地电位线夹螺栓紧固工具研制

刁闯

摘要：本文探讨了一种创新的地电位线夹螺栓紧固工具的研制，该工具应用于电力行业和相关领域，通过机械和电动力的结合，提高了螺栓紧固任务的效率，减轻了作业人员的负担，降低了作业风险，同时保障了作业质量。工具的工作原理、优点和应用前景都得到了详细阐述。地电位线夹螺栓紧固工具的研制代表了现代科技在工程领域的创新应用，将有助于推动电力、铁路、建筑等领域的高空作业效率和安全性的提升。

关键词：地电位；电气连接部位螺栓；专用工具

引言

电力行业是现代社会不可或缺的一部分，而变电站作为电力传输的重要枢纽，需要不断维护和升级以确保电力供应的稳定性和可靠性。在变电站的运维中，地电位线夹螺栓紧固是一项常见但重要的任务。然而，传统的螺栓紧固工具存在着一些问题，如作业人员疲劳、效率低下和安全风险等。为了解决这些问题，本文将介绍一种地电位线夹螺栓紧固工具的研制，该工具旨在提高作业效率、降低作业风险，以及保障作业质量。

一、变电站地电位线夹螺栓紧固的问题

在变电站的运维中，对地电位线夹螺栓的紧固是一项常见但至关重要的任务。这些螺栓连接着电力设备，确保电力传输的稳定性。然而，由于变电站内部设备的密集性和高度，作业人员通常需要在高处进行螺栓紧固操作，这会导致以下问题：

作业人员疲劳。长时间托举绝缘操作杆进行螺栓紧固会导致作业人员的手部疲劳，影响工作效率。

视觉疲劳。作业人员需要不断地通过肉眼观察螺栓的位置和紧固情况，这会导致视觉疲劳，增加了操作的风险。

作业效率低下。传统的手动螺栓紧固工具效率较低，需要较长时间完成紧固任务。

安全风险。在高处作业存在着高坠落风险，如果操作不当，可能会发生严重的安全事故。

为了解决这些问题，研制一种地电位线夹螺栓紧固工具变得至关重要，这种工具应该能够提高作业效率、减轻作业人员的体力负担，同时降低安全风险。

二、工具的主要构成

为了研制出满足上述需求的地电位线夹螺栓紧固工具，我们设计了一种具有以下主要构成部分的工具：

绝缘操作杆：这是工具的核心部分，用于支撑其他组件并进行螺栓紧固操作。底部装有橡胶手柄，以提供舒适的握持。

显示组件：该组件包括C形套、支撑杆、角度调节杆、摄像头和显示屏。C形套与绝缘操作杆卡接，并具有外部平台，平台上安装有支撑杆，支撑杆与摄像头之间通过角度调节杆连接。显示屏位于橡胶手柄顶部，与摄像头相连，用于实时显示作业情况。

紧固组件：紧固组件由连接套管、角度调节装置、U形支架和电动螺栓紧固装置组成。连接套管套接在绝缘操作杆顶部，角度调节装置用于调整电动螺栓紧固装置的角度。U形支架用于支撑电动螺栓紧固装置，确保其能够准确地对准螺栓位置。

角度调节装置：这是用于调整电动螺栓紧固装置与绝缘操作杆之间的角度的部件。它由两根连杆和螺栓组成，通过螺栓控制松紧，使角度调整更加灵活。

电动螺栓紧固装置：这是工具的核心部分之一，由电动机、减速器、套筒夹具、套筒、电池座、控制器保护壳、控制板等组件构成。电动机通过减速器驱动套筒夹具，套筒夹具与套筒磁吸连接，用于紧固螺栓。电动螺栓紧固装置具有电池供电，可以通过遥控器进行远程控制，从而提高操作的便捷性和效率。

控制器保护壳：用于保护电动螺栓紧固装置的关键部件，它采用工程塑料制作，并具有密封圈，以防水和防尘。

C形套：采用硅胶材料制作，能够牢固地套接在绝缘操作杆上，防止滑动。

这些组件共同构成了地电位线夹螺栓紧固工具，其设计旨在提高作业效率、降低作业风险，以及保障作业质量。

三、工具的工作原理

地电位线夹螺栓紧固工具的工作原理是结合机械和电动力来完成螺栓紧固任务。以下是工具的工作流程：

绝缘操作杆固定：首先，作业人员将绝缘操作杆放置在需要紧固螺栓的位置，并使用C形套将其固定在绝缘操作杆上，确保操作杆牢固稳定。此步骤保证了工具的准确定位。

角度调节装置设置：通过角度调节装置，作业人员可以调整电动螺栓紧固装置的角度，以确保套筒能够准确地对准螺栓位置。这个步骤确保了工具的准确性和适应性。

电动螺栓紧固装置操作：接下来，作业人员将电动螺栓紧固装置的套筒夹具对准目标螺栓，并通过遥控器启动电动机。电动机通过减速器传递动力，驱动套筒夹具旋转，从而实现对螺栓的紧固。这个过程大大提高了紧固速度和力量，增加了工作效率。

实时监测和控制：在紧固过程中，摄像头会实时捕捉螺栓紧固过程的画面，并将其传送到连接的显示屏上。作业人员可以通过显示屏实时查看螺栓的位置和紧固情况，无需不断弯腰或仰望高处，从而降低了视觉疲劳。此外，角度调节装置可供作业人员随时调整，确保螺栓的正确紧固。

完成紧固任务：一旦螺栓紧固完成，作业人员可以停止电动机，并将工具从螺栓位置移开。整个紧固任务在更短的时间内完成，减轻了作业人员的体力负担。

四、工具的优点

提高作业效率：工具的电动螺栓紧固装置能够快速完成螺栓紧固任务，大大提高了作业的效率，节省了时间和人力资源。

减轻作业人员负担：传统的手动螺栓紧固工具需要作业人员长时间托举，容易导致手部疲劳。而地电位线夹螺栓紧固工具的电动装置减轻了作业人员的体力负担，使其能够更轻松地完成任务。

降低视觉疲劳：工具配备的摄像头和显示屏使作业人员能够实时查看螺栓的位置和紧固情况，无需不断调整视线，降低了视觉疲劳，提高了作业安全性。

提高安全性：工具的设计考虑了高空作业的安全风险，通过电动螺栓紧固装置的遥控操作，减少了作业人员在高处的停留时间，降低了坠落风险。

保障作业质量：由于作业人员可以实时监测紧固过程，工具有助于确保螺栓的正确紧固，提高了作业质量，降低了故障风险。

多角度作业：角度调节装置使得工具可以适应不同位置的螺栓紧固作业，提高了灵活性和多功能性。

可视化操作：工具通过摄像头和显示屏的组合，实现了作业过程的可视化，使作业人员能够更精确地进行操作，减少了误操作的可能性。

五、工具的应用前景

电力行业应用：该工具在电力行业中具有广泛的应用前景。它可以用于变电站的螺栓紧固任务，包括高压线路的维护和检修，变压器设备的安装和维护等。通过提高电力设备的可靠性和安全性，该工具有助于减少停电时间，确保电力供应的稳定性，从而服务于广大电力用户。

铁路行业应用：铁路行业也是地电位线夹螺栓紧固工具的重要应用领域。铁路信号设备、电气化铁路的维护等任务经常需要进行螺栓紧固，这个工具可以显著提高维护效率，减少了列车运行的中断，从而提高了铁路运输的可靠性和安全性。

建筑业应用：在高空建筑和桥梁建设中，螺栓紧固是一个重要的工作环节。地电位线夹螺栓紧固工具可以用于这些工程，不仅提高了建筑施工的效率，还增强了施工人员的安全。它可以被广泛应用于大型建筑项目、高速公路桥梁建设和城市基础设施维护等领域。

风力发电设备维护：风力发电是一种清洁能源，但风力涡轮机的高空螺栓紧固任务常常面临困难和危险。地电位线夹螺栓紧固工具可以用于风力发电设备的维护，提高了维护效率和安全性，有助于稳定清洁能源的供应。

电缆线路和通信塔维护：电缆线路和通信塔也需要定期的螺栓紧固和维护工作。这个工具可以应用于这些领域，提高了维护任务的效率，确保了电信和通信设备的正常运行。

六、结论

地电位线夹螺栓紧固工具的研制代表了现代科技在电力行业和相关领域的应用创新。这一工具通过结合机械和电动力，提高了螺栓紧固任务的效率，减轻了作业人员的负担，降低了作业风险，同时保障了作业质量。它的应用前景广阔，不仅可以在电力行业得到广泛应用，还可以在铁路、建筑等多个领域发挥重要作用。地电位线夹螺栓紧固工具的研制为现代工程领域的高空作业提供了创新的解决方案，将有助于推动这些领域的发展和进步。

参考文献

[1]魏家鹏,李卫军,陶镜.地电位电气连接部位螺栓紧固专用工具研制[J].河南电力, 2017(1):2.DOI:CNKI:SUN:HEDL.0.2017-01-020.

[2]侯菲,张宇翔,陈浩,等.带电作业线夹螺栓电动紧固工具的研制[J].电力设备管理, 2022(005):000.