多功能套筒工具主要措施及應用前景研究

云南電網有限責任公司瑞麗供電局 趙陸軍 賈長山 李 杰 曉 貴 倪燕林

電力工作人員為完成日常對供電線路的維護檢修工作，經常會隨身攜帶各式各樣的絕緣安全用具與電工設備，而多功能套筒工具就是電力工作人員使用頻率最高的一種扳手類工具。從電力維保工作經驗實際來分析，并不是所有的配電設備安裝環境都是空曠的外界環境，經常會出現拆裝部位空間狹小、或按照位置較為隱蔽的螺母部件，而傳統的梅花扳手難以在有限的特殊空間內進行操作，需要一種多功能組合扳手工具即多功能套筒。

1 多功能套筒的操作方法及保養檢修

多功能套筒工具的應用十分廣泛，當配電設備的螺帽是呈凹陷狀位于機蓋平面以內、或配電設備的安裝處螺母位置可作業空間十分狹小、傳統梅花扳手難以處理螺帽螺柱時，就可利用多功能套筒工具進行擰轉螺母了。多功能套筒是一種組合扳手工具，它是由荊輪扳手、萬向接頭、接桿及各種接頭的套筒組合而成。多功能套筒工具的套筒頭是與螺母、螺帽接觸的部位，表面呈內凹的六邊形或十二變型圖案，使用時將套筒頭與接桿進行連接后，便可用于套入螺帽了，而后在接桿手柄處施加外力，就能夠利用杠桿原理將不好旋擰的螺栓或螺母擰松或上緊了。

在電力工作人員將套筒頭套在螺帽或螺母上前應先試探性地前后活動手柄，檢查套筒與螺母尺寸是否是符合對應的，套筒頭是否與螺母充分套緊。確認套筒頭套緊、活動手柄無松動空間方可進行旋擰操作。若手柄存在可活動空間，說明套筒頭與螺帽螺母連接還存在較大縫隙，主要有兩個方面因素：一是套筒尺寸不符，六邊形內凹空間大于螺帽或螺母的尺寸；二是套筒套入位置不對，未與螺母螺帽充分結合。若未套緊螺帽進行旋擰操作，則可能導致兩方面問題：一是容易損傷螺釘螺母，造成扭斷或扭彎；二是套筒松動容易脫力使工作人員傷手或身體失衡，尤其是登高作業時易釀成安全隱患。若是使用由扳手體、活動鉗口套筒和蝸桿連接而成的通用扳手時，調整開口時也是如此，要確保開口與螺紋尺寸一致，但切記不能使用大開口尺寸的活動扳手套筒去旋擰小尺寸的螺母，避免因扭矩過大致使螺母變形的問題。

應用多功能套筒工具時還應注意的問題是對手柄施加外力的方式，在實際操作中應用回拉的方式將扳手柄拉向電力工作人員作業方向，盡量不要推柄，要使固定鉗口受到的力始終垂直于螺栓縱線，這樣才能不使螺母螺栓活動時受到不均勻的受力，偏離螺紋的軌道造成卡死現象[1]。從以往對電力維保工作人員的作業檢查情況來看，在使用多功能套筒工具時主要有兩個多發的違規操作問題：一是扳手手柄接長的長度隨意性較大，很容易脫力傷手，影響作業安全，也容易造成螺母斷裂；二是經常將套筒工具用作錘擊用途，使套筒連接桿部發生輕微形變，后續使用時旋擰手柄的作用力由于連接桿彎曲方向發生變化，致使螺栓或螺母卡死在安裝部位。

鑒于多功能套筒工具的重要作用，應做好經常性養護工作，使其具備最佳的使用性能。每次使用完后、裝入電工工具套或工具箱前，應檢查套筒頭內凹空間內是否殘留繡漬或油污，檢查套筒的扳口與激光銘字是否還清晰可見，若存在繡漬油污應及時進行清理，避免套筒工具表面出現銹蝕、毛刺或斷裂、斑點等影響使用性能的問題。在使用前首先應對要使用的套筒頭部及手柄部進行檢查，確保多功能套筒工具硬度達標，卡位精準，若發現套筒頭或手柄處存在斷裂點，應立即停止使用更換工具。

在使用轉接桿與手柄連接時，應使拉力平行于螺帽平面、與手柄方向垂直，若作業環境受限須使用推力時，應將手指全部張開、用手掌肉厚部分去推柄，避免螺栓旋擰時擊傷手指關節。同時還應切忌在扳桿手柄處加設任何力臂裝置，防止損傷螺栓與套筒工具。除日常保養外，還應對多功能套筒工具進行表面加工處理，如套筒頭的亮鉻工藝處理，增加套筒頭的表面強度與光亮度，而連接桿、、蝸桿、擺手柄、萬向接頭、旋接頭等部位則采用灰鎳工藝處理，使其具有極佳防銹性能的同時，提升中間部分與手柄的彈性，延長多功能套筒工具組的使用年限。

2 一種多功能套筒工具的優化設計

2.1 多功能套筒工具的優化設計思路

國內的多功能套筒頭尺寸及形狀等都是根據應用設備的螺母螺紋規格不同而設計的，因此國內并未形成統一具體的規定，而電力維保部門選用的多功能套筒工具都是根據配電站設備的螺母螺栓型號獨立定制的，盡管滿足了套筒頭尺寸的問題，但仍存在很大可優化設計的空間。分析電力工作人員的工作實際，除扳手類工具外，還要攜帶鉗類工具、測量工具、驗電器及絕緣防護用品等，一些架空明線的橫擔式電線桿還要借助登高工具如腳扣、安全帶或臺梯等。

對多功能套筒工具的主要優化思路是：考慮將所有電力維保使用的扳手類工具都集成在套筒工具內，同時盡量拓展套筒工具的其他用途，減少電力工作人員攜帶工具的實際負重[2]。現有套筒工具都是一端用于連接扳手槽、另一端為上緊或擰松螺母螺栓的內凹六邊形，而電力維保使用的套筒工具中，由于螺栓規格的不同配備了多個套筒頭，盡管實現了套筒工具的多功能用途，但卻增加了工具的實際存放體積，尤其是登高作業時極為不便。

2.2 套筒頭設計

考慮將以往的圓柱型實心套筒頭改為多階梯式六邊形設計，這樣的套筒是呈階梯式疊套在一起的，其一段仍是與扳手工具相連的連接槽，而另外一邊是可伸縮調整不同尺寸的六邊形接頭，以四種螺栓規格用途的套筒頭為例，它從內到外分為四個不同階段套筒，內部有卡緊槽進行防脫固定，在槽內固定空間內可自由移動，也可將四個階段套筒完全拆解，將第一、二階段的套筒與三、四階段的套筒分別加工為一體結構，中間一二階段疊套在一起的部分是通過兩端的卡緊槽進行固定的，如使用一階段套筒規格時，最內層的套筒頭伸出卡死就可當做一個獨立套筒頭使用了，而要使用二階段套筒頭時，需解除卡緊后將一階段的套筒頭沿導軌縮回二階段套筒頭內的空心結構中，此時與螺栓接觸的就是二階段套筒頭了。

其中四個階段的套筒頭長度由內至外逐漸加長，這樣就能輕易實現套筒頭靈活切換了，但由于套筒頭的中間部分除一階段的套筒頭是實心以外，其余三個階段套筒頭均為空心筒狀結構，因此要考慮在材料設計上用合金鋼代替現有的碳素鋼，以保證優化設計后的套筒頭具有良好的結構穩定性。而兩層分離的套筒頭，將內層階段的套筒頭全部伸出后，還可對扳手槽進行重新設計，將其中一部分當做接桿使用，這樣就能在保證使用功能不受影響的前提下，減少多功能套筒工具的部件數量了。

2.3 拓展功能設計

除了實現扳手類工具功能以外，多功能套筒工具的優化設計中還考慮到其他拓展功能，以減少攜帶工具的體積與重量。電力工作人員在進行電力搶修時，經常會用到一種輔助工具叫做絕緣棒，也叫做絕緣拉桿或操作棒，是一種內部金屬構造保證材料剛性強度、外部覆蓋一層絕緣性能極佳的絕緣材料構成的，前段帶有用于操作的勾夾。通常與絕緣墊一同使用，主要用于斷開或閉合高壓線路開關、拆除安裝攜帶性接地線、熔斷器及進行帶電試驗或測試時保護工作人員的人身安全。而優化設計后的多功能套筒工具可通過表面涂裝來獲得絕緣性能，將四個階段的套筒頭充分延展，以頭尾相接的方式卡緊固定后，再在一階段轉接頭上外接一個勾夾，就構成了絕緣棒的主體結構。

此外在電力線路設備安裝工作中，電力工作人員經常在電工袋中隨身放一把錘子，用于敲擊固定安放線路設備的膨脹螺絲。雖然多功能套筒工具的操作規范中明確要求了不能將套筒工具用于錘擊用途，但并不是所有的部件都不可以用作錘擊，像是手柄部位具備良好的彈性，可考慮將多功能套筒工具的手柄設置為可拆卸結構，在套筒工具組中加入一個用螺紋與手柄連接的工作錘特殊接頭，這樣也免去了工作人員攜帶錘子工具的麻煩。

3 多功能套筒工具的應用前景

多功能套筒工具在我國擁有非常廣闊的應用前景與發展空間，電力維保作為一個高度依賴人工經驗與操作技能的行業，它對輔助作業的手工器械的要求極高。而傳統呆扳手與梅花扳手難以滿足所有的配電設備螺栓安裝拆卸要求，而活口扳手又不適用于螺栓凹陷安裝的配電機柜，在一些特殊隱蔽的安裝環境中，由于可供作業的空間有限也無法有效地完成旋擰工作。而多功能套筒工具完美地解決了如上問題，它通過套筒與連接桿組接加長作用力臂的方式，一是可幫助電力工作人員輕松地夠到難以夠到的作業地點，二是增大力矩可以很方便地拆卸一些擰得過緊或銹蝕卡死的螺栓螺母。

我國現有的多功能套筒扳手制造市場以實用性為需求導向，不斷創新完善了套筒工具的制造工藝和設計理念，其中像是一些在創新工藝技術上比較先進的制造商，已取得了階段式的研發成果，如華豐巨箭工具在多功能套筒工具的表面處理工藝上獲得了國家專利。總的來看，多功能套筒工具作為手工機械業的創新產品，相信一定會在電力行業相關的產業如大型機械設備維修養護上大放異彩。

4 結語

作為我國擁有獨立技術的手工機械工具，多功能套筒工具擁有非常大的應用發展空間，它作為電力維保行業最常使用的手工機械，可解決各種安裝環境的螺栓螺母拆卸與擰緊工作，所以為提高電力行業的維保工作效率，需要電力工作人員嚴格按照使用規范操作，愛惜養護工作設備。另一方面，考慮到電力工作人員攜帶工具的不便因素，多功能套筒工具還應當進行縮減體積重量與拓展功能方面的優化設計。