一種用于狹窄空間的多功能拾取爪的設計

劉 斌

(國網安徽省電力公司阜陽供電公司，安徽 阜陽 236000)

0 引言

目前，在現場狹窄空間拆裝小零件，如在環網柜、高壓分支箱電纜終端頭進行螺帽、墊片的拆裝工作時，對細小零件的安裝與拆卸都比較困難。特別是在電纜分支箱肘型終端頭工作時，由于肘型終端頭內部空間狹小，在拆裝螺帽與墊片等時，一般是用起子或鋼絲類的工具將其緩慢掏出或安裝。這種方法很容易導致螺帽與墊片掉落到其他空間，并且難以拾取，給設備的安全運行帶來一定的隱患。同時，如果小零件掉落或放置后，帶絕緣手套工作時難以拾??；如果取下絕緣手套，則會帶來一定的安全風險，在帶電作業過程中就出現過因戴絕緣手套無法拾取掉落的螺帽部件而擅自取下絕緣手套造成觸電的事故。

另外，在工作中還需要攜帶較多的檢修工具，容易造成遺漏，給現場工作帶來不便。

為解決以上問題，某供電公司研究了一種簡便、快捷的多功能檢修工具；將其應用到現場作業時，不僅可以在狹小空間進行操作，還極大縮短了工作時間，提高了作業效率，保障作業人員的人身安全，確保了設備的安全可靠運行。

1 結構設計

針對在現場狹小空間中拆裝螺帽、墊片等細小零件無專用的工具，帶絕緣手套難以拾取細小部件的問題，在考慮現場條件與使用的便捷性后，設計了一種簡易、可靠且多功能的檢修拾取爪。其簡化結構示意如圖1所示。

圖2為活動支撐臂與拾取爪和主桿連接部位結構圖。

拾取爪與滑動環連接部位結構和附桿結構如圖3，4所示。

圖1 拾取爪簡化結構示意

圖2 活動支撐臂、拾取爪和主桿連接部位結構示意

圖3 拾取爪與滑動環連接部位結構示意

圖4 附桿結構示意

以上設計的拾取爪及各部件均達到一定的機械強度、硬度以及力矩要求，材質為不銹鋼，耐銹蝕。其爪子的寬度與厚度是制造工藝的難點之處。該工具為整體結構，具有靈活、不卡澀、可靠、連接牢固且攜帶方便的優點。

2 拾取爪工作原理分析

由圖1—3可知，滑動環1和2直徑比主桿直徑稍大，并通過固定桿與支撐滑塊相連，卡位塊通過壓縮彈簧固定在支撐滑塊上。拾取爪通過滑動環上的固定環與滑動環相連，并可以在滑動環上靈活轉動?；顒又伪弁ㄟ^固定環和與主桿和拾取爪相連，起支撐作用并可以轉動。6個小鋼珠分別置于滑動環1和2上，可以沿著鋼珠軌道運動。

當需要在狹窄空間裝拆或拾取細小零部件(如螺帽、墊片等)時，先按住壓縮彈簧處的卡位塊，使卡位塊從卡位槽中離開，同時推動支撐滑塊向拾取爪方向移動，促使拾取爪開口逐漸增大至適合位置；再將拾取爪子放在需要被裝拆或拾取的細小零部件(如螺帽、墊片等)處；最后將支撐滑塊向背離拾取爪方向移動，從而夾緊細小零部件，將其放置于需要的位置處。由于卡銷起卡位作用，所以被拾取物不會從爪子上掉落。同時，由于小鋼珠是在預定的鋼珠軌道內移動的，因此移動過程中不會卡澀，拾取爪也不會在主桿上轉動。

另外，當未對卡位塊用力時，卡位塊就會卡入到卡位槽中，使支撐滑塊、滑動環1和2以及拾取爪保持在固定位置不動。

當需要松緊螺帽時，可以利用多功能接頭接上不同型號的扳手套筒，再將圖4的附桿插入到主桿的附桿孔內，用力緊固螺帽。使用該多功能檢修拾取爪，能快速、方便地在狹小空間對細小零件進行拆裝與拾取，提高作業效率，并防止細小零部件掉落在帶電間隔內，保障人身與設備安全。

3 加工制造與特性分析

根據設計圖紙進行該器具的加工生產時，加工的關鍵部位為軌道及活動支撐臂、爪子等。通過不斷的改進與三維動態設計，最終完成了該新型拾取爪的制作，并在實驗室中對機構的機械特性、靈活性與可操作性進行了試驗驗證，如表1所示。

表1 拾取爪各特性試驗結果

該工具已通過該供電公司的評審，并向國家專利局申請了實用新型和發明專利，已獲得受理。

該工具不僅可應用于環網柜、高壓分支箱電纜終端頭狹小空間，還可應用于配電帶電作業中，無需取下絕緣手套即可快速拾取細小零部件。另外，該工具還可應用于其他任何需要拾取、拆裝細小零部件的地方，具有靈活、可靠的優點。

由于該拾取爪較小，不能用于較大零部件及超過750 g的物體，也不能用爪子用力敲擊物體，并且需要對固定環進行運定期維護保養。

4 結論

從新型拾取爪的理論分析及試驗結果可知，該器具的機械強度和其他性能均滿足設計與安全要求，能在現場狹窄空間對細小零部件進行快速地拾取，提高工作效率；還能防止細小零部件的掉落，保證設備的安全可靠運行；同時解決了帶電作業攜帶絕緣手套難以拾取細小零件的問題，提高了作業人員和設備的安全性。

參考文獻：

1 朱宏峰，謝海濱.一起高壓電纜終端炸裂事故分析[J].電力安全技術，2011，13(2)：24-26.