用于电缆钢铠剪切特殊刀头的设计与研究

用于电缆钢铠剪切特殊刀头的设计与研究

刘斌卢家奎

国网安徽省电力有限公司阜阳供电公司安徽阜阳236000

摘要：针对目前电力电缆钢铠常用剥切方法费时费力的现象，为提高作业效率、保证施工工艺与人身安全。本文根据电力电缆钢铠固有属性以及现场使用环境条件，研究了一种电缆钢铠剪切的特殊刀头，以解决上述问题。试验及应用结果表明，该特殊刀头不仅能快速地对电缆钢铠进行剥切，提升电缆头制作工艺，还能防止该类人身伤害现象的发生；同时，也提高了作业效率和设备的安全可靠性。

关键词：钢铠；刀头；效率；安全

0引言

目前，配网电缆结构复杂，电缆头制作工艺要求高；另外，电缆头制作过程中，由于钢铠硬度高、比较厚并且分层缠绕在电缆内护套上，由于这些原因，导致钢铠的剥切是最费时费力的。常用的电力电缆钢铠剥切方法有手工锯、剪刀剪切、虎口钳铰撕以及利用螺丝刀撬动等。使用这些剥切方法一方面很难对钢铠一次性剥切到位，需要反复地修整、打磨，费时费力，降低了劳动效率；另一方面，在剥切过程中还易伤到手。现场作业中，有时工作环境不便、空间比较狭窄，再加上无快速、方便的剥切工具，导致一些电缆钢铠剥切后的毛刺与尖角较多，进而导致填充胶与三指套损伤，伤及内护套，给其运行带来一定的安全隐患。[1-2]

为解决以上问题，本文研究了一种简便且能快速剥切电缆钢铠的特殊刀头。通过将其应用到现场作业中，不仅可以快速剥切电缆钢铠，还极大的缩短了工作时间，提高了作业效率，保障了现场作业人身安全，同时也提高了设备的安全可靠运行。

1结构设计

通过现场调研，针对在现场电缆头制作费时费力且的现象，在考虑现场作业条件与使用的便捷性后，特设计该电缆钢铠剥切特殊刀头。其简化结构图如图1所示。

图1特殊刀头结构图

图2为刀头部位拆分结构图。

图2刀头部位拆分结构图

以上所设计的特殊刀头及各部件均达到一定的机械强度、硬度以及力矩要求。静刀头臂与刀身前端部是制造工艺的难点之处，静刀头臂的凹形结构要能保证被剪切掉的钢铠能顺利从凹形部位穿过，从而防止阻碍刀头行进。静刀身前端部为弧形结构且很薄，它不仅能插入至电缆钢铠与内护套之间，并且不能损伤内护套。该工具的整体结构使用起来应灵活、不卡涩、可靠、安全。

2工作原理分析

由上图1和图2可知，动刀头柄端部为半圆形结构，在力的作用下可上下运动，从而带动动刀身进行上下剪切运动。静刀头臂为凹形结构，被剪切掉的钢铠从凹形部位穿过，不会阻碍刀头前进。静刀身的前端部很薄且为弧形结构，以便于插入电缆钢铠下表面与内护套之间，并且不会伤及电缆内护套。所有连接通过螺丝固定起到支撑作用，并且可以自由拆下，以便于调整。所设计的刀头配有电机与电池，以提供动力给刀头进行剪切作用。

3加工制造与应用分析

根据设计图纸进行了该特殊刀头的加工生产，加工过程中，主要关键部位为静刀头臂、静刀身、动刀头柄、凸轮头、连接头滑等的加工和电机的选择。通过不断的加工改进与三维动态设计，最终完成了该剥切工具刀头的加工，如图3所示。

图3刀头实物图

对加工制造出的工具进行了现场应用，如图4所示。

图4现场应用图

针对不同电缆型号，对传统方法与该剪切工具特殊刀头剥切电缆钢铠的方法进行了20次平均用时对比分析，如表1所示。

表1传统方法与该工具平均用时对比分析

通过现场应用及用后的特性分析可知，针对目前配电网常用的电缆型号及钢铠厚度，该特殊刀头均能方便快速的对其钢铠进行剥切，且灵活可靠。该工具不仅能进行电缆钢铠的快速剪切，还可以用于其他类似铁质或钢质材料的剪切。

4结论

根据所研究的电缆钢铠剥切特殊刀头的理论分析及现场应用可知，其机械强度、电气和其他性能均满足设计与安全要求。一方面能够对钢铠进行快速剥切、省时省力，提高工作效率；另一方面，提升了钢铠剥切工艺，防止因该工艺不良而导致事故的发生；同时，也防止了钢铠剥切过程中的人身伤害现象发生。

参考文献：

1刘苛，曹旭，刘天齐．6～15kV交联聚乙烯电力电缆冷缩中间头安装要点[J]．山东工业技术，2018，14

2梁波，李文修．10kV冷缩电缆头的制作安装[J]．农村电工，2014，(1)：35-35.

作者简介：刘斌（1987-），男，高级工程师，主要从事电力设备的检修维护工作。