新型自動(dòng)壓接裝置應(yīng)用于630導(dǎo)線的壓接

謝 衛(wèi)，夏 杰，錢 毅，戴成浩，王永翔，呂錦杰

(上海送變電工程有限公司，上海 200235)

導(dǎo)地線壓接質(zhì)量檢測(cè)數(shù)據(jù)顯示導(dǎo)線接續(xù)管的壓接有凹凸槽處漏壓，接續(xù)管壓接后彎曲、壓接不到位等缺陷(見圖1)，因此導(dǎo)地線接續(xù)管壓接的質(zhì)量亟待提高。尤其是在導(dǎo)地線壓接的過程中，由于壓接工壓接水平參差不齊，導(dǎo)致人工移動(dòng)無法保證壓接管和壓模的相對(duì)位置，這會(huì)直接影響壓接管的疊模長度和直線度。壓接作業(yè)的人工操作不規(guī)范等因素會(huì)難以保證壓接管的高質(zhì)量。

新型導(dǎo)地線自動(dòng)壓接裝置的研究能夠更好地解決人工壓接面臨的質(zhì)量問題，保證導(dǎo)地線壓接質(zhì)量的一致性和穩(wěn)定性，并實(shí)現(xiàn)壓接質(zhì)量的數(shù)字化遠(yuǎn)程監(jiān)控。

1 新型自動(dòng)壓接裝置的結(jié)構(gòu)原理及功能參數(shù)

1.1 新型自動(dòng)壓接裝置的結(jié)構(gòu)及原理

新型自動(dòng)壓接裝置由鋁合金平臺(tái)、壓鉗、壓鉗支架、絲桿模組、導(dǎo)線夾持機(jī)構(gòu)、液壓系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)等幾部分組成。按照部件模塊化設(shè)計(jì)、分體組裝的設(shè)計(jì)原則[1-3]，將鋁合金平臺(tái)和電氣箱設(shè)計(jì)成一個(gè)模塊(簡(jiǎn)稱模塊1)，將絲杠模組和導(dǎo)線夾持機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)成一個(gè)模塊(簡(jiǎn)稱模塊2)，將液壓系統(tǒng)和壓鉗支架設(shè)計(jì)成一個(gè)模塊(簡(jiǎn)稱模塊3)，壓鉗為一個(gè)模塊(簡(jiǎn)稱模塊4)，壓鉗安裝在由滾珠絲桿推動(dòng)的導(dǎo)軌滑塊上進(jìn)行直線往返運(yùn)動(dòng)，步進(jìn)電機(jī)再驅(qū)動(dòng)絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)，高低壓油泵由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)。

新型自動(dòng)壓接裝置結(jié)構(gòu)原理圖如圖2所示。

整個(gè)新型自動(dòng)壓接裝置控制系統(tǒng)的核心部件是高可靠性的控制器，并配套界面友好的平板電腦，方便壓接參數(shù)的設(shè)定，監(jiān)視壓接過程，人工找正基準(zhǔn)并且一鍵啟動(dòng)后，整個(gè)壓接過程實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)壓接，壓接質(zhì)量可靠，整個(gè)壓接裝置安放在鋁合金平臺(tái)上，強(qiáng)度大、重量輕，方便現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)。將每一個(gè)部件模塊生產(chǎn)完成后，通過定位孔和螺絲就可以快速將自動(dòng)壓接機(jī)組裝好，每個(gè)部件重量都比較輕，方便搬運(yùn)。

1.2 新型自動(dòng)壓接裝置的功能參數(shù)

新型自動(dòng)壓接裝置，通過模塊化及輕型材料替代設(shè)計(jì)等，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)導(dǎo)線的剪線、剝線以及直線接續(xù)管、耐張接續(xù)管自動(dòng)壓接等功能。具有多種電源接入模式，本裝置自帶鋰電池，可以保證壓接工作時(shí)間不低于1 h，也可外部接入220 V電源。滿足了牽張場(chǎng)地及高空長時(shí)間壓接的需要[4-5]。新型自動(dòng)壓接裝置功能參數(shù)見表1。

表1 新型自動(dòng)壓接裝置功能參數(shù)表

2 新型自動(dòng)壓接裝置自動(dòng)壓接630導(dǎo)線及試驗(yàn)

2.1 630/45導(dǎo)線直線管的自動(dòng)壓接

(1)630/45導(dǎo)線直線管的鋼芯自動(dòng)壓接。對(duì)630/45導(dǎo)線直線管進(jìn)行自動(dòng)壓接前，需設(shè)定630/45導(dǎo)線自動(dòng)壓接參數(shù)，然后核對(duì)相應(yīng)鋁管、鋼芯的尺寸，確認(rèn)無誤后，先對(duì)直線管的鋼芯進(jìn)行自動(dòng)壓接，對(duì)好基準(zhǔn)后，移動(dòng)鍵移動(dòng)壓鉗至基準(zhǔn)位置，按開始鍵此時(shí)進(jìn)行逐模自動(dòng)壓接。

新型自動(dòng)壓接裝置壓接630導(dǎo)線直線管鋼芯如圖3所示。

(2)630/45導(dǎo)線直線管的鋁管的自動(dòng)壓接對(duì)630/45導(dǎo)線直線管鋁管進(jìn)行自動(dòng)壓接，通過選擇好基準(zhǔn)，然后逐模進(jìn)行自動(dòng)壓接，同時(shí)自帶保壓，經(jīng)過新型自動(dòng)壓接完成的鋁管直線度高，疊摸均勻，平直美觀。新型自動(dòng)壓接裝置壓接630導(dǎo)線直線管鋁管如圖4所示。

2.2 630/45導(dǎo)線耐張管的自動(dòng)壓接

使用新型導(dǎo)地線壓接機(jī)對(duì)630導(dǎo)線進(jìn)行耐張線夾自動(dòng)壓接試驗(yàn)，首先按下移動(dòng)鍵移動(dòng)壓鉗至基準(zhǔn)位置(壓模端面和鋼錨端面對(duì)齊)先壓接導(dǎo)線側(cè)鋼錨線夾部分，按動(dòng)移動(dòng)鍵移動(dòng)壓鉗至基準(zhǔn)位置(壓模端面和導(dǎo)線側(cè)線夾端面對(duì)齊)，按開始鍵進(jìn)行耐張線夾鋁管的自動(dòng)壓接。壓接中途停止時(shí)，需要重新對(duì)基準(zhǔn)進(jìn)行壓接。耐張線夾鋼貿(mào)和鋁管的自動(dòng)壓接如圖5所示。

2.3 630導(dǎo)線自動(dòng)壓接成品握力試驗(yàn)

對(duì)新型自動(dòng)壓接裝置壓接完成的630導(dǎo)線(耐—直—耐)進(jìn)行握力試驗(yàn)。使用600 kN臥式拉力機(jī)進(jìn)行試驗(yàn)。630導(dǎo)線壓接握力標(biāo)準(zhǔn)為150.45 kN，最終拉力機(jī)顯示握力試驗(yàn)結(jié)果為153.14 kN破斷。滿足握著強(qiáng)度不小于設(shè)計(jì)使用拉斷力的95%的壓接工藝標(biāo)準(zhǔn)要求。自動(dòng)壓接成品握力試驗(yàn)如圖6所示。

通過畫印，試驗(yàn)后導(dǎo)線非破斷位置未產(chǎn)生滑移，握力試驗(yàn)結(jié)果合格。試驗(yàn)證明新型導(dǎo)地線自動(dòng)壓接的接續(xù)管握力完全達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。

2.4 新型自動(dòng)壓接裝置與手動(dòng)壓接成品對(duì)比

新型導(dǎo)地線自動(dòng)壓接機(jī)在進(jìn)行直線接續(xù)管，耐張線夾的自動(dòng)壓接試驗(yàn)整個(gè)過程運(yùn)行穩(wěn)定實(shí)現(xiàn)了導(dǎo)地線壓接的自動(dòng)化。通過手動(dòng)壓接和自動(dòng)壓接的成品對(duì)比，可以看出，手動(dòng)壓接后有壓接管彎曲等缺陷，給今后驗(yàn)收和運(yùn)行帶來了隱患。自動(dòng)壓接的壓接管平直美觀，通過對(duì)比，自動(dòng)壓接的壓接管疊摸均勻、直線度高、無漏壓區(qū)，平整美觀、效果良好且壓接效率高。

手動(dòng)壓接的接續(xù)管如圖7所示。自動(dòng)壓接的接續(xù)管如圖8所示。

3 結(jié)語

通過新型自動(dòng)壓接裝置壓接完成的630/45導(dǎo)線直線管及耐張管，完全符合工程相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和工藝要求。同時(shí)對(duì)比于手動(dòng)壓接，其優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

(1)壓接時(shí)由程序控制實(shí)現(xiàn)壓接管的逐模壓接，精準(zhǔn)控制壓接管疊模長度；

(2)壓接后的接續(xù)管直線度比人工壓接的高；

(3)自動(dòng)壓接后對(duì)邊距尺寸及握著力完全滿足規(guī)范要求，減少了壓接工技能水平層次不齊的問題，降低了壓接工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。

通過對(duì)新型自動(dòng)壓接裝置進(jìn)行設(shè)置及工藝參數(shù)調(diào)整能夠滿足現(xiàn)有主流導(dǎo)線壓接管的自動(dòng)壓接?？傊滦妥詣?dòng)壓接裝置的研發(fā)能夠很好地解決人工壓接工藝的不足和質(zhì)量問題。同時(shí)提升了導(dǎo)地線壓接機(jī)具的自動(dòng)化及數(shù)字化水平。