CN107565450A - 一种夹头同步可调的绝缘子更换装置及方法 - Google Patents

Abstract

一种夹头同步可调的绝缘子更换装置及方法，主要包括装置，装置包括后卡、紧线器及前卡；所述后卡、前卡均包括底座、上盖，上盖与底座一侧铰接，另一侧锁紧；上盖与底座扣合形成绝缘子钢帽的外形相适应的孔；对应的孔周向设有可调节伸缩的卡具，卡具将绝缘子钢帽卡紧。本发明提供的一种夹头同步可调的绝缘子更换装置及方法，通过在后卡、前卡上设置两种卡具，可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。

Description

一种夹头同步可调的绝缘子更换装置及方法

技术领域

本发明用于特高压绝缘子的更换，尤其是一种夹头同步可调的绝缘子更换装置及方法。

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。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种夹头同步可调的绝缘子更换装置及方法，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，本发明所采用的技术方案是：

一种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、前卡均包括底座、上盖，上盖与底座一侧铰接，另一侧锁紧；上盖与底座扣合形成绝缘子钢帽的外形相适应的孔；对应的孔周向设有可调节伸缩的卡具，卡具将绝缘子钢帽卡紧；所述紧线器将后卡、前卡前后连接，紧线器包括两组伸缩调节杆，调节杆包括左旋套筒、丝杆及右旋套筒，丝杆分别与左旋套筒、右旋套筒套接，并实现后卡、前卡相对靠拢或远离。

所述卡具分多组周向设置在孔周围，包括减速电机，减速电机的输出轴与驱动螺杆连接，驱动螺杆端头设有内螺纹顶块，内螺纹顶块在限位槽内上下移动；内螺纹顶块对一侧铰接的夹头进行下压，将绝缘子钢帽卡紧。

所述夹头上端面为内凹弧形面，并与内螺纹顶块相适应；夹头下端面为与绝缘子钢帽外形相匹配的凹形面。

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。

所述卡具包括驱动螺杆，驱动螺杆穿过与前卡或后卡轴线垂直的滑槽、下端与顶块螺纹连接；所述顶块上部通过滑动面与滑槽滑动连接，顶块下端面一侧设置有钩形卡头。

所述驱动螺杆为倒T型，驱动螺杆上端通过台肩、挡片限位，中间穿过前卡或后卡壳体上的孔，下端通过驱动螺杆上端面限位；所述台肩为锁紧螺母。

一种夹头同步可调的绝缘子更换方法，包括以下步骤：

步骤一：用六角棒拧开后卡右侧的锁紧螺钉，绕旋转轴向左逆时针方向开启上盖，使后卡1处于打开状态；按同样的方式打开前卡；

步骤二：旋动紧线器的丝杆上的把手，使前卡、后卡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、后卡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、后卡的上盖，反向旋转上盖上的锁紧螺钉，并拧紧；

步骤三：当绝缘子钢帽的尺寸与孔尺寸不吻合时，调节前卡、后卡周向的多个卡具，使多个卡具同步向孔轴心靠拢，并最终将绝缘子钢帽夹紧。

步骤四：旋转紧线器的丝杆上的把手，协调收紧左旋套筒、右旋套筒，使原绝缘子串的轴向受拉载荷转移至卡具的紧线器上。

步骤五：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；

步骤六：同步放松左右的紧线器，使绝缘子串重新处于受力状态，导线恢复原位；将卡具复位，放松绝缘子钢帽；拧松前卡、后卡的上盖上的锁紧螺钉，打开前卡和后卡并取下，即完成了故障绝缘子的更换工作。

所述卡具的卡紧方式具体三种，包括两种活动卡具和一种固定卡具； 其中，两种活动卡具的第一种方式是通过启动减速电机，带动驱动螺杆做旋转运动，而通过螺纹配合的内螺纹顶块由于受到限位槽的作用，向下做直线运动，内螺纹顶块在下移的过程中会推动夹头绕其铰接点转动，进而靠近绝缘子钢帽并最后夹紧；第二种方式是通过扳手拧动六角螺钉，则软轴内的芯轴转动，从而带动与芯轴制成一体的多个蜗杆同步转动。与蜗杆相啮合的蜗轮旋转时，通过螺纹配合驱动压紧螺杆向卡具轴线方向运动，驱使后卡或前卡上周向的夹片同步靠近绝缘子钢帽并最后夹紧；固定卡具采用大直径驱动螺杆沿周向均布于闭式支架滑槽中，并进行上下限位，将螺杆与顶块螺纹连接，顶块两侧由滑槽限位进行上下滑动，进而对绝缘子钢帽进行平动夹紧。

所述夹头、夹片在未受到顶紧力后均通过回位弹簧进行复位。

本发明一种夹头同步可调的绝缘子更换装置及方法，具有以下技术效果：

1）、利用多个半闭环伺服电机同时同速带动驱动螺杆转动，通过螺母丝杠机构传动将电机输出的旋转运动变换为内螺纹顶块的直线运动并同时实现自锁，利用多个夹头同步向心或离心运行，从而夹紧或松开绝缘子钢帽，压头通过旋转轴铰接于卡具框架上，压头与绝缘子钢帽接触的表面制作为与钢帽相匹配的形状。通过第一种卡具的设置，可电控控制卡紧，大大降低人工操作强度；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头运行同步，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。

2）、另一种卡具通过软轴（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。相对于第一种卡具，本卡具可通过手动驱动，可在无电情况下使用（野外无动力状态），且由于存在力矩放大作用，因此调节起来比较轻松。另外，该卡具实现了卡头的机械联动，避免了单独调整带了的工作量大，不同心，会造成偏载的技术问题。最后，由于纯机械结构不需要考虑高压带电情况下电磁兼容造成的设备安全性和可靠性问题（相对于有电子元件的情况）。

3）、通过设置高强度固定的顶块，通过将大直径螺杆沿周向均布于闭式支架滑槽中，并进行上下限位，将螺杆与夹头螺纹连接，夹头两侧由滑槽限位进行上下滑动，进而对绝缘子钢帽进行平动夹紧。由于该夹具中夹头是滑动升降的，传动合理，且下端与绝缘子钢帽形状相匹配，因此在前卡或后卡工作时，压应力强度降低，改善受力情况，从而提升前卡或后卡强度安全可靠性。由于该装置可调节，因此具有通用性，实现一套卡具对多套固定尺寸卡具的替代，节省卡具制作和维护成本，从而降低输电维护成本，另外也使绝缘子更换作业效率大大提高，降低劳动强度。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明中卡具的主视图（第一种）。

图3为图2中B处的剖视图。

图4为本发明中卡具的整体结构示意图（第一种）。

图5为本发明中卡具的主视图（第二种）。

图6为本发明中卡具的剖视图（第二种）。

图7为本发明中软轴的局部剖视图。

图8为本发明中软轴的主视图。

图9为本发明中前卡的示意图（第三种）。

图10为本发明中卡具的剖视图（第三种）。

图11为本发明中顶块的示意图（第三种）。

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，减速电机11，驱动螺杆12，内螺纹顶块13，夹头14，限位槽15，卡座16，软轴17，芯轴17-1，保护套17-2，芯轴接头17-3，保护套接头17-4，蜗杆18，蜗轮19，压紧螺杆20，夹片21，六角螺钉22，挡块23，驱动螺杆24，顶块25，滑动面26，钩形卡头27，台肩28，挡片29，销轴30，锁紧螺钉31。

具体实施方式

如图1所示，一种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。可采用电动模式的卡具7。卡具7分多组周向设置在孔周围，包括减速电机11，减速电机11为半闭环伺服电机，半闭环伺服电机分3个均布环绕在在后卡1或前卡3外侧（也可为5电机或2电机），并通过控制电路控制同步旋转。其输出轴与驱动螺杆12连接。使驱动螺杆12绕自身轴线旋转。驱动螺杆12通过圆环凸缘结构顶住后卡内表面，实现很好的定位，不会发生轴向移动；驱动螺杆12前端与内螺纹顶块13连接，内螺纹顶块13同时在限位槽15中运动。当驱动螺杆12旋转时，由于限位槽15的作用，内螺纹顶块13向后卡1或前卡2轴心做直线运动。内螺纹顶块13与一侧铰接的夹头14背面接触，推动夹头14向内夹紧，由于夹头14的后背做成与内螺纹顶块13表面相配合的内凹弧形，这样可以增加内螺纹顶块13与夹头14之间的接触面积，减小接触应力。而夹头14靠近绝缘子中心轴线的表面与绝缘子钢帽的外形相匹配，分布于环面上的多个夹头14之间的距离缩小，从而将绝缘子钢帽夹紧。

该种卡具通过减速电机的同步转动驱动夹头同步夹紧钢帽，自动化程度高、操作简便，且避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。

由于普通三爪卡盘外套是一个整体，其卡爪由一个整体螺纹盘驱动，实现各卡爪的连续同心运动；而本装置中的后卡1、前卡 3均为剖分式结构，要求拆卸时能够开合，结构上无法做成整体驱动盘。其次，传统的卡具主要承受的是径向力，而本装置中的后卡1、前卡3还要承受轴向力。因此本装置不仅要同步，还保证了足够的强度。

另一种活动式卡具7采用手动操作。

所述卡具7包括设置在后卡1或前卡3上的两个或三个卡座16，软轴17穿过卡座16上的卡槽。与软轴17连成一体的蜗杆18限位在每个卡座16内。这里的软轴17（软轴属于现有一种成熟结构）包括芯轴17-1和保护套17-2，芯轴17-1用65Mn钢丝或碳钢丝绕制，保护套17-2为塑料材质，主要起到导向、耐磨作用。而芯轴17-1与两头的方头芯轴接头17-3连接构成整体，芯轴接头17-3与卡座16外的六角螺钉22连接；而保护套17-2两端与双耳固定用的保护套接头17-4连接构成整体，保护套接头17-4固定在卡座16上。这样当旋转六角螺钉22时，芯轴17-1旋转，受到外部保护套17-2的限位，在弧形套内旋转。而与芯轴17-1连成整体的多个蜗杆18伸出保护套17-2外并近似同步旋转。蜗杆18与卡槽内的蜗轮19啮合，蜗轮19轴心与压紧螺杆20螺纹连接。由于卡座16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20下移，压紧螺杆20对一侧铰接的夹片21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。

所述夹头、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（相对固定设置在螺杆上而言）。

由于直接在内螺纹顶块13或压紧螺杆20上设置与钢帽形状尺寸相适应的压紧面无法承受沿卡具中间轴线的拉力（轴向力），这个拉力很大，通常在4吨到35吨之间，这样内螺纹顶块13或压紧螺杆20的支撑部分会收到很大的弯矩，因此要将受力点远离中性面，因此设置单独的夹头14、夹片21，在夹头14、夹片21上端转轴处固定受拉，而在下端用夹头14或夹片21支撑受压，保证整体的强度可靠。

由于可调式活动卡具与绝缘子钢帽的接触周长变小（闭式卡具是环抱式接触绝缘子钢帽，因此，接触周长接近360度；改为可调式后，由于过多夹头会削弱框架强度的结构限制，以及卡头形状要适应不同直径的卡头无法精准匹配，只能取中间值。一般来说，接触钢帽周长一般在180度左右。受力分析的结果，在验收规定的载荷下，其最高应力值超过900MPa。结构稍有不当，就会出现强度问题。），头支撑变弱，应力强度急剧增大。实际应用中，固定尺寸卡具的受力较严重的前卡尚在使用有大量损坏，改为可调结构后其前卡夹头受力情况更为恶劣，可调式夹头对材料和结构提出了很高的要求。即普通卡具无法满足强度要求。

因此另外设置一种具有高强度卡具。通过在底座4、上盖5内沿周向均布有3个与前卡或后卡轴线垂直的滑槽，驱动螺杆24穿过通孔安装在滑槽内。驱动螺杆24为倒T型，驱动螺杆24上端通过锁紧螺母构成台肩28，并与挡片29配合后形成上端限位，驱动螺杆24中间段穿过前卡壳体上的通孔，下端通过驱动螺杆24上端面限位。这样驱动螺杆24仅能在驱动下绕自身轴线旋转。驱动螺杆24下端连接一个具有内螺纹的顶块25，顶块25通过外侧滑动面26滑动安装在前卡壳体滑槽内部，在驱动螺杆24的作用下沿滑槽向心或离心运行，从而夹紧或松开绝缘子钢帽，顶块25与绝缘子钢帽接触的表面制作为与钢帽相匹配的形状，具体为在一侧设置钩形卡头27，这样在受周向力时可减小应力强度，改善受力情况，提高前卡的使用寿命。

相对于一般的螺杆螺母升降机构而言，该结构中顶块25不仅完成升降调节，还需要受到非常大的压力、弯矩，因此通过滑动面26的配合支撑及设置的钩形卡头可保证强度要求。

一种夹头同步可调的绝缘子更换方法，包括以下步骤：

步骤一：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；

步骤二：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；

步骤三：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，使多个卡具7同步向孔6轴心靠拢，并最终将绝缘子钢帽夹紧。

步骤四：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。

步骤五：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；

步骤六：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。

所述卡具7的卡紧方式具体有三种，包括两种活动卡具和一种固定卡具； 其中，两种活动卡具的第一种方式是通过启动减速电机11，带动驱动螺杆12做旋转运动，而通过螺纹配合的内螺纹顶块13由于受到限位槽15的作用，向下做直线运动，内螺纹顶块13在下移的过程中会推动夹头14绕其铰接点转动，进而靠近绝缘子钢帽并最后夹紧；第二种方式是通过扳手拧动六角螺钉22，则软轴17内的芯轴17-1转动，从而带动与芯轴17-1制成一体的多个蜗杆18同步转动。与蜗杆18相啮合的蜗轮19旋转时，通过螺纹配合驱动压紧螺杆20向卡具轴线方向运动，驱使后卡1或前卡3上周向的夹片21同步靠近绝缘子钢帽并最后夹紧。由于压紧螺杆20下端的定位槽内设有内螺纹，压紧螺杆20螺旋下移时，可起到导向作用，使运动的稳定性提高；固定卡具采用大直径驱动螺杆24沿周向均布于闭式支架滑槽中，并进行上下限位，将螺杆与顶块25螺纹连接，顶块25两侧由滑槽限位进行上下滑动，进而对绝缘子钢帽进行平动夹紧。

所述夹头14、夹片21在未受到顶紧力后均通过回位弹簧进行复位。

Claims (10)

1.一种夹头同步可调的绝缘子更换装置，其特征在于：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），卡具将绝缘子钢帽卡紧；所述紧线器（2）将后卡（1）、前卡（3）前后连接，紧线器（2）包括两组伸缩调节杆，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。

2.根据权利要求1所述的一种夹头同步可调的绝缘子更换装置，其特征在于：所述卡具（7）分多组周向设置在孔周围，包括减速电机（11），减速电机（11）的输出轴与驱动螺杆（12）连接，驱动螺杆（12）端头设有内螺纹顶块（13），内螺纹顶块（13）在限位槽（15）内上下移动；内螺纹顶块（13）对一侧铰接的夹头（14）进行下压，将绝缘子钢帽卡紧。

3.根据权利要求2所述的一种夹头同步可调的绝缘子更换装置，其特征在于：所述夹头（14）上端面为内凹弧形面，并与内螺纹顶块（13）相适应；夹头（14）下端面为与绝缘子钢帽外形相匹配的凹形面。

4.根据权利要求1所述的一种夹头同步可调的绝缘子更换装置，其特征在于：所述卡具（7）包括设置在后卡（1）或前卡（3）上的多个卡座（16），软轴（17）穿过卡座（16）上的卡槽，与软轴（17）连成一体的蜗杆（18）限位在每个卡座（16）内，蜗杆（18）与卡槽内的蜗轮（19）啮合，蜗轮（19）轴心与压紧螺杆（20）螺纹连接；压紧螺杆（20）对一侧铰接的夹片（21）进行下压，将绝缘子钢帽卡紧；所述夹片（21）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（21）背面制成与压紧螺杆（18）底面相配合的内凹弧形。

5.根据权利要求4所述的一种夹头同步可调的绝缘子更换装置，其特征在于：所述软轴（17）包括芯轴（17-1）和保护套（17-2），芯轴（17-1）通过芯轴接头（17-3）与六角螺钉（22）连接；而保护套（17-2）通过保护套接头（17-4）与卡座（16）固定。

6.根据权利要求1所述的一种夹头同步可调的绝缘子更换装置，其特征在于：所述卡具（7）包括驱动螺杆（24），驱动螺杆（24）穿过与前卡或后卡轴线垂直的滑槽、下端与顶块（25）螺纹连接；所述顶块（25）上部通过滑动面（26）与滑槽滑动连接，顶块（25）下端面一侧设置有钩形卡头（27） 。

7.根据权利要求6所述的一种夹头同步可调的绝缘子更换装置，其特征在于：所述驱动螺杆（24）为倒T型，驱动螺杆（24）上端通过台肩（28）、挡片（29）限位，中间穿过前卡或后卡壳体上的孔，下端通过驱动螺杆（24）上端面限位；所述台肩（28）为锁紧螺母。

8.一种夹头同步可调的绝缘子更换方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一：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）；

步骤二：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；

步骤三：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），使多个卡具（7）同步向孔（6）轴心靠拢，并最终将绝缘子钢帽夹紧；

步骤四：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；

步骤五：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；

步骤六：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。

9.根据权利要求8所述的一种夹头同步可调的绝缘子更换方法，其特征在于：所述卡具（7）的卡紧方式具体有三种，包括两种活动卡具和一种固定卡具； 其中，两种活动卡具的第一种方式是通过启动减速电机（11），带动驱动螺杆（12）做旋转运动，而通过螺纹配合的内螺纹顶块（13）由于受到限位槽（15）的作用，向下做直线运动，内螺纹顶块（13）在下移的过程中会推动夹头（14）绕其铰接点转动，进而靠近绝缘子钢帽并最后夹紧；第二种方式是通过扳手拧动六角螺钉（22），则软轴（17）内的芯轴（17-1）转动，从而带动与芯轴（17-1）制成一体的多个蜗杆（18）同步转动；

与蜗杆（18）相啮合的蜗轮（19）旋转时，通过螺纹配合驱动压紧螺杆（20）向卡具轴线方向运动，驱使后卡（1）或前卡（3）上周向的夹片（21）同步靠近绝缘子钢帽并最后夹紧；固定卡具采用大直径驱动螺杆24沿周向均布于闭式支架滑槽中，并进行上下限位，将螺杆与顶块25螺纹连接，顶块25两侧由滑槽限位进行上下滑动，进而对绝缘子钢帽进行平动夹紧。

10.根据权利要求9所述的一种夹头同步可调的绝缘子更换方法，其特征在于：所述夹头（14）、夹片（21）在未受到顶紧力后均通过回位弹簧进行复位。