一种便携式角度连续可调的接地线夹的制作方法

本发明涉及高压输电线路导线接地工具技术领域，尤其涉及一种便携式角度连续可调的接地线夹。

背景技术：

随着我国高压电网的发展，在运行线路停电检修时，线路检修处装设地线是保障线路停电检修人员人生安全的基本保障，但由于传统接地线夹存在挂接不牢靠，易脱落，线夹对导线的适应性差等问题，因此停电检修人员人生安全并未能得到完全的保障。目前市场上主要有弹簧压紧式（平口式）、舌型压紧式（双舌式、单舌式）、钳型压紧式（撞击式）、螺旋压紧式这四类接地线夹，由于传统线夹操作杆驱动轴轴线与线夹挂钩臂轴线不能实现角度可调，这些传统线夹往往只能挂接在耐张塔跳线或者人工爬出耐张绝缘子串后对耐张线路挂架地线，存在较大的安全风险且有违反安规的嫌疑，并且存在不少问题，如自锁性能差、易松脱、传动效率不高、传动角度不可调、夹持稳定性不高等问题。国内目前线夹设计上尚未很好地解决线夹与操作杆间角度可调的技术问题，尚未有自重较轻、装拆方便、自锁性好、挂接可靠、同时较好满足直线塔和耐张塔各种进出线工况等通用性较好的高压输电线路线夹，因此急需研发新型的自重较轻、结构较紧凑的高压输电导线接地线夹，以加快挂接地线的速度，提高传动效率，提高机构的自锁性能和夹持的稳定性，满足变传动角度的要求，提升作业的便利性，提高线路检修效率。

技术实现要素：

针对以上不足，本发明提供一种便携式角度连续可调的接地线夹，该线夹能够相对操作杆轴线角度多级可调，同时可大幅降低检修人员塔上劳动强度，提高操作效率。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种便携式角度连续可调的接地线夹，包括有挂钩、角度调节机构、螺杆传动夹持机构和二级齿轮组增速机构；

所述挂钩包括有用以挂接或夹紧高压输电导线的挂钩钩头以及与所述挂钩钩头相连的挂钩臂，所述挂钩臂上设置有若干角度调整定位凸台；

角度调节机构包括驱动轴、调角度机架和万向节，所述驱动轴通过轴承座安装于所述调角度机架的一端上，所述调角度机架的另一端设置有平面周向分布的若干角度调整定位凹槽，所述角度调整定位凸台位于所述角度调整定位凹槽内并与所述角度调整定位凹槽相匹配，所述调角度机架与所述挂钩臂通过蝶形螺栓相连接；所述万向节一端与所述驱动轴相连，另一端与所述二级齿轮组增速机构相连；

所述螺杆传动夹持机构包括有螺杆、导向滑动框和线夹夹头，所述螺杆与所述导向滑动框上的导向螺母通过螺旋副配合，所述导向滑动框活动安装于所述挂钩臂上，并与所述挂钩臂在所述挂钩臂上的轴向上形成移动副，所述线夹夹头设置于所述导向滑动框在远离所述导向滑动框上的导向螺母的方向上，所述螺杆在远离所述线夹夹头的一端与所述二级齿轮组增速机构相连接。

作为本发明的改进，所述二级齿轮组增速机构包括第一级齿轮组和第二级齿轮组，所述第一级齿轮组和第二级齿轮组通过轴承座固定安装于所述挂钩臂上；所述第一级齿轮组包括有第一级齿轮组主动齿轮、第一级齿轮组从动齿轮和动力输入轴，所述动力输入轴一端与所述万向节相连，另一端与所述第一级齿轮组主动齿轮相连，所述第一级齿轮组从动齿轮与所述第一级齿轮组主动齿轮相啮合；所述第二级齿轮组包括有第二级齿轮组主动齿轮、第二级齿轮组从动齿轮和平行轴，所述平行轴一端与所述第一级齿轮组从动齿轮相连，另一端与所述第二级齿轮组主动齿轮相连，所述第二级齿轮组从动齿轮与所述第二级齿轮组主动齿轮相啮合，所述第二级齿轮组从动齿轮与所述螺杆相连。

作为本发明的改进，所述动力输入轴的轴线、平行轴的轴线、螺杆的轴线和挂钩臂的轴线互相平行。

作为本发明的改进，所述第一级齿轮组的传动比为1/2~1/4，第二级齿轮组的传动比为1/2~1/4。

作为本发明的改进，所述万向节为2-4节的万向节。

作为本发明的改进，所述导向滑动框上的导向螺母为方形螺母，所述导向螺母的一侧面与所述挂钩臂相接触。

作为本发明的改进，所述挂钩、角度调节机构、螺杆传动夹持机构和二级齿轮组增速机构由铝合金材料制成。

作为本发明的改进，所述铝合金材料为7075铝合金。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、利用挂钩臂上角度调整定位凸台和线夹调角度机架上的角度调整定位凹槽配合，可实现线夹挂钩臂轴线与操作杆轴线在-90°~+90°之间的多级角度可调；利用万向节调整角度方向传递操作杆的旋转运动，显著提高线夹对高压输电导线挂接地线时，不同杆塔、不同导向进出线位置和不同操作工位的适应性；

2、设置二级齿轮组增速机构，通过采用小传动比的齿轮组、平行轴等设计，达到结构紧凑、自重轻、传动效率高的目的，可大幅提高线夹操作效率，显著减轻检修人员塔上劳动强度；

3、所述接地线夹主体材料选择较大强重比、导电性能优的金属材料，如7075铝合金，在保证足够强度的条件下，可降低线夹自重，改善检修人员操作强度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，以下将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1是本发明所述一种便携式角度连续可调的接地线夹轴视图；

图2是本发明所述一种便携式角度连续可调的接地线夹顶视图（其中，万向节未画出）；

图3是本发明所述一种便携式角度连续可调的接地线夹侧视图（其中，万向节未画出）；

图4是本发明所述一种便携式角度连续可调的接地线夹的挂钩的示意图；

图5是本发明所述一种便携式角度连续可调的接地线夹的调角度机架的示意图；

图6是本发明所述一种便携式角度连续可调的接地线夹的调角度机架与挂钩放定位配合示意图；

图7是本发明所述一种便携式角度连续可调的接地线夹的螺杆的示意图；

图8是本发明所述一种便携式角度连续可调的接地线夹的线夹夹头的示意图；

图9是本发明所述一种便携式角度连续可调的接地线夹的导向螺母、导向滑动框与挂钩的配合示意图。

其中，图中所示标记为：1：调角度机架；2：挂钩钩头；3：第一级齿轮组主动齿轮；4：角度调整定位凹槽；5：导向滑动框；6：线夹夹头；7：动力输入轴；8：驱动轴；9：第二级齿轮组从动齿轮；10：螺杆；11：导向螺母；12：角度调整定位凸台；13：平行轴；14：万向节；15：挂钩臂；16：第一级齿轮组从动齿轮；17：第二级齿轮组主动齿轮。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参照图1至图9，本发明提供一种便携式角度连续可调的接地线夹，包括有挂钩、角度调节机构、螺杆传动夹持机构和二级齿轮组增速机构。

请参照图1至图4，挂钩包括有用以挂接或夹紧高压输电导线的挂钩钩头2以及与挂钩钩头2相连的挂钩臂15，挂钩臂15上设置有若干角度调整定位凸台12。

请参照图1、图2、图3、图5和图6，角度调节机构包括驱动轴8、调角度机架1和万向节14，驱动轴8通过轴承座安装于调角度机架1的一端上，调角度机架1的另一端设置有平面周向分布的若干角度调整定位凹槽4，角度调整定位凸台12位于角度调整定位凹槽4内并与角度调整定位凹槽4相匹配，调角度机架1与挂钩臂15通过蝶形螺栓相连接；万向节14为3节，万向节14一端与驱动轴8相连，另一端与二级齿轮组增速机构相连。

请参照图1、图2、图3、图7、图8和图9，螺杆传动夹持机构包括有螺杆10、导向滑动框5和线夹夹头6，螺杆10与导向滑动框5上的导向螺母11通过螺旋副配合，导向滑动框5活动安装于挂钩臂15上，并与挂钩臂15在挂钩臂15上的轴向上形成移动副，线夹夹头6设置于导向滑动框5在远离导向滑动框5上的导向螺母11的方向上，螺杆10在远离线夹夹头6的一端与二级齿轮组增速机构相连接。

其中，请参照图1、图2和图3，二级齿轮组增速机构包括第一级齿轮组和第二级齿轮组，第一级齿轮组和第二级齿轮组通过轴承座固定安装于挂钩臂上15；第一级齿轮组包括有第一级齿轮组主动齿轮3、第一级齿轮组从动齿轮16和动力输入轴7，动力输入轴7一端与万向节14相连，另一端与第一级齿轮组主动齿轮3相连，第一级齿轮组从动齿轮16与第一级齿轮组主动齿轮3相啮合；第二级齿轮组包括有第二级齿轮组主动齿轮17、第二级齿轮组从动齿轮9和平行轴13，平行轴13一端与第一级齿轮组从动齿轮16相连，另一端与第二级齿轮组主动齿轮17相连，第二级齿轮组从动齿轮9与第二级齿轮组主动齿轮17相啮合，第二级齿轮组从动齿轮9与螺杆相连；动力输入轴7和平行轴13通过轴承座固定安装于挂钩臂上15。

其中，第一级齿轮组的传动比为1/2~1/4，第二级齿轮组的传动比为1/2~1/4。通过采用二级小传动比增速齿轮组设计，可实现操作杆对驱动轴7输入转速的增速，大幅提高检修人员操作效率，显著降低塔上作业劳动强度。例如，二级齿轮组增速机构的第一级齿轮组的传动比为i1，第二级齿轮组的传动比为i2，总的传动比i=i1×i2，如驱动轴7转速为n，则经二级齿轮组增速机构增速后，螺杆10的转动速度为n螺杆=n/i，在设计中分别选择第一级齿轮组的传动比i1=1/2，第二级齿轮组的传动比i1=1/2，则总传动比i=1/4，则n螺杆=4n，因此接地线夹的传动效率提高4倍。采用二级齿轮组增速机构平行轴的设计，传动平稳，结构紧凑，还有助于接地线夹质量的降低。

其中，请参照图1、图2和图3，动力输入轴7一端与万向节14的最后一节相连，万向节14的转动可以通过动力输入轴7给二级齿轮组增速机构传递动力，动力输入轴7的另一端与第一级齿轮组主动齿轮3相连，第一级齿轮组从动齿轮16与第一级齿轮组主动齿轮3啮合，第一级齿轮组从动齿轮16装配在平行轴13的一端，动力通过一级齿轮组增速后把旋转运动传递到平行轴13，平行轴13与动力输入轴7、螺杆10分别通过轴承座平行装配于挂钩臂15上，即动力输入轴7的轴线、平行轴13的轴线、螺杆10的轴线和挂钩臂15的轴线互相平行，平行轴13的另一端连接有第二级齿轮组主动齿轮17，第二级齿轮组从动齿轮9与第二级齿轮组主动齿轮17啮合，第二级齿轮组从动齿轮9装配在螺杆上，通过二级齿轮组增速，平行轴13的转速再次增速传递给螺杆10。两级齿轮组的设计，以及一、二级齿轮组可选用小的传动比可达到良好的增速传动效果。

其中，挂钩、角度调节机构、螺杆传动夹持机构和二级齿轮组增速机构由铝合金材料制成，优选的，铝合金材料为7075铝合金。接地线夹主体材料选择较大强重比、导电性能优的金属材料，如7075铝合金，在保证足够强度的条件下，可降低线夹自重，改善检修人员操作强度。

挂钩臂15与调角度机架1相接部分设计有角度调整定位凸台12，相应地在与挂钩臂15相接处，调角度机架1设置有平面周向分布的角度调整定位凹槽4，角度调整定位凹槽4沿调角度机架1的平面沿周向分布，角度调整定位凸台12与角度调整定位凹槽4相配合并形成周向约束，通过蝶形螺栓旋紧或松开挂钩臂15和调角度机架1，可调节挂钩臂15与调角度机架1的角度，即可实现挂钩臂15与操作杆轴线（使用时操作杆与驱动轴8连接）在-90°~+90°之间多级角度可调的功能。

万向节14最前一节一端与驱动轴8相连，万向节14最后一节一端与动力输入轴7相连，利用万向节14可以改变旋转运动传递方向的性能特点，在实现挂钩臂15与操作杆轴线在-90°~+90°之间的角度调整时，万向节14会适应挂钩臂15与操作杆轴线二者之间的角度变化，把操作杆的旋转运动传递给二级齿轮组增速机构。

螺杆10一端通过键配合与第二级齿轮组从动齿轮9相连，螺杆10有轴承座支承，操作杆的旋转运动经万向节14和二级齿轮组增速机构后传递给螺杆10，第二级齿轮组从动齿轮9带动螺杆10旋转，螺杆10与导向滑动框5上的导向螺母11通过螺旋副配合，导向滑动框5与挂钩臂15配合形成移动副，保证导向滑动框5只能沿着挂钩臂15的轴向一个自由度移动，导向滑动框5在远离导向滑动框5上的导向螺母11的方向（也即靠近挂钩钩头2的方向）的侧面上固定装配有线夹夹头6，螺杆10旋转运动通过螺旋副转变为导向滑动框5沿着挂钩臂15轴向的直线往复移动，实现线夹夹头6与挂钩钩头2之间对高压输电导线的夹紧或松放动作。导向滑动框5上的导向螺母11为方形螺母，导向螺母11的一侧面与挂钩臂15相接触，导向滑动框5和导向螺母11形成一种螺母导线机构，导向螺母11与螺杆10以螺旋副配合，方形螺母形式的导向螺母11与挂钩臂15接触平面构成对导向螺母11自转自由度的约束，保证导向螺母11只沿着螺杆10轴向螺旋移动。

驱动轴8一端与操作杆相连，操作杆的旋转运动通过驱动轴8传递动力给线夹，驱动轴8另一端与万向节14一端相连，万向节14一端与动力输入轴7相联，驱动轴8驱动万向节14带动动力输入轴7旋转，动力输入轴7的转动通过第一级齿轮组主动齿轮3、第一级齿轮组从动齿轮16、平行轴13、第二级齿轮组主动齿轮17和第二级齿轮组从动齿轮9传递给螺杆10，转换成螺杆10的转动，通过螺杆10的转动可实现线夹夹头6沿着挂钩臂15的直线往复运动，进而实现线夹压头6与挂钩钩头2之间的夹紧或松放动作。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。