一种棘轮式绝缘夹线钳

摘要

本发明属于电力施工工具领域，具体涉及用于高压带电导线施工的一种棘轮式绝缘夹线钳。本发明包括第一绝缘杆和第二绝缘杆，两绝缘杆的顶端处分别布置块状夹头及弯钩状夹头，本夹线钳还包括棘轮组件，该棘轮组件包括齿条部、后支架及锁止件；后支架内设置棘轮、手柄部以及棘爪；锁止件包括顶块及压簧，顶块相对棘轮的单向止动方向与棘爪相对棘轮的单向止动方向彼此同向；顶块位于手柄部或棘爪的活动路径上，顶块上设置用于配合手柄部或棘爪的配合面，手柄部或棘爪相对配合面的抵压力方向与压簧的弹性回复力方向彼此反向。本发明实用高而使用方便快捷，可在确保高效率带电作业的同时，保证作业时的高安全性。

权利要求

1.一种棘轮式绝缘夹线钳，包括彼此并列布置的第一绝缘杆(10)和第二绝缘杆(20)，两绝缘杆的顶端处分别布置块状夹头(31)及弯钩状夹头(32)，两绝缘杆沿杆长方向的相对移动可带动两夹头作相向及相离动作，且弯钩状夹头(32)的内侧弧面(32a)与块状夹头(31)的顶面相配合以构成可夹持和放松引流导线的钳口，其特征在于：本夹线钳还包括用于控制两绝缘杆产生沿自身杆长方向相对动作的棘轮组件，该棘轮组件包括：齿条部(41)，设置在第二绝缘杆(20)尾端，齿条部(41)的齿面朝向背离第一绝缘杆(10)所在方向；

棘轮(43)，用于与齿条部(41)间构成齿轮齿条配合；

用来固定棘轮的支架(42)，支架(42)固定于第一绝缘杆(10)的尾端；

供人手握操作的手柄部(44)，手柄部(44)与棘轮(43)同轴以铰接于棘轮(43)的轮轴处，手柄部(44)上铰接有棘爪(45)以弹性的顶在棘轮(43)的轮齿处并与棘轮(43)间构成棘轮棘爪配合；棘轮棘爪结构的单向驱动方向与棘轮(43)带动齿条部(41)及第二绝缘杆(20)动作以闭合钳口的方向同向；

锁止件，包括与棘轮(43)的轮齿间构成抵靠配合的顶块(46)，顶块(46)以压簧(47)弹性的连接于后支架(42)上，且顶块(46)相对棘轮(43)的抵压方向与压簧(47)的弹性回复方向同向，顶块(46)相对棘轮(43)的单向止动方向与棘爪(45)相对棘轮(43)的单向止动方向彼此同向；顶块(46)位于手柄部(44)或棘爪(45)的活动路径上，顶块(46)上设置用于配合手柄部(44)或棘爪(45)的配合面(46a)，手柄部(44)或棘爪(45)相对配合面(46a)的抵压力方向与压簧(47)的弹性回复力方向彼此反向。

2.根据权利要求1所述的一种棘轮式绝缘夹线钳，其特征在于：所述弯钩状夹头(32)螺纹固接于作为动杆的第二绝缘杆(20)的顶端处，块状夹头(31)螺纹固接于作为静止杆的第一绝缘杆(10)的顶端处；在块状夹头(31)的顶端面布置凹弧面(31a)，以与弯钩状夹头(32)的内侧弧面(32a)间构成上述钳口。

3.根据权利要求2所述的一种棘轮式绝缘夹线钳，其特征在于：所述棘爪(45)外形呈凹槽状，棘爪(45)一侧槽壁固定于手柄部(44)外壁的凸轴处以构成两者的扭簧式的铰接配合，棘爪(45)的槽底向绝缘杆顶端所在方向延伸，其另一侧槽壁抵靠于棘轮(43)的轮齿处；

在棘爪(45)的槽背处凸设有便于手拨的螺帽状的拨块(45a)。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种棘轮式绝缘夹线钳，其特征在于：所述顶块(46)外形呈三角块状，以固定压簧(47)的一边为顶块(46)的底边，顶块(46)的其中一个三角边所在侧面构成上述配合手柄部(44)或棘爪(45)的配合面(46a)，该配合面(46a)的相对的角端设置铰接轴(46b)以铰接于后支架(42)上。

5.根据权利要求1或2或3所述的一种棘轮式绝缘夹线钳，其特征在于：所述第二绝缘杆(20)的尾端同轴的螺纹连接有柱状接头(50)，柱状接头(50)与齿条部(41)的端部间构成铰接配合且该铰接处轴线平行棘轮(43)轴线。

6.根据权利要求1或2或3所述的一种棘轮式绝缘夹线钳，其特征在于：由弯钩状夹头(32)处向块状夹头(31)处延伸有延伸段(32b)，该延伸段(32b)上布置导向孔，供块状夹头(31)装配的绝缘杆穿过上述导向孔以与之构成导杆导向配合；该绝缘杆的用于配合导向孔的一段杆身外径小于该绝缘杆的其它段杆身外径。

说明书

一种棘轮式绝缘夹线钳

技术领域

[0001] 本发明属于电力施工工具领域，具体涉及用于高压带电导线施工的一种棘轮式绝缘夹线钳。

背景技术

[0002] 由于电力施工的需要，例如要移除一处地面上的变压器，首先就要将连接在高压电线上的带电的引流导线从高处截断，以使该变压器断电,俗称断火。目前的引流导线断火操作都是采用夹线钳和断线剪协调配合完成的，其施工方式是：电力施工人员手握夹线钳并站在引流导线下方的地面处，与引流导线保持一定距离。将夹线钳的顶端钳头靠近引流导线，并操作夹线钳使得钳口闭合以夹紧引流导线，再用断线剪将被夹住的引流导线剪断，引流导线的断火工作即告完成。上述操作方式中，夹线钳的使用至关重要，其在确保操作便捷性的同时，也有效的保证了整个引流导线断火过程中电力施工人员的自身安全性。传统的夹线钳，都采用双杆并列方式：一绝缘杆顶端布置块状夹头以顶住引流导线，另一绝缘杆的同端则设置弯钩状夹头且其内侧弧面指向块状夹头方向。在两绝缘杆的尾端则布置固定块。固定块一方面与弯钩状夹头所在绝缘杆体间构成固接配合，另一方面则与块状夹头所在绝缘杆体间构成螺纹配合。使用时，依靠块状夹头所在绝缘杆体与固定块间的丝杆螺母动作，从而实现作为动件的块状夹头相对作为静止件的弯钩状夹头的相近及相离动作，最终实现钳口的开合启闭功能。上述结构存在的问题在于：一方面，丝杆螺母运动毕竟属于微调运动，看似钳口的一次启闭动作的行程较短，实则转变为绝缘杆相对固定块的丝杆螺母转动时，往往需要相应绝缘杆转动多圈；效率低下不说，如遇冬天等室外温度较低而导致杆体冻结等状况时，操作起来显然更是极为困难。另一方面，作为丝杆的绝缘杆，因螺距的存在，不可避免会出现机械松动甚至是滑牙状况，进而引发带电事故，这就极大的增加了高压带电导线施工的不安全性。此外的，由于作为丝杆的绝缘杆需要不断的转动，而作为钳口的块状夹头又必须保持相对引流导线的静止夹持，这势必就需要在块状夹头与相配合的绝缘杆间设置回转机构以解决上述问题，这在进一步导致结构复杂化的同时，又引发了回转机构的磨损性和需频繁维护更换问题。如何寻求一种结构合理的新型夹线钳结构，能够兼具实用性和安全性，以在确保高效率带电作业的同时，还能保证作业时的高安全性，为本领域近年来所亟待解决的技术难题。

发明内容

[0003] 本发明的目的为克服上述现有技术的不足，提供一种结构合理而简洁的棘轮式绝缘夹线钳，其实用高而使用方便快捷，可在确保高效率带电作业的同时，保证作业时的高安全性。

[0004] 为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

[0005] 一种棘轮式绝缘夹线钳，包括彼此并列布置的第一绝缘杆和第二绝缘杆，两绝缘杆的顶端处分别布置块状夹头及弯钩状夹头，两绝缘杆沿杆长方向的相对移动可带动两夹头作相向及相离动作，且弯钩状夹头的内侧弧面与块状夹头的顶面相配合以构成可夹持和放松引流导线的钳口，其特征在于：本夹线钳还包括用于控制两绝缘杆产生沿自身杆长方向相对动作的棘轮组件，该棘轮组件包括：

[0006] 齿条部，设置在第二绝缘杆尾端，齿条部的齿面朝向背离第一绝缘杆所在方向；

[0007] 棘轮，用于与齿条部间构成齿轮齿条配合；

[0008] 用来固定棘轮的支架，支架固定于第一绝缘杆的尾端；

[0009] 供人手握操作的手柄部，手柄部与棘轮同轴以铰接于棘轮的轮轴处，手柄部上铰接有棘爪以弹性的顶在棘轮的轮齿处并与棘轮间构成棘轮棘爪配合；棘轮棘爪结构的单向驱动方向与棘轮带动齿条部及第二绝缘杆动作以闭合钳口的方向同向；

[0010] 锁止件，包括与棘轮的轮齿间构成抵靠配合的顶块，顶块以压簧弹性的连接于后支架上，且顶块相对棘轮的抵压方向与压簧的弹性回复方向同向，顶块相对棘轮的单向止动方向与棘爪相对棘轮的单向止动方向彼此同向；顶块位于手柄部或棘爪的活动路径上，顶块上设置用于配合手柄部或棘爪的配合面，手柄部或棘爪相对配合面的抵压力方向与压簧的弹性回复力方向彼此反向。

[0011] 所述弯钩状夹头螺纹固接于作为动杆的第二绝缘杆的顶端处，块状夹头螺纹固接于作为静止杆的第一绝缘杆的顶端处；在块状夹头的顶端面布置凹弧面，以与弯钩状夹头的内侧弧面间构成上述钳口。

[0012] 所述棘爪外形呈凹槽状，棘爪一侧槽壁固定于手柄部外壁的凸轴处以构成两者的扭簧式的铰接配合，棘爪的槽底向绝缘杆顶端所在方向延伸，其另一侧槽壁抵靠于棘轮的轮齿处；在棘爪的槽背处凸设有便于手拨的螺帽状的拨块。

[0013] 所述顶块外形呈三角块状，以固定压簧的一边为顶块的底边，顶块的其中一个三角边所在侧面构成上述与手柄部或棘爪的配合面，该配合面的相对的角端设置铰接轴以铰接于后支架上。

[0014] 所述第二绝缘杆的尾端同轴的螺纹连接有柱状接头，柱状接头与齿条部的端部间构成铰接配合且该铰接处轴线平行棘轮轴线。

[0015] 由弯钩状夹头处向块状夹头处延伸有延伸段，该延伸段上布置导向孔，供块状夹头装配的绝缘杆穿过上述导向孔以与之构成导杆导向配合；该绝缘杆的用于配合导向孔的一段杆身外径小于该绝缘杆的其他段杆身外径。

[0016] 本发明的有益效果在于：

[0017] 1)、摒弃了使用传统的丝杆螺母式夹线钳所带来的使用不方便、工作效率低下乃至安全系数低等诸多缺陷。本发明通过对现有夹线钳进行定型化设计，从而提供一套可标准化生产的新型绝缘夹线钳结构。一方面，通过手柄部配合棘爪，提供了棘轮以单向动作的动力来源；另一方面，通过棘爪配合齿条部，进而保证了在棘轮转动时的齿条部的联动性。上述两方面的设计，使本发明最终实现了齿条部所连接的第二绝缘杆相对第一绝缘杆的相对动作目的。两绝缘杆一旦发生相对动作，就如同传统的丝杆螺母夹线钳的设计目的一样，此时钳口即可产生相应的闭合和开启动作，也就实现了相对引流导线的可靠带电夹持目的。

[0018] 在上述棘轮棘爪及齿条系统的基础上，本发明还通过采用带有压簧的顶块，从而在正常的钳口闭合过程中，还利用顶块和棘爪相对棘轮的双重锁止功能。在棘爪脱离棘爪以多次重复推送第二绝缘杆时，顶块能起到相对棘轮的辅助止转目的，以避免钳口在闭合过程中自行松口。而在需要钳口送口时，又可直接将手柄部扳动到底，依靠手柄部或棘爪相对顶块的抵靠力，从而不仅棘爪能脱离棘轮轮齿，顶块也能在随动作用下而脱离棘轮轮齿。此时即可随意的拉动第二绝缘杆，进而使得两夹头产生相离动作，钳口随之张开以松开引流导线。相对于每次钳口松开需要在掰开棘爪的同时还要掰开顶块，上述一次操作连锁动作的方式，其使用便捷性显然极高。

[0019] 综上，本发明利用棘轮棘爪机构、齿轮齿条结构以及顶块止转机构的协同配合，使用时以棘轮棘爪机构作为动力件，以齿轮齿条结构作为动力传递件，以顶块止转机构作为备用锁止件，最终实现了基于钳口的可靠闭合及随时可控的松开效果。本发明使用方便快捷，可在确保高效率带电作业的同时，保证作业时的高安全性。

[0020] 2)、作为上述结构的进一步优选方案，与传统的块状夹头所在杆为动杆而弯钩状夹头所在杆为静止杆不同；恰恰相反的，本发明优选以弯钩状夹头所在杆为动杆而块状夹头所在杆为静止杆。之所以采用上述结构，是考虑到当以弯钩状夹头所在杆为动杆时，操作棘轮棘爪动作的手柄部的扳动方向应当是向夹头方向扳动为钳口闭合，而反向扳动为钳口开启。由于钳口闭合需要更多的力，以确保钳口能稳妥且高安全性的夹持带电的引流导线。而人手握手柄部向前推动物体，显然是比拉动动作而言更易于施力。上述结构的采用，更为符合人体工程学及力学，使用起来自然也就更为便捷。

[0021] 3)、槽状棘爪，或者说是三段弯折的棘爪结构，使用时以一侧槽端为相对配合面的抵靠端，另一侧槽端为相对棘轮轮齿的抵压端。拨块的布置，显然更能体现本发明的操作便捷性。具体而言，当正常的闭合钳口时，通过操作手柄部而不断的后推松脱棘爪和前推施力棘轮，从而使得钳口逐渐闭合。而当需要钳口松开时，仅仅靠手柄部带动棘爪沿棘轮轮齿一格格的和顶块一起向后滑动还是稍显麻烦。直接掰动拨块，使得棘爪强行的脱离棘轮轮面，并在棘爪后退和脱离棘轮的同时利用棘爪或手柄部相对顶块的抵靠力，而使得顶块也同时脱离棘轮，此时钳口即可手动松脱，其使用可靠性及方便程度可得到进一步提升。

[0022] 4)、顶块在实际操作时，考虑到其需要受到斜上方由上而下的抵靠力，因此仅仅使用压簧来实现弹性的压缩和回复显然是不稳妥的。通过将顶块事先铰接在后支架上，从而利用顶块受手柄部或棘爪的抵压力而产生的铰接动作，进而达到相对压簧的施力和压簧的受力反弹功能，其动作的可靠程度更高，工作安全性也能得到有效保证。

[0023] 5)、以柱状接头作为齿条部与第二绝缘杆的衔接段，一方面利用了齿条部相对柱状接头的铰接结构，使得齿条部在沿第二绝缘杆的径向上具备一定的摆动余量，以使其更可靠的配合棘轮而产生随动动作。另一方面，齿条部、柱状接头形成一体后再螺纹固接第二绝缘杆，从而使得三者的分体结构组装极为方便，拆卸效率也很高，这不仅有利于生产制作时的模块化生产及组装，维护效率也能得到进一步提升。

[0024] 6)、延伸段的布置，实现了作为动杆的第二绝缘杆相对作为静止杆的第一绝缘杆的动作导向效果。当然，实际操作时，如第二绝缘杆为静止杆而第一绝缘杆为动杆，上述延伸段一样能够起到有效的导向目的。与导向孔配合的指定绝缘杆的杆身外径要小于该绝缘杆的其他段杆身外径，换句话说，该绝缘杆实际上是阶梯轴结构，而其小直径段用于配合导向孔。工作时，一方面利用小直径段相对导向孔的配合而使得两绝缘杆具备稳定的同向动作效果。另一方面，则利用该绝缘杆的夹头和轴肩所构成的双向限位台阶，从而实现对其导向行程的限定效果，以避免钳口开合幅度过大而产生诸如杆体脱离导向孔等一系列问题，一举多得。

附图说明

[0025] 图1为本发明的正面结构图；

[0026] 图2为图1的I部分局部放大图；

[0027] 图3为钳口闭合过程中，棘轮组件的各部件相对动作状态简图；

[0028] 图4为钳口开启过程中，棘轮组件的各部件相对动作状态简图。

[0029] 图示各标号与本发明各部件名称对应关系如下：

[0030] 10-第一绝缘杆  20-第二绝缘杆

[0031] 31-块状夹头   31a-凹弧面

[0032] 32-弯钩状夹头  32a-内侧弧面  32b-延伸段

[0033] 41-齿条部   42-后支架   43-棘轮   44-手柄部

[0034] 45-棘爪   45a-拨块   46-顶块    46a-配合面   46b-铰接轴[0035] 47-压簧  48-扭簧

[0036] 50-柱状接头

具体实施方式

[0037] 为便于理解，此处结合图1-4对本发明的具体结构及工作流程作以下进一步描述：

[0038] 实际应用时，本发明主要分为夹紧部分、绝缘杆部分及棘轮组件三大部分。其中，夹紧部分由两个夹头组成，如图1-2所示，包括位于上方的弯钩状夹头31为动夹头，以及位于下方的块状夹头31为静夹头。两夹头以螺旋拧入的方式直接固定在两并列平行布置的绝缘杆的顶端处。通过动夹头沿平行绝缘杆方向的动作，从而相对静夹头产生相向及远离动作，以形成两者的钳口夹紧功能。具体的夹紧原理，则是依靠将动夹头和静夹头卡于引流导线上，通过下述的棘轮组件的操作，使动夹头向静夹头运动，以夹紧不同线径的引流导线。

[0039] 棘轮组件包括后支架42，后支架42一方面固定于静夹头所在的第一绝缘杆10上，另一方面向第二绝缘杆20处延伸。在后支架42上布置棘轮棘爪机构，并通过由第二绝缘杆20末端延伸的齿条部41，进而形成手柄部44动作-棘爪45动作-棘轮43动作-齿条部41动作的力传递体系。同时，棘轮组件设置有双闭锁系统，从而保证对动夹头的有效闭锁能力，具体以图3-4所示的棘爪45配合带有压簧47的顶块46来实现。在放松钳口前，首先将手柄部44下压并上拨拨块45a，进而使得棘爪45克服扭簧48的弹性力而上提，并在此过程中顶块46被手柄部44或棘爪45压迫而离开棘轮43轮齿，此时即可将第二绝缘杆20前推，以使钳口松开。

[0040] 具体设计制造时，本夹线钳总长度为1560mm，重量为1.6kg。绝缘杆部分由一根长1220mm、外径20mm、壁厚5mm和一根长1550mm、外径25mm、壁厚5mm的杆体组成。动夹头和静夹头分别固定在两绝缘杆的同端，棘轮组件固定在两绝缘杆的另一端。

[0041] 结合图3-4，对本发明具体操作步骤描述如下：

[0042] 一、紧线时

[0043] 1)、一只手握住第一操作杆，另一只手握住手柄部44，顺着绝缘杆杆的方向来回运动手柄部44。在手柄部44上棘爪45的带动和顶块46的辅助锁止作用下，可快速的闭合钳口以锁紧引流导线。

[0044] a、当扳动手柄部44向前运动时，棘爪45因扭簧48的弹性力而与棘轮43始终处于扣合锁死状态，因此可由棘爪45推着棘轮43向里转动。棘轮43转动时，可带动齿条部41向后运动。此时顶块46处于相对棘轮43的逆时针锁止状态，不会影响图3中棘轮43的顺时针转动。

[0045] b、当扳动手柄部44向后运动时，顶块46在压簧47的作用下与棘轮43形成闭锁状态，保证图3-4中的棘轮43不会逆时针转动。而棘爪45在手柄部44的作用下，因棘轮棘爪机构的单向配合而沿棘轮43外周向后滑动。

[0046] 在a、b步骤的不断重复之下，图3中的第二绝缘杆20得以不断的向右运动，直至钳口紧紧咬住指定的引流导线。整个过程中，顶块46和棘爪45的双闭锁体系，有效的确保了使用过程的高安全性。

[0047] 二、松线时

[0048] 用手拨动棘爪45槽背处的拨块45a，将棘爪45拉起，并将手柄部44整体后压。此时，如图4所示，棘爪45的一部分会在后压过程中碰到位于后方的顶块46。在棘爪45的下压力作用下，顶块46沿自身的铰接轴46b产生转动，并压迫后方的压簧47，此时顶块46开始脱离棘轮43轮齿。在顶块46完全脱离棘轮43轮齿后，棘轮43的双闭锁体系全部解锁，棘轮43处于无闭锁状态，此时可用手将第二绝缘杆20往前推，即可方便的达到钳口开启和松开引流导线的目的。