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)
導地線壓接質量檢測數據顯示導線接續(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),因此導地線接續(xù)管壓接的質量亟待提高。尤其是在導地線壓接的過程中,由于壓接工壓接水平參差不齊,導致人工移動無法保證壓接管和壓模的相對位置,這會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)范等因素會難以保證壓接管的高質量。
新型導地線自動壓接裝置的研究能夠更好地解決人工壓接面臨的質量問題,保證導地線壓接質量的一致性和穩(wěn)定性,并實現壓接質量的數字化遠程監(jiān)控。
新型自動壓接裝置由鋁合金平臺、壓鉗、壓鉗支架、絲桿模組、導線夾持機構、液壓系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)等幾部分組成。按照部件模塊化設計、分體組裝的設計原則[1-3],將鋁合金平臺和電氣箱設計成一個模塊(簡稱模塊1),將絲杠模組和導線夾持機構設計成一個模塊(簡稱模塊2),將液壓系統(tǒng)和壓鉗支架設計成一個模塊(簡稱模塊3),壓鉗為一個模塊(簡稱模塊4),壓鉗安裝在由滾珠絲桿推動的導軌滑塊上進行直線往返運動,步進電機再驅動絲桿轉動,高低壓油泵由伺服電機驅動。
新型自動壓接裝置結構原理圖如圖2所示。
整個新型自動壓接裝置控制系統(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,方便壓接參數的設定,監(jiān)視壓接過程,人工找正基準并且一鍵啟動后,整個壓接過程實現全自動壓接,壓接質量可靠,整個壓接裝置安放在鋁合金平臺上,強度大、重量輕,方便現場作業(yè)。將每一個部件模塊生產完成后,通過定位孔和螺絲就可以快速將自動壓接機組裝好,每個部件重量都比較輕,方便搬運。
新型自動壓接裝置,通過模塊化及輕型材料替代設計等,同時可以實現導線的剪線、剝線以及直線接續(xù)管、耐張接續(xù)管自動壓接等功能。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間不低于1 h,也可外部接入220 V電源。滿足了牽張場地及高空長時間壓接的需要[4-5]。新型自動壓接裝置功能參數見表1。
表1 新型自動壓接裝置功能參數表
(1)630/45導線直線管的鋼芯自動壓接。對630/45導線直線管進行自動壓接前,需設定630/45導線自動壓接參數,然后核對相應鋁管、鋼芯的尺寸,確認無誤后,先對直線管的鋼芯進行自動壓接,對好基準后,移動鍵移動壓鉗至基準位置,按開始鍵此時進行逐模自動壓接。
新型自動壓接裝置壓接630導線直線管鋼芯如圖3所示。
(2)630/45導線直線管的鋁管的自動壓接對630/45導線直線管鋁管進行自動壓接,通過選擇好基準,然后逐模進行自動壓接,同時自帶保壓,經過新型自動壓接完成的鋁管直線度高,疊摸均勻,平直美觀。新型自動壓接裝置壓接630導線直線管鋁管如圖4所示。
使用新型導地線壓接機對630導線進行耐張線夾自動壓接試驗,首先按下移動鍵移動壓鉗至基準位置(壓模端面和鋼錨端面對齊)先壓接導線側鋼錨線夾部分,按動移動鍵移動壓鉗至基準位置(壓模端面和導線側線夾端面對齊),按開始鍵進行耐張線夾鋁管的自動壓接。壓接中途停止時,需要重新對基準進行壓接。耐張線夾鋼貿和鋁管的自動壓接如圖5所示。
對新型自動壓接裝置壓接完成的630導線(耐—直—耐)進行握力試驗。使用600 kN臥式拉力機進行試驗。630導線壓接握力標準為150.45 kN,最終拉力機顯示握力試驗結果為153.14 kN破斷。滿足握著強度不小于設計使用拉斷力的95%的壓接工藝標準要求。自動壓接成品握力試驗如圖6所示。
通過畫印,試驗后導線非破斷位置未產生滑移,握力試驗結果合格。試驗證明新型導地線自動壓接的接續(xù)管握力完全達到標準要求。
新型導地線自動壓接機在進行直線接續(xù)管,耐張線夾的自動壓接試驗整個過程運行穩(wěn)定實現了導地線壓接的自動化。通過手動壓接和自動壓接的成品對比,可以看出,手動壓接后有壓接管彎曲等缺陷,給今后驗收和運行帶來了隱患。自動壓接的壓接管平直美觀,通過對比,自動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。
手動壓接的接續(xù)管如圖7所示。自動壓接的接續(xù)管如圖8所示。
通過新型自動壓接裝置壓接完成的630/45導線直線管及耐張管,完全符合工程相關標準和工藝要求。同時對比于手動壓接,其優(yōu)勢主要體現在以下幾個方面。
(1)壓接時由程序控制實現壓接管的逐模壓接,精準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)自動壓接后對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強度。
通過對新型自動壓接裝置進行設置及工藝參數調整能夠滿足現有主流導線壓接管的自動壓接。總之新型自動壓接裝置的研發(fā)能夠很好地解決人工壓接工藝的不足和質量問題。同時提升了導地線壓接機具的自動化及數字化水平。