本發(fā)明涉及高壓輸電線路導(dǎo)線接地工具，尤其是一種角度連續(xù)可調(diào)螺旋自鎖式高壓輸電線路接地線夾。

背景技術(shù)：

隨著我國高壓電網(wǎng)的發(fā)展，在輸電線路停電檢修時，檢修處裝設(shè)地線是保障線路停電檢修人員人身安全的基本保障。目前工程檢修中使用的傳統(tǒng)接地線夾主要有有彈簧壓緊式、舌型壓緊式、鉗型壓緊式、螺旋壓緊式這四類，但設(shè)計上存在不少問題，如自鎖性能差，操作效率不高，適應(yīng)性不高等。國內(nèi)在線夾設(shè)計上尚未有很好地解決操作桿與線夾間角度連續(xù)可調(diào)的技術(shù)問題，在工程應(yīng)用中存在掛接不牢靠，易脫落，或?qū)?dǎo)線位置、操作工位及輸電塔架的適應(yīng)性差、操作勞動強(qiáng)度大等現(xiàn)象，接地線夾脫落造成檢修人員失去安全保護(hù)的情況時有發(fā)生。在停電檢修前做安全措施和送電時拆除安全措施花費(fèi)了檢修人員大量的時間和精力，使得掛接和拆卸地線工作成為整個停電檢修、搶修工作的“瓶頸”。由于傳統(tǒng)線夾的操作桿與線夾構(gòu)體部分夾角無法實現(xiàn)角度連續(xù)可調(diào)，使得檢修人員往往只能將線夾掛接在耐張塔跳線，或者人工爬出耐張絕緣子串后對耐張線路掛架地線，存在極大的安全風(fēng)險，且有違反安規(guī)的嫌疑。因此，工程施工中急需一種角度連續(xù)可調(diào)、自鎖性強(qiáng)、適應(yīng)性好的高壓輸電線路接地線夾，以加快掛、接地線的速度，減輕檢修人員的操作強(qiáng)度，提高線路檢修效率。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種自鎖性強(qiáng)，夾持穩(wěn)定，相對操作桿角度連續(xù)可調(diào)，對導(dǎo)線、桿塔類型和操作工位適應(yīng)性好，操作效率高，可大幅降低檢修人員作業(yè)強(qiáng)度的高壓輸電線路的接地線夾。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種角度連續(xù)可調(diào)螺旋自鎖式高壓輸電線路接地線夾，包括機(jī)架、驅(qū)動機(jī)構(gòu)和傳動機(jī)構(gòu)，其特征在于：所述機(jī)架包括調(diào)角度機(jī)架、掛鉤、垂直連接板、角度調(diào)整弧形滑槽和水平連接板；所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)為驅(qū)動軸、正交錐齒輪和雙向螺旋機(jī)構(gòu)，正交錐齒輪包括主動錐齒輪和被動錐齒輪，雙向螺旋機(jī)構(gòu)包括雙向螺旋絲杠和導(dǎo)向螺母，導(dǎo)向螺母上設(shè)置有定位滑動槽；所述傳動機(jī)構(gòu)包括導(dǎo)向滑軌、線夾壓頭和剪叉機(jī)構(gòu)；

所述驅(qū)動軸由調(diào)角度機(jī)架上的軸承座支承固定，驅(qū)動軸的一端與操作桿相連，另一端與正交錐齒輪的主動錐齒輪相連，雙向螺旋絲杠的下端與正交錐齒輪的被動錐齒輪相連并裝配于調(diào)角度機(jī)架的軸承座上，雙向螺旋絲杠的上端有兩段螺紋，兩段螺紋為對開反向，每段螺紋各裝配有導(dǎo)向螺母形成螺旋副，雙向螺旋絲杠由水平連接板上的軸承座支承固定；水平連接板的一端與垂直連接板相連，另一端通過鎖止螺栓與調(diào)角度機(jī)架上的角度調(diào)整弧形滑槽相配合；

所述掛鉤裝配于垂直連接板上，導(dǎo)向滑軌裝配于掛鉤上，線夾壓頭裝配于導(dǎo)向滑軌形成移動副，剪叉機(jī)構(gòu)有兩根剪叉臂，兩根剪叉臂的一端分別通過滑動銷與導(dǎo)向螺母上的定位滑動槽相配合，操作桿轉(zhuǎn)動時帶動驅(qū)動軸轉(zhuǎn)動，驅(qū)動軸驅(qū)動正交錐齒輪帶動雙向螺旋絲杠旋轉(zhuǎn)，隨著雙向螺旋絲杠的旋轉(zhuǎn)，導(dǎo)向螺母通過螺旋副同時向兩端或向內(nèi)移動，導(dǎo)向螺母螺旋副向兩端或向內(nèi)同時移動則驅(qū)動剪叉機(jī)構(gòu)實現(xiàn)開合運(yùn)動，兩根剪叉臂的另一端分別與兩根連桿的一端鉸接，兩根連桿的另一端分別與線夾壓頭的一端鉸接，通過剪叉機(jī)構(gòu)的開、合來實現(xiàn)線夾壓頭沿導(dǎo)向滑軌的松、緊動作。

進(jìn)一步地，所述正交錐齒輪的傳動比為1：1.5，正交錐齒輪選擇較小傳動比設(shè)計，實現(xiàn)較高的操作效率，減輕檢修人員的工作量。

進(jìn)一步地，剪叉機(jī)構(gòu)的剪叉臂采用非直臂設(shè)計，每根剪叉臂分別包括前叉臂與后叉臂，每根剪叉臂的前叉臂與后叉臂的夾角為160⁰-170⁰。前叉臂與后叉臂按增程目標(biāo)設(shè)計成較小比值，能提高線夾操作效率，減輕檢修人員操作工作量。

進(jìn)一步地，所述掛鉤的勾體部分設(shè)計有60⁰扇形導(dǎo)線夾持區(qū)，當(dāng)線夾壓頭夾緊導(dǎo)線，導(dǎo)線位于扇形導(dǎo)線夾持區(qū)內(nèi)，勾體扇形夾持區(qū)相對相鄰勾體的其他部分位置成凹形，夾持區(qū)兩端則形成凸臺，當(dāng)扭緊或松開線夾時，線夾往往擺動，此時夾持區(qū)兩端凸臺對導(dǎo)線移動起約束作用，則實現(xiàn)對線夾力的支撐，利于線夾的扭緊或松開。同時，凹型夾持區(qū)有自適應(yīng)設(shè)計，改善對導(dǎo)線的夾持狀況。

進(jìn)一步地，掛鉤的勾體導(dǎo)線夾持區(qū)中部設(shè)計有2~4mm寬的導(dǎo)線接觸區(qū)，位于勾體扇形夾持區(qū)內(nèi)，沿著扇形區(qū)內(nèi)弧中間分布，呈帶狀。當(dāng)線夾壓頭夾緊導(dǎo)線時，可改善導(dǎo)線與勾體夾持區(qū)的接觸狀態(tài)，在夾持力的作用下，由于材料彈性變形，則導(dǎo)線與導(dǎo)線接觸區(qū)的接觸狀態(tài)由點接觸變?yōu)槊娼佑|，增大接觸面積，保證線夾良好導(dǎo)電狀態(tài)。同時，掛鉤與線夾壓頭的夾緊面進(jìn)行自適應(yīng)設(shè)計，邊緣曲面采用大曲面設(shè)計，改善線夾對不同角度進(jìn)線導(dǎo)線的夾持狀態(tài)。掛鉤末端采用外翻形狀設(shè)計，掛接導(dǎo)線時更利于導(dǎo)線滑入線夾勾體導(dǎo)線夾持區(qū)內(nèi)。

進(jìn)一步地，所述水平連接板與角度調(diào)整弧形滑槽相配合的一端設(shè)有定位螺紋孔，定位螺紋孔配套有定位螺紋口螺旋副，鎖止螺栓穿過調(diào)角度機(jī)架的角度調(diào)整弧形滑槽與定位螺紋口螺旋副相連，帶動水平連接板沿著角度調(diào)整弧形滑槽移動，并旋緊固定在需要的位置，實現(xiàn)線夾掛鉤部分與操作桿軸線在-90⁰~+90⁰之間連續(xù)角度可調(diào)，以提高線夾對高壓輸電桿塔、不同導(dǎo)線進(jìn)線角度以及不同操作工位的適應(yīng)性。

進(jìn)一步地，所述驅(qū)動軸與操縱桿的連接處為快速轉(zhuǎn)換接頭。

進(jìn)一步地，所述角度調(diào)整弧形滑槽的角度調(diào)整范圍為0~180°。

進(jìn)一步地，所述角度連續(xù)可調(diào)螺旋自鎖式高壓輸電線路接地線夾的主體材料為7075鋁合金，所述剪叉機(jī)構(gòu)的剪叉臂材料為304不銹鋼。

進(jìn)一步地，所述正交錐齒輪為直齒錐齒輪，材質(zhì)為45Cr。

有益效果：1．利用正交錐齒輪軸線相對位置不變，當(dāng)其中一軸線繞另一軸線轉(zhuǎn)動，其嚙合條件不變的嚙合特性，可方便實現(xiàn)操作桿軸線與線夾夾角在-90⁰~+90⁰大角度范圍的連續(xù)可調(diào)，顯著提高線夾對各種高壓導(dǎo)線位置、不同輸電塔架和不同操作工位的適應(yīng)性，擴(kuò)大線夾在各種高壓輸電線路檢修的應(yīng)用范圍。

2．小的傳動比錐齒輪副設(shè)計提高螺旋絲杠的轉(zhuǎn)動速度、大升程螺旋絲杠設(shè)計提高傳動行程、小的前后臂比的剪叉機(jī)構(gòu)設(shè)計發(fā)揮機(jī)構(gòu)增程效應(yīng)，通過這3方面的革新設(shè)計，大幅提高線夾傳動效率，顯著減輕檢修人員勞動強(qiáng)度，操作桿只需旋轉(zhuǎn)1~2圈即可完成夾緊和松開動作。

3．利用螺旋自鎖原理及條件，通過螺旋絲杠自鎖實現(xiàn)線夾的自鎖功能，提高檢修工作的可靠性和安全性。與傳統(tǒng)線夾相比，其顯著優(yōu)點在于既大幅降低檢修人員勞動強(qiáng)度，也兼顧操作的安全性。

4．掛鉤與線夾壓頭的導(dǎo)線夾持區(qū)采用邊緣大曲面等自適應(yīng)設(shè)計，改善對輸電導(dǎo)線不同位置和方向的適應(yīng)性，減小線夾夾緊時出現(xiàn)“虛夾”現(xiàn)象的概率。

5．反向雙螺旋絲杠與剪叉?zhèn)鲃訖C(jī)構(gòu)的配合設(shè)計，無干涉和死點現(xiàn)象，保證剪叉機(jī)構(gòu)兩臂的開合一致性，剪叉機(jī)構(gòu)受力均勻?qū)ΨQ，從而保證了線夾壓頭在導(dǎo)向滑軌的移動的順暢性，避免出現(xiàn)卡滯現(xiàn)象，夾持力大，確保夾持過程的穩(wěn)定性和可靠性。

綜上所述，本發(fā)明的接地線夾自鎖性強(qiáng)，夾持穩(wěn)定，相對操作桿角度連續(xù)可調(diào)，對導(dǎo)線、桿塔類型和操作工位適應(yīng)性好，操作效率高，可大幅降低檢修人員作業(yè)強(qiáng)度的高壓輸電線路的接地線夾，解決傳統(tǒng)線夾在耐張塔橫擔(dān)上掛接難，掛接可靠性不高的技術(shù)難題，滿足不同塔形和施工工位的操作要求，并可以便捷更換線夾和驗電器的絕緣操作桿接頭，提高接地可靠性和裝設(shè)工作效率。

附圖說明

圖1是本發(fā)明（線夾夾角0⁰）示意圖。

圖2是本發(fā)明（線夾夾角90⁰）正視圖。

圖3是本發(fā)明（線夾夾角0⁰）俯視圖。

圖4是本發(fā)明的正交錐齒輪副與角度調(diào)整弧形滑槽裝配示意圖。

圖5是本發(fā)明的雙向螺旋絲杠立體圖。

圖6是本發(fā)明的調(diào)角度機(jī)架立體圖。

圖7是本發(fā)明的剪叉機(jī)構(gòu)示意圖。

圖8是本發(fā)明的線夾壓頭立體圖。

圖9是本發(fā)明（線夾夾角0⁰）斜視立體圖。

圖10是本發(fā)明（線夾夾角-90⁰）軸視立體圖。

圖11是本發(fā)明（線夾夾角90⁰）軸視立體圖。

圖中標(biāo)記：1-調(diào)角度機(jī)架，2-掛鉤，3-垂直連接板，4-角度調(diào)整弧形滑槽，5-導(dǎo)向滑軌，6-線夾壓頭，7-剪叉機(jī)構(gòu)，8-驅(qū)動軸，9-正交錐齒輪，10-雙向螺旋絲杠，11-導(dǎo)向螺母，12-水平連接板，13-定位滑動槽。

具體實施方式

下面結(jié)合具體的實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

如圖1至圖11所示，本發(fā)明的一種角度連續(xù)可調(diào)螺旋自鎖式高壓輸電線路接地線夾，包括機(jī)架、驅(qū)動機(jī)構(gòu)和傳動機(jī)構(gòu)，機(jī)架包括調(diào)角度機(jī)架1、掛鉤2、垂直連接板3、角度調(diào)整弧形滑槽4和水平連接板12；驅(qū)動機(jī)構(gòu)為驅(qū)動軸8、正交錐齒輪9和雙向螺旋機(jī)構(gòu)，正交錐齒輪9由主動錐齒輪與被動錐齒輪嚙合形成，錐齒輪副傳動比為1：1.5，雙向螺旋機(jī)構(gòu)包括雙向螺旋絲杠10和導(dǎo)向螺母11，導(dǎo)向螺母11上設(shè)置有定位滑動槽13；傳動機(jī)構(gòu)包括導(dǎo)向滑軌5、線夾壓頭6和剪叉機(jī)構(gòu)7。

其中，掛鉤2的勾體部分設(shè)計有60⁰扇形導(dǎo)線夾持區(qū)，線夾壓頭6和勾體導(dǎo)線夾持區(qū)中部設(shè)計有3mm的導(dǎo)線接觸區(qū)，掛鉤2末端為外翻形狀。角度調(diào)整弧形滑槽4的角度調(diào)整范圍為0~180°。本發(fā)明的主體材料為7075鋁合金，其中的剪叉機(jī)構(gòu)7的剪叉臂材料為304不銹鋼，正交錐齒輪9為直齒錐齒輪，材質(zhì)為45Cr。

本發(fā)明的裝配方式和作用原理如下：

調(diào)角度機(jī)架1上裝配2個軸承座，用于裝配及支撐驅(qū)動軸8，驅(qū)動軸8的一端通過快速轉(zhuǎn)換接頭與絕緣操作桿相聯(lián)，絕緣操作桿旋轉(zhuǎn)動力通過驅(qū)動軸8傳遞給線夾，驅(qū)動軸8另一端裝配正交錐齒輪9的主動錐齒輪。調(diào)角度機(jī)架1上設(shè)有軸承孔，雙向螺旋絲杠10的下端裝配正交錐齒輪9的被動錐齒輪并裝配于調(diào)角度機(jī)架1的軸承孔，雙向螺旋絲杠10的上端有兩段螺紋，兩段螺紋為對開反向，每段螺紋上裝配有一個導(dǎo)向螺母11形成螺旋副，每個導(dǎo)向螺母11的同側(cè)上開有定位滑動槽13，因螺紋互為反向，當(dāng)雙向螺旋絲杠10旋轉(zhuǎn)時，導(dǎo)向螺母11通過螺旋副同時向外或向內(nèi)移動。雙向螺旋絲杠10的上端由水平連接板12上的軸承座支承固定。

掛鉤2裝配于垂直連接板3上，導(dǎo)向滑軌5裝配于掛鉤2上，線夾壓頭6裝配于導(dǎo)向滑軌5形成移動副。剪叉機(jī)構(gòu)7有兩根剪叉臂，剪叉臂采用非直臂設(shè)計，每根剪叉臂分別包括前叉臂與后叉臂，通過銷軸鉸接，前叉臂與后叉臂的夾角為165⁰。剪叉機(jī)構(gòu)7的前叉臂設(shè)計有滑銷，滑銷裝配于導(dǎo)向螺母11的定位滑動槽13內(nèi)形成移動副。當(dāng)雙向螺旋絲杠10轉(zhuǎn)動，導(dǎo)向螺母11同時向內(nèi)或向外移動時，定位滑動槽13約束剪叉機(jī)構(gòu)7的前叉臂滑銷沿雙向螺旋絲杠10軸線方向的運(yùn)動，前叉臂滑銷只能沿著導(dǎo)向螺母11上的定位滑動槽13移動，導(dǎo)向螺母11的移動則帶動剪叉機(jī)構(gòu)7的開合。

剪叉臂的兩根后叉臂尾端與兩根連桿一端分別通過銷軸鉸接，兩根連桿的另一端則與線夾壓頭6的一端鉸接一起。當(dāng)剪叉機(jī)構(gòu)7開合時，則通過連桿帶動線夾壓頭6沿導(dǎo)向滑軌5移動，實現(xiàn)線夾的松開或夾緊動作。水平連接板12的一端通過螺釘與垂直連接板3連接形成一體，另一端則設(shè)計有螺孔座，鎖止螺栓從調(diào)角度機(jī)架1的一側(cè)穿過角度調(diào)整弧形滑槽4與水平連接板12的螺孔座形成螺紋配合，鎖止螺栓松開后可帶動水平連接板12及其上附帶的雙向螺旋機(jī)構(gòu)、剪叉機(jī)構(gòu)7、垂直連接板3及掛鉤2等部件沿角度調(diào)整弧形滑槽4轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)了線夾與操作桿軸線之間角度在-90⁰~+90⁰范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)。當(dāng)調(diào)到所需操作角度，旋緊鎖止螺栓則可將線夾固定在所需角度。

使用本發(fā)明所述的一種角度連續(xù)可調(diào)螺旋自鎖式高壓輸電線路接地線夾時，將線夾驅(qū)動軸8通過快速轉(zhuǎn)換接頭安裝在絕緣操作桿上，通過松開鎖止螺栓調(diào)整線夾角度后旋緊，旋轉(zhuǎn)操作桿帶動驅(qū)動軸8和正交錐齒輪9的主動錐齒輪轉(zhuǎn)動，主動錐齒輪則驅(qū)動被動錐齒輪和雙向螺旋絲杠10共同轉(zhuǎn)動，雙向螺旋絲杠10轉(zhuǎn)動帶動2個導(dǎo)向螺母11同時向外或向內(nèi)移動。導(dǎo)向螺母11通過定位滑動槽13帶動剪叉機(jī)構(gòu)7開或合，剪叉機(jī)構(gòu)7則通過連桿帶動線夾壓頭6沿著導(dǎo)向滑軌5移動。當(dāng)順時針扭動操作桿時，壓頭6沿導(dǎo)向滑軌5向線夾勾體方向移動，把導(dǎo)線壓緊在勾體的導(dǎo)線扇形夾持區(qū)內(nèi)，實現(xiàn)對輸電導(dǎo)線的夾緊。反之，當(dāng)逆時針扭動操作桿，壓頭6沿導(dǎo)向滑軌5遠(yuǎn)離勾體移動，則實現(xiàn)對輸電導(dǎo)線的夾持的松開。由于正交錐齒輪9小傳動比的增速效應(yīng)、雙向螺旋絲杠10螺旋的大升程作用以及剪叉機(jī)構(gòu)7的增程效果，能大大提高線夾的工作效率，顯著降低檢修人員勞動強(qiáng)度。