电力线路连接用叉形终端连接头结构

　　该终端连接头主要应用于架空输电线路、配电线路的绝缘子串与杆塔横担、导线端的铰接连接场景，也可用于户外配电设备的拉杆传动铰接部位，承担线路运行过程中的机械载荷传递，同时适配线路在风偏、温度形变下的小角度转动需求，避免连接部位出现应力集中导致的结构断裂。从结构功能来看，上部的双叉耳结构是核心铰接承载部位，两个同轴的通孔用于穿装铰接销轴，孔壁做了圆角过渡处理，能够分散销轴传递的剪切力与挤压力，双叉耳的间距经过匹配设计，既保证铰接时与对接耳片的配合间隙控制在合理范围，避免运行过程中出现过大的窜动磨损，又预留了足够的安装操作空间，方便销轴穿装与开口销的锁止作业。

　　下部的圆柱杆体是载荷传递的主体段，杆体底部的凸缘结构用于与配套的金具压接或者螺纹连接，凸缘的直径略大于杆身，能够在压接或者装配到位后形成轴向限位，防止连接部位出现轴向窜脱。设计过程中首先明确了铰接部位的载荷边界，按照线路运行中可能出现的最大覆冰载荷、风载荷组合工况，核算叉耳部位的拉伸强度与孔壁挤压强度，叉耳的厚度取值在满足强度要求的前提下，尽可能控制整体重量，避免给连接端带来额外的垂向载荷。双叉耳的内侧面与外侧面都做了拔模斜度处理，既适配金属模锻的成型工艺要求，减少成型后的切削加工量，也能降低应力集中系数，避免叉耳根部在交变载荷下出现疲劳裂纹。

　　铰接孔的同轴度公差控制在0.1mm以内，保证销轴穿装后不会出现别卡现象，转动过程中孔壁受力均匀，不会出现单侧过度磨损的问题。下部杆身与上部叉耳的连接部位做了大圆弧过渡，避免截面突变带来的应力集中，过渡圆弧的半径经过反复校核，在不影响相邻部件安装空间的前提下尽可能取大值，提升连接部位的疲劳寿命。安装边界方面，上部双叉耳的外侧宽度决定了对接耳片的最大允许厚度，铰接孔的直径匹配常用的电力金具销轴规格，下部杆身的直径与长度适配常规的压接式金具连接套管，底部凸缘的外径与压接套管的内径形成间隙配合，装配时能够快速定位，压接后凸缘能够卡在套管端部，承受轴向的拉力载荷。

　　实际应用中，该类接头需要长期暴露在户外环境中，结构表面没有多余的凹槽与缝隙，能够减少雨水、灰尘的积存，降低锈蚀的概率，铰接部位的间隙设计也考虑了锈蚀后的转动余量，即使长期运行出现轻微锈蚀，也不会出现铰接锁死的情况，保证线路在温度变化、风偏作用下能够正常释放形变应力。在三维建模过程中，所有的圆角、倒角特征都按照实际加工工艺要求设置，没有出现工艺无法实现的尖锐内角，杆身与叉耳的连接部位的曲面过渡做了连续性处理，在进行有限元强度校核时，网格划分能够在过渡部位获得更好的网格质量，得到更贴近实际工况的应力计算结果。