一种水冷电缆用接头及采用该接头的短网结构

摘要

本发明公开了一种水冷电缆用接头，包括外套管、设置于外套管内部的联接套，联接套与外套管间还设置有一旋转套，外套管、旋转套以及联接套为同心设置，且旋转套与所述联接套间为相对转动设置；导电横臂在转动时，将转动作用力通过连接排传递给联接套，联接套相对旋转套转动。在实际运作时，使水冷电缆的接头在炉盖和导电横臂旋转时能随其发生旋转，水冷电缆不发生扭转或仅产生小角度的扭转，使电缆承受的扭矩最小化，从而提升该水冷电缆的使用寿命，提高冶金、炼钢的整体效率。

权利要求

1.一种水冷电缆用接头，所述接头设置于水冷电缆的两端，分别用于连接电弧炉变压器的母线束以及导电横臂，其特征在于，所述接头包括外套管、设置于所述外套管内部的联接套，所述联接套前端伸出有连接排，所述连接排接所述导电横臂，所述联接套的后端固定连接导线，与母线束连接；

所述联接套与所述外套管间还设置有一旋转套，所述外套管、旋转套以及联接套为同心设置，且所述旋转套与所述联接套间为相对转动设置，形成旋转接头；

导电横臂在转动时，将转动作用力通过连接排传递给联接套，联接套相对旋转套转动。

2.根据权利要求1所述的水冷电缆用接头，其特征在于，所述联接套与旋转套间为紧密配合设置。

3.根据权利要求1所述的水冷电缆用接头，其特征在于，所述联接套与所述旋转套间设置有至少一个密封圈，所述联接套或旋转套上成型有放置该密封圈的凹槽。

4.根据权利要求3所述的水冷电缆用接头，其特征在于，所述密封圈为对称设置在旋转套两端部的两个。

5.根据权利要求1所述的水冷电缆用接头，其特征在于，所述接头端部还设置有用于压紧固定旋转套的压盖，所述压盖固定设置于所述联接套上，并随所述联接套同步转动。

6.根据权利要求5所述的水冷电缆用接头，其特征在于，所述压盖与所述旋转套的接触处设置有避免转动时卡阻的摩擦片。

7.根据权利要求6所述的水冷电缆用接头，其特征在于，所述摩擦片材质为金属石墨。

8.根据权利要求1所述的水冷电缆用接头，其特征在于，联接套中心位置处还设置有连接轴，所述连接轴的末端还套设有支撑弹簧，所述导线均布于所述支撑弹簧的周边上。

9.根据权利要求1所述的水冷电缆用接头，其特征在于，所述外套管采用合成橡胶制成。

10.一种用以提供电弧炉热能的短网结构，其特征在于，所述水冷电缆与电弧炉变压器二次引线上端的母线束、导电横臂上的导电铜管及石墨电极一并构成所述短网结构，所述水冷电缆具有权利要求1-9任一项所述的接头。

说明书

一种水冷电缆用接头及采用该接头的短网结构

技术领域

[0001] 本发明属于水冷电缆的结构设计技术领域，具体涉及一种水冷电缆用接头及采用该接头的短网结构。

[0002]

背景技术

[0003] 大截面水冷电缆是电弧炉和钢包精炼炉的重要部件。用于将电弧炉变压器降压后通过导电铜管的强大电流传导到导电横臂上。该水冷电缆芯部为铜绞线，铜绞线的两端配有接头，铜绞线的外部套有胶管，工作电流高达数万安。

[0004] 如图1所示，是水冷电缆应用于短网的结构示意图。主要涉及电炉变压器及其上部的母线束、与母线束及导电横臂相连用于电力传输和机械移动的水冷电缆，以及与导电横臂另一端夹连的用于产生高电流电弧放电的石墨电极。当工作时电缆内通入一定压力的冷却水。电弧炉在加料时炉盖旋开，加料后旋回，旋转角为60度-85度，此时导电横臂和电极立柱同炉盖一起旋转。在这个过程中，水冷电缆也相应扭转了60度-85度。尤其是双工位的钢包精炼炉在工位变换时水冷电缆也要做类似的扭转。传统大截面水冷电缆结构的缺点是：水冷电缆的接头与胶管扣压在一起，当炉盖和导电横臂旋转时电缆胶管受扭力，易造成漏水，寿命低；而且胶管受扭力变形，胶管的通水截面面积减少，减少了冷却水的流量，影响电缆的冷却。特别是当前电炉向大型化发展，电缆直径大，冷却水压力增高，上述缺点更为明显。

[0005] 此外，以该水冷电缆为主的电弧炉加热装置，加工安装比较繁琐，现有使用寿命相对较短的水冷电缆维护难度较大，对冶金、炼钢的效率影响深远。

[0006] 因此，鉴于以上问题，有必要提出一种新型水冷电缆接头，通过将该接头设置成可相对外部套管旋转的形式，在实际运作时，使水冷电缆的接头在炉盖和导电横臂旋转时能随其发生旋转，水冷电缆不发生扭转或仅产生小角度的扭转，使电缆承受的扭矩最小化，从而提升该水冷电缆的使用寿命。

[0007]

发明内容

[0008] 有鉴于此，本发明提供了一种水冷电缆用接头及采用该接头的短网结构，通过将该接头设置成可相对外套管旋转的形式，在实际运作时，使水冷电缆的接头在炉盖和导电横臂旋转时能随其发生旋转，水冷电缆不发生扭转或仅产生小角度的扭转，使电缆承受的扭矩最小化，从而提升该水冷电缆的使用寿命。

[0009] 根据本发明的目的提出的一种水冷电缆用接头，所述接头设置于水冷电缆的两端，分别用于连接电弧炉变压器的母线束以及导电横臂，所述接头包括外套管、设置于所述外套管内部的联接套，所述联接套前端伸出有连接排，所述连接排接所述导电横臂，所述联接套的后端固定连接导线，与母线束连接；所述联接套与所述外套管间还设置有一旋转套，所述外套管、旋转套以及联接套为同心设置，且所述旋转套与所述联接套间为相对转动设置，形成旋转接头；
导电横臂在转动时，将转动作用力通过连接排传递给联接套，联接套相对旋转套转动。

[0010] 优选的，所述联接套与旋转套间为紧密配合设置。

[0011] 优选的，所述联接套与所述旋转套间设置有至少一个密封圈，所述联接套或旋转套上成型有放置该密封圈的凹槽。

[0012] 优选的，所述密封圈为对称设置在旋转套两端部的两个。

[0013] 优选的，所述接头端部还设置有用于压紧固定旋转套的压盖，所述压盖固定设置于所述联接套上，并随所述联接套同步转动。

[0014] 优选的，所述压盖与所述旋转套的接触处设置有避免转动时卡阻的摩擦片。

[0015] 优选的，所述摩擦片材质为金属石墨。

[0016] 优选的，联接套中心位置处还设置有连接轴，所述连接轴的末端还套设有支撑弹簧，所述导线均布于所述支撑弹簧的周边上。

[0017] 优选的，所述外套管采用合成橡胶制成。

[0018] 一种用以提供电弧炉热能的短网结构，所述水冷电缆与电弧炉变压器二次引线上端的母线束、导电横臂上的导电铜管及石墨电极一并构成所述短网结构，所述水冷电缆具有接头。

[0019] 本发明公开了一种水冷电缆用接头，包括外套管、设置于外套管内部的联接套，联接套与外套管间还设置有一旋转套，外套管、旋转套以及联接套为同心设置，且旋转套与联接套间为相对转动设置；导电横臂在转动时，将转动作用力通过连接排传递给联接套，联接套相对旋转套转动，形成旋转式接头。在实际运作时，使水冷电缆的接头在炉盖和导电横臂旋转时能随其发生旋转，水冷电缆不发生扭转或仅产生小角度的扭转，使电缆承受的扭矩最小化，从而提升该水冷电缆的使用寿命，提高冶金、炼钢的整体效率。

[0020] 此外，通过将旋转套与联接套紧密配合，并在二者之间设置密封圈，在保证水冷电缆密封性的同时，又保证了接头处的转动。

[0021]

附图说明

[0022] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0023] 图1为水冷电缆接头处的结构示意图。

[0024] 图2为水冷电缆接头处A-A的剖视图。

[0025] 图3为将该接头应用于短网结构上的示意图。

[0026] 图中的数字或字母所代表的相应部件的名称：1、接头  2、导电横臂  3、水冷线缆
11、外套管  12、联接套  13、连接排  14、导线  15、旋转套  16、密封圈  17、压盖  
18、摩擦片  19、支撑弹簧  20、连接轴  21、紧固螺钉

具体实施方式

[0027] 现有技术中电弧炉在加料时炉盖旋开，加料后旋回，旋转角为60度-85度，此时导电横臂和电极立柱同炉盖一起旋转。在这个过程中，水冷电缆也相应扭转了60度-85度。尤其是双工位的钢包精炼炉在工位变换时水冷电缆也要做类似的扭转。传统大截面水冷电缆结构的缺点是：水冷电缆的接头与胶管扣压在一起，当炉盖和导电横臂旋转时电缆胶管受扭力，易造成漏水，寿命低；而且胶管受扭力变形，胶管的通水截面面积减少，减少了冷却水的流量，影响电缆的冷却。特别是当前电炉向大型化发展，电缆直径大，冷却水压力增高，上述缺点更为明显。

[0028] 本发明针对现有技术的不足，提供了一种水冷电缆用接头及采用该接头的短网结构，通过将该接头设置成可相对外部套管旋转的形式，在实际运作时，使水冷电缆的接头在炉盖和导电横臂旋转时能随其发生旋转，水冷电缆不发生扭转或仅产生小角度的扭转，使电缆承受的扭矩最小化，从而提升该水冷电缆的使用寿命。

[0029] 下面将通过具体实施方式对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0030] 请参见图1、图2，如图所示，一种水冷电缆用接头，接头设置于水冷电缆3的两端，分别用于连接电弧炉变压器的母线束以及导电横臂2，接头1包括外套管11、设置于外套管11内部的联接套12，联接套12前端伸出有连接排13，连接排13接导电横臂2，联接套12的后端固定连接导线14，实现与母线束连接。

[0031] 联接套12与外套管11间还设置有一旋转套15，外套管、旋转套以及联接套为同心设置，且旋转套15与联接套12间为相对转动设置，这样就形成了具有旋转接头的水冷电缆，用于缓冲水冷电缆在跟随炉盖移动时巨大的扭矩损耗。

[0032] 其中，连接排材质为紫铜（Tu1），通过机械加工成所需尺寸，与电缆钎焊连接，工作表面镀银，连接简单可靠，且接头内有水冷却。

[0033] 导电横臂2在转动时，将转动作用力通过连接排13传递给联接套12，联接套12相对旋转套15转动。在转动时，旋转套固定于外套管上固定不动，联接套随导电横臂转动，因此，外套管不会出现扭转问题，避免出现水冷线缆的扭曲变形破坏，保证线缆的使用寿命，同时避免出现密封不良问题，避免出现漏水。

[0034] 联接套12与旋转套15间为紧密配合设置。

[0035] 优选的，联接套12与旋转套15间设置有至少一个密封圈16，联接套12或旋转套15上成型有放置该密封圈的凹槽（未示出）。通过密封圈的设置，进一步的保证联接套与旋转套间配合的紧密性，避免漏水。通过设置密封圈既能保证旋转灵活，又有高效的密封性。

[0036] 其中，密封圈为对称设置在旋转套两端部的两个。除此之外还可设置3、4、5或多个密封圈，且密封圈的设置位置不做限定。

[0037] 接头端部还设置有用于压紧固定旋转套的压盖17，压盖17通过紧固螺钉21固定设置于联接套12上，并随联接套12同步转动。压盖用以限定旋转套的位置，避免旋转套出现窜动。旋转套的另一端通过联接套限定。

[0038] 压盖17与旋转套15的接触处设置有避免转动时卡阻的摩擦片18。同样在旋转套的另一端与联接套接触处也设置有摩擦片18。

[0039] 摩擦片材质为金属石墨，确保转动时不卡阻。

[0040] 联接套12中心位置处还设置有连接轴20，连接轴20的末端还套设有支撑弹簧19，导线14均布于支撑弹簧19的周边上。支撑弹簧采用不锈钢制成，可有效地降低电缆上的应力，逐渐分布弯曲应力，还可以阻尼电缆的震荡并且使冷却水合理循环。通过将导线合理布置，电流分布均匀，提高了电流密度，使导体得到有效地利用。

[0041] 优选的，外套管采用合成橡胶制成。

[0042] 参见图3，如图所示，本发明还公开了一种用以提供电弧炉热能的短网结构，水冷电缆与电弧炉变压器二次引线上端的母线束、导电横臂上的导电铜管及石墨电极一并构成所述短网结构，水冷电缆具有上述可旋转的接头。

[0043] 本发明的主要特征体现为该水冷电缆在其与导电横臂的导电铜管相接的一端设有基于自润滑轴套的旋转接头，用于缓冲水冷电缆在跟随炉盖移动时巨大的扭矩损耗。

[0044] 当短网结构整体装接完毕后，在水冷电缆中通冷却水进行冶金或炼钢作业时，如需旋开炉盖时，则旋转接头与电缆轴芯的铜绞线将发生无阻力或阻力可忽略的相互转动，从而使得水冷电缆在移动时，旋转接头的作用使得电缆没有得到扭曲、破坏，从而提高了水冷电缆进行低阻抗电力传输的稳定性以及水冷电缆本身的使用寿命，进而提高了炼钢、冶金的整体工作效率。

[0045] 本发明公开了一种水冷电缆用接头，包括外套管、设置于外套管内部的联接套，联接套与外套管间还设置有一旋转套，外套管、旋转套以及联接套为同心设置，且旋转套与所述联接套间为相对转动设置；导电横臂在转动时，将转动作用力通过连接排传递给联接套，联接套相对旋转套转动。在实际运作时，使水冷电缆的接头在炉盖和导电横臂旋转时能随其发生旋转，水冷电缆不发生扭转或仅产生小角度的扭转，使电缆承受的扭矩最小化，从而提升该水冷电缆的使用寿命，提高冶金、炼钢的整体效率。

[0046] 此外，通过将旋转套与联接套紧密配合，并在二者之间设置密封圈，在保证水冷电缆密封性的同时，又保证了接头处的转动。

[0047] 对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。