一种组装角钢铁塔用辅助扳手的设计

陈宝平，许国伟

（广东电网有限责任公司汕头供电局，广东 汕头 515000）

1 技术背景

扳手一般包括手柄和固定设置在手柄一端用于夹持工件的扳口，将扳口套合到匹配的螺母上，旋转手柄即可旋紧或旋松螺栓。

架空输电线路组装角钢铁塔需要紧固大量的螺栓。一基呼称高21米的110kV铁塔需要紧固约2000个螺栓。一基呼称高30米的500kV铁塔需要紧固约10000个螺栓。

铁塔上的螺栓大部分集中在角钢的端部，对螺栓紧固是需要使用两个扳手，其中一个的扳口卡住螺栓，再将此扳手的手柄靠在相邻位置的螺栓或角钢上，然后用另一个扳手卡住螺母，转动此扳手对螺栓进行紧固。

但在，紧固螺栓过程中靠在相邻位置的螺栓或角钢上的扳手的手柄会不可避免的发生形变，且扳手会卡紧在螺栓与螺栓之间或螺栓与角钢之间，如果出现扳手卡的比较紧的情况，工作人员必须使用较大的力才能卸下被卡紧的扳手。

针对现有工具功效较差比较耗费高空作业人员的现状，本文设计了一种组装角钢铁塔用辅助扳手，代替高空作业人员其中一把扳手，通过高效的设计理念，减轻高空作业人员的体力消耗，提高安装效率。

2 设计方案

主体上设有容置腔和插销孔，容置腔沿主体的长度方向设置，且插销孔与容置腔连通。位于容置腔中的挡板，挡板的第一端与容置腔铰接，挡板的第二端能够绕第一端转动，挡板的第二端能够自容置腔外转动至容置腔内。位于插销孔内的限位拔销，限位拔销能够限制挡板向容置腔内转动。

组装铁塔辅助扳手还包括弹簧片，弹簧片的一端与主体连接，弹簧片的另一端与挡板的第一端连接；弹簧片用于弹出位于容置腔内的挡板。

组装铁塔辅助扳手还包括通用套口；通用套口设置在主体上，且靠近挡板的第一端。

通用套口包括互相连通的第一套口和第二套口，第一套口的尺寸大于第二套口的尺寸。通用套口为通孔。第一套口包括六个第一侧壁，相邻两个第一侧壁之间的夹角为120°，且第一套口的其中一组相邻的两个第一侧壁的长度较短，长度较短的两个第一侧壁之间形成第一开口。第二套口包括四个第二侧壁和与第一开口连通的第二开口，相邻两个第二侧壁之间的夹角为120°，第二侧壁的长度较第一侧壁的长度短，且位于第二开口的两端的第二侧壁与长度较短的第一侧壁连接。

组装铁塔辅助扳手还包括安装槽，安装槽与容置槽平行且相对布置，安装槽内设有磁铁。

主体上设置有筒体，筒体垂直于主体的宽度方向，筒体内设置插销孔，筒体的筒口处固设有盖板，盖板上设置有与限位拔销配合的安装孔。

限位拔销与安装孔配合的一端设置有台阶面，限位拔销的尺寸较小的第一端穿过安装孔，限位拔销的第一端能够在安装孔内沿自身轴线滑动，限位拔销的尺寸较大的第二端位于插销孔内。

磁铁胶粘于安装槽内。

限位拔销的第一端设有拉环，拉环上设有安全绳，安全绳设有安全扣。

设计结构如图1至图4所示。

图1 组装铁塔辅助扳手设计结构示意图

图2 组装铁塔辅助扳手的挡板旋入容置腔时的结构示意图

图3 铁塔辅助扳手的A-A剖面示意图

图4 组装铁塔辅助扳手的使用位置示意图

3 设计方案的技术实现

阅图1～4，本方案提供了一种组装铁塔辅助扳手，包括主体1、设置在主体1上的磁铁2、设置在主体1一侧的容置腔3、设置在容置腔3内且一端铰接于主体1的挡板4、以及用于限制挡板4向容置腔3内移动的限位拔销5。主体1上设置有连通容置腔3另一端的插销孔6；限位拔销5在插销孔6内可在插销孔6内上下移动。限位拔销5向上移动时，可使限位拔销5与挡板4脱离接触，限位拔销5不再限制挡板4向容置腔3内进行移动。

另外，设有弹簧片7，弹簧片7的一端固定于主体1上设有容置腔3的一侧，另一端固定于挡板4远离容置腔3的一侧的。当挡板4与螺栓或角钢14脱离接触时，弹簧片7将挡板4从容置腔3中弹出。本实施例中，主体1是采用磁性金属制造。主体1在磁铁2的同化下带有磁性。因此，当将组装铁塔辅助扳手放置在角钢14上时，磁铁2和主体1可以更好的吸附在角钢14上，减少了工作人员手持扳手的工作。

主体1的一端设有通用套口8，通用套口8设置在主体1上远离插销孔6的一端。通用套口8包括互相连通的第一套口82和第二套口81；所述第一套口82用于套合一种规格的螺母，所述第二套口81用于套合另一种规格的螺母。通用套口8为通孔，通孔的截面形状为一个第一正六边形和一个第二正六边形互相叠合所形成的形状，且第一正六边形和第二正六边形均至少保留四条边线；第二正六边形的尺寸与一种规格的螺母匹配，第一正六边形的尺寸与另一种规格的螺母匹配，用于套合螺母或者螺杆头部以方便拆装螺栓。因为第一正六边形和第二正六边形至少保留四条边线，因此套口内至少有四个侧壁用于套合符合规格的螺母或螺栓头部，进一步加强了组装铁塔辅助扳手拆装螺栓的稳定性。另外，第一套口82和第二套口81互相连通，可以减少组装铁塔辅助扳手的长度，方便工人携带。

主体1的另一侧设有安装槽，磁铁2固定设置于安装槽内。磁铁2设置于槽内可以避免脆性的磁铁2与角钢14或者螺栓发生碰撞，避免磁铁2碎裂失去磁性。

主体1上插销孔6处设有用于安装限位拔销5的筒体9，筒体9的筒口与插销孔6同心设置；筒体9的筒口处固设有盖板10，盖板10上设有安装孔。限位拔销5设有台阶面，在台阶面与盖板10相抵时，限位拔销5与挡板4脱离接触，挡板4可以自由旋入或旋出容置腔3。另外，限位拔销5属于小部件，容易丢失。筒体9、盖板10和台阶面的设置可有避免限位拔销5脱离主体1，防止丢失。

限位拔销5远离容置腔3的一端设有拉环11，拉环11用于移动限位拔销5。设有拉环11可以方便工作人员拉动限位拔销5，便于节省力气。

磁铁2胶粘于安装槽内，以一方面用于可以很好的固定磁铁2，另一方面也可以在利用胶粘层作为缓冲避免磁铁2碎裂。另外，一旦磁铁2碎裂后也可以快速对安装槽内完成清理，并及时设置新的磁铁2于安装槽内。

考虑到安装铁塔使用的螺栓大部分为M16和M18规格。将第一套口82的尺寸设置为与M16螺母尺寸所互相匹配，将第二套口81的尺寸设置为与M18螺母的尺寸所互相匹配，使组装铁塔辅助扳手更实用。

本方案中还包括安全绳12，安全绳12的一端连接拉环11，另一端连接有安全13扣。可将安全扣13系在安装工人的安全带上或者铁塔上，以避免发生掉落事故。铁塔上的绝大部分螺栓都可以用本实施例中的扳手进行旋紧或旋松，从而减轻了安装铁塔的一部分的工作强度。

4 总结

本设计方案的组装铁塔辅助扳手设有可旋转的挡板，在工作人员进行紧固过程中，挡板与角钢或已固定的螺栓相抵。螺栓紧固完成后，组装铁塔辅助扳手会发生弹性形变卡紧在螺栓与螺栓之间或螺栓与角钢之间。工作人员将限位拔销向外拔出，挡板不再受限位拔销阻挡，挡板向容置腔内部方向转动。挡板转动，使组装铁塔辅助扳手发生的弹性形变得到恢复，消除了将组装铁塔辅助扳手卡紧在螺栓或角钢上的力。卡紧力的消失，使组装铁塔辅助扳手能轻松地被卸下。本设计方案使高空作业人员能够轻松地卸下组装铁塔辅助扳手，极大的减轻了高空人员的工作强度。