一种配电线路铁塔方便扳手的设计研究

余启育 廖卫平 朱业华

摘要：传统扳手在紧固螺栓螺母时，由于扳手头和螺母的几何约束关系使其无法在狭小的空间中使用，给配电线路铁塔施工带来诸多不便。基于此，提出研制一种配电线路铁塔方便扳手，可根据螺母不同安装位置适时调整扭矩，实现连续操作。该新型扳手结构简单，方便携带，适用范围广，有效提高了工作效率。

关键词：扳手;配电线路铁塔;扭矩;狭小空间操作

1    项目背景

在配电线路铁塔施工现场，由于配电线路配件如金具、横担、绝缘子等规格多样化，因此螺母的安装位置和规格也多种多样。如图1所示，传统的扳手头部采用圆形设计，在紧固螺母时，由于几何约束的关系，扳手头与螺纹紧固件一起转动。当处于狭小空间内时，传统的扳手在转过一定角度后，由于周边螺栓的阻碍，需要重新卸下套到螺纹紧固件后再开始紧固。如此反复操作才可将螺母紧固，无法快速完成螺栓的紧固施工，严重影响工作效率。原来的做法是在扳手头中增加一个棘轮机构来实现回程空旋，棘轮扳手的扳手头体积较大，由于空间限制不适用于空间狭小的场合，因此并不能实际解决问题。加上螺母规格多种多样，还需携带多规格的扳手，给工器具准备工作带来很多不便。且传统的扳手柄为固定长度，存在使用空间受限的缺点。因此，使用传统的扳手在配电线路铁塔紧固螺母时存在诸多不便。

2    项目方案与实施

基于上述问题，为了在狭小空间内实现可连续紧固螺母，从扳手原理出发，本文提出了研制一种新型配电线路铁塔方便扳手及与其配套的磁性底座。该新型扳手可以在狭小的空间内固定螺栓螺母，并且可调节力矩，使得操作更加便捷。磁性底座用于固定螺栓。

如图2所示，新型配电线路铁塔方便扳手由4个零部件组成，分别为摇把手柄1、摇臂部件2、套筒部件3、防脱部件4。其主要是通过套筒部件套入线路铁塔螺栓的螺母中，在起始阶段可以缩短摇臂部件来快速转动螺母，最后滑动摇臂部件调整拧螺母的力矩大小以达到所需的力矩长度。因套筒与手柄连接段距离螺母与螺栓有一定的高度，在固定过程中不存在受其他螺栓、螺母阻碍的情况，因而实现了能在狭小的空间内固定螺栓与螺母的目的。通过调节套筒跟手柄的距离可达到调节力矩的作用，当所需力矩较小时，缩短套筒跟手柄的距离，可快速摇动手柄以加快螺母的固定，而当所需力矩较大时，拉开套筒跟手柄的距离，可使螺母的受力更大，避免因螺母受力较小而达不到拧紧的状态。摇把手柄可以翻转，以便对应不同的螺栓规格。

如图3所示，与新型配电线路铁塔方便扳手配套的磁性底座由套筒底座5和开关式磁力座6组成。套筒底座开有两个不同规格的螺栓套筒孔，可用于不同规格的螺栓。打开开关式磁力座的开关可以将磁性底座吸附在铁塔上，从而将螺栓固定在铁塔上，拧动螺栓的螺母时，不需要通过用普通板手固定螺栓尾端，使得操作更加便捷，更加符合人体工程学。

3    应用效果分析

3.1    新型扳手的优点

新型配电线路铁塔扳手可根据线路铁塔上螺母的安装位置的不同，通过调节套筒和手柄的距离，同时根据螺母的型号选择相应的螺栓套筒孔，然后对螺母进行紧固，从而验证了设计的可行性。相比传统的扳手，新型扳手的优点主要表现在：

（1）作业方便。新型扳手扭距可调节，具有灵活性，当在狭小空间紧固螺母时，不受操作空间限制，不需要经常调整扳手的位置，适用范围更广，有效提高了工作效率。

（2）携带方便。适用于多种规格的螺母，每个螺栓套筒孔相当于一个专用扳手，可根据配电线路铁塔螺母规格和位置的不同，选择不同规格的螺栓套筒孔和力矩。减少了携带工器具的数量，亦减轻了配网作业人员的劳动强度。

（3）造价低。该装置制作简单，材料采购完成后，只需要人工焊接，支出少量焊接费用即可。

3.2    新型扳手的实际应用

新型配电线路铁塔扳手拆装方便，已在台山供电局基建施工现场开展试点使用。根据配电线路现场铁塔螺栓和螺母的型号、安装位置的不同，选择合适的螺栓套筒孔，同时调节扳手的扭动力矩，进行螺母紧固。新型扳手具备非常好的灵活性，适用于多场景10 kV配电线路金具、横担螺母空间位置，装拆方便，减少了配电线路铁塔施工安装时间，提高了10 kV配电线路供电可靠性，在减少携带工具数量的同时，也提高了配电线路施工作业的工作效率，降低了用电客户的停电时间，提高了用电客户的经济效益。

4    结语

本文分析了传统扳手和棘轮扳手存在的弊端，提出了新型配电线路铁塔方便扳手的设计准则，阐述了其工作原理和结构，并进行了螺纹紧固件的装配试验，证明了其实用性。新型配电线路铁塔方便扳手不受周围其他障碍物的影响，能在狭小的空间内固定螺栓与螺母，也能调节力矩，成功地解决了传统扳手存在的不足，适用范围广，操作轻便，大大提升了工作效率，具有现实的应用价值，推广前景广阔。

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收稿日期：2019-11-15

作者简介：余启育（1974—），男，广东台山人，高级工程师，研究方向：配网规划与运行控制。