一种用于接地网铝热焊接的通用模具的制作方法

本发明涉及铝热焊接，具体的说是一种用于接地网铝热焊接的通用模具。

背景技术：

接地装置可将电气设备和其他生产设备上可能产生的漏电流、静电荷以及雷电电流等引入地下，从而避免人身触电和可能发生的火灾、爆炸等事故，是保证电气设备正常工作和人身安全而采取的一种用电安全措施。随着电力系统的发展，其对接地装置的要求越来越严格，长期、可靠、安全的接地系统是维护电力系统稳定运行、保障运行人员和电气设备安全的根本保证。而保证接地系统长期安全可靠运行的关键在于品质好的接地材料和可靠的连接；

目前，接地网连接普遍使用气焊或电弧焊工艺，但焊接工艺安全要求较高（比如氧气和乙炔不能同车运输，现场要求相互之间放置应距离5m以上；电弧焊要防止灼眼、触电、失火等事故），焊接人员必须持特种作业证，工作场所必须符合一定的安全技术。特别是在输变电站、输电铁塔等接地网的焊接过程中，施工现场往往存在无电、地形复杂不便运输等困难，气焊或电弧焊施工难度急剧增加。铝热焊接是利用铝与氧化铜的化学反应，在耐高温的石墨模具内利用高温使活性较强的铝将氧化铜还原，通过模具内产生超高热铜液熔融金属导体，经过一定形状、尺寸的模具型腔来完成熔接接头的现代焊接工艺。其仅需焊剂、引燃装置和模具即可实施焊接，无需大量辅助焊接设备，对于野外环境施焊快捷方便，被誉为接地装置最佳连接方式；

虽然铝热焊接可熔接绞线-绞线、绞线-钢板、绞线-钢管、钢板-钢板等接头，但其原理决定了不同规格、不同尺寸的接头需要专用的模具。特别是在野外施工时需要根据不同规格不同尺寸接头带多种专用模具，石墨模具硬度不高，运输及其不便，且需要承受高温、热气流的石墨模具价格昂贵，限制了热放焊接在接地网的推广应用。

技术实现要素：

为解决铝热焊接不同接头需要专用模具的问题，本发明提供一种用于接地网铝热焊接的通用模具，可以用于同规格不同尺寸接头铝热焊接，提高了运输便利性减小成本，适用于绞线-绞线、绞线-钢板、钢板-钢板等形态焊接。

本发明通过以下技术方案来实现：

一种用于接地网铝热焊接的通用模具，所述通用模具包括模具本体，所述模具本体内从上往下分别设置为反应腔室、引流槽、熔接腔，所述反应腔室的底部连接有引流槽，所述反应腔室内放置有垫片、铝热焊粉、引火粉，所述熔接腔水平位于引流槽的底部，模具本体的外表面水平两侧分别设置有连通熔接腔的固定放置腔，所述固定放置腔内均设置有可拆卸的模块，所述模块的直径与固定放置腔的内径相同，所述模块的端面上贯穿有可供需焊接导体穿过的内孔。

优选的，所述模具本体靠近顶部一侧设置有点火口，所述点火口通过预先撒有引火粉的倾斜管道与反应腔室连通，所述模具本体的顶端上与点火口相对的一侧铰接有盖体，所述的盖体上位于点火口上方的一侧通过滑槽滑动连接有用于遮挡点火口的遮板。

优选的，所述的反应腔室内位于倾斜管道末端上方的侧壁上可拆卸设置有挡火板，所述的挡火板远离点火口的一端与反应腔室留有间隙形成排烟通道。

优选的，所述盖体上设有排烟口，所述排烟口位于盖体上远离点火口一侧。

优选的，所述遮板的底端连接有与点火口相匹配的凸起。

优选的，所述遮板上设有拉手。

优选的，所述模块为石墨材质。

优选的，所述反应腔室为上宽下窄的结构。

针对铝热焊接不同接头需要专用模具的问题，本发明的有益效果主要包括以下几个方面：

（1）本发明模具本体的外表面水平两侧分别设置有连通熔接腔的固定放置腔，固定放置腔内均设置有可拆卸的模块，模块的直径与固定放置腔的内径相同，模块的端面上贯穿有可供需焊接导体穿过的内孔，在野外施工时，同规格（圆形、方形）不同尺寸需焊接导体只需要一个模具加具有不同内孔孔径的模块就可以了，实现一个模具焊接同规格不同尺寸的需焊接导体，提高了运输便利性，还能节省模具制作成本，虽然小尺寸接头用大模具（大尺寸接头用模具）焊接需要使用消耗更多的焊粉，但与模具高昂的费用以及运输便利性相比，仍能够大大降低接地网铝热焊接的连接成本；

（2）常用的铝热焊接点火为将引燃条折弯，放在反应腔室的铝热焊粉上，再将模具盖体盖好，引燃条的一端漏出模具盖体外方便点火，但在使用过程中，有时引燃条易被盖体压断，影响点火效率，本发明在模具本体靠近顶部一侧设置有点火口，点火口通过预先撒有引火粉的倾斜管道与反应腔室连通，模具本体的顶端上与点火口相对的一侧铰接有盖体，盖体上位于点火口上方的一侧通过滑槽滑动连接有用于遮挡点火口的遮板，当需要点火时，用拉手把遮板滑到盖体上，将点火枪放在点火口，通过引燃倾斜管道上的引火粉从而和反应腔室内的铝热焊粉、引火粉反应；

（3）本发明在反应腔室内位于倾斜管道末端上方的侧壁上可拆卸设置有挡火板，挡火板远离点火口的一端与反应腔室留有间隙形成排烟通道，反应腔室内通过挡火板的设置，使反应腔室内部燃烧更加充分，且点火后的瞬间遮板从盖体上滑下来挡住点火口，同时燃烧的烟尘从远离点火口的排烟通道及盖体上的排烟口排出，使得位于点火口较近的工作人员点火时减少吸入燃烧产生的烟尘。

附图说明

图1是本发明模具的整体剖面示意图；

图2是本发明的模块的结构示意图；

图3是本发明的盖体的结构示意图；

附图标记：1、模具本体，2、反应腔室，3、引流槽，4、熔接腔，5、凸起，6、固定放置腔，7、模块，8、内孔，9、挡火板，10、点火口，11、倾斜管道，12、盖体，13、遮板，14、滑槽。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明：

实施例1

一种用于接地网铝热焊接的通用模具，所述通用模具包括模具本体1，所述模具本体1内从上往下分别设置为反应腔室2、引流槽3、熔接腔4，所述反应腔室2为上宽下窄的结构，反应腔室2的底部连接有引流槽3，所述反应腔室2与引流槽3之间放置有垫片，在垫片的上方可放置铝热焊粉、引火粉，所述垫片可以为铝制垫片，所述熔接腔4水平位于引流槽3的底部，模具本体1的外表面水平两侧分别设置有连通熔接腔4的固定放置腔6，所述固定放置腔6内均设置有可拆卸的模块7，所述模块7为石墨材质，所述模块7的直径与固定放置腔6的内径相同，所述模块7的端面上贯穿有可供需焊接导体穿过的内孔8，所述模块7可更换为具有不同内孔8孔径的模块，用于焊接同规格不同尺寸的需焊接导体；

所述模具本体1靠近顶部一侧设置有点火口10，所述点火口10通过预先撒有引火粉的倾斜管道11与反应腔室2连通，所述模具本体1的顶端上与点火口10相对的一侧铰接有盖体12，所述的盖体12上位于点火口10上方的一侧通过滑槽14滑动连接有用于遮挡点火口10的遮板13，所述遮板13的底端连接有与点火口10相匹配的凸起5，且遮板13上设有拉手，所述的反应腔室2内位于倾斜管道11末端上方的侧壁上可拆卸设置有挡火板9，所述的挡火板9远离点火口10的一端与反应腔室2留有间隙形成排烟通道，所述盖体12上设有排烟口，所述排烟口位于盖体12上远离点火口一侧。

工作过程：

将本发明通用模具为左右两部分组装而成，由螺钉穿过模具本体1上的螺钉孔组装起来，铝热焊接前，要将模具本体1及需焊接导体除湿，保证干燥，戴上手套和护目镜等防护用品，根据需焊接导体的内径选取具有相应内孔孔径的模块，例如：φ20mm-φ20mm钢绞线“一”字型接头焊接，选取内孔孔径为φ20mm的模块两个，装入模具本体的固定放置腔6中，将φ20mm钢绞线接头穿过模块7的内孔，与模块7装配好，保证需焊接部位位于熔接腔4中央，将垫片放入反应腔室2的底部后，将铝热焊粉、引火粉放入，垫片防止反应前铝热焊粉、引火粉等通过引流槽3进入熔接腔4，之后在倾斜管道11上预先撒一些引火粉，盖上盖体12，当需要点火时，把遮板13滑到盖体12上，将点火枪放在点火口10，通过引燃倾斜管道11上的引火粉从而和反应腔室2内的铝热焊粉、引火粉反应，产生高温使垫片融化，通过引流槽3进入熔接腔4焊接需焊接导体，反应腔室2内通过挡火板9的设置，使反应腔室2内部燃烧更加充分，且点火后的瞬间遮板13从盖体12上滑下来挡住点火口，同时燃烧的烟尘从远离点火口10的排烟通道及盖体12上的排烟口排出，使得位于点火口10较近的工作人员点火时减少吸入燃烧产生的烟尘，反应结束2～3分钟后，待冷却后打开模具，取出焊接好的接头，完成φ20mm-φ20mm钢绞线“一”字型接头焊接，模块为石墨制成，为一次性产品，焊后可敲碎取下，也可留在焊接导体接头上，不影响接头导电性，清除模具内熔渣，以便下次使用，当需要焊接其他尺寸的需焊接导体时，仅需更换与需焊接导体相匹配的模块，重复以上操作即可，实现一个模具焊接同规格不同尺寸的需焊接导体，提高了运输便利性，还能节省模具制作成本，本发明适用于绞线-绞线、绞线-钢板、钢板-钢板等形态焊接。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。