一种用于焊接大截面铝导体电缆的带冷却夹具的制作方法

本发明涉及一种电缆焊接用夹具，特别是公开一种用于焊接大截面铝导体电缆的带冷却夹具。

背景技术：

目前铝导体电缆在国外电力电缆中占据着主导地位，国内也有铝导体电缆的使用，故开发铝导体电缆的连接技术有着广阔的市场。现有技术中通常对铜导体电缆的连接采用压接的方式，但大截面的铝导体电缆采用压接方式后，压接处的接触电阻会增大，影响电缆导电阻性能，所以采用焊接的方式进行铝导体电缆连接比较合适。

在对大截面铝导体电缆进行焊接连接时，有几个重要问题需要解决。首先是冷却问题，焊接过程会产生大量的热量，如果不及时把这些热量转移或带走，会使得电缆绝缘温度上升，造成损伤，从而影响电缆的安全性。其次，焊接过程中铝导体对中也是一个很重要的问题，大截面铝导体校直困难，如果不施加外力，两段铝导体很难在焊接时直接对中，也难以保证焊接后的铝导体笔直。最后，焊接后的铝导体性能也是一个重要指标，铝导体焊接后需要满足电阻性能以及拉力性能，如果焊接处铝导体不饱满，存在虚焊，那么会直接影响铝导体的电阻性能及拉力性能。

现有技术中用来焊接电缆的夹具分为两部分，分别夹持待焊接电缆的两端，所以现有技术采用在待焊接电缆两端的焊接夹具两部分增设冷却装置的方式进行冷却，用来保护焊接点附近的电缆绝缘。由于夹具是分别夹持待焊接处的两段电缆，所以在焊接中很容易出现大截面导体对中困难的情况，而且焊接后可能导体不直，性能不佳，同时由于对焊点的工艺要求较高，焊接难度较大，需要操作工人凭借工作经验进行操作，这就在一定程度上很难保证电缆焊接工艺质量的稳定性。

技术实现要素：

本发明的目的是解决现有技术的缺陷，设计一种用于焊接大截面铝导体电缆的带冷却夹具，分为上、下两部分分别带有冷却水道的夹具，且下夹具为一体式，焊接时导体对中效果好，降温快，同时通过焊点成型槽的设置实现降低焊接难度，并保证焊点质量稳定。

本发明是这样实现的：一种用于焊接大截面铝导体电缆的带冷却夹具，包括分别设有半圆弧形凹槽且相互配合的上夹具和下夹具，所述的半圆弧形凹槽的大小与电缆直径相匹配，其特征在于：所述的上夹具和下夹具分别采用铜夹具。所述的上夹具分为结构相同的左、右两部分，所述的上夹具和下夹具分别为中空结构，在上夹具左、右两部分夹具本体内部的中空结构形成与上夹具造型相配合的上冷却水道，在下夹具的夹具本体内部的中空结构形成与下夹具造型相配合的下冷却水道，所述的上冷却水道和下冷却水道伸出相应夹具本体外部处连接有水道接管，分别形成上进水口、上出水口、下进水口和下出水口，通过橡胶软管相互接通并连接至外部循环水泵，形成整体循环水路，所述下夹具的半圆弧形凹槽的中部设有成型槽，所述成型槽的深度大于半圆弧形凹槽的深度3～5mm，宽度为30～40mm。两段待焊接电缆的铝导体分别通过所述上夹具的左、右两部分固定于下夹具的两端，且对接处位于下夹具的中部，焊接材料通过焊接工具热熔于成型槽处形成焊点。

所述上夹具的底部设有螺杆，所述的下夹具上设有与所述螺杆配合的通孔，所述的上夹具的左、右两部分分别与下夹具的左、右两端通过螺杆和紧固螺母配合连接固定。

本发明的有益效果是：本发明采用大面积接触冷却水道设计，有很好的冷却效果，有效保护电缆绝缘在焊接过程中不会由于高温而出现损伤，同时，夹具在焊接时可以稳定固定待焊接电缆两端，并保证焊点处成型质量稳定，使焊接操作更方便，焊接后导体不弯曲，焊接后焊接处导体饱满，有较好的电阻性能。

附图说明

图1是本发明夹具的结构示意图。

图2是图1的俯视结构示意图。

图3是图1的侧视结构示意图。

图4是本发明夹具的工作状态结构示意图。

图中：1、上夹具；2、下夹具；3、成型槽；4、上冷却水道；5、下冷却水道；6、水道接管；7、紧固螺母；8、待焊接电缆；41、上进水口；42、上出水口；51、下进水口；52、下出水口。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

根据附图1～4，本发明为一种用于焊接大截面铝导体电缆的带冷却夹具，包括上夹具1和下夹具2，所述的上夹具1为分别设有半圆弧形凹槽的左、右两部分，所述的下夹具2也设有半圆弧形凹槽，上夹具1的左、右两部分分别与下夹具2的左、右两端通过螺杆和紧固螺母7连接固定，所述的螺杆固定于上夹具1的底部，所述的下夹具2上设有与所述螺杆配合的通孔。固定后上夹具1与下夹具2的半圆弧形凹槽相互配合，横截面呈与电缆外形和大小均相匹配的圆形，上夹具1的左、右两部分分别用于固定两段待焊接电缆8的铝导体部分。所述下夹具的半圆弧形凹槽的中部设有成型槽，所述成型槽的深度大于半圆弧形凹槽的深度3～5mm，宽度为30～40mm，在固定两段待焊接电缆8的铝导体后，进行焊接的材料通过焊接工具热熔于此处形成焊点。

所述的上夹具1和下夹具2分别为中空结构，在上夹具1左、右两部分夹具本体内部的中空结构形成与上夹具1造型相配合的上冷却水道4，在下夹具2的夹具本体内部的中空结构形成与下夹具2造型相配合的下冷却水道5，同时，所述的上冷却水道4和下冷却水道5伸出相应夹具本体外部连接有水道接管6，分别形成上进水口41、上出水口42、下进水口51和下出水口52，通过橡胶软管相互接通并连接至外部循环水泵，形成整体循环水路。

焊接时，先将两段待焊接电缆8铝导体部分分别通过模具切割成焊接所需形状后通过左、右两部分的上夹具1固定在下夹具2两端，同时，两段铝导体的对接点位于下夹具2中部，即保证焊点位于成型槽3内，由于成型槽3造型固定，不仅可以有效保证焊接饱满，而且可以保证多次焊接质量一致，提高焊接加工质量的稳定性，让焊接更饱满，保证铝导体原有电阻性能和拉力性能。

本发明采用熔点、导热系数均比铝高的铜作为夹具的材料制成，并配合弧形面的水冷设计，冷却水道与夹具造型匹配，使冷却水有较大的接触面，能很快的带走焊接时产生的热量，可以保证长时间不间断的焊接而电缆绝缘温度不会超出其允许最大温度。下夹具2上的成型槽3的设计可以方便电缆对中，且固定后电缆笔直，焊接时也不会移动，方便了焊接工作，也保证了焊接后电缆不弯曲。

技术特征：

技术总结
本发明为一种用于焊接大截面铝导体电缆的带冷却夹具，包括分别设有半圆弧形凹槽且相互配合的上夹具和下夹具，其特征在于：所述的上夹具分为结构相同的左、右两部分，所述的上夹具和下夹具分别为中空结构，分别形成上冷却水道和下冷却水道，所述的上冷却水道和下冷却水道伸出相应夹具本体外部处连接有水道接管，分别形成上进水口、上出水口、下进水口和下出水口，通过橡胶软管相互接通并连接至外部循环水泵，形成整体循环水路，所述的下夹具的中部设有成型槽，所述成型槽的深度大于半圆弧形凹槽的深度3～5mm，宽度为30～40mm。本发明采用弧形面的水冷设计，降温快，且成型槽设计方便电缆对中及后续焊接工作。

技术研发人员：王辉;何文明;瞿金山;李晓锋;傅喆
受保护的技术使用者：上海三原电缆附件有限公司
技术研发日：2018.12.14
技术公布日：2019.03.01