一种手动式夹头同步可调的绝缘子更换装置的制作方法

本实用新型涉及用于特高压绝缘子的更换，尤其是一种手动式夹头同步可调的绝缘子更换装置。

背景技术：

更换损坏的绝缘子是特高压输电线路维护的一项重要工作。绝缘子是用来支持导线，并使导线与大地、杆塔之间有足够的安全距离和绝缘的电子元件。在输电线路运行中，绝缘子暴露在野外风雨雷电环境中，在长期强电场、拉力作用下工作，容易出现低值或零值。同一串绝缘子中出现零值或低值后会影响整串绝缘子的电压分布，促进其它绝缘子劣化，当绝缘子串中良好片数达不到安全规定时，将威胁输电线路安全运行,所以必须定期更换线路低值或零值绝缘子。

更换输电线路上的绝缘子时，需根据绝缘子钢帽的尺寸准备相应的卡具。目前更换绝缘子一般使用专用闭式卡具或子母卡具进行。由于绝缘子钢帽没有尺寸标准，不同厂家生产的同一吨位的绝缘子钢帽形状、直径都有所不同，甚至因工艺影响，同一厂家生产的不同批次的绝缘子在钢帽形状、直径上也有所不同，这就造成当要更换某一批次的绝缘子时，必须定制相应尺寸闭式卡具或子母卡具的内卡。因而，实际应用中固定尺寸闭式卡具通用性很差，因绝缘子厂家和批次众多，输电维护部门为了完成维护工作，不得不装备大量不同尺寸的闭式卡具，占用了大量资金，也导致卡具的选用和保管变得非常复杂。更换单片绝缘子的卡具每次使用时要带多种型号到现场，并传递给作业人员进行比对，费时费力。大量的卡具在与钢帽匹配不良的状态下使用，常造成卡具受力不当而使用寿命下降和引起断线事故。随着电网规模的扩大和绝缘子型号的增加，输电维护企业为所有绝缘子配上合适的卡具实际上成了一项昂贵、且不可能完成的工作。子母式卡具虽然可通过更换内芯适应于多个型号钢帽，但其尺寸不能连续调整，对钢帽的适应性仍然很差。因而，亟待开发具有更强尺寸适应能力的可调式闭式卡具。而通过螺钉分别调节分布于卡具圆周的夹头位置来适应钢帽形状尺寸变动的可调闭式卡具，存在多个夹头分别调整操作繁重，且夹头运行的同步性低，易造成卡具偏载损坏，引起断线事故的缺陷。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种手动式夹头同步可调的绝缘子更换装置，能够能有效降低高空作业人员的劳动强度，提高绝缘子更换作业效率，提升绝缘子卡具的使用寿命。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：

一种手动式夹头同步可调的绝缘子更换装置，包括后卡、紧线器及前卡,所述后卡、前卡上周向设有多个可调节伸缩的卡具；所述卡具包括设置在后卡或前卡上的多个卡座，软轴穿过卡座上的卡槽，与软轴连成一体的蜗杆限位在每个卡座内，蜗杆与卡槽内的蜗轮啮合，蜗轮轴心与压紧螺杆螺纹连接；压紧螺杆对一侧铰接的夹片进行下压，将绝缘子钢帽卡紧。

所述软轴包括芯轴和保护套，芯轴通过芯轴接头与六角螺钉连接；而保护套通过保护套接头与卡座固定。

所述夹片靠近绝缘子中心轴线的表面与绝缘子钢帽的外形相匹配，夹片背面制成与压紧螺杆底面相配合的内凹弧形。

所述夹片通过复位弹簧与后卡或前卡内腔连接。

本实用新型一种手动式夹头同步可调的绝缘子更换装置，通过软轴（或万向节）同步驱动蜗杆（或伞齿轮），带动二级传动的蜗轮（或被动伞齿）旋转，由于卡具支架对蜗轮（或被动伞齿）的轴向限位作用，使其不能轴向移动；而通过制作于蜗轮（或伞齿轮）轴心的螺纹驱动位于卡座滑槽中的压紧螺杆轴向运行，压紧螺杆的前端与夹片背部接触，从而推动多个夹片同步向卡具内收紧 。当绝缘子更换完毕后需要拆除卡具时，软轴反向旋转，驱动压紧螺杆沿径向退出，夹片松开绝缘子钢帽，并在回位弹簧的作用下随压紧螺杆外移向外回位。该装置利用软轴机构（或万向节）实现了机构在空间的变向传动，而通过蜗轮蜗杆机构实现操作力矩的放大，最后通过由蜗轮驱动的压紧螺杆实现传动的自锁和压紧。由于存在力矩放大作用，因此调节起来比较轻松，可降低人工操作强度。由于卡具具有通用性，一方面可一次性卡紧，无需更换卡具，避免了重复选用，提高更换效率，另一方面也可减少因制造不同规格卡具带来的资金成本。同时也降低该装置存放和管理维护的难度。另外通过设置同步驱动夹片运行同步，免偏载造成的卡具损伤，提高了绝缘子锁紧的可靠性，有效防止发生断线事故。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：

图1为本实用新型的整体结构示意图。

图2为本实用新型中卡具的主视图。

图3为本实用新型中卡具的剖视图。

图4为本实用新型中软轴的局部剖视图。

图5为本实用新型中软轴的主视图。

图中：后卡1，紧线器2，前卡3，底座4，上盖5，孔6，卡具7，左旋套筒8，丝杆9，右旋套筒10，卡座11，软轴12，芯轴12-1，保护套12-2，芯轴接头12-3，保护套接头12-4，蜗杆13，蜗轮14，压紧螺杆15，夹片16，六角螺钉17。

具体实施方式

如图1-5所示，一种手动式夹头同步可调的绝缘子更换装置，包括后卡1、紧线器2及前卡3；所述后卡1、前卡3均包括底座4、上盖5，上盖5与底座4一侧铰接，另一侧通过锁紧螺钉锁紧。上盖5与底座4扣合形成绝缘子钢帽的外形相适应的孔6；对应的孔周向设有可调节伸缩的卡具7，卡具可针对不同尺寸的绝缘子钢帽卡紧；所述紧线器2将后卡1、前卡3前后连接，紧线器2包括左右两组伸缩调节杆，平行布置于绝缘子串两侧，将后卡1、前卡2连接成整体。调节杆包括左旋套筒8、丝杆9及右旋套筒10，丝杆9分别与左旋套筒8、右旋套筒10套接，并实现后卡1、前卡3相对靠拢或远离。这样在更换绝缘子时调节后卡1、前卡3之间的距离，并能够对后卡1、前卡3施加拉紧力，转移待更换绝缘子的载荷。

为了有效的实现卡具同步运行及锁紧。可采用手动操作的卡具7。

所述卡具7包括设置在后卡1或前卡3上的多个卡座11，软轴12穿过卡座11上的卡槽。与软轴12连成一体的蜗杆13限位在每个卡座11内。这里的软轴12包括芯轴12-1和保护套12-2，芯轴12-1用65Mn钢丝或碳钢丝绕制，保护套12-2为塑料材质，主要起到导向、耐磨作用。而芯轴12-1与两头的方头芯轴接头12-3连接构成整体，芯轴接头12-3与卡座11外的六角螺钉17连接；而保护套12-2两端与双耳固定用的保护套接头12-4连接构成整体，保护套接头12-4固定在卡座11上。这样当旋转六角螺钉17时，芯轴12-1旋转，而与芯轴12-1连成整体的多个蜗杆13伸出保护套12-2外并近似同步旋转。蜗杆13与卡槽内的蜗轮14啮合，蜗轮14轴心与压紧螺杆15螺纹连接。由于卡座11对蜗轮的轴向限位作用，使其不能轴向移动，只能旋转。因此蜗轮旋转则会带动压紧螺杆15下移，压紧螺杆15对一侧铰接的夹片16进行下压，将绝缘子钢帽卡紧。

这里的卡具可为2个或3个，软轴可用多个万向节进行替换，蜗轮蜗杆机构可用伞齿轮机构替换，通过设置软轴、蜗轮蜗杆机构及丝杠螺母机构，分别实现了机构在空间的变向传动、对操作力矩的放大，以及传动机构的自锁。在不方便采用电动操作的前提下可用该卡具进行很好的替换。

所有夹片均设有挡块23，挡块设置在远离紧线器的一端，这样在紧线器带动后卡1或前卡3收缩拉紧时，可通过挡块23受力进行限位，避免张紧时出现松脱。同时由于夹头、夹片铰接在卡具内，这样针对不同规格的绝缘子钢帽时，均可与其外部相贴合实现不同规格的绝缘子钢帽的贴合顶紧，减少压应力带来的损伤。

由于压紧螺杆15下端的定位槽内设有内螺纹，压紧螺杆15螺旋下移时，可起到导向作用，使运动的稳定性提高。

工作原理及过程：

1）、用六角棒拧开后卡1右侧的锁紧螺钉，绕旋转轴向左逆时针方向开启上盖5，使后卡1处于打开状态；按同样的方式打开前卡3；

2）、旋动紧线器2的丝杆9上的把手，使前卡3、后卡1之间的距离与待更换绝缘子邻近的两个绝缘子钢帽位置相适应，随后将前卡3、后卡1自下而上套在需更换绝缘子串两侧相邻绝缘子的钢帽上，并旋转闭合前卡3、后卡1的上盖5，反向旋转上盖5上的锁紧螺钉，并拧紧；

3）、当绝缘子钢帽的尺寸与孔6尺寸不吻合时，调节前卡3、后卡1周向的多个卡具7。具体为：通过扳手拧动六角螺钉17，则软轴12内的芯轴12-1转动，从而带动与芯轴12-1制成一体的多个蜗杆13同步转动。与蜗杆13相啮合的蜗轮14旋转时，通过螺纹配合驱动压紧螺杆15向卡具轴线方向运动，驱使后卡1或前卡3上周向的夹片16同步靠近绝缘子钢帽并最后夹紧。

4）、旋转紧线器2的丝杆9上的把手，协调收紧左旋套筒8、右旋套筒10，使原绝缘子串的轴向受拉载荷转移至卡具的紧线器2上。

5）、拆下待更换的绝缘子，并用传递绳传递至地面，提升新的绝缘子并安装好；安装新绝缘子碗头与上面球头连接的弹簧销，再安装新绝缘子球头与下面碗头连接的弹簧销；

6）、同步放松左右的紧线器2，使绝缘子串重新处于受力状态，导线恢复原位；将卡具7复位，放松绝缘子钢帽；拧松前卡3、后卡1的上盖5上的锁紧螺钉，打开前卡3和后卡1并取下，即完成了故障绝缘子的更换工作。