壓緊絲杠都在一個水平面上且相互垂直，分離絲杠穿過與其配合的框架的第二螺孔，分離絲杠的一端設有頂尖。性能指標：各運動部件滑動靈活，絲杠轉動自如；兩側壓緊塊之間能承受100N的壓力，并保持5分鐘，各零部件無變形損壞。

2.2 使用說明

當金屬護套環切工作完成后，將該工具套在電纜端部并旋轉壓緊絲杠，使卡爪將電纜牢牢固定（卡爪表面有尖銳凸起結構）。再旋轉頂尖手柄，使頂尖頂住電纜線芯，繼續轉動手柄使其產生反向作用力，隨著反向力的不斷加大，電纜護套與主絕緣之間產生滑動現象。兩者之間的摩擦力逐漸減少，與此同時雙手護住壓緊絲杠，左右轉動或360度旋轉，邊轉邊進行軸向移動，待完全松動后即可用手將其取下。導柱及復位彈簧可使卡爪保持平行移動和復位功能。

3、外半導電層高速自動剝離刀

3.1技術方案及原理

包括牽引輪、輪軸、傳動蝸輪、傳動蝸桿、牽引電機軸、牽引輪支架、支架軸銷、手柄、軸銷聯塊、牽引頭定位銷、工作頭體、電機、電機支架、齒軸、螺絲、進刀旋鈕、聯板、刀盤、刀架、軸承、軸承壓緊法蘭、切刀、定位套、偏心輪導槽、偏心輪、調節旋鈕、調節旋鈕導槽、刮刀、壓刀螺絲、刮刀架、聯板、進刀旋鈕、齒輪、齒輪刀盤固定法蘭、導輪支架、復位彈簧、鎖緊螺絲、牽引頭體、導輪、調節旋鈕導槽、調節旋鈕、偏心輪。性能指標： 走刀速度和切削速度能分別調節；具有環切和走刀雙動力輸入接口；能通過偏心輪適應不同直徑的電纜并有鎖定功能；轉動部件轉動靈活；切刀調節快捷方便。

3.2 使用說明

該剝離刀的切割部分與走刀部分可以組合成一體，也可以單獨完成剝離外半導電層的工作。兩者的動力及操控系統是分開的。需自動走刀時將其與切割系統聯接上即可，反之為手動操作。

將刀體套入已校正好的電纜絕緣體上（先套入走刀部分再套入切割部分）。壓緊定位腳輪，開啟刀盤并調整轉速，推動刀體向前移動。觀察進刀量是否合適。進刀量可通過進刀微調螺母進行調節。進刀量確定后即可開啟刀盤。隨后開啟走刀系統向前移動，走刀速度視切割質量而定。在刀盤上安裝兩把刀具。刀頭主要以切為主，刀頭主要以刮為主。刀頭的幾何尺寸與切削角度對外半導電層的剝離切削質量有很大的影響。

通過無極變速系統可調整刀盤轉速和走刀部分的進給速度，外半導電層剝離到規定尺寸后同時關閉切割與走刀系統的電源，松開腳輪，取下刀體。

4、主絕緣電動切刀

4.1技術方案及原理

包括動力頭，所述動力頭安裝動力頭架，動力頭架上安裝有刀具及調節刀具位置的調整裝置，所述調整裝置固定在槽型背板上，調整裝置下部的槽型背板安裝有上導輪聯板和下導輪聯板，上導輪聯板和下導輪聯板分別相對應安裝輪軸。

性能指標：在上下導柱間施加20N的力時，導柱仍可保持轉動靈活無阻。

4.2 使用說明

使用時將導向板鎖緊螺母松開，拉開下導輪聯板，將已處理好的或還未處理好的電纜絕緣體置于輪軸中，推動下導輪聯板，使四個輪軸將其卡住，擰緊導向板鎖緊螺母，卡緊度以輪軸轉動和軸向移動較順利為宜。松開角度鎖緊螺母，轉動角度調整板，調整刀具切削角度，角度定好后將角度鎖緊螺母擰緊，打開電源，開動機器，旋轉進刀旋鈕，置切削刀具于合適深度，操作人員用手推動機器向前移動，盡可能保持相對直線進行，推移時不可太用力，刀頭高速轉動。此時，四個輪軸在軸輪制動鈕的作用下，不能自由轉動，所以有較好的軸向引導作用，縱切到位后松開制動鈕，直接進入環切，環切時施工人員雙手把持機器，緩慢進行（因為刀頭伸出較長刀具的剛性降低），環切完成后，也可再進行一次縱切，更便于絕緣體分離。

四、經濟社會效益和推廣應用前景

該系列工具在1年多的應用期間，共制作電纜頭2300余個，有效縮短了基建、技改、大修工作時間及各類電纜故障搶修時間，共累計增收供電量1260萬余度，增加供電收入705.6余萬元，新增利潤113.4萬余元。同時，使用該系列有效保障了對用戶可靠供電，樹立了企業良好的社會形象，并為保障地區電網安全，服務經濟社會發展、促進地區工農業生產、提高市民生活水平等方面發揮了重要作用。