廖元新
福州亿力电力工程有限公司带电作业分公司 福建福州 350000
摘要：针对传统的固定棘轮扳手存在的问题，本文研究了可调节爪式棘轮扳手的设计方法，并结合工程实践对研制成果进行了论证。结果表明：可调节爪式棘轮扳手能有效地提高螺栓拆装作业的效率，减少作业人员的工作强度。
关键词：可调节爪式棘轮扳手 研制 应用
0 前言
在10kV配网不停电作业中，会频繁地遇到带电拆装设备连接螺栓的情况。由于作业人员手上戴着吸汗手套、橡胶绝缘手套和羊皮防护手套，使得作业人员的手指触感灵敏度降低，对于螺母等小件物品的拿捏握持可靠性大大降低。这也就为作业人员在拆装螺母环节，因贪图一时方便而摘除绝缘手套徒手操作的习惯性违章行为埋下了伏笔。为了适应配网不停电作业现场螺母拆装作业实际需求，需要对现有螺母拆装工具的不足，在结构和功能上进行革新改造和二次开发，进而为改善工作条件、提高此类作业操作过程的工作效率和安全性提供保障。
1 现状调查
2018年3月4日至2018年3月14日，研究小组对3个配电带电班组现场作业过程中使用棘轮套筒扳手和开口扳手拆装螺母环节进行调查统计，统计结果表明：采用传统棘轮套筒和开口扳手拆装螺栓的三相平均时长为15’02’。并且在作业过程中，作业人员因戴着三层手套，操作过程不够灵活，需将螺母、垫片和弹簧片依次捡起套到螺杆平均用时为10’51’，这过程中耗费的时间占了72.3%，过程中经常发生零件掉落的情况，其概率为30%，这过程耗费了作业人员更多的时间和体力，同时也增加了高空落物的风险，作业人员可能因此图省事，少安装垫片或者弹簧片，这给设备线路在日后的运行中留下安全隐患。
其次在电力设备上的螺栓存在着许多种型号，因为传统的棘轮扳手型号是固定的，所以在一次作业过程中作业人员往往需要多次更换棘轮扳手的型号，增加了作业的时长，降低了工作的效率。
2 确定研究课题
针对传统棘轮套筒和开口扳手在拆装螺杆的作业中存在的这些问题，我们拟设计制作一款可调节爪式棘轮扳手，它可以将螺杆、螺母、垫片及弹簧圈预先固定在棘轮套筒内，减少拆装过程中物件掉落的风险，一次性将三个零件全部套在螺杆上，使作业人员在拆装螺栓更加便捷，且适用多种型号的螺栓，达到减轻工作量，提升工作效率的目的。
3 研究目标
本次研究研究的目标为：将配电带电作业拆装螺栓的作业时间有原来的15分钟减少到5分钟，如图1所示。
.png)
通过实践分析发现，使用传统的棘轮扳手进行拆装螺栓作业的过程中，大部分的时间是作业人员用在将螺母、垫片和弹簧片依次捡起并套入螺栓中，如果研制一套可以将螺母、垫片、弹簧片同时套入螺栓的，而且可以适应不同型号的螺栓的可调节爪式棘轮扳手，便能有效地提高螺栓拆装作业的效率，减少作业人员的工作强度。
4 设计方案的提出和确定
4.1 棘轮扳手的结构方案
研究小组在对现有的产品进行调查后，使用“头脑风暴法”，对新型棘轮套筒的材料及设计上进行分解研究。具体方案的探讨结果如表1、表2、表3、表4所示。
.png)
.png)
4.2 方案的确定
通过对以上各个机构部件的分解研究和对比后，小组确定了研制“可调节爪式棘轮扳手”的最佳方案，如图2所示。
.png)
5 性能及效益分析
5.1 工作效益
项目组成员通过对可调节爪式套筒外部结构设计、加工制作、试用改进后，最终制成一套满足带电作业要求，适用性高、操作便利的专用工具。项目完成后，项目组人员利用设计制作的可调节爪式棘轮扳手替换现有的活动扳手、套筒扳手和棘轮扳手，作为带电拆、装螺母作业的专用工具。截止目前共利用专用工具完成了56次不同型号螺栓的拆、装作业，包括紧固刀闸连接引线和更换铜铝接线端子等，可调节爪式套筒扳手能很好地实现代替人手完成对平垫片、弹簧片以及螺母的握持，其安装时间由原来的平均15 min减少到5min，顺利安全地完成螺栓拆装过程的操作。
从现场作业情况看，操作人员普遍反映，所研制的可调节爪式棘轮扳手设计合理、使用方便、操作灵活，能有效减轻作业人员劳动强度；能实现在穿戴全套三层手套的情况下快速、安全、可靠地拆装螺栓，有效杜绝了因工具与现场实际匹配不理想而造成作业人员习惯性违章的发生，实际运用效果十分明显，达到了预期的目标。
2018年福州公司带电作业室使用传统棘轮扳手拆装螺栓作业2300余次，按照每次作业节省10分钟计算，使用可调节爪式棘轮扳手进行作业，可节省作业人员23000分钟的工作时间。
5.2 可推广性
（1）由于采用可调节爪式结构设计，操作简单、可用性高、提升了现场作业的安全性、提高了作业人员现场工作的效率、节省了作业人员的体力，收到了一线员工的一致好评。
（2）可调节的设计，可以适用多种型号的螺栓，在工器具采购中可以减少棘轮扳手的采购数量，为企业生产节省了成本。
综上分析，新型可调节爪式棘轮扳手具有很强的推广价值。
6 结语
通过小组研制的可调节爪式棘轮扳手，对于降低作业时间、提高工作效率，增加作业安全性有着重要的意义。同时本次研究还增强了小组成员的团队精神和创新意识，进一步丰富了工具研制革新的实践经验。为了更好的推广技术的应用，后续应开展可调节爪式棘轮扳手的技术培训工作，务必使每位小组成员切实掌握该工具的使用方法，工作原理及现场使用时应注意的事项，以便使该工具在生产中得以充分发挥作用。
参考文献：
[1]温乘焓.一种圆柱螺母扳手的设计与研究[J].机床与液压.2019(01)
[2]王卓然.?配电线路多功能手动套筒扳手[J].农村电工.2018(10)
[3]荣进,蒋威,陈晓平.?创新设计方法在扳手设计中的应用研究[J].宁波工程学院学报.2011(02)