一種組裝角鋼鐵塔用輔助扳手的設計

陳寶平，許國偉

（廣東電網有限責任公司汕頭供電局，廣東 汕頭 515000）

1 技術背景

扳手一般包括手柄和固定設置在手柄一端用于夾持工件的扳口，將扳口套合到匹配的螺母上，旋轉手柄即可旋緊或旋松螺栓。

架空輸電線路組裝角鋼鐵塔需要緊固大量的螺栓。一基呼稱高21米的110kV鐵塔需要緊固約2000個螺栓。一基呼稱高30米的500kV鐵塔需要緊固約10000個螺栓。

鐵塔上的螺栓大部分集中在角鋼的端部，對螺栓緊固是需要使用兩個扳手，其中一個的扳口卡住螺栓，再將此扳手的手柄靠在相鄰位置的螺栓或角鋼上，然后用另一個扳手卡住螺母，轉動此扳手對螺栓進行緊固。

但在，緊固螺栓過程中靠在相鄰位置的螺栓或角鋼上的扳手的手柄會不可避免的發生形變，且扳手會卡緊在螺栓與螺栓之間或螺栓與角鋼之間，如果出現扳手卡的比較緊的情況，工作人員必須使用較大的力才能卸下被卡緊的扳手。

針對現有工具功效較差比較耗費高空作業人員的現狀，本文設計了一種組裝角鋼鐵塔用輔助扳手，代替高空作業人員其中一把扳手，通過高效的設計理念，減輕高空作業人員的體力消耗，提高安裝效率。

2 設計方案

主體上設有容置腔和插銷孔，容置腔沿主體的長度方向設置，且插銷孔與容置腔連通。位于容置腔中的擋板，擋板的第一端與容置腔鉸接，擋板的第二端能夠繞第一端轉動，擋板的第二端能夠自容置腔外轉動至容置腔內。位于插銷孔內的限位拔銷，限位拔銷能夠限制擋板向容置腔內轉動。

組裝鐵塔輔助扳手還包括彈簧片，彈簧片的一端與主體連接，彈簧片的另一端與擋板的第一端連接；彈簧片用于彈出位于容置腔內的擋板。

組裝鐵塔輔助扳手還包括通用套口；通用套口設置在主體上，且靠近擋板的第一端。

通用套口包括互相連通的第一套口和第二套口，第一套口的尺寸大于第二套口的尺寸。通用套口為通孔。第一套口包括六個第一側壁，相鄰兩個第一側壁之間的夾角為120°，且第一套口的其中一組相鄰的兩個第一側壁的長度較短，長度較短的兩個第一側壁之間形成第一開口。第二套口包括四個第二側壁和與第一開口連通的第二開口，相鄰兩個第二側壁之間的夾角為120°，第二側壁的長度較第一側壁的長度短，且位于第二開口的兩端的第二側壁與長度較短的第一側壁連接。

組裝鐵塔輔助扳手還包括安裝槽，安裝槽與容置槽平行且相對布置，安裝槽內設有磁鐵。

主體上設置有筒體，筒體垂直于主體的寬度方向，筒體內設置插銷孔，筒體的筒口處固設有蓋板，蓋板上設置有與限位拔銷配合的安裝孔。

限位拔銷與安裝孔配合的一端設置有臺階面，限位拔銷的尺寸較小的第一端穿過安裝孔，限位拔銷的第一端能夠在安裝孔內沿自身軸線滑動，限位拔銷的尺寸較大的第二端位于插銷孔內。

磁鐵膠粘于安裝槽內。

限位拔銷的第一端設有拉環，拉環上設有安全繩，安全繩設有安全扣。

設計結構如圖1至圖4所示。

圖1 組裝鐵塔輔助扳手設計結構示意圖

圖2 組裝鐵塔輔助扳手的擋板旋入容置腔時的結構示意圖

圖3 鐵塔輔助扳手的A-A剖面示意圖

圖4 組裝鐵塔輔助扳手的使用位置示意圖

3 設計方案的技術實現

閱圖1～4，本方案提供了一種組裝鐵塔輔助扳手，包括主體1、設置在主體1上的磁鐵2、設置在主體1一側的容置腔3、設置在容置腔3內且一端鉸接于主體1的擋板4、以及用于限制擋板4向容置腔3內移動的限位拔銷5。主體1上設置有連通容置腔3另一端的插銷孔6；限位拔銷5在插銷孔6內可在插銷孔6內上下移動。限位拔銷5向上移動時，可使限位拔銷5與擋板4脫離接觸，限位拔銷5不再限制擋板4向容置腔3內進行移動。

另外，設有彈簧片7，彈簧片7的一端固定于主體1上設有容置腔3的一側，另一端固定于擋板4遠離容置腔3的一側的。當擋板4與螺栓或角鋼14脫離接觸時，彈簧片7將擋板4從容置腔3中彈出。本實施例中，主體1是采用磁性金屬制造。主體1在磁鐵2的同化下帶有磁性。因此，當將組裝鐵塔輔助扳手放置在角鋼14上時，磁鐵2和主體1可以更好的吸附在角鋼14上，減少了工作人員手持扳手的工作。

主體1的一端設有通用套口8，通用套口8設置在主體1上遠離插銷孔6的一端。通用套口8包括互相連通的第一套口82和第二套口81；所述第一套口82用于套合一種規格的螺母，所述第二套口81用于套合另一種規格的螺母。通用套口8為通孔，通孔的截面形狀為一個第一正六邊形和一個第二正六邊形互相疊合所形成的形狀，且第一正六邊形和第二正六邊形均至少保留四條邊線；第二正六邊形的尺寸與一種規格的螺母匹配，第一正六邊形的尺寸與另一種規格的螺母匹配，用于套合螺母或者螺桿頭部以方便拆裝螺栓。因為第一正六邊形和第二正六邊形至少保留四條邊線，因此套口內至少有四個側壁用于套合符合規格的螺母或螺栓頭部，進一步加強了組裝鐵塔輔助扳手拆裝螺栓的穩定性。另外，第一套口82和第二套口81互相連通，可以減少組裝鐵塔輔助扳手的長度，方便工人攜帶。

主體1的另一側設有安裝槽，磁鐵2固定設置于安裝槽內。磁鐵2設置于槽內可以避免脆性的磁鐵2與角鋼14或者螺栓發生碰撞，避免磁鐵2碎裂失去磁性。

主體1上插銷孔6處設有用于安裝限位拔銷5的筒體9，筒體9的筒口與插銷孔6同心設置；筒體9的筒口處固設有蓋板10，蓋板10上設有安裝孔。限位拔銷5設有臺階面，在臺階面與蓋板10相抵時，限位拔銷5與擋板4脫離接觸，擋板4可以自由旋入或旋出容置腔3。另外，限位拔銷5屬于小部件，容易丟失。筒體9、蓋板10和臺階面的設置可有避免限位拔銷5脫離主體1，防止丟失。

限位拔銷5遠離容置腔3的一端設有拉環11，拉環11用于移動限位拔銷5。設有拉環11可以方便工作人員拉動限位拔銷5，便于節省力氣。

磁鐵2膠粘于安裝槽內，以一方面用于可以很好的固定磁鐵2，另一方面也可以在利用膠粘層作為緩沖避免磁鐵2碎裂。另外，一旦磁鐵2碎裂后也可以快速對安裝槽內完成清理，并及時設置新的磁鐵2于安裝槽內。

考慮到安裝鐵塔使用的螺栓大部分為M16和M18規格。將第一套口82的尺寸設置為與M16螺母尺寸所互相匹配，將第二套口81的尺寸設置為與M18螺母的尺寸所互相匹配，使組裝鐵塔輔助扳手更實用。

本方案中還包括安全繩12，安全繩12的一端連接拉環11，另一端連接有安全13扣。可將安全扣13系在安裝工人的安全帶上或者鐵塔上，以避免發生掉落事故。鐵塔上的絕大部分螺栓都可以用本實施例中的扳手進行旋緊或旋松，從而減輕了安裝鐵塔的一部分的工作強度。

4 總結

本設計方案的組裝鐵塔輔助扳手設有可旋轉的擋板，在工作人員進行緊固過程中，擋板與角鋼或已固定的螺栓相抵。螺栓緊固完成后，組裝鐵塔輔助扳手會發生彈性形變卡緊在螺栓與螺栓之間或螺栓與角鋼之間。工作人員將限位拔銷向外拔出，擋板不再受限位拔銷阻擋，擋板向容置腔內部方向轉動。擋板轉動，使組裝鐵塔輔助扳手發生的彈性形變得到恢復，消除了將組裝鐵塔輔助扳手卡緊在螺栓或角鋼上的力。卡緊力的消失，使組裝鐵塔輔助扳手能輕松地被卸下。本設計方案使高空作業人員能夠輕松地卸下組裝鐵塔輔助扳手，極大的減輕了高空人員的工作強度。