金一　史興才　朱遠(yuǎn)達(dá)

摘 要：為提高培訓(xùn)效率，消除放線車線頭回彈缺陷，構(gòu)建了一種簡單的止線器；止線器繞開繞線柱工藝造成的重心偏移難題，通過在放線口設(shè)置阻尼裝置，克服回彈力矩，導(dǎo)引線材單向抽取；止線器從結(jié)構(gòu)上分為基座、支架、承軸與擋板4部分，通過螺旋結(jié)構(gòu)與放線孔相連接，線材的單向?qū)бδ芤揽繐醢宓南聣号c釋放實(shí)現(xiàn)，經(jīng)2015年實(shí)操培訓(xùn)驗(yàn)證驗(yàn)證，滿足設(shè)計要求，提高了裝表接電培訓(xùn)效率。

關(guān)鍵詞：止線器 線頭回彈 放線車

中圖分類號：TM933 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）11（a）-0090-02

隨著國家電網(wǎng)公司“電力用戶用電信息采集系統(tǒng)”的全面推廣，智能電表逐漸替代機(jī)械電能表實(shí)現(xiàn)全覆蓋[1-2]。遼寧省電力有限公司各地市公司所屬裝表接電工種，現(xiàn)場任務(wù)量巨大，對班組成員接線操作技能水平的要求更為苛刻，迫切需要高頻率的技能實(shí)操培訓(xùn)應(yīng)對現(xiàn)場旺盛的培訓(xùn)需求。

國網(wǎng)遼寧技培中心裝表接電實(shí)訓(xùn)室作為遼寧裝表接電工種的對口培訓(xùn)單位，在2015年開展了大量的技能實(shí)操培訓(xùn)工作，裝表接電是一個典型的熟練工種，技能水平的提高不僅僅在于對計量專業(yè)知識與操作工藝的掌握，更在于大量操作動作的重復(fù)練習(xí)[3]，在實(shí)際的操作培訓(xùn)中，電線的消耗量巨大，需配置專門的放線車滿足學(xué)員對不同口徑顏色的快速選擇與截取，但是由于在設(shè)計上的缺陷，當(dāng)前放線車存在著線頭回彈缺陷，在培訓(xùn)中頻發(fā)，排障流程繁瑣，耗時耗力且存在一定傷害風(fēng)險，極大制約了培訓(xùn)效果的提高。

1 放線車的缺陷分析

放線車從結(jié)構(gòu)上分為車體、8個繞線柱單元與8型號電線線材三部分組成。其中，車體為電線的存儲單元，下設(shè)2主動輪與2被動輪實(shí)現(xiàn)車體的移動與固定功能，車體的前后各有4個放線孔，兩側(cè)有車體擋板；繞線單元為電線的釋放單元，當(dāng)學(xué)員通過放線孔抽動電線時，繞線柱會轉(zhuǎn)動釋放線材，繞線單元包括柱體與固定擋板及其鎖定器件等；在裝表接電中需要使用的電線型號較多，其中以線徑2.5 mm2、4 mm2的BV線為主，包括黃綠紅黑4色，放線車儲存的即這8種線材，其中車同一端抽取的為同一線徑不同色電線，2放線車交錯并排放置，即可實(shí)現(xiàn)同一端所有線材的選擇與截取。

在實(shí)際的排除過程看似簡單，但每一次的排故都會導(dǎo)致整臺放線車退出工作，耗時5～10 min，在導(dǎo)引的過程中，由于固定擋板已經(jīng)卸下，電線繞組其容易松動，需在導(dǎo)引的過程中用手保持壓制，一旦松動，必須重新繞緊，負(fù)責(zé)放線的過程中，會導(dǎo)致外圈的線材受力過猛勒入內(nèi)圈，相互纏繞、打死扣，導(dǎo)致事故擴(kuò)大。同時，由于擋板位于車體內(nèi)部，設(shè)計之初從成本角度考慮，并沒有采用打磨等表面處理工藝，部分車體內(nèi)部擋板尖銳帶毛刺，極易造成排故人員二次傷害。

2 解決方案

放線車回彈缺陷的原因，首先在于設(shè)計方案的粗放，沒有在細(xì)節(jié)方面過多考慮；更重要的由于生產(chǎn)成本的考慮，采用了簡化的生產(chǎn)工藝，繞線柱體重心偏移，導(dǎo)致受力回彈。所以重心位置的補(bǔ)償是解決問題的最直接方法，但是基于當(dāng)前實(shí)際的設(shè)備，由于工藝的粗糙，繞線柱體的重心分布式非線性的，每一個柱體的重心偏移程度存在著很大的隨意性，無法在不改變柱體結(jié)構(gòu)的前提下采用簡單的裝置實(shí)現(xiàn)重心的補(bǔ)償。從力學(xué)的角度分析，柱體由于重心的偏移收到一個回轉(zhuǎn)的力矩發(fā)生回彈，既然不能夠消除這個回彈的力矩，那么增加一個反方向的補(bǔ)償力矩實(shí)現(xiàn)力矩之間的平衡，也是可以可行的解決方案。簡單地說，我們只需要解決“回”的問題，而可以忽略“彈”的問題。

所謂“回”，本質(zhì)在于線材的雙向運(yùn)動，添加合適的阻尼裝置，實(shí)現(xiàn)線材的單向抽取，阻止反向收縮，即是針對放線車線頭回彈缺陷的止線器設(shè)計原理，下面進(jìn)行詳細(xì)的分析說明。

2.1 止線器的功能結(jié)構(gòu)

文中，通過在放線車內(nèi)部的放線孔內(nèi)側(cè)安裝止線器實(shí)現(xiàn)電線的單向抽取，止線器從結(jié)構(gòu)上分為基座、支架、承軸與擋板4部分，基座是整個結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)，它通過螺旋結(jié)構(gòu)與放線孔相連接，導(dǎo)引線材的釋放，針對不同的孔徑選擇不同的螺旋結(jié)構(gòu)；擋板導(dǎo)引線材單向釋放，抽出時擋板隨波擦力上升，下壓力減少，釋放線材；停止抽出，線材回彈，隨摩擦力擋板下降，下壓力增大，將線材止逆卡住。2個支架與承軸將擋板與基座相連接，配合擋板產(chǎn)生摩擦力矩，導(dǎo)引電線單向抽取。

2.2 止線器的生產(chǎn)工藝

因?yàn)橹咕€器主要通過擋板的下壓與釋放實(shí)現(xiàn)線材的單向?qū)б?，所以其產(chǎn)品尺寸的細(xì)微偏差都會導(dǎo)致摩擦力矩的改變，影響止逆器止逆效果的實(shí)現(xiàn)，而且，針對不同的線徑需要不同規(guī)格的止逆器擋板與基座，而當(dāng)前一般的加工工藝都存在一定的誤差偏移，因此，文中的止逆器采用全塑料材質(zhì)，模塊化設(shè)計，各模塊采用3維建模計，3D打印一體成型，3D打印技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)計與生產(chǎn)之間的零誤差銜接，同批產(chǎn)品誤差便宜基本為零。采用3D打印制造止線器，可以有效提高產(chǎn)品精度，防止金屬材料易出現(xiàn)毛刺和熱塑材料易出現(xiàn)的結(jié)構(gòu)脆弱等問題，產(chǎn)品無需后期加工工藝處理，各安裝模塊之間切合緊密，不以相互磨損，通用性好[4-5]。

2.3 止線器的安裝與功能測試

文中的止線器各模塊3D一體成型，只需要4個步驟就可以實(shí)現(xiàn)止線器的組合與安裝，首先，2個支架安裝于基座上；其次，選擇對應(yīng)線材線徑的擋板，串入支架中間，固定；然后，將止線器通過螺旋結(jié)構(gòu)安裝于于放線車放線孔內(nèi)側(cè)；最后導(dǎo)引線材通過止線器，導(dǎo)出線頭，測試效果。

3 結(jié)語

文中針對國網(wǎng)遼寧技培中心裝表接電培訓(xùn)中出現(xiàn)的線頭回彈缺陷，基于當(dāng)前設(shè)備，研究了放線車止線器，它由基體、支架、擋板等組成，通過螺絲結(jié)構(gòu)安裝在放線孔面板內(nèi)側(cè)，導(dǎo)引線材單向釋放，防止線材回彈。其創(chuàng)新方面是在以下三點(diǎn)：首先，采用全塑料材質(zhì)；其次，獨(dú)立成型，模塊化設(shè)計，不改變原先放線車的結(jié)構(gòu)，配置對應(yīng)的擋板型號適應(yīng)不同線徑（4、2.5、1.5等）的放線孔，其他組成模塊通用；最后，各模塊采用3維建模設(shè)計，3D打印一體成型。經(jīng)過2015年的技能操作培訓(xùn)實(shí)踐驗(yàn)證，止線器在不改變原先放線車結(jié)構(gòu)的前提下。通過對12臺放線車的放線孔安裝止線器，能夠以最低的成本克服抽線線頭回彈缺陷，節(jié)省了培訓(xùn)資源，提高了培訓(xùn)效率，創(chuàng)造了一定的經(jīng)濟(jì)價值。

參考文獻(xiàn)

[1] 劉振亞.智能電網(wǎng)技術(shù)[M].北京：中國電力出版社，2010.

[2] 宗建華.智能電能表[M].北京：中國電力出版社，2010.

[3] 李小麗，馬劍雄.3D打印技術(shù)及應(yīng)用趨勢[J].自動化儀表，2014，35（1）：1-5.

[4] 杜宇雷，孫菲菲.3D打印材料的發(fā)展現(xiàn)狀[J].徐州工程學(xué)院學(xué)報：自然科學(xué)版，2014，29（1）：20-24.