于柄 220V 24V 电热丝 行灯变压器 石电极 图1-3焊接电热丝断头示意图 锥形)。此电极用一绝缘架固定牢,并用导线(4mm2)和变压器 二次侧一端相连,另一电极用软线(4mm2)和变压器二次侧另 一端连接并用手柄引出。焊接时,电极不与被焊接的电热丝直接 接触,而是利用两个电极瞬间接触时的电弧将欲焊接的电热丝的 绞为绳状的顶部熔化成小球状而成。拉弧时间一般掌握在1~2s, 拉弧长度5~10m,拉弧时间和长度不易过长,拉弧点和被焊接 物(电热丝)相距3~5mm,并将被焊接的电热丝与固定电极间 隔2~3mm的距离,只要被焊接部位出现球状则被认为焊接成 功,不理想时,可反复焊接。焊接时可用普通太阳眼镜作为防 护。焊接后,将被焊接部位用云母片加以绝缘处理,电熨斗就可 以重新使用,寿命不减,同时亦可多次焊接。此法还可用于焊接 电烙铁、电褥子的电热丝。 矿井窄轨电气连接方法 目前,矿井(无瓦斯煤矿、硫铁矿等)电机车的馈电系统均 采用硅整流器把三相交流电整流为250V(275V)或550v(600V) 直流,然后送入接触网。电流由架空电车线经牵引电动机、回流 线(钢轨)回到整流器。由于架空电车线、钢轨的接头电阻的存 在,电能的损失是不可避免的,有时甚至是严重的,特别是钢轨 接缝电阻所损耗的电能。因大多数矿井电机车采用窄轨接缝的电 气连接,其做法一般是在接缝的两端跨接焊上一根钢质导体,甚 至只靠钢轨夹板来实现电气连接。这些导体有的是∮8mm~ 7
φ12mm圆钢,有的是中12.5mm~18.5mm废钢丝绳。这些做法 中所用材料的截面偏小,且连接中焊接工艺不良或连接导体本身 电阻太大,因而都不能降低接缝电阻。当所用材料展开长度为 500m,环境温度为25℃时,各种材料本身的电阻值各为: 8mm圆钢—0.00102602;10mm圆钢—0.0006579; 中12mm圆钢—0.0004569。 至于釆用中12.5m~φ18.5m废钢丝绳制作的连接线,根 据制造工艺的好坏和废绳的新旧程度,经实际测量电阻值在 0.002~0.019之间。 上述连接线本身没有一种能达到《煤矿安全规程》规定的电 阻值,再用它们做轨缝连接线,即使焊得再好,接缝电阻也是大 大超标的。加上列车运行时轨缝两端振动造成连接线断裂失效, 又未能及时补焊修复,均造成钢轨接缝电阻偏大。为了减小轨缝 连接电阻,使之达到《煤矿安全规程》规定的要求,应该采取以 下措施 (1)选用合适的连接导体材料,并且用两根相同的连接线, 平行并联焊在钢轨底脚上平面的两侧。连接线导体材料推荐选用 中12mm圆钢,下料长度500mm,最长不得超过526mm。单根导体 电阻值0.0053,两根并联电阻值0.00083缓冲弯曲率半 径R12,如图1-4(a)所示 R12 (b) 图1-4轨缝连接线示意图 (a)弯制形状;(b)施焊方法 (c)连接线焊接的位置 若选用中10m圆钢,每根展开长度(下料长度)不得超过 365mm
(2)改善焊接工艺,提高焊接质量。连接线每端施焊方法如 图1-4(b)所示,焊缝应均匀堆满,厚度不应小于3mm,以保 证足够的机械强度和合格的电阻值;同时为了更换钢轨夹板时不 需切断连接线,连接线焊接的位置可稍向轨脚外侧移一些,如图 1-4(c)所示(空心圆移至实心圆),保证有足够的空间以便于 更换夹板。 1-1-9铝线电机修理中的碳模电阻熔焊法 铝线电机在维修时通常采用的焊接方法是气焊(即氧一乙炔 火焰焊接),其缺点是:①极易烧坏邻近导线的绝缘;②火焰中 的水分和氢气易使被焊的铝产生气泡;③残留的焊剂及生成物 (K2O、Na2O)极易吸潮而形成强碱,对铝产生强烈的腐蚀;④ 对于较细的铝导线易造成晶粒粗大(过热)产生熔塌,甚至产生 过烧、接头脆断等现象。如果釆用碳模电阻熔焊法,就能比较容 易地解决上述问题。 (1)碳模电阻熔焊的原理及特点。电阻熔焊的热量是焦耳热。 根据焦耳定律可知,产生热量的要素是焊接电流、焊接电阻和焊 接时间。碳模电阻熔焊中碳模是石墨制成的,其电阻则是焊接电 阻的主要组成部分,电阻的大小和热量的分布又取决于碳模的形 状以及尺寸。所以,在制造碳模时为了提高模的温度除选择电阻 率大、散热差、密度轻、比热小的材料外,减小焊接处碳模的导 电截面积是最为有效的办法,这也是将碳模设计为瓶状的原因。 碳模熔焊有很多优点:在模内易形成焊头并可调整焊接处的 截面使焊头具有足够的机械强度和电气强度;不要焊剂及填充 料,可防止化学腐蚀;工艺设备简单,碳模可任意角度施焊,易 于掌握。 (2)焊接设备及控制。如图1-5所示,主要设备由控制开 关SA、熔断器FU、接触器KM、焊接变压器T、脚踏开关SB、 线夹、模夹等组成。焊接变压器的容量不小于2.5kVA,一次侧 220V、二次侧4~10V,可通过改变二次绕组匝数而改变输出电
导线 流。变压器的外特性为微陡降, 线夹通过增大一、二次绕组的间距和 少一是起减小高度而获得;这样可起到稳 定焊接电流的作用。当被焊接导 线的规格较多时,变压器一次侧 可根据实际需要抽头,组成多级 图1-5瓶模焊接设备 输出。焊接时间由脚踏开关SB 及控制示意图 控制。 (3)焊接操作过程。 1)对于用氧化铝作绝缘、直径小于1.2mm的铝线可用浓度 为10%~15%、温度为50~70℃的NaOH溶液进行10~20min的 清洗;对于较粗的漆包线或玻璃丝包线可以用电工刀小心地刮削 使焊接部分的导线全部露出金属的光泽。 2)将清理好的铝导线相互扭紧并剪齐端面。 3)调整焊接电流,使焊接时间掌握在6s左右。 4)用线夹夹于距导线端头25mm左右处,将导线插入模底, 略微施压力压紧。 5)接通电源进行焊接,当熔化到要求的焊接截面后,先停 电,稍冷却后便可将焊头从模中移出 表1-1所示为手工碳模电阻熔焊的规范(双根)。 表1-1 手工碳模电阻熔焊的规范(双根) 线径(mm) 焊接功率 焊接时间 截面(mm2) (kvA) 0.74~1.08 0.17~0.43 0.43-0.916 4-6 1.20~1.56 0.48~0.65 1.131~1.911 168~2.0 2.22~3.2 087~1.1 6~8 .8X3.15 2.3 5,67 10
(4)焊例:①扁铝线规格3.2×1.76m(双根);②瓶模尺 寸与温度分布如图1-6所示;③工艺参数:焊接功率为 2.26kVA(电流为395~420A、电压为5.8V),焊接时间为6 8s;④焊头形状如图1-7所示;⑤焊接质量与原导线相比较, 抗拉强度大于原导线的85%,电阻偏差与180°弯曲均与原材料 相近。 R3 中10 图1-6瓶模尺寸与温度分布图 该例电机检修后经现场运行证明一切均正常。同时实践证 明,此法还可以对搪锡的铜导线进行铝一铜钎焊。 为了省去制模工序,对较细铝 线也可釆用柱式模间接加热熔焊, 如图1-8所示。 (5)碳模隔离熔焊。该焊法是 图1-7并焊焊头 对前述焊法的补充。凡前述焊法能 形状示意图 施焊的导线采用该焊法均能施焊, 而且还可以实现槽口中导线的对接焊,其焊法如下: 1)焊接原理与温度分布图如图1-9所示。 2)设备除焊钳外,其他参见图1-5所示