陳英東，張銳鋒

便攜式VS1斷路器儲(chǔ)能彈簧成套拆卸工具的研制

陳英東，張銳鋒

（廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司珠海供電局，廣東 珠海 519000）

為了更好地完成VS1真空斷路器儲(chǔ)能彈簧拆卸工作，使用更高效、平穩(wěn)、安全的工具取代傳統(tǒng)的操作及安全風(fēng)險(xiǎn)較高的拆卸方式，提出一種便攜式VS1斷路器儲(chǔ)能彈簧成套拆卸工具，利用扳手與扇形賽片的有效結(jié)合，實(shí)現(xiàn)在狹小空間的機(jī)構(gòu)內(nèi)進(jìn)行彈簧拆卸的操作。

真空斷路器；滅?。幌惫ぷ?；儲(chǔ)能彈簧

VS1真空斷路器因其體積小、重量輕、頻繁操作下滅弧不用檢修的優(yōu)點(diǎn)，在電力系統(tǒng)中的使用量十分龐大。而正因?yàn)槠潴w積較小，在日常的設(shè)備維護(hù)消缺作業(yè)中，對(duì)于VS1型開關(guān)儲(chǔ)能彈簧的拆卸工作顯得相對(duì)困難。目前的拆卸工作一般使用錘子或螺絲刀敲擊彈簧，這樣不僅埋下一定的安全隱患，同時(shí)，在狹小空間內(nèi)往往很難施力。為了更好地優(yōu)化VS1斷路器的設(shè)備消缺工作，研制出一種能安全、平穩(wěn)及快速地拆卸儲(chǔ)能彈簧的工具成為相關(guān)工作的重要前提條件。

1 研制內(nèi)容

1.1 工具研制主要方向

為了順利地研制出本項(xiàng)目的工具，項(xiàng)目組通過(guò)對(duì)珠海供電局目前VS1真空斷路器的傳統(tǒng)拆卸方式存在問(wèn)題進(jìn)行研究，從而得出解決方案，以下從幾大方向進(jìn)行著重研究：裝置的扳手與扇形塞片的有效結(jié)合方式、技術(shù)原理、操作便捷性、效率性及安全性能。

1.2 工具研制的內(nèi)容

本便攜式VS1斷路器儲(chǔ)能彈簧成套拆卸工具是套裝使用工具，包括彈簧扳手及塞片組兩大組成部分，使用時(shí)無(wú)需再使用錘子或螺絲刀對(duì)彈簧進(jìn)行敲打，直接利用本套裝工具即可。彈簧扳手與塞片組結(jié)合使用，操作時(shí)操作人員使用彈簧扳手順著彈簧拉伸方向旋轉(zhuǎn)凸輪，通過(guò)凸輪聯(lián)動(dòng)，從而帶動(dòng)彈簧伸長(zhǎng)，彈簧被拉開后，使用塞片填塞固定在彈簧間隔中，以防止彈簧回彈，再松開扳手，彈簧便能快速被拉出。由于本工具強(qiáng)度大，能避免在使用過(guò)程中導(dǎo)致的滑脫及失誤操作，可以更好地保護(hù)設(shè)備，從而提升作業(yè)質(zhì)量。

1.3 扳手的技術(shù)設(shè)計(jì)

扳手結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括上部卡扣和下部手柄，扳手材質(zhì)是模具鋼，具有高度抗彎系數(shù)，能承受至少20 N的彎曲力。其中，上部卡扣位置設(shè)有防滑脫卡口，卡口語(yǔ)凸輪高度契合，使用中不易打滑；同時(shí)，卡扣部分設(shè)計(jì)了弧形凹槽的自鎖緊卡扣，能根據(jù)實(shí)際使用情況而設(shè)置成解開或鎖緊。當(dāng)需要施力時(shí)，依靠凸輪反作用力實(shí)現(xiàn)鎖緊；當(dāng)不施力時(shí)，可自行解開。扳手下部為手持握柄部分，彈簧扳手的設(shè)計(jì)利用了杠桿原理，借助機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)軸，結(jié)合凸輪、轉(zhuǎn)軸及合閘彈簧的聯(lián)動(dòng)關(guān)系，順著彈簧拉伸的方向旋轉(zhuǎn)凸輪，便能通過(guò)凸輪聯(lián)動(dòng)帶動(dòng)拉長(zhǎng)彈簧。

圖1 彈簧扳手

其中，凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)的阻力力矩是合閘彈簧產(chǎn)生的阻力進(jìn)行阻止的，通過(guò)本成套工具的使用能將阻力減少約80 N。

1.4 塞片組的技術(shù)設(shè)計(jì)

成套裝置的塞片組設(shè)計(jì)如圖2所示。為了方便在狹窄空間內(nèi)使用，塞片組的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)為多個(gè)扇形的塞片，并且為了保證彈簧非中心向的變形，扇形的設(shè)計(jì)嚴(yán)格遵守軸對(duì)稱設(shè)計(jì)，整片塞片厚度均勻相等。扇形頂端連接在一條穿軸上。當(dāng)彈簧保持拉伸狀態(tài)時(shí)，便可通過(guò)填塞塞片進(jìn)行固定，同時(shí)塞片的數(shù)量是可以根據(jù)實(shí)際操作情況而進(jìn)行調(diào)整的，一個(gè)塞片組共有7片厚度不同的塞片供選擇（包括3 mm和2 mm的厚度），通過(guò)塞片的填塞能實(shí)現(xiàn)精確到1 mm的填塞厚度。

2 技術(shù)要求

2.1 安全性能要求

由于傳統(tǒng)的儲(chǔ)能彈簧拆卸方式是使用敲擊的方式進(jìn)行操作的，因此安全性比較低，而本便攜式VS1斷路器儲(chǔ)能彈簧成套拆卸工具巧妙地利用了拉動(dòng)和固定兩大部分的工具，通過(guò)杠桿原理及借助機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)軸，實(shí)現(xiàn)凸輪、轉(zhuǎn)軸及合閘彈簧的聯(lián)動(dòng)，無(wú)需過(guò)度敲打及施力，便能快速完成操作，避免了合閘彈簧受到外力導(dǎo)致的損壞，因此在安全性能上得到極大的提高，防滑脫的卡扣設(shè)計(jì)也保障了操作人員的安全，從而減少備品備件的損壞。

圖2 塞片組

2.2 技術(shù)創(chuàng)新

通過(guò)本工具的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了快速、安全的儲(chǔ)能彈簧拆卸工作，其設(shè)計(jì)的創(chuàng)新技術(shù)應(yīng)用包括將扳手與塞片有效結(jié)合，借助機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)軸，利用凸輪、轉(zhuǎn)軸、合閘彈簧的聯(lián)動(dòng)關(guān)系來(lái)帶動(dòng)彈簧的拉伸。同時(shí)，也包括工具頭部防滑脫卡口的設(shè)計(jì)、扇形塞片的軸對(duì)稱設(shè)計(jì)和填塞固定功能。本工具設(shè)計(jì)為輕便易攜帶的兩件套，使用專用保護(hù)套進(jìn)行袋裝，方便操作人員外出攜帶。

2.3 實(shí)現(xiàn)效益

本工具的設(shè)計(jì)是基于目前對(duì)于VS1斷路器儲(chǔ)能彈簧拆卸工作中存在問(wèn)題的有效優(yōu)化研究，通過(guò)工具的使用避免了合閘彈簧受到外力導(dǎo)致的損壞，延長(zhǎng)了設(shè)備的使用壽命，對(duì)企業(yè)減少備品備件的損耗有著積極的意義；同時(shí)，由于工具的便捷性能大大縮短了實(shí)際操作時(shí)間，比如通過(guò)以往的工作方式需要耗時(shí)約30 min，而使用了本工具后，能夠有效節(jié)省25 min左右的時(shí)間，能協(xié)助工作人員快速完成工作任務(wù)，提高作業(yè)質(zhì)量，從根本上提升企業(yè)的時(shí)間效益。

3 結(jié)語(yǔ)

VS1斷路器儲(chǔ)能彈簧的拆卸工作一直是操作人員在狹小空間中施力的一大難題，通過(guò)本成果的研發(fā)與應(yīng)用，能更大程度地提高拆卸方式及拆卸安全性，同時(shí)按照目前珠海市供電局對(duì)于VS1型斷路器的使用量，其對(duì)電網(wǎng)的電能質(zhì)量有著重要的作用，其安全性、創(chuàng)新性、便攜性及合理性能得到有效的推廣和應(yīng)用。

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TM561.2

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2019.20.033

2095－6835（2019）20－0080－02

〔編輯：張思楠〕