一種電推式機(jī)構(gòu)彈簧安裝工具應(yīng)用研究

黃小衛(wèi)

（珠海供電局變電管理所，廣東 珠海519000）

1 研究背景

對(duì)目前變電站中較為常用的GW-16型隔離開關(guān)而言，其內(nèi)部的壓緊彈簧隨著使用年限的增加，可能會(huì)出現(xiàn)疲勞甚至斷裂的情況，影響隔離開關(guān)的正常運(yùn)行，給電力系統(tǒng)埋下一定的安全隱患[1-2]。因此，檢修人員需要時(shí)常對(duì)隔離開關(guān)彈簧進(jìn)行維護(hù)檢修，并在彈簧出現(xiàn)缺陷時(shí)及時(shí)進(jìn)行更換、安裝作業(yè)[3-4]。

傳統(tǒng)的機(jī)構(gòu)彈簧安裝手段是使用起吊工具拉開彈簧，再安裝到機(jī)構(gòu)箱內(nèi)，這種安裝方案不但費(fèi)時(shí)費(fèi)力、效率低下，同時(shí)存在一定的安全風(fēng)險(xiǎn)，如果安裝工作進(jìn)展緩慢，還會(huì)影響送電時(shí)間，進(jìn)而影響電力系統(tǒng)的持續(xù)性、穩(wěn)定性[5]。目前市面上暫時(shí)沒有針對(duì)隔離開關(guān)機(jī)構(gòu)彈簧的專用安裝工具[6]，因此，本文設(shè)計(jì)了一種電推式機(jī)構(gòu)彈簧安裝工具，該裝置利用電推機(jī)構(gòu)取代傳統(tǒng)手工操作，維修人員在安裝彈簧時(shí)，裝置可以通過編碼電機(jī)的推動(dòng)自動(dòng)拉開彈簧，然后安裝到機(jī)構(gòu)箱內(nèi)，操作簡(jiǎn)單快速。一方面能協(xié)助工作人員快速完成安裝任務(wù)；另一方面，可以提高更換、安裝作業(yè)質(zhì)量，避免傳統(tǒng)手工安裝操作失誤帶來(lái)的設(shè)備安裝缺陷。

2 裝置結(jié)構(gòu)

裝置整體結(jié)構(gòu)如圖1所示，裝置整體為長(zhǎng)方形小型機(jī)體結(jié)構(gòu)，其組成部件有鋰離子動(dòng)力電池、控制電路、蝸桿減速機(jī)、編碼電機(jī)、機(jī)電外殼、插銷、提手、快速釋放手柄、上鉤、下鉤、滑塊、直線導(dǎo)軌、螺桿、回零開關(guān)、顯示屏、控制按鈕等。

在裝置內(nèi)部，有上鉤和下鉤用以固定彈簧，其中，上鉤可用插銷加以固定位置，下鉤與滑塊連接，滑塊可由螺桿進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，在直線導(dǎo)軌上滑動(dòng)，從而帶動(dòng)彈簧的拉伸；在直線導(dǎo)軌的最下端，有回零開關(guān)，裝置開機(jī)時(shí)，滑塊自動(dòng)調(diào)整到回零開關(guān)位置并觸發(fā)裝置坐標(biāo)調(diào)零；在裝置外部有提手以方便維修人員隨身攜帶，快速釋放手柄用于彈簧安裝到位后改變彈簧彎曲方向。

裝置底部機(jī)電外殼內(nèi)的電氣結(jié)構(gòu)如圖2所示，裝置自帶鋰離子動(dòng)力電池作為能量來(lái)源，同時(shí)配備了編碼電機(jī)和蝸桿減速機(jī)，其中編碼電機(jī)可以記錄電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)，以此反映上、下鉤之間張開的距離，蝸桿減速機(jī)的作用是降低轉(zhuǎn)速，增加轉(zhuǎn)矩，在斷電情況下，蝸桿減速機(jī)會(huì)自動(dòng)鎖定，并不會(huì)導(dǎo)致電機(jī)倒轉(zhuǎn)。

圖2 裝置底部電氣結(jié)構(gòu)

如圖3所示，在裝置底部還有顯示屏用于顯示和設(shè)定運(yùn)行坐標(biāo)，還有控制按鈕用于輸入坐標(biāo)并控制裝置運(yùn)行。

圖3 裝置底部顯示屏及按鈕

在使用時(shí)，檢修人員可首先將上鉤用插銷固定，再將彈簧兩頭套入上、下鉤，通過外部顯示屏及按鈕設(shè)定運(yùn)行坐標(biāo)，之后啟動(dòng)裝置，待彈簧安裝到位后，拔出插銷，旋轉(zhuǎn)裝置外部快速釋放手柄，即可改變彈簧彎曲方向，使彈簧自動(dòng)滑向安裝的位置。

3 技術(shù)特點(diǎn)

本文設(shè)計(jì)的電推式機(jī)構(gòu)彈簧安裝工具具備以下技術(shù)特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)：①機(jī)體內(nèi)部設(shè)有編碼電機(jī)驅(qū)動(dòng)的螺桿，并通過螺桿牽引滑塊運(yùn)動(dòng)，從而自動(dòng)拉開彈簧，整個(gè)操作為電動(dòng)操作，無(wú)需人手進(jìn)行推拉；②裝置底部除了編碼電機(jī)之外，還有蝸桿減速機(jī)，既可保證彈簧拉伸位置的精確控制，又能防止裝置在失電情況下出現(xiàn)倒轉(zhuǎn)故障；③裝置內(nèi)部設(shè)有上、下兩鉤，其中上鉤在彈簧拉伸時(shí)固定，下鉤則是在滑塊牽引下直線運(yùn)動(dòng)，配合編碼電機(jī)記錄電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)，從而可以計(jì)算彈簧此時(shí)的拉伸位置；④裝置外部設(shè)置有顯示屏及操作按鈕，檢修人員只需利用按鈕設(shè)置運(yùn)行坐標(biāo)即可實(shí)現(xiàn)彈簧的一鍵安裝；⑤裝置外部配備有提手，方便了維修人員的隨身攜帶，且快速釋放手柄和插銷均位于提手上部，因此，維修人員在進(jìn)行插銷拔出或旋轉(zhuǎn)快速釋放手柄操作時(shí)，也較為方便快捷。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文研制了一種電推式機(jī)構(gòu)彈簧安裝工具用于實(shí)現(xiàn)隔離開關(guān)內(nèi)部彈簧的快速安裝工作。與傳統(tǒng)安裝方案相比，裝置利用電推式機(jī)構(gòu)完成彈簧的拉伸，無(wú)需人手進(jìn)行推拉。不但降低了實(shí)際操作中存在的安全風(fēng)險(xiǎn)，縮短勞動(dòng)時(shí)間，同時(shí)優(yōu)化了彈簧安裝工作的操作過程，提升了企業(yè)的時(shí)間效益。電推式機(jī)構(gòu)彈簧安裝工具一方面填補(bǔ)變電檢修方面缺乏專用輔助工具的空白；另一方面，規(guī)范了現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備檢修工作的開展，有效掌控了現(xiàn)場(chǎng)工作的安全，提高了工作效率，減少了設(shè)備附件的損壞，提升了企業(yè)的時(shí)間效益，保證了相關(guān)電力檢修工作的有效進(jìn)行。