鋼芯鋁絞線液壓壓接工藝改良方法研究

胡潤閣等

摘要：鋼芯鋁絞線與設(shè)備線夾的液壓壓接是電力施工中經(jīng)常遇到的工種，有專業(yè)且嚴(yán)格的壓接標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，但是在使用傳統(tǒng)的方法對(duì)鋼芯鋁絞線液壓壓接后，通常都要處理壓接飛邊、毛刺，費(fèi)時(shí)又費(fèi)力，并且搓掉的飛邊減少了有效壓接面積。文章通過對(duì)鋼芯鋁絞線液壓壓接工藝過程的討論，提出了壓接工藝的改良方法，有效解決了飛邊、毛刺問題。

關(guān)鍵詞：鋼芯鋁絞線；設(shè)備線夾；液壓壓接工藝；飛邊；毛刺；電力施工 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TM75 文章編號(hào)：1009-2374（2015）28-0043-03 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.28.021

在工程實(shí)際中，施工工藝的水平是保證工作質(zhì)量完成的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，加強(qiáng)工藝改良、提高施工質(zhì)量是企業(yè)發(fā)展的需要。設(shè)備線夾是電氣設(shè)備之間及母線引下線與電氣設(shè)備之間連接用的主要金具。按照設(shè)備線夾連接的形式，一般分為螺栓型和壓接型。螺栓型設(shè)備線夾是利用螺栓的壓緊力使線夾壓板的線槽對(duì)鋼芯鋁絞線產(chǎn)生的摩擦力而固定導(dǎo)線。壓接型設(shè)備線夾又分為爆壓型和液壓型兩種，由于爆壓存在安全隱患，一般設(shè)計(jì)多選用液壓型線夾，因?yàn)槠渚邆浒踩?、可靠、方便的?yōu)點(diǎn)。安裝時(shí)，將導(dǎo)線的一端按照要求插入線夾連接管內(nèi)，用液壓裝置使連接管產(chǎn)生塑性變形，從而使兩者壓接為一體。

1 線夾液壓壓接工藝現(xiàn)狀調(diào)查

1.1 傳統(tǒng)線夾液壓壓接工藝概述

現(xiàn)今線夾液壓壓接的方法都是按照標(biāo)準(zhǔn)壓接工藝逐一進(jìn)行。傳統(tǒng)壓接工藝流程及注意事項(xiàng)如下：（1）液壓時(shí)所使用的鋼模應(yīng)與被壓管相配套。凡上模與下模有固定方向時(shí)，則鋼模上應(yīng)有明顯的標(biāo)記，不得錯(cuò)放，液壓機(jī)的缸體應(yīng)垂直地平面，并放置平穩(wěn)。（2）被壓管放入下鋼模時(shí)位置應(yīng)正確。檢查定位印記是否處于指定位置，雙手把住管、線后合上模。此時(shí)應(yīng)使兩側(cè)導(dǎo)線與管保持水平狀態(tài)，并與液壓機(jī)軸心相一致，以減少管子受壓后可能產(chǎn)生彎曲，然后開動(dòng)液壓機(jī)。（3）液壓機(jī)的操作必須使每模都達(dá)到規(guī)定的壓力，而不以合模為壓好的標(biāo)準(zhǔn)。（4）施壓時(shí)相鄰兩模間至少應(yīng)重疊5mm。（5）各種液壓管在第一模壓好后應(yīng)檢查壓后對(duì)邊距尺寸（也可用標(biāo)準(zhǔn)卡具檢查），符合標(biāo)準(zhǔn)后再繼續(xù)進(jìn)行液壓操作。（6）對(duì)模具應(yīng)進(jìn)行定期檢查，如發(fā)現(xiàn)有變形現(xiàn)象，應(yīng)停止或修復(fù)后使用。（7）當(dāng)管子壓完后有飛邊時(shí)，應(yīng)將飛邊銼掉，鋁管應(yīng)銼成圓弧狀。對(duì)鋼芯鋁絞線截面積630mm2以上的飛邊更加明顯，除銼掉外還應(yīng)用細(xì)砂紙將銼過處磨光。管子壓完后因飛邊過大而使對(duì)邊距尺寸超過規(guī)定值時(shí)，應(yīng)將飛邊銼掉后重新施壓。（8）鋼管壓后，凡鋅皮脫落者，不論是否裸露于外，皆涂以防銹漆以防生銹。

1.2 傳統(tǒng)線夾液壓壓接后的問題

按照傳統(tǒng)工藝對(duì)導(dǎo)線壓接進(jìn)行壓接，壓接后會(huì)出現(xiàn)飛邊、毛刺，這些飛邊需用銼刀銼平，并用不粗于0#的砂紙磨光。對(duì)于LGJ-1440/120的鋼芯鋁絞線，使用200T-L76的鋼模壓接。首先統(tǒng)計(jì)出壓接出現(xiàn)飛邊的百分率，分為生手工人、一般工人和熟練工人，每一類工人有6人，分別壓接10模，統(tǒng)計(jì)結(jié)果如表1所示，也即按照傳統(tǒng)壓接，飛邊的出現(xiàn)是避免不了的。根據(jù)測(cè)量，每模壓出的飛邊長度大約為80mm，又對(duì)其磨光時(shí)間進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，如表2所示，生手工人平均為181.7秒/模，一般工人平均為139.5秒/模，熟練工人平均為111.3秒/模。

由上述液壓壓接方法現(xiàn)狀調(diào)查分析可知，傳統(tǒng)的液壓工藝容易出現(xiàn)飛邊等問題。這些問題的出現(xiàn)會(huì)耽誤工時(shí)、浪費(fèi)材料、降低工程效益，并且飛邊的出現(xiàn)還減少了鋁管壓接后的有效截面積，因此我們需要對(duì)傳統(tǒng)的液壓壓接工藝進(jìn)行討論并改良。

2 傳統(tǒng)液壓壓接工藝出現(xiàn)飛邊的原因

為什么會(huì)出現(xiàn)飛邊、毛刺呢？根據(jù)觀察，在壓接時(shí)，鋼模與鋁之間存在摩擦力。鋼模與鋁之間的滑動(dòng)摩擦?xí)?dòng)鋁管外表面的一層薄薄的“鋁層”向模具吻合處移動(dòng)，相當(dāng)于剝了一層“鋁層”向吻合處集中，也即出現(xiàn)的飛邊。上、下鋼模在完全吻合后仍然存在一定的縫隙，如圖1所示。在鋼模未完全吻合時(shí)，被摩擦力剝掉的“鋁層”就已經(jīng)集中在吻合處，當(dāng)吻合時(shí)，“鋁層”夾在模具上、下沿中間，這就導(dǎo)致在上、下鋼模不可能實(shí)現(xiàn)完全吻合，被擠壓的“鋁層”就向模具凹槽處填充，如圖2所示，從而形成飛邊，如圖3所示。

據(jù)以上分析，壓制過程中鋼模與鋁管之間的摩擦力，導(dǎo)致產(chǎn)生的“鋁層”向凹槽處集中，從而形成飛邊，因此，解決好摩擦力是關(guān)鍵?；瑒?dòng)摩擦力的大小和彼此接觸物體的相互間的正壓力成正比：即＼* MERGEFORMAT，其中＼* MERGEFORMAT為比例常數(shù)叫“滑動(dòng)摩擦系數(shù)”，它是一個(gè)沒有單位的數(shù)值。滑動(dòng)摩擦系數(shù)與接觸物體的材料、干濕程度、表面溫度、表面光滑程度、相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度等有關(guān)系，并且滑動(dòng)摩擦系數(shù)隨相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度增大而增大，隨表面光滑程度的增大而減小。從整個(gè)公式來看，滑動(dòng)摩擦力對(duì)于兩個(gè)給定的表面，和接觸表面面積無關(guān)，在材料固定、干濕程度、表面溫度等一定的情況下，施工時(shí)減慢壓接速度，增大鋼模與鋁管的光滑程度，就可以減小滑動(dòng)摩擦系數(shù)＼* MERGEFORMAT，從而減少滑動(dòng)摩擦力，即可在很大程度上減少飛邊的出現(xiàn)。

3 工藝改良方法的研究

為了減小鋼模與鋁管之間的摩擦力，首先檢查鋼模內(nèi)表面的粗糙程度，有生銹時(shí)進(jìn)行除銹保養(yǎng)，有劃痕或不平整時(shí)更換完好的鋼模。其次，檢查鋁管表面粗糙程度，對(duì)于新鋁管主要檢查鋁管表面是否有硬質(zhì)顆粒、雜物等。在保證鋼模、鋁管表面粗糙程度正常的前提下，可以通過增加中間潤滑介質(zhì)的方法減小鋼模與鋁管之間的摩擦力。因?yàn)樾碌木€夾鋁管表面均比較光滑，主要是考慮與鋼模內(nèi)表面的接觸摩擦。查閱機(jī)械手冊(cè)，鋼模作為摩擦主材料，其他摩擦副材料與之的摩擦系數(shù)如表3所示，可知鋼與鋁在無潤滑的情況下滑動(dòng)摩擦系數(shù)為0.17，有潤滑時(shí)為0.02。另外，在無潤滑的情況下，比較鋼與其他材料的滑動(dòng)摩擦系數(shù)可知，鋼與冰的最小，為0.014；其次為鋼與粉末冶金；再其次為鋼聚四氟乙烯，是0.05。