摘要 本研究涉及在无法进行双手拔插的特种操作环境下避免拔插触电的方法，巧妙地运用自锁及杠杆原理，拟解决在工地施工，狭小空间或者残障人士需要单手拔插插头的工作环境条件下进行安全拔插的问题。本产品结构清晰，运用一套可伸缩的机械性杠杆弹簧和压杆相互组合，实现不同工作环境下单手拔插的操作，从而使本产品具有优秀的单手拔插性能。
关键词 插头 单手拔插 杠杆原理
0引言
伴随着社会的发展用电环境日新月与，普通电源插头在生活中应用十分广泛，在一些环境下，需要从活动的接线板上拔下插头，这就需要一只手固定接线板，另一只手拔下插头，以解放另一只手，但单手拔出插头，可能会导致手指触碰插片，从而导致触电事故。目前将弹性杠杆应用于单手拔插插头的产品几乎没有，其他单手拔插的也存在着相应的安全性和方便性问题。本发明涉及特种操作环境下进行单手拔插的方法，拟解决在特种条件下进行单手拔插或残障人士进行单手拔插的难题。
正文部分
1装置主要涉及的研究内容
1.1杠杆弹簧的设计
由于插头是一种体积较小的产品，且要尽量满足不同环境下的使用条件，因此在设计时尽量缩小插头的自身体积是实现产品大范围应用的关键。为此，我们团队自行设计了全新的杠杆弹簧。杠杆弹簧示意图如图1，其中心部位为带孔径的特质圆环，圆环两端以固定联结的方式对称连结连根由聚酯类非金属材料制作而成的高韧性弹簧。其通过中心孔径固定于插头底板的固定位置，两端的聚酯弹簧分别与对应的导电滑片相连接。
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图1 杠杆弹簧示意图
1.2压杆的设计
插头是通过按压的方式实现单手拔插的，因此需要通过压杆将手施加于插头的压力传递到杠杆弹簧。为了增大安全性能，减轻产品的重量选取不导电的且具有一定韧性的非金属材料作为压杆的主体材料，压杆上面开有特殊卡槽和联结通孔，从而使不同部件之间实现相互联动，为了节约材料成本，并且是压杆具有良好的导向性，在满足安全的条件下可采用“十字形”结构的压杆。
1.3杠杆弹簧材料的选取
由于插头要保证绝对的安全，选用不导电的非金属材料作为杠杆弹簧的整体材料，经过比较，选择聚氨酯类材料作为其整体材料。该材料具有更高强度、高的弹性、良好的耐磨性、 绝缘性能满足插头设计的安全性，并且可以满足实现杠杆弹簧进行联动的强度条件。
2产品工作原理
下图为产品的整体主要机械结构机器联动装置。当在特种条件下需要使用单手拔插时，只需要用手掌按压压杆1，压杆受力后将力沿压杆轴向向底部传
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图2 零件组合简图
1.压杆 2.弹簧 3.回形滑块 4.杠杆弹簧 5.金属滑片 6.底部卡槽
传递。压杆底部设置有斜面压头，通过压力的传递，压头在压力作用下将位置插头底部的塑料卡槽压下以解除对金属滑片的固定，在卡槽被压下去的同时，由于压力的持续作用，杠杆弹簧4开始发挥作用，通过杠杆原理将金属滑片不断向上抬起，直到金属滑片完全缩入插座的设计空间内，从而使插头与插座完全分离，完成在特种条件下但是拔插的操作。当完成单手拔插的操作后，撤去手掌对压杆的力，压杆会在弹簧2的作用下自行恢复到初始状态。在初始状态下，金属滑片在弹簧2的作用下被推回卡槽，金属滑片呈现弹出状态，以备下次插拔使用。
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图3 滑块局部特写视图
嵌套于压杆1上的滑块如图3所示，滑块整体及连于滑块的连杆采用不导电的非金属材料制作。滑块与压杆1采用间隙配合，使滑块能够自由地在压杆1上滑动。连杆一端与滑块通过销钉联结，使连杆与滑块之间形成转动副，另一端与导电滑片6相连，其与导电滑片之间的联结统样采用销钉连结，使其形成转动副。
3总结
本产品适用于各种不易双手拔插的特种场合，尤其是建筑工地的施工现场，进行高空作业的工作人员，以及缺少手臂的残疾人士，以方便他们在活动的插座上单手将插头拔下。结合目前市场上同类产品的普及率，本发明产品在特种场合需求量大，商品生产成本低，销售渠道广，商品竞争力强，经济实用，性价比高。尤其是对特殊条件下的使用，本装置产品具有更强的竞争力，产品一经投产将产生良好的经济效益。
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