高压电缆接头剥切打磨一体自动化系统的制作方法

1.本发明属于电力电缆安装施工领域，涉及高压电缆接头安装处理技术，尤其是高压电缆接头剥切打磨一体自动化系统。


背景技术：

2.电力电缆产业作为工业的支柱性产业，其产品在汽车、交通、工程机械、建筑施工、通信、能源等领域都有巨大的需求。中国经济的发展离不开电力作为能源为其保驾护航。近年来，电力电缆的需求量出现大幅度的提升。单对电力电缆来说，随着经济的快速增长，特别是大型工程的投入、升级与建设（比如电网改造项目、特高压建设），为电力电缆产业的发展带来了巨大的市场空间与前所未有的机遇。另外，其他国家对电力电缆产业的需求也不断增加，并且对产品的质量要求也越来越高。
3.电力电缆在安装、连接、使用之前，需要对电力电缆的接头进行预处理，主要包括电缆屏蔽层、绝缘层的剥切及绝缘层的打磨，为电缆附件安装打好基础，以确保电缆之间的顺利导通，保证电力电缆预制产品能正常使用。现有的电力电缆预处理技术主要是人工手动利用环形切刀或者壁纸刀处理，但由于电力电缆的绝缘外层十分厚实，是通过包覆工艺覆在电缆内层上的，人工操作起来十分费劲，一不小心就可能将手划伤，给操作者带来极大的安全隐患，即使人工没有受伤，也可能将电力电缆内层导线划伤，而电力电缆的内层导线是由多根细导线缠绕绞制而成，一旦划伤甚至切断都会影响电力电缆的正常使用，严重时将带来严重的电力安全故障。
4.因此，如何开发一种可规范化进行电缆接头剥皮处理的加工平台，保证电缆接头加工质量的同时降低人工劳动强度及安全隐患，便成为本领域人员亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种自动化程度高、有效提高高压电缆接头预处理效率和精准度，进一步降低电缆接头故障率的高压电缆旋切剥皮处理平台。
6.高压电缆接头剥切打磨一体自动化系统，包括：安装机架，安装机架的顶面上固设有进给齿条及多道进给导轨；第一立座，第一立座由多道进给导轨滑动定位支撑，且第一立座上轴向穿透限位并径向夹紧固定连接高压电缆；第二立座，第二立座为空心箱体结构，第二立座由多道进给导轨滑动定位支撑，第二立座的底部设有与进给齿条啮合连接的进给动力单元，第二立座包括底板、第一立板及第二立板；底板顶面上依次固设第二立板、第一立板及进给动力单元；其中第二立板的中部周向旋转并轴向限位连接有旋转刀盘，该旋转刀盘的轴心处轴向止回支撑并旋转切割高压电缆；第一立板的中部周向旋转并轴向限位连接有第二三爪卡盘，第二三爪卡盘的中部轴向滑动穿透并径向夹装连接高压电缆。
7.而且，第一立座的中部固设有第一三爪卡盘，第一三爪卡盘中部轴向穿透并径向夹紧连接高压电缆。
8.而且，第一三爪卡盘的夹爪与高压电缆的外皮夹紧固定连接；第二三爪卡盘的夹爪上转动连接有多个轴向输送高压电缆且周向限制高压线缆旋转的第一阻尼轮。
9.而且，进给动力单元包括进给电机及进给齿轮，其中进给电机固设在底板上，进给电机的输出端垂向穿透底板并同轴固接进给齿轮；进给齿轮与进给齿条啮合连接。
10.而且，第一立板上轴向固设有定心直流电机及旋转刀盘驱动电机，其中定心直流电机的输出端同轴固接有啮合连接在第二三爪卡盘外周并带动第二三爪卡盘旋转的第一主动齿轮；旋转刀盘驱动电机的输出端穿透第一立板并同轴固接有啮合连接在旋转刀盘外周并带动旋转刀盘旋转的第二主动齿轮。
11.而且，旋转刀盘中部轴向开设有高压电缆穿装通道，且旋转刀盘的轴向端面上对向滑动连接有径向夹紧并止回连接在高压电缆周向外皮上的切割夹固单元。
12.而且，切割夹固单元包括两组中心点对称设置的夹块、螺杆、转座及夹块电机；转座及夹块电机均固接在旋转刀盘的轴向端面上，其中夹块电机的输出端带动螺杆旋转，该螺杆的两端周向旋转并轴向限位插接在转座内，且螺杆的中部套装连接两个对向设置的夹块；螺杆与电机连接的一端制出有外螺纹，螺杆的另一端制为光杆；外螺纹与夹块的内孔螺纹连接；光杆与另一个夹块的内孔滑动配合连接。
13.而且，夹块的中部转动连接有多个第二阻尼轮，该第二阻尼轮的外周贴合在高压电缆的外皮上，且第二阻尼轮的轴线与高压电缆的轴线平行。
14.本发明的优点和技术效果是：本发明的高压电缆接头剥切打磨一体自动化系统，由安装机架上的多道进给导轨为第一立座和第二立座提供水平面上的同轴滑动支撑，并且由安装机架上的进给齿条为第二立座提供着力点，以第一立座固定夹紧支撑高压电缆的根部，以第二立座上的旋转刀盘旋转切割高压电缆的端部，最后以第二立座上的第二三爪卡盘为高压电缆提供同轴支撑；特别是，旋转刀盘中切割夹固单元内的第二阻尼轮用于高压电缆的径向支撑定位以及轴向阻尼止回，一方面防止高压电缆切割部位接触到切割刀时发生弯折，进而导致切割圆偏心的问题，另一方面随着旋转刀盘相对高压电缆的周向旋转动作以及第二支座相对高压电缆的轴向进给动作，形成第二阻尼轮在高压电缆周向外壁上的接触轨迹呈螺旋线形，可有效避免高压电缆切割过程中发生轴向不可控位移，同时可保证第一立座与第二立座之间的高压电缆始终处于相对直线状态。
15.另外，第二三爪卡盘内的夹爪上转动连接多个第一阻尼轮，该第一阻尼轮用于周向限位高压电缆并且不影响高压电缆的轴向输送，保证第一立板位置的高压电缆与第二立板位置的高压电缆之间不存在相对周向旋转位移，避免高压电缆外皮接触到切割刀后以“拧麻花”的姿态被切割，进一步保证了高压电缆外皮上的切割圆与高压电缆轴心的同轴度，更有效保证高压电缆外皮旋切的加工精度。
附图说明
16.图1为本发明的立体图（正向45
°
）；图2为本发明的立体图（背向45
°
）；
图3为本发明的侧视图（局部放大图）；图4为本发明的局部剖视图（第二立座内部结构示意图）；图5为图4中a-a截面的剖视图；图6为图4中b-b截面的剖视图；图7为图4的背向45
°
局部放大图（第二三爪卡盘位置）；图8为图4的背向45
°
局部放大图（第一三爪卡盘位置）；图中：1-第二立座；2-旋转刀盘；3-高压电缆；4-第一立座；5-进给齿条；6-进给导轨；7-安装机架；8-第一立板；9-第二三爪卡盘；10-底板；11-进给电机；12-第一三爪卡盘；13-第二立板；14-夹块电机；15-转座；16-夹块；17-螺杆；18-第二阻尼轮；19-第二主动齿轮；20-第一主动齿轮；21-定心直流电机；22-旋转刀盘驱动电机；23-高压电缆穿装通道；24-进给齿轮；25-第一阻尼轮。
具体实施方式
17.为能进一步了解本发明的内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下。需要说明的是，本实施例是描述性的，不是限定性的，不能由此限定本发明的保护范围。
18.高压电缆接头剥切打磨一体自动化系统，包括：安装机架7，安装机架的顶面上固设有进给齿条5及多道进给导轨6；第一立座4，第一立座由多道进给导轨滑动定位支撑，且第一立座上轴向穿透限位并径向夹紧固定连接高压电缆3；第二立座1，第二立座为空心箱体结构，第二立座由多道进给导轨滑动定位支撑，第二立座的底部设有与进给齿条啮合连接的进给动力单元，第二立座包括底板10、第一立板8及第二立板13；底板顶面上依次固设第二立板、第一立板及进给动力单元；其中第二立板的中部周向旋转并轴向限位连接有旋转刀盘2，该旋转刀盘的轴心处轴向止回支撑并旋转切割高压电缆；第一立板的中部周向旋转并轴向限位连接有第二三爪卡盘9，第二三爪卡盘的中部轴向滑动穿透并径向夹装连接高压电缆。
19.而且，第一立座的中部固设有第一三爪卡盘12，第一三爪卡盘中部轴向穿透并径向夹紧连接高压电缆。
20.而且，第一三爪卡盘的夹爪与高压电缆的外皮夹紧固定连接；第二三爪卡盘的夹爪上转动连接有多个轴向输送高压电缆且周向限制高压线缆旋转的第一阻尼轮25。
21.而且，进给动力单元包括进给电机11及进给齿轮24，其中进给电机固设在底板上，进给电机的输出端垂向穿透底板并同轴固接进给齿轮；进给齿轮与进给齿条啮合连接。
22.而且，第一立板上轴向固设有定心直流电机21及旋转刀盘驱动电机22，其中定心直流电机的输出端同轴固接有啮合连接在第二三爪卡盘外周并带动第二三爪卡盘旋转的第一主动齿轮20；旋转刀盘驱动电机的输出端穿透第一立板并同轴固接有啮合连接在旋转刀盘外周并带动旋转刀盘旋转的第二主动齿轮19。
23.而且，旋转刀盘中部轴向开设有高压电缆穿装通道23，且旋转刀盘的轴向端面上对向滑动连接有径向夹紧并止回连接在高压电缆周向外皮上的切割夹固单元。
24.而且，切割夹固单元包括两组中心点对称设置的夹块16、螺杆17、转座15及夹块电
机14；转座及夹块电机均固接在旋转刀盘的轴向端面上，其中夹块电机的输出端带动螺杆旋转，该螺杆的两端周向旋转并轴向限位插接在转座内，且螺杆的中部套装连接两个对向设置的夹块；螺杆与电机连接的一端制出有外螺纹，螺杆的另一端制为光杆；外螺纹与夹块的内孔螺纹连接；光杆与另一个夹块的内孔滑动配合连接。
25.而且，夹块的中部转动连接有多个第二阻尼轮18，该第二阻尼轮的外周贴合在高压电缆的外皮上，且第二阻尼轮的轴线与高压电缆的轴线平行。
26.另外，本发明优选的，旋转刀盘上还设有打磨单元和径向伸缩的电缆切割单元，该打磨单元与电缆切割单元均可采用现有技术中的成熟产品，亦可采用本发明的前期研发成果中“cn202122675568.1高压电缆接头预处理装置”所公开的电缆外皮旋切机构和绝缘层打磨机构实现。
27.另外，本发明优选的，定心直流电机及旋转刀盘驱动电机在第一立板上的固定安装方式均采用现有技术中的成熟技术手段。
28.为了更清楚地说明本发明的具体实施方式，下面提供一种实施例：本发明的高压电缆接头剥切打磨一体自动化系统，其旋切施工方法如下：1、调节第一立座与第二立座在进给导轨上的滑动连接位置，使第一立座靠近进给导轨的电缆输入端并将第一立座的底部锁固在进给导轨上；而后通过进给电机控制第二立座向第一立座处滑动，直至第二立座贴近第一立座，而后向第一立座内穿入高压电缆，且高压电缆的端头伸入至第二立座内部。
29.2、锁紧第二三爪卡盘，而后通过进给电机控制第二立座远离第一立座，远离的距离应稍大于待切割高压电缆的预设长度。
30.3、锁紧第一三爪卡盘，并通过夹块电机带动螺杆旋转，进而带动两个对向设置的夹块相向滑动，直至夹块内的第二阻尼轮均顶压支撑在高压电缆的周向外壁上；此时需保证第二三爪卡盘处通过第一阻尼轮锁紧的高压电缆轴心与第二阻尼轮锁紧的高压电缆轴心处于同轴状态。
31.4、再次通过进给电机控制第二立座向第一立座处滑动，与此同时旋转刀盘驱动电机带动旋转刀盘进行如图3所示的顺时针旋转运动，而此时定心直流电机应施加给第二三爪卡盘如图3所示的逆时针旋转力，该设计一方面可保证第一立板与第二立板之间的高压电缆的同轴度，另一方面亦可保证第一立座与第二立座之间的高压电缆的相对直线姿态，避免高压电缆产生切割震颤，甚至以“拧麻花”姿态切割外皮。
32.5、切割完成后依次松开第二阻尼轮、第二三爪卡盘上的第一阻尼轮以及第一三爪卡盘与高压电缆外周的夹紧连接，而后由第二立座及第一立座内抽出切割完成的高压电缆即可。
33.最后，本发明的未述之处均采用现有技术中的成熟产品及成熟技术手段。
34.应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

技术特征：
1.高压电缆接头剥切打磨一体自动化系统，其特征在于，包括：安装机架，所述安装机架的顶面上固设有进给齿条及多道进给导轨；第一立座，所述第一立座由所述多道进给导轨滑动定位支撑，且所述第一立座上轴向穿透限位并径向夹紧固定连接高压电缆；第二立座，所述第二立座为空心箱体结构，所述第二立座由所述多道进给导轨滑动定位支撑，所述第二立座的底部设有与所述进给齿条啮合连接的进给动力单元，所述第二立座包括底板、第一立板及第二立板；所述底板顶面上依次固设第二立板、第一立板及进给动力单元；其中所述第二立板的中部周向旋转并轴向限位连接有旋转刀盘，该旋转刀盘的轴心处轴向止回支撑并旋转切割高压电缆；所述第一立板的中部周向旋转并轴向限位连接有第二三爪卡盘，所述第二三爪卡盘的中部轴向滑动穿透并径向夹装连接高压电缆。2.根据权利要求1所述的高压电缆接头剥切打磨一体自动化系统，其特征在于：所述第一立座的中部固设有第一三爪卡盘，所述第一三爪卡盘中部轴向穿透并径向夹紧连接高压电缆。3.根据权利要求2所述的高压电缆接头剥切打磨一体自动化系统，其特征在于：所述第一三爪卡盘的夹爪与高压电缆的外皮夹紧固定连接；所述第二三爪卡盘的夹爪上转动连接有多个轴向输送高压电缆且周向限制高压线缆旋转的第一阻尼轮。4.根据权利要求1所述的高压电缆接头剥切打磨一体自动化系统，其特征在于：所述进给动力单元包括进给电机及进给齿轮，其中所述进给电机固设在所述底板上，所述进给电机的输出端垂向穿透底板并同轴固接进给齿轮；所述进给齿轮与进给齿条啮合连接。5.根据权利要求1所述的高压电缆接头剥切打磨一体自动化系统，其特征在于：所述第一立板上轴向固设有定心直流电机及旋转刀盘驱动电机，其中所述定心直流电机的输出端同轴固接有啮合连接在第二三爪卡盘外周并带动第二三爪卡盘旋转的第一主动齿轮；所述旋转刀盘驱动电机的输出端穿透第一立板并同轴固接有啮合连接在旋转刀盘外周并带动旋转刀盘旋转的第二主动齿轮。6.根据权利要求1所述的高压电缆接头剥切打磨一体自动化系统，其特征在于：所述旋转刀盘中部轴向开设有高压电缆穿装通道，且旋转刀盘的轴向端面上对向滑动连接有径向夹紧并止回连接在高压电缆周向外皮上的切割夹固单元。7.根据权利要求6所述的高压电缆接头剥切打磨一体自动化系统，其特征在于：所述切割夹固单元包括两组中心点对称设置的夹块、螺杆、转座及夹块电机；所述转座及夹块电机均固接在旋转刀盘的轴向端面上，其中夹块电机的输出端带动螺杆旋转，该螺杆的两端周向旋转并轴向限位插接在转座内，且螺杆的中部套装连接两个对向设置的夹块；所述螺杆与电机连接的一端制出有外螺纹，螺杆的另一端制为光杆；所述外螺纹与夹块的内孔螺纹连接；所述光杆与另一个夹块的内孔滑动配合连接。8.根据权利要求7所述的高压电缆接头剥切打磨一体自动化系统，其特征在于：所述夹块的中部转动连接有多个第二阻尼轮，该第二阻尼轮的外周贴合在高压电缆的外皮上，且第二阻尼轮的轴线与高压电缆的轴线平行。

技术总结
本发明公开了一种高压电缆接头剥切打磨一体自动化系统，包括：安装机架，安装机架的顶面上固设有进给齿条及多道进给导轨；第一立座由多道进给导轨滑动定位支撑，且第一立座上轴向穿透限位并径向夹紧固定连接高压电缆；第二立座为空心箱体结构，第二立座由多道进给导轨滑动定位支撑，第二立座的底部设有与进给齿条啮合连接的进给动力单元，第二立座包括底板、第一立板及第二立板；底板顶面上依次固设第二立板、第一立板及进给动力单元；其中第二立板的中部旋转切割并止回支撑高压电缆；第一立板的中部中部轴向滑动穿透并径向夹装连接高压电缆。该系统自动化程度高、有效提高高压电缆接头预处理效率和精准度，进一步降低电缆接头故障率。故障率。故障率。


技术研发人员：魏占朋 张华 武旭光 秦景忠 梁小冬 彭亮 许然然 于连坤 孟令闻 宋瑞
受保护的技术使用者：国网天津市电力公司 国家电网有限公司
技术研发日：2022.03.10
技术公布日：2022/4/15