摘要：介绍了一种基于可变形铰接单元的集登高与吊装功能于一体的多功能电力系统快速组合工具. 从总体技术方案、基本构成单元、登高和吊装功能的设计以及储运与存放方面探讨了该工具的设计研发过程，并介绍了其在工程实际中的推广和应用情况。实践证明，该工具结构紧凑、占用空间小、尺寸结构可调，便于携带且能快速拆装，能满足室内外多种作业环境要求。
关键词：电力系统 快速组合 登高 吊装 组合工具
1引言
目前分支箱厂家品牌众多，各家分支箱的操作把柄不通用，导致运维、急修人员，需要携带众多的操作把柄，甚至出现重新要回去找操作工具，极大延缓工作开展，浪费大量人力和时间。同时部分路段及狭窄空间是不能使用交道工具的，像楼梯之类的有些狭窄的地方都需要人工拿着这些工具，长期负重拿着这么多工具（当然还有其它工具），容易让工作人员负重，造成工作人员背部等身体变形，而且这些工具如果和平板、仪器等易损坏的物品放一起，碰撞过程中也容易造成平板等工仪器的损坏。
在操作固定在分支箱顶端的闸刀式电控柜时，由于施工位置太高，所以施力不是很方便。而且如果合闸旋轴采用四方形截面，那么由于方孔扳手套入方柱有方向性问题，所以相对困难。如果能改变方柱为六棱柱，或者能用梅花扳手则会相对方便。隔离开关在电力行业应用广泛。采用专用扳手进行操作在现场施工中又是必不可少的。扳手的操作灵活性、可靠性直接关系到操作人员的工作舒适度，工作安全性。所以研究便携式多组合套头具有十分重要的现实意义。
2便携式多组合工具套头操作工具的优势
2.1多组合套头操作工具特点
（1）多组合操作工具可以适应不同的支架需求 可以应用于各做操作场景。
（2）进行简单的组合操作就能维修各种型号的分支箱或其他需要维修的多方面设备。
（3）制作成本低，安全性以及实用性相比同类产品达幅度提高。
（4）外观设计独特，做工精致，重量轻，易携带。
（5）可全方位连接。
2.2研发便携式多功能套头的主要原因和可行性分析
多功能工具套头在实际工作中是一项创新，我们是在不断的实践与思考中才想到多功能工具套头的研制。我们研制此工具是基于以下三点：
(1)在输电线路运行人员线路巡视工作时，需要携带斧头、活络扳手、螺丝刀 等工器具。
(2)在野外工作使用小工器具时容易丢失。
(3)线路运行人员平均每天需要巡视20分支箱，路程较长且地理环境复杂，背包中大量的工具给线路巡视人员的工作带来了更多的不便。 多功能工具套头，实现了扳手、斧头、螺丝刀等多种工具合为一体。我们对此项工具研制的可行性进行了合理的分析：
(1)小组成员平均具有15年的线路运行、检修工作经验，经常从事线路缺陷处理工作，对各种工具十分了解；
(2)车间的钳工室配备切割机和钻床，具备工具改造条件；
(3)运行班个人工具配置齐全，便于工具的改造；
(4)通过市场调查，了解了多功能的组合工具，借鉴经验和方法实现目标。
根据输电线路运行人员巡视线路时携带工具较多，野外作业时极为不便的现状，小组成员查阅了大量有关资料，并考虑安全可靠，实用便捷等因素提出了四个初步方案，即斧头与扳手直接焊接法、研制可拆卸活动斧头与扳手连接法、研制长棒螺丝刀与扳手连接法、研制短棒螺丝刀与扳手连接法。最后，经过可行性、可靠性、经济性和效果上综合比较分析，我们认为研制可拆卸活动斧头与扳手连接，短棒螺丝刀连接扳手方式是解决问题的最佳方案。
最佳方案确定后，我们更是严格把关，利用专业绘图软件设计“工具加工图纸”，根据《国家电网公司电力安全工作管理规程》以及《公司工器具使用管理规定》以及结合日常工作使用工具情况，选择加工材料从而达到根据加工制作的要求。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆制作斧头时，利用车床加工与呆扳唇外侧接触面厚度相当的斧头，并做到其连接时接触面的连接无缝隙，斧头的刃面打磨锋利，以确保砍伐树木时受力均匀。斧头、齿条整体加工，为了做到更好与涡轮配合，齿条的加工尺寸按照现有的活动扳唇上齿条的尺寸加工。绝缘把手采用直径30mm、高10mm的绝缘橡胶套与扳手把手相连，达到了良好的绝缘效果。
3零件制造工艺设计
（1）毛坯的选择：根据零件材料为20钢，生产类型为中批生产，零件直径尺寸差异较大，零件壁薄、刚度低、易变形，加工精度要求高，零件需经淬火处理等多方面因素，在棒料与模锻间做出选择：模锻件。
（2）基准分析：主要定位基准应为Φ12内孔中心；加工内孔时的定位基准则为Φ18外圆中心。
（3）安装方案：加工大端及内孔时，可直接采用三爪卡盘装夹；粗加工小端可采用反爪大端，半精﹑精加工小端时，则应配心轴，以Φ12孔定位轴向加紧工件。型孔加工时可采用分度头安装，将主轴上抬90°，并采用直接分度法，保证Φ在零件圆周上的均分位置。对大端的四个螺钉过孔则采用专用夹具安装：以大端面及Φ12孔作主定位基准，型孔防转，工件轴向加紧。
（4）零件表面加工方法：Φ12内孔，采用精磨达到精度及粗糙度要求；外圆及其台阶面采用磨削加工；其余回转面以半精车满足加工要求；型孔在立铣上完成；四个安装孔采用钻削。
（5）热处理安排：因模锻的表层有硬皮，会加速刀具磨损和钝化，为改善切削加工性，模锻后对毛坯进行退火处理，软化硬皮；零件的终处理为淬火，由于零件壁厚小，易变形，加之零件加工精度要求高，为尽量控制淬火变形，在零件粗加工后安排调质处理作预处理。
（6）其它工序安排：转换车间前应安排中间检验，易出现毛刺工序后安排去毛刺。
（7）设备﹑工装选择：设备选择有卧式车床﹑立式车床﹑钻床﹑磨床。专用夹具有心轴式车床夹具及磨床夹具、钻孔夹具。内外切槽刀。所用量具有卡尺、内径千分尺等。
4套筒制作要求
（1）采用国际 45 号钢材，特殊制造工艺，尺寸精度高，质量可靠。
（2）可连接 Ф16-Ф40mm的HRB335级和HRB400 级带肋钢筋。
（3）经过国家建筑工程质量监督检验中心检测，达到JGJ107-2003 中的I级接头标准。
（4）标准型、正反丝扣型、异径型三大系列，五十二个品种，能满足建筑结构中横向、竖向、斜向等部位的同径、异径及可调长度和方向的连接需求。
多功能工具套头的研制成功，实现了扳手、螺丝刀、斧头等多种工具合为一体，达到了预期日标，减轻了劳动强度，提高了工作效率，并且在测量杆塔接地电阻时还免除了配戴绝缘手套。我单位在雷雨季节到来之前都要对其进行接地电阻的测量，以确保电网安全运行。测量接地电阻拆卸接地极螺丝时需要戴绝缘手套，多功能工具套头的把手套为绝缘橡胶材料，可以免去在测量接地电阻时手戴绝缘手套。在安全方面，减轻了劳动强度，提高了安全系数。真正体现出了以人为本的理念。
新研制的多功能工具套头能在l10kV及以下测量接地电阻，35厘米以下螺丝松紧，能砍伐树木。螺丝刀能与扳手合为一体，美观方便。橡胶握柄手感舒适。本发明结构紧凑，能将活络扳手、斧头、螺丝刀等多种工具合为一体，一物多功能，适合检修工作使用。
5结论
综合上述多功能工具套头强度完全符合设计要求。操作方便，缩短了方孔与方柱装配的操作时间，增加了操作人员的安全性，具有较高的实用价值。多功能工具套头如果能在电力行业推广，将会产生较高的经济价值。多功能工具套头外观新颖，设计简洁大方。多功能工具套头未来将会向着更方便、更结实、功能更多样化的方向发展。可全面应用于供电企业的物资仓库，作为中小型施工机械、线路杆塔材料、金具、电缆等的搬运工具，亦可适用于输电、电力工程、变电检修、配电等一线基层生产单位。由于该工具尺寸较小、方便灵活、节省资金投入，亦可配备于部分无行车等起重机械的室内生产或临时仓储场所。
参考文献：
[1]黄纯颖.机械创新设计[M].北京：高等教育出版社，1999.
[2]颜鸿森.机械装置的创造性设计[M].北京：机械工业出版社，2002.
作者简介:陈敬禧1953，男，技师，配电专业。
项目名称 ：便携式多组合套头发明 编号：GDZC-031920160320
论文作者:陈敬禧
论文发表刊物:《电力设备》2017年第20期
论文发表时间:2017/11/16
标签：套头论文; 工具论文; 扳手论文; 多功能论文; 斧头论文; 操作论文; 加工论文; 《电力设备》2017年第20期论文;