一种具有后备保护的离心卡具的制作方法

本发明涉及一种绝缘子更换工具，具体涉及一种具有后备保护的离心卡具。

背景技术：

离心卡具是用于输电线路检修中更换单片玻璃或瓷质绝缘子的一种金属卡具，包括用于安装绝缘子的前卡和后卡，前卡和后卡间设置两个丝杠，使用时，只需将前卡和后卡卡在待更换绝缘子前后两片绝缘子钢帽上，丝杠将待更换绝缘子上的荷载转移至离心卡上，从而进行绝缘子的更换。

目前，现有的离心卡在用于更换绝缘子过程中，由于绝缘子串承受的荷载大，离心卡亦要承载较大的载荷，且操作者更换绝缘子时较为费力，操作具有一定难度。当丝杠意外断裂或因操作不当使丝杠脱落，致使绝缘子串断裂、导线脱落，将会造成严重的人身安全事故和电网设备事故。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本发明公开一种具有后备保护的离心卡具，该离心卡具具备后备保护功能，能够在丝杠意外断裂或脱落后防止绝缘子断裂，安全系数高，避免造成严重的人身安全事故或电网设备事故。

本发明通过下述技术方案实现：

一种具有后备保护的离心卡具，包括前卡、后卡和丝杠，所述前卡和后卡间设有保护滑竿组件，所述保护滑竿组件包括外套管和内滑竿，外套管与内滑竿能够相对滑动，且内滑竿通过一个限位装置将自身限定在外套管内。

由于现有的离心卡在更换绝缘子过程中，绝缘子串承受的荷载大，离心卡也要承载较大的载荷，当丝杠意外断裂或因操作不当使丝杠脱落，致使绝缘子串断裂、导线脱落，将会造成严重的人身安全事故和电网设备事故。

本发明通过在前卡和后卡间设置保护滑竿组件，保护滑竿组件内的外套管和内滑竿间能够相对滑动且相互间不脱离，对离心卡具产生了一个后备保护的效果。当丝杠旋转，前卡和后卡间的距离增大或减小过程中，外套管和内滑竿随之相对滑动，以适应前卡和后卡距离的改变，当离心卡具中的丝杠无法承受绝缘子重量的荷载而断裂或脱落时，保护滑竿组件中的内滑竿与外套管则滑动至极限，并通过限位装置固定限定相对位置，即使丝杠断裂或脱落，前卡和后卡仍然可以依靠保护滑竿组件连接，避免绝缘子串断裂，大大提高离心卡更换绝缘子操作的安全性，避免了不必要的人身安全事故和电力设备事故。

所述外套管远离内滑竿一端通过一个前卡接头固定在前卡上，所述内滑竿远离外套管的一端通过一个后卡接头在后卡上，在外套管上设有条形滑槽，所述限位装置设置在内滑竿上。

所述限位装置为调节旋钮，调节旋钮为环形且套设于内滑竿上，所述调节旋钮与内滑竿通过粗螺纹相连。

所述调节旋钮外径与外套管具有条形滑槽段的内径相同，所述外套管与内滑竿连接一端至条形滑槽处的内径小于外套管具有条形滑槽段的内径。

本发明中，调节旋钮在内滑竿上的位置可调节，使用粗螺纹可增大其调节的效率，调节好位置的调节旋钮和内滑竿能够在条形滑槽段的外套管内自由滑动，利于保护滑竿组件随丝杠的收紧或放松做出相应的变化。当带有调节旋钮的内滑竿滑动至条形滑槽最低端时，由于外套管与内滑竿连接的一端至条形滑槽处的内径小于外套管具有条形滑槽段的内径，因此调节旋钮将会限定在条形滑槽底端的外套管内，防止内滑竿从外套管内滑出，保证了保护滑竿组件的可靠性，实现其后备保护功能。

进一步地，所述内滑竿末端设有一个限位块，所述限位块部分置于条形滑槽内。限位块设置于内滑竿末端，当调节旋钮难以承载应力而损坏时，还可通过限位块将内滑竿限定在外套管内，使两者不至于分离，进一步提高了保护滑竿组件的安全性和可靠性。

条形滑槽不仅能够和限位块配合产生进一步提高保护滑竿组件可靠性的作用，还可以利用手指旋转调节部分裸露在条形滑槽处的调节旋钮。

本发明中，调节旋钮不仅能够用于将内滑竿限定在外套管内，还能够调节自身在内滑竿上的相对位置，当调节旋钮在内滑竿上的位置调节好后，若丝杠断裂或脱落，内滑竿将沿脱离外套管的方向往外急速滑动至条形滑槽底部，其滑动的距离为调节旋钮至条形滑槽底部的距离，这个距离越大，内滑竿加速过程越长，滑动至条形滑槽底部的速度越大，因而调节旋钮受到的冲击力越大。若冲击力过大，则可能损坏调节旋钮，降低了保护滑竿组件的安全性。本发明的调节旋钮利用粗螺纹调节其自身在内滑竿上的位置，当丝杠意外断裂或脱落后，由于保护滑竿组件中内滑竿滑动的距离可调，在保证保护滑竿组件随着丝杠的收放而做出相应滑动的同时，有效减小当丝杠断裂或脱落时调节旋钮受到的冲击，提高保护滑竿组件的可靠性，延长其使用寿命。

所述保护滑竿组件为两条，分别设置于前卡的左右两侧且与丝杠平行。

所述丝杠与前卡和后卡间通过丝杠接头相连，所述丝杠接头在与丝杠相连处的末端设有自锁装置，丝杠在与丝杠接头连接处的末端设有与自锁装置匹配的定位装置，通过自锁装置和定位装置自动将丝杠接头锁定在丝杠内。

现有离心卡安全系数不高的原因主要在于绝缘子更换过程中丝杠容易断裂和脱落，由于绝缘子串承受的荷载大，当绝缘子松弛后，离心卡亦需要承受绝缘子松弛前的全部载荷，当转动丝杠摇把使丝杠与丝杠接头逐步分离时，丝杠与丝杠接头间容易脱落，致使绝缘子断裂、导线脱落。

由于离心卡的前卡和后卡是预先根据绝缘子的规格批量生产好的，其结构、强度和稳定性较好，在绝缘子更换中不易出现变形或断裂的情况，且丝杠和丝杠接头自身具有一定强度，也不易出现断裂的情况。但在更换绝缘子的过程中，需要转动丝杠摇把，使丝杠相对丝杠接头旋转以调节前卡和后卡间的距离，便于绝缘子更换，而丝杠与丝杠接头间通过螺纹连接，螺纹需要承受一定荷载，当丝杠与丝杠接头即将分离时，容易出现因螺纹无法承受应力而导致丝杠从丝杠接头脱离。

本申请发明人在丝杠与丝杠接头相连处设置了置于丝杠接头末端的自锁装置和设于丝杠端部的定位装置，在丝杠旋转过程中，当其旋转至即将与丝杠接头分离时，丝杠接头上的自锁装置自动锁定在丝杠的定位装置内，因此丝杠与丝杠接头的连接中，不仅螺纹承受由于绝缘子重量产生的应力，也通过自锁装置和定位装置承担了应力，大大提高了丝杠与丝杠接头连接可靠性，对丝杠与丝杠接头间的连接起保护作用，避免在更换绝缘子过程中丝杠脱落，导致绝缘子串断裂、导线脱落。能够显著减小离心卡具的安全隐患，提高绝缘子更换的安全性，适宜广泛推广。

所述自锁装置包括弹性装置和圆球，圆球为两个且固定在弹性装置的两端，所述丝杠接头上设有一个径向通孔，通孔内横向设有套管，所述弹性装置和圆球设于套管内，所述弹性装置两侧各连接有一个限位套筒，限位套筒套设于弹性装置外周，且限位套筒内壁中部固定于弹性装置两端。

所述定位装置为两个定位凹槽，定位凹槽设置于丝杠内壁，所述定位凹槽包括用于定位的凹槽端部和便于圆球滑入或滑出凹槽端部的凹槽尾部。

本发明中的自锁装置主要为弹性装置和圆球，当丝杠收紧，丝杠接头末端置于丝杠槽孔底部，此时弹性装置处于压缩状态，弹性装置和圆球均处于套管内，当丝杠旋转，丝杠接头相对丝杠槽孔向外旋转，当丝杠接头上的自锁装置相对旋转至定位凹槽的凹槽尾部时，弹性装置开始向两侧伸展，圆球开始伸出套管外，扭转丝杠，丝杠接头继续相对于丝杠向外旋转，弹性装置继续两侧伸展，最终将其两端的圆球压入到定位凹槽的凹槽端部，此时限位套筒随弹性装置伸展，限位套筒的一端置于套管内，另一端置于定位凹槽内，将丝杠接头锁定在丝杠内，此时无法再继续扭转丝杠，避免丝杠从丝杠接头上脱离。

同时，本发明的限位套筒保证了当圆球完全陷入凹槽端部时，限位套筒一端置于套管内，另一端置于凹槽端部，保证了自锁装置和定位装置间的有效连接，实现自锁功能。

当需要将离心卡的前卡和后卡间的距离收紧时，反向旋转丝杠，丝杠接头相对丝杠槽孔向内旋转，此时圆球沿着凹槽端部至凹槽尾部的路径逐渐滑出，弹性装置逐步压缩，最终自锁装置完全滑出定位装置，弹性装置和圆球重新被压缩在套管内。在保证了丝杠能够双向旋转调节的基础上确保了丝杠不从丝杠接头上脱落，提高了绝缘子更换的安全性。

所述凹槽端部靠近丝杠外侧的侧壁与丝杠内壁垂直，凹槽端部远离丝杠外侧的侧壁为光滑的弧面，所述凹槽尾部内壁为弧面，凹槽尾部走向与螺纹走向一致，且定位凹槽深度由凹槽端部至凹槽尾部末端逐步减小。

凹槽端部靠近丝杠外侧的侧壁与丝杠内壁垂直，相比于将凹槽端部靠近丝杠外侧的侧壁制造成弧面而言，既可以防止圆球沿其继续向丝杠外侧滑动，还可与增大限位套筒与凹槽端部的接触面，能够避免限位套筒在与凹槽端部接触部分被磨损或者因难以承受应力而变形，有效提高了自锁装置和定位装置这一体系的可靠性和耐用性。

同时，本发明中自锁装置与定位装置接触部分为圆球，定位凹槽的凹槽端部远离丝杠外侧的侧壁为光滑的弧面，凹槽尾部内壁为弧面，弧形的接触面摩擦系数小，有利于自锁装置相对定位装置滑动。凹槽尾部走向与螺纹走向一致，且定位凹槽深度由凹槽端部至凹槽尾部末端逐步减小，便于在丝杠旋转过程中自锁装置沿旋转方向逐步滑入定位装置并锁定，也便于自锁装置沿相同的路径滑出定位装置。达到轻松自锁并解除自锁的功能，操作起来省时省力，安全可靠。

优选的，所述弹性装置为弹簧。也可以采用其他弹性性能较好的弹性结构或部件。以满足自锁装置能够有效的执行其自锁功能。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本发明一种具有后备保护的离心卡具，通过在前卡和后卡间设置保护滑竿组件，保护滑竿组件内的外套管和内滑竿间能够相对滑动且相互间不脱离，若丝杠意外断裂或脱落，前卡和后卡仍然可以依靠保护滑竿组件连接，避免绝缘子串断裂，大大提高离心卡更换绝缘子操作的安全性，避免了不必要的人身安全事故和电力设备事故；

2、本发明一种具有后备保护的离心卡具，通过在丝杠与丝杠接头相连处设置了置于丝杠接头末端的自锁装置和设于丝杠端部的定位装置，在丝杠旋转过程中，当其旋转至即将与丝杠接头分离时，丝杠接头上的自锁装置自动锁定在丝杠的定位装置内，大大提高了丝杠与丝杠接头连接可靠性，直接有效避免了在更换绝缘子过程中丝杠脱落，能够显著减小离心卡具的安全隐患，适宜广泛推广；

3、本发明一种具有后备保护的离心卡具，通过设置保护滑竿组件和自锁装置与定位装置体系，不仅能够在根源上避免丝杠脱落，同时还能在丝杠脱落或断裂后防止前卡和后卡脱离，避免造成绝缘子串断裂，引发电力安全事故，将绝缘子更换的安全隐患和可能造成的损失降低到最小。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明保护滑竿组件结构示意图；

图3为本发明外套管纵剖图；

图4为本发明外套管径向剖视图；

图5为本发明图1中A处局部剖视图；

图6为本发明自锁装置和定位装置结构示意图；

图7为本发明自锁装置锁定在定位装置内示意图；

图8为本发明丝杠内壁局部展开图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-前卡，2-后卡，3-丝杠，31-螺纹，4-保护滑竿组件，5-外套管，51-前卡接头，52-条形滑槽，6-内滑竿，61-后卡接头，62-调节旋钮，63-限位块，7-丝杠接头，8-自锁装置，81-弹性装置，82-圆球，83-套管，84-限位套筒，9-定位装置，91-凹槽端部，92-凹槽尾部。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例

如图1～8所示，本发明一种具有后备保护的离心卡具，包括前卡1、后卡2和丝杠3，所述前卡1和后卡2间设有保护滑竿组件4，所述保护滑竿组件4包括外套管5和内滑竿6，外套管5与内滑竿6能够相对滑动，且内滑竿6通过一个限位装置将自身限定在外套管5内。

所述外套管5远离内滑竿6一端通过一个前卡接头51固定在前卡1上，所述内滑竿6远离外套管5的一端通过一个后卡接头61在后卡上，在外套管5上设有条形滑槽52，所述限位装置设置在内滑竿6上。

所述限位装置为调节旋钮62，调节旋钮62为环形且套设于内滑竿6上，所述调节旋钮62与内滑竿6通过粗螺纹相连。

所述调节旋钮62外径与外套管5具有条形滑槽52段的内径相同，所述外套管5与内滑竿6连接一端至条形滑槽52处的内径小于外套管5具有条形滑槽52段的内径。

所述内滑竿6末端设有一个限位块63，所述限位块63部分置于条形滑槽52内。

所述保护滑竿组件4为两条，分别设置于前卡1的左右两侧且与丝杠3平行。

所述丝杠3与前卡1和后卡2间通过丝杠接头7相连，所述丝杠接头7在与丝杠3相连处的末端设有自锁装置8，丝杠3在与丝杠接头7连接处的末端设有与自锁装置8匹配的定位装置9，通过自锁装置8和定位装置9自动将丝杠接头7锁定在丝杠3内。

所述自锁装置8包括弹性装置81和圆球82，圆球82为两个且固定在弹性装置81的两端，所述丝杠接头7上设有一个径向通孔，通孔内横向设有套管83，所述弹性装置81和圆球82设于套管83内，所述弹性装置81两侧各连接有一个限位套筒84，限位套筒84套设于弹性装置81外周，且限位套筒84内壁中部固定于弹性装置81两端。

所述定位装置9为两个定位凹槽，定位凹槽设置于丝杠3内壁，所述定位凹槽包括用于定位的凹槽端部91和便于圆球82滑入或滑出凹槽端部91的凹槽尾部92。

所述凹槽端部91靠近丝杠3外侧的侧壁与丝杠3内壁垂直，凹槽端部91远离丝杠3外侧的侧壁为光滑的弧面，所述凹槽尾部92内壁为弧面，凹槽尾部92走向与丝杠3内壁螺纹31走向一致，且定位凹槽深度由凹槽端部91至凹槽尾部92末端逐步减小。

优选的，所述弹性装置81为弹簧。

当利用本发明离心卡具更换绝缘子时，由于丝杠3与丝杠接头7连接部分设有自锁装置8和定位装置9，因此丝杠3与丝杠接头7连接的稳固性高，丝杠不易脱落。在旋转丝杠3调节前卡和后卡的距离以更换绝缘子时，保护滑竿组件4的内滑竿6会在外套管5内做出相应的上下滑动，以适应前卡1和后卡2距离的改变，当丝杠意外断裂，内滑竿6快速沿滑出外套管5的方向滑动，并最终通过调节旋钮62将内滑竿6限定在外套管5内，避免绝缘子串断裂而引发安全事故。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。