一种电推式机构弹簧安装工具应用研究

黄小卫

（珠海供电局变电管理所，广东 珠海519000）

1 研究背景

对目前变电站中较为常用的GW-16型隔离开关而言，其内部的压紧弹簧随着使用年限的增加，可能会出现疲劳甚至断裂的情况，影响隔离开关的正常运行，给电力系统埋下一定的安全隐患[1-2]。因此，检修人员需要时常对隔离开关弹簧进行维护检修，并在弹簧出现缺陷时及时进行更换、安装作业[3-4]。

传统的机构弹簧安装手段是使用起吊工具拉开弹簧，再安装到机构箱内，这种安装方案不但费时费力、效率低下，同时存在一定的安全风险，如果安装工作进展缓慢，还会影响送电时间，进而影响电力系统的持续性、稳定性[5]。目前市面上暂时没有针对隔离开关机构弹簧的专用安装工具[6]，因此，本文设计了一种电推式机构弹簧安装工具，该装置利用电推机构取代传统手工操作，维修人员在安装弹簧时，装置可以通过编码电机的推动自动拉开弹簧，然后安装到机构箱内，操作简单快速。一方面能协助工作人员快速完成安装任务；另一方面，可以提高更换、安装作业质量，避免传统手工安装操作失误带来的设备安装缺陷。

2 装置结构

装置整体结构如图1所示，装置整体为长方形小型机体结构，其组成部件有锂离子动力电池、控制电路、蜗杆减速机、编码电机、机电外壳、插销、提手、快速释放手柄、上钩、下钩、滑块、直线导轨、螺杆、回零开关、显示屏、控制按钮等。

在装置内部，有上钩和下钩用以固定弹簧，其中，上钩可用插销加以固定位置，下钩与滑块连接，滑块可由螺杆进行驱动，在直线导轨上滑动，从而带动弹簧的拉伸；在直线导轨的最下端，有回零开关，装置开机时，滑块自动调整到回零开关位置并触发装置坐标调零；在装置外部有提手以方便维修人员随身携带，快速释放手柄用于弹簧安装到位后改变弹簧弯曲方向。

装置底部机电外壳内的电气结构如图2所示，装置自带锂离子动力电池作为能量来源，同时配备了编码电机和蜗杆减速机，其中编码电机可以记录电机转动圈数，以此反映上、下钩之间张开的距离，蜗杆减速机的作用是降低转速，增加转矩，在断电情况下，蜗杆减速机会自动锁定，并不会导致电机倒转。

图2 装置底部电气结构

如图3所示，在装置底部还有显示屏用于显示和设定运行坐标，还有控制按钮用于输入坐标并控制装置运行。

图3 装置底部显示屏及按钮

在使用时，检修人员可首先将上钩用插销固定，再将弹簧两头套入上、下钩，通过外部显示屏及按钮设定运行坐标，之后启动装置，待弹簧安装到位后，拔出插销，旋转装置外部快速释放手柄，即可改变弹簧弯曲方向，使弹簧自动滑向安装的位置。

3 技术特点

本文设计的电推式机构弹簧安装工具具备以下技术特点及优势：①机体内部设有编码电机驱动的螺杆，并通过螺杆牵引滑块运动，从而自动拉开弹簧，整个操作为电动操作，无需人手进行推拉；②装置底部除了编码电机之外，还有蜗杆减速机，既可保证弹簧拉伸位置的精确控制，又能防止装置在失电情况下出现倒转故障；③装置内部设有上、下两钩，其中上钩在弹簧拉伸时固定，下钩则是在滑块牵引下直线运动，配合编码电机记录电机转动圈数，从而可以计算弹簧此时的拉伸位置；④装置外部设置有显示屏及操作按钮，检修人员只需利用按钮设置运行坐标即可实现弹簧的一键安装；⑤装置外部配备有提手，方便了维修人员的随身携带，且快速释放手柄和插销均位于提手上部，因此，维修人员在进行插销拔出或旋转快速释放手柄操作时，也较为方便快捷。

4 结束语

本文研制了一种电推式机构弹簧安装工具用于实现隔离开关内部弹簧的快速安装工作。与传统安装方案相比，装置利用电推式机构完成弹簧的拉伸，无需人手进行推拉。不但降低了实际操作中存在的安全风险，缩短劳动时间，同时优化了弹簧安装工作的操作过程，提升了企业的时间效益。电推式机构弹簧安装工具一方面填补变电检修方面缺乏专用辅助工具的空白；另一方面，规范了现场设备检修工作的开展，有效掌控了现场工作的安全，提高了工作效率，减少了设备附件的损坏，提升了企业的时间效益，保证了相关电力检修工作的有效进行。