CN113266634B - 一种便于机器人维修作业的电力金具用弹簧销 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种便于机器人维修作业的电力金具用弹簧销，属于电力金具技术领域，为整体结构，包含销段、弹簧段和连接段。通过所述销段与螺栓销接，通过所述连接段与螺母固定连接，实现所述螺母相对所述螺栓，沿着圆周方向止退和限位，确保止退和限位可靠。所述弹簧段为圆柱螺旋结构，环绕所述螺栓的螺杆，与所述螺栓的外螺纹旋向相反，带有弹性，使得所述螺母能够自动适应在所述螺栓的安装位置。所述弹簧段与所述螺栓的螺杆之间带有间隙，避免磨损。在安装时，所述销段抵接所述螺栓的外螺纹，并通过所述螺母旋转，自动进入所述螺栓的销孔，便于实现机器人维修作业，提高装拆和维修作业的安全性、可靠性和便捷性，有效避免高空坠物和操作失误。
Description
技术领域
本发明涉及一种弹簧销，尤其是一种用于电力金具的弹簧销，属于电力金具技术领域。
背景技术
安装于架空电力线路和变电站的金具广泛采用螺栓和螺母作为紧固件，实现金具零件的可拆卸连接，便于拆装和维修。在螺栓承受横向的剪切载荷时，螺母不具有轴向的紧固预紧力，称为松连接。在松连接时，为了防止螺母脱落，广泛采用闭口销进行止退，起到限位作用。在电力行业标准DL／T 1343-2014《电力金具用闭口销》中，明确规定了闭口销采用奥氏体不锈钢带材，折弯成形，带有圆形的头部、长条形的销杆和两脚，一个销脚带有凸起；闭口销插入带销孔螺栓的销孔中，在用于间隔棒、防震锤等防震和防舞金具时，需要将两脚掰开。
在运行实践中，由于电力金具位于高空，风力和温差大，长期承受风霜雨雪与大气的污染和侵蚀，会出现磨损、疲劳和锈蚀，引起闭口销出现裂纹及其扩展，与销孔的间隙增大，广泛出现闭口销和螺母脱落。另外，闭口销带有尖状的两脚，干扰电力金具周围的电场，引发电晕放电，消耗电能并增加安全风险；也会挂住异物、检修人员和机器人，损坏检修人员的衣物、机器人的表面涂层和检修工具，带来安全风险。
为了有效防止用于电力金具的闭口销和螺母脱落，出现了多种防松螺母和螺栓。例如，申请号为202010986216.5的发明专利公开了一种架空输电线路金具的防松螺栓，带有防脱落垫圈、磁性闭口销子，能在全寿命周期运行情况下不发生掉闭口销和螺母，安全可靠，满足架空输电线路免维护的要求。申请号为201220205053.3的实用新型专利公开了一种防松脱螺栓，由一端带有销槽的螺杆以及套装在螺杆上的螺母构成，所述的销槽上嵌置有楔块，在螺母和楔块之间的螺杆上套装有弹簧圈；改进螺栓结构，使其具备防松的功能，并且加工、安装方便，可重复使用。
为了实现可靠防松，目前出现了多种螺纹紧固件。例如，申请号为201811226072.2的发明专利提出了一种防松止退螺母，能够不受冲击、振动或变载荷作用的影响，防松和止退可靠；申请号为201910923661.4的发明专利提出了一种带有单螺母的防松止退螺栓组件，通过凸台挤压并撑裂套筒垫圈的引裂槽，并与引裂槽过盈配合，套筒垫圈的凹槽与法兰螺母的凸起配合，使得防松和止退可靠；申请号为201911130365.5的发明专利提出了一种防松止退可靠的螺钉组件，通过头部的凸起与垫圈的凹槽配合，通过垫圈的翼片与通孔连接件的斜槽过盈配合，使得螺钉防松止退可靠。为了防晕并防松，申请号为201720652178.3的实用新型专利公开了一种架空线路用防晕防松脱连接螺栓组件，包括螺栓、螺母和闭口销；所述螺母和螺栓的螺纹段之间设置有对应的闭口销孔，当螺母旋至螺母和螺栓之间的锁紧销孔重合时，通过闭口销锁定；在螺母与螺栓之间通过闭口销锁定，彻底解决螺栓的松脱问题，保证正常、安全使用。
目前，出现了多种形状的弹簧销。申请号为202011367757.6的发明专利公开了一种用于输电线路的防脱落销钉，包括组成跑道形状的第一圆弧部分、第二圆弧部分、第一直线部分和第二直线部分，结构简单，封闭性好，可有效限制销钉在螺栓孔内的活动空间，不易松出脱落，提升了安全性。申请号为200720075844.8的实用新型专利公开了一种环形保险销，由销杆和销环组成，将销杆插入待销物体中，利用销环的弹簧张力将销环压向销杆，不会脱落。申请号为200920318888.8的实用新型专利公开了一种弹簧销，包括插装在轴端通孔的直钢条，连接有与之并排的弯曲钢条，在弯曲钢条上有与轴的外部轮廓相适应的弧形凹位，将弹簧销卡装固定，在振动剧烈的状态下不会脱落，使用安全。
目前，电力金具所用闭口销和螺母的补装普遍由专业人员采用专用操作工具，进行停电检修或带电检修。在补装作业中，闭口销与螺栓的销孔对准不便，易发生操作失误，出现闭口销和螺母的意外掉落，引发高空坠物；另外，部分电力金具的操作空间和视野受限，需要专门设计的工具；安全风险大，操作不便。申请号为201010294934.2的发明专利公开了一种防污拔销器，包括拔销钳，还具有左、右支座，用于电力行业绝缘子弹簧销的带电安装和拆除。申请号为201420795922.1的实用新型专利公开了一种输电线路带电补加开口销、闭口销专用工具，由绝缘操作杆和工具头连接组成，操作方便快捷。
随着人工智能、图像处理、大数据和无线通信技术的进步，现有利用机器人的智能巡检和维修技术得到了快速发展。申请号为202010750096.9的发明专利提出了一种基于改进SSD模型的输电线路小尺寸金具缺陷检测方法，改进SSD目标检测网络模型结构，将网络模型检测到的小尺寸金具进行锈蚀状态检测和销钉缺失检测，实现了巡检图像中小尺寸金具缺陷的智能识别。申请号为202110257314.X的发明专利提出了一种包含双机的输电线路巡检飞行机器人，实现了定点拍摄，能够获取小尺寸金具的近距离清晰图像，避免了拍摄盲区和像素不足的问题。申请号为202010424476.3的发明专利公开了一种螺母-销钉状态的识别方法及相关装置，解决了现有的螺母-销钉状态识别准确率较低的技术问题。申请号为201910535549.3的发明专利公开了一种输电线路悬垂绝缘子串双臂协调作业装置，包括作业手臂I和作业手臂II；作业手臂I用于插拔弹簧销及脱离和装入碗头金具；作业手臂II用于夹住连板金具及配合作业手臂I；相对于人工操作，动作更准确，作业效率更高。
现有用于电力金具的带销孔螺栓、螺母和闭口销的安装、拆卸和维修，需要专业人员采用专用操作工具完成，操作不便，安装风险高；另外，在设计其维修机器人时，需要设计结构复杂的专用机械手，需要改进。
发明内容
本发明的目的在于提供一种便于机器人维修作业的电力金具用弹簧销，改进其结构，提高止退和限位作用的可靠性，有效避免脱落；提高装拆操作的便捷性，便于实现机器人维修作业，不必设计专用机械手和操作工具；并提高维修作业的安全性和可靠性，有效避免高空坠物。本说明书所述的方位以被连接金具零件（简称被连接件）的螺栓孔为基准，沿着所述螺栓孔的轴线，靠近被连接件的方向为近，反之为远；在图1中，本发明的弹簧销处于水平安装状态，沿着所述轴线靠近螺栓3的销孔31为近，反之为远；沿着所述轴线的方向为纵向，又称轴向；依此类推。本发明的具体技术方案如下。
一种便于机器人维修作业的电力金具用弹簧销，为整体结构，包含销段11、弹簧段12和连接段13，如图1和图2所示，通过所述销段11与螺栓3销接，并通过所述连接段13与螺母2固定连接，实现所述螺母2相对于所述螺栓3，沿着圆周方向的止退和限位，并确保止退和限位作用可靠。
所述螺栓3包含圆柱形的螺杆和头部，在所述的螺杆上带有外螺纹，在所述螺杆远离头部的一端带有径向的销孔31。所述销孔31插入所述销段11，实现所述螺母2相对于所述螺栓3的止退和限位，确保止退和限位作用可靠。所述螺母2带有轴向的通孔，并在所述通孔的内表面带有内螺纹，通过所述内螺纹与所述螺栓3的外螺纹配合，实现电力金具零件的松连接。所述螺母2优选六角螺母。
所述销段11为圆柱体结构，沿着径向延伸，在外侧端相对于所述弹簧段12垂直，并在外侧端与所述弹簧段12固定连接，在内侧端插入所述螺栓3在其螺杆的销孔31，使得所述弹簧销与所述螺栓3销接。
进一步地，所述销段11在外侧端与所述弹簧段12之间夹角的上偏差为负值，使得所述销段11与所述弹簧段12之间的夹角小于90°，以确保所述弹簧销与所述螺栓3销接可靠。
所述弹簧段12在一端与所述销段11固定连接，在另一端与所述连接段13固定连接，使得所述弹簧段12固定连接所述销段11和连接段13，也使得所述弹簧销成为整体结构。
进一步地，所述弹簧段12为圆柱螺旋结构，环绕所述螺栓3的螺杆，带有弹性，使得所述螺母2能够自动适应在所述螺栓3上的安装位置，避免安装后距离被连接件过远，避免与被连接件之间的间隙过大。
进一步地，所述弹簧段12环绕所述螺栓3的螺杆，并与所述螺栓3的螺杆之间带有间隙，避免所述螺栓3的外螺纹磨损；使得所述弹簧销在安装时，能够通过尖状或片状工具插入所述的间隙，使得所述销段11在其端面抵接所述螺栓3的外螺纹；也使得所述销段11在安装过程中，通过所述螺母2的旋转运动，自动进入所述螺栓3的销孔31，便于实现机器人的维修作业，提高装拆和维修作业的安全性、可靠性和便捷性，有效避免高空坠物和操作失误。所述尖状或片状工具包含尖嘴钳、卡簧钳、一字型螺丝刀、锥子和镊子等常见的通用工具，也可以采用钉子、自攻丝或其他尖状或片状的常用零件替代。
进一步地，所述弹簧段12与所述螺栓3的外螺纹旋向相反，使得所述弹簧段12在运行中，由于电力金具的振动，不断产生减少所述间隙的弯曲变形，加上所述弹簧段12的蠕变和应力松弛，促使所述间隙减小，增加所述销段11进入所述销孔31的长度，提高与所述螺栓3销接的可靠性，能够避免所述销段11从所述销孔31中意外脱出。
所述连接段13带有连接结构，并通过所述连接结构与所述螺母2固定连接，实现所述弹簧销与所述螺母2的固定连接。所述连接段13与螺母2的固定连接至少包含压接、铆接、焊接和粘接，优选压接。
图1和图2所示的实施例采用压接方式。所述实施例的螺母2在远端面带有圆环形的凸沿21，通过所述凸沿21与所述连接段13的连接结构压接。所述凸沿21为圆环形结构，位于所述螺母2的远端面，沿着轴向凸出于所述螺母2的远端面，在远端沿着径向向外凸出，使得所述凸沿21在外表面上，与所述螺母2的远端面之间形成圆环形的凹槽，并通过所述凹槽与所述连接段13的连接结构压接，使得所述弹簧销与所述螺母2的固定连接可靠，避免轴向松脱。
所述凸沿21在外表面上带有轴向的削平面22，使得所述螺母2在与所述连接段13的连接结构压接时，固定连接可靠，避免相对旋转。所述削平面22与所述螺母2的远端面垂直相交，与所述凹槽的底面在最低点内外平齐，使得所述凹槽带有非旋转结构，在与所述连接段13的连接结构压接时，固定连接可靠，避免相对旋转。
所述实施例中连接段13的连接结构，与所述螺母2的远端面平行，适应所述凸沿21的凹槽和削平面22的形状，环绕所述凸沿21的凹槽，并与所述凹槽和削平面22贴合并抵接，带有并保持抵接压力，确保所述连接段13与所述螺母2的固定连接可靠，避免相对旋转和轴向松脱。
一种固定塞4为尖帽形结构，其直径在近端大于远端，包含夹持段41、引导段42和固定段43，在近端带有内凹的驱动面44，在所述驱动面44的中心带有轴向的盲孔，在所述盲孔的近端带有内六角45，如图3所示。
所述固定塞4通过所述固定段43与所述螺母2的内螺纹配合，获得固定和支撑作用；所述固定塞4在夹持段41与所述弹簧销的销段11抵接，能够在运输和储存时固定所述弹簧销，避免所述弹簧销在运输和储存过程中，发生变形。所述固定塞4在安装时，通过所述驱动面44与所述螺栓3在螺杆的端面抵接，获得抵接压力，避免相对于所述螺栓3的螺杆旋转；通过所述螺母2的旋转运动，驱使所述弹簧销的销段11沿着径向移动，并相对所述螺栓3的螺杆轴向移动，自动进入所述销孔31。
所述夹持段41为平放的圆柱体结构，在近端与所述引导段42固定连接，在安装过程中，能够以工具夹持，确保所述固定塞4对于所述螺栓3的销段11的引导作用，避免操作失误和意外掉落。
进一步地，所述夹持段41在侧面带有轴向的削平面，并通过所述削平面，在运输和储存过程中，与所述弹簧销在其销段11的端面抵接，固定所述销段11，避免所述弹簧销在运输和储存过程中，发生变形；在安装时，能够以扳手驱动旋转，调节所述固定塞4相对所述螺母2的轴向位置，便于安装。
所述引导段42为平放的圆台型结构，其直径在近端大于远端，在远端与所述夹持段41固定连接，在近端与所述固定段43固定连接，在侧面带有外螺纹，并通过所述外螺纹与所述弹簧销在其销段11的端面抵接，在安装时引导所述销段11沿着径向移动，并相对所述螺栓3的螺杆轴向移动，自动进入所述销孔31。
所述固定段43为平放的圆柱体结构，在近端带有内凹的驱动面44，在侧面带有外螺纹，并通过所述外螺纹与所述螺母2的内螺纹配合，在运输和储存时获得固定和支撑作用，在安装时能够通过所述螺栓3的螺杆，获得抵接压力，避免相对于所述螺栓3的螺杆旋转。
所述驱动面44为与轴向垂直的横向平面，相对于所述固定段43的近端向其内部凹陷，能够适应所述螺栓3的螺杆在其端面带有的倒角，并与所述端面抵接，使得所述固定塞4在安装时，获得抵接压力，避免相对于所述螺栓3的螺杆旋转，促使所述弹簧销的销段11沿着径向移动，并相对所述螺栓3的螺杆轴向移动，自动进入所述销孔31。
所述固定塞4的盲孔，能够减少质量，节省材料。所述内六角45位于所述盲孔的近端，能够以内六角扳手驱动旋转，在安装时调节所述固定塞4相对于所述螺母2的轴向位置，便于安装。
一种电力金具用螺母2的包装方法，其所述螺母2带有本发明的弹簧销，采用所述固定塞4，并包含以下步骤。
第一步，安装固定塞4：将所述固定塞4从近端装入所述螺母2的内孔，使得所述固定塞4在固定段43的外螺纹与所述螺母2的内螺纹配合，所述固定塞4在夹持段41的削平面与所述弹簧销在其销段11的端面抵接，固定所述销段11，避免所述弹簧销在运输和储存过程中，发生变形。
第二步，封装：利用热缩膜包裹，安装固定塞4的所述螺母2；再加热，使所述热缩膜裹紧，封装；在运输和储存过程中，避免外界的灰尘、油脂和水进入，避免引起污染和腐蚀；能够保护表面涂层，避免表面涂层的磨损；确保所述固定塞4与所述螺母2的相对位置，避免所述固定塞4从所述螺母2的内孔中脱出，也避免所述弹簧销发生变形，避免所述销段11的端面失去与所述夹持段41在其削平面的抵接。
一种电力金具用螺母2在所述螺栓3上的安装方法，其所述螺母2带有本发明的弹簧销，并安装所述固定塞4，包含以下步骤。
第一步，调节固定塞4：采用匹配的扳手驱动所述固定塞4相对于所述螺母2旋转，驱使所述固定塞4的固定段43进入所述螺母2，使得所述固定塞4的驱动面44位于所述螺母2在其内孔的中部，所述固定塞4在其引导段42的外螺纹与所述弹簧销在其销段11的端面抵接。
第二步，通过固定塞4的引导段42引导安装：将调节后的所述螺母2，由远及近靠近所述螺栓3在其螺杆的端面，并旋转，使得所述螺栓3的螺杆旋入所述螺母2的内孔，所述螺栓3的外螺纹与所述螺母2的内螺纹配合；
继续旋转所述螺母2，使得所述螺栓3在其螺杆的端面与所述固定塞4的驱动面44抵接；
继续旋转所述螺母2，使得所述螺栓3在其螺杆的端面与所述螺母2的内螺纹共同挤压所述固定塞4的近端，迫使所述固定塞4相对所述螺栓3止动，避免所述固定塞4相对所述螺栓3旋转；
以工具夹持所述固定塞4的夹持段41，确保所述固定塞4相对所述螺栓3止动，并确保所述固定塞4在引导段42的引导作用；
继续旋转所述螺母2，使得所述弹簧销的销段11相对于所述固定塞4旋转，使得所述弹簧销的弹簧段12直径增大，促使所述固定塞4的引导段42引导所述销段11沿着径向移动，并相对所述螺栓3的螺杆轴向移动。
第三步，通过固定塞4的固定段43引导安装：继续旋转所述螺母2，使得所述弹簧销的销段11与所述固定塞4在固定段43的外螺纹抵接；
继续旋转所述螺母2，并以工具继续夹持所述固定塞4的夹持段41，确保所述固定塞4的引导作用，避免操作失误和意外掉落；
在所述螺栓3螺杆的端面露出所述螺母2的远端面时，在弹性力的作用下，所述弹簧销在其销段11的端面自动抵接所述螺栓3在其螺杆的外螺纹；此时，所述固定塞4失去与所述销段11和所述螺杆的抵接作用，自动脱落。
第四步，通过螺杆引导安装：由于所述弹簧销在其销段11的端面抵接所述螺栓3在其螺杆的外螺纹；继续旋转所述螺母2，使得所述弹簧销在其销段11的端面相对所述螺栓3在其螺杆的外螺纹移动；
所述弹簧销的销段11在到达所述螺栓3的销孔31时，在弹性力作用下，自动进入所述销孔31，完成所述弹簧销的自动安装，也完成了所述螺母2在所述螺栓3上的安装。
补充说明：（1）本发明的弹簧销通过其销段11插入所述螺栓3的销孔31，实现与螺栓3的销接；运行过程的振动作用，使得所述销段11相对于所述销孔31不断摩擦，会产生磨损；因此，优选在所述销段11包裹弹性橡胶层，以减少所述销段11相对于所述销孔31的磨损，避免破坏表面的涂层和腐蚀。
另外，所述弹簧段12带有弹性，环绕所述螺栓3的螺杆，并与所述螺栓3的螺杆之间带有间隙，与所述螺栓3的外螺纹旋向相反；尽管在运行过程的振动作用下，能够使得所述弹簧段12的弯曲变形增加，减小与所述螺栓3的螺杆之间的所述间隙，由于所述弹簧段12能够自由地弹性回复，不会接触所述螺栓3的外螺纹，能够避免所述外螺纹的磨损和腐蚀。
（2）本发明的弹簧销与所述螺母2固定连接，并与所述螺栓3销接，能够限制所述螺母2相对于所述螺栓3的螺杆旋转。因而，所述螺母2相对于所述螺栓3，能够沿着圆周方向止退，并止退可靠；所述螺母2相对于所述螺栓3，能够沿着圆周方向限位，并限位可靠。所述螺母2和螺栓3用于电力金具零件的松连接，所述弹簧销能够自由地弹性回复，因此，所述沿着圆周方向的止退和限位作用力较小，能够大大减轻所述弹簧销、螺母2和螺栓3的磨损和疲劳，提高使用寿命。
（3）本发明的弹簧销与所述螺母2固定连接，并具有弹性，用于电力金具零件的松连接。因此，在运行过程的振动作用下，引起所述螺母2相对所述螺栓3旋转时，所述弹簧销能够自由地弹性回复，消耗所述螺母2相对于所述螺栓3旋转的能量，减少所述螺母2相对所述螺栓3的相对运动，减轻磨损。
（4）本发明所述的包装方法，利用热缩膜封装，固定作用可靠，能够有效避免过度包装，也可以采用打包胶带或其它包装材料，取代所述热缩膜。
（5）本发明所述的安装方法，在第二步和第三步，当利用机器人的机械手操作时，优选弹性元件夹持所述固定塞4在其夹持段41的侧面，并压紧所述夹持段41的远端面和削平面；在手工操作时，优选钳子或其它手工工具夹持所述固定塞4的夹持段41，确保所述螺栓3螺杆的端面，在露出所述螺母2的远端面时，在弹性力的作用下，所述弹簧销在其销段11的端面，能够自动抵接所述螺栓3的外螺纹，有效避免操作失误；也有效避免因为所述固定塞4的意外脱落，引起高空坠物，带来安全风险。
本发明的有益效果如下：（1）本发明的弹簧销与所述螺母2固定连接，并与所述螺栓3销接，能够限制所述螺母2相对于所述螺栓3的螺杆旋转。因而，所述螺母2相对于所述螺栓3，能够沿着圆周方向止退和限位，并确保止退和限位作用可靠。
现有电力金具零件在利用所述螺母2和螺栓3进行松连接时，采用闭口销进行止退和限位。所述闭口销插入所述螺栓3的销孔31中，与所述销孔31间隙配合，与所述螺母2之间具有不确定的间隙，不具有连接关系。因此，在运行过程的振动作用下，所述螺母2在不与所述闭口销接触时，能够相对于所述螺栓3的螺杆自由旋转，旋转速度和旋转范围都较大；在与所述闭口销接触时，产生沿着轴向的限位作用力。为了保证自锁，所述螺栓3在其螺杆外螺纹的螺纹升角较小，因此，所述轴向的限位作用力远远大于沿着圆周方向的旋转作用力，对于所述闭口销产生较大的轴向挤压作用，引起所述闭口销、螺母2和螺栓3的疲劳和磨损。
因此，与现有的闭口销相比，本发明的弹簧销使得所述螺母2的旋转速度和旋转范围都较小；能够沿着圆周方向止退和限位，远远小于现有闭口销的轴向限位作用力，能够大大减轻所述弹簧销、螺母2和螺栓3的磨损和疲劳，提高使用寿命。
（2）本发明的弹簧销与所述螺母2固定连接，并通过其销段11插入所述螺栓3在其螺杆的销孔31中；因此，能够限制所述销段11与所述销孔31之间的相对位置。所述弹簧销的弹簧段12带有弹性，环绕所述螺栓3的螺杆，并与所述螺栓3的螺杆之间带有间隙；因此，在运行过程的振动作用下，所述弹簧销能够自由地弹性回复，减少所述销段11与所述销孔31的相对运动，减轻疲劳和磨损。
现有电力金具的闭口销插入所述螺栓3的销孔31中，与所述销孔31间隙配合，与所述螺母2之间具有不确定的间隙，不具有连接关系。在运行过程的振动作用下，所述闭口销能够相对于所述销孔31自由地窜动和旋转，引起所述闭口销和所述螺栓3的疲劳、磨损和腐蚀。因此，与现有的闭口销相比，本发明的弹簧销与所述螺母2固定连接，能够限定所述销段11与所述销孔31之间的相对位置，减少所述销段11与所述销孔31之间的相对运动，减轻疲劳和磨损。
（3）本发明的弹簧销在其销段11为圆柱体结构，沿着径向延伸，在外侧端相对于所述弹簧段12垂直，并与所述弹簧段12固定连接，在内侧端插入所述螺栓3在其螺杆的销孔31，使得所述弹簧销与所述螺栓3销接；所述销段11与所述弹簧段12之间的夹角小于90°，确保所述弹簧销与所述螺栓3销接可靠。本发明的弹簧销在其弹簧段12为圆柱螺旋结构，带有弹性，环绕所述螺栓3的螺杆，并与所述螺栓3的螺杆之间带有间隙，与所述螺栓3的外螺纹旋向相反。
现有电力金具的闭口销，带有圆形的头部、长条形的销杆和两脚，一个销脚带有凸起；所述闭口销插入所述螺栓3的销孔31中，依靠其圆形的头部和销脚带有的所述凸起，限定所述闭口销相对于所述销孔31的相对位置，避免脱落。现有闭口销的上述结构特征，使得其头部和凸起都与所述销孔31倾斜接触，在运行过程的振动作用下，产生引起所述闭口销两脚开合的作用力，引起疲劳和磨损，易于脱落。另外，所述闭口销的上述结构特征及其与所述螺栓3的配合关系，不具有提高销接可靠性的补偿功能，在运行过程的振动作用下，易于脱落。
因此，与现有的闭口销相比，本发明的弹簧销在其销段11和弹簧段12的结构特征，使得所述弹簧段12在运行过程的振动作用下，不断产生减少与所述螺栓3的螺杆之间间隙的弯曲变形，加上所述弹簧段12的蠕变和应力松弛，促使所述间隙减小，增加所述销段11进入所述销孔31的长度，提高所述弹簧销与所述螺栓3销接的可靠性，能够有效避免所述销段11从所述销孔31中意外脱出。因此，与现有的闭口销相比，本发明的弹簧销具有提高销接可靠性的补偿功能，在运行过程的振动作用下，销接可靠。
另外，与现有的闭口销相比，本发明的弹簧销不带有露出所述销孔31的尖状结构，不会引发电晕放电；也不会挂住异物、检修人员和机器人，不会带来安全风险。
（4）本发明的弹簧销与所述螺母2固定连接，在其弹簧段12为圆柱螺旋结构，带有弹性，使得所述螺母2能够自动适应在所述螺栓3上的安装位置，避免安装后距离被连接件过远，避免与被连接件之间的间隙过大。所述弹簧段12环绕所述螺栓3的螺杆，并与所述螺栓3的螺杆之间带有间隙，使得所述弹簧销在安装时，能够通过尖状或片状工具插入所述的间隙，使得所述销段11在其端面抵接所述螺栓3的外螺纹，并通过所述螺母2的旋转运动，使得所述销段11自动进入所述螺栓3的销孔31，便于实现机器人的维修作业，提高装拆和维修作业的安全性、可靠性和便捷性，有效避免高空坠物和操作失误。
现有电力金具的闭口销，与所述螺母2之间具有不确定的间隙，不具有连接关系。所述闭口销的补装由专业人员采用专用操作工具，通过高空作业完成。在补装作业中，闭口销与所述螺栓3的销孔31对准不便，易发生操作失误，出现所述闭口销的意外掉落，引发高空坠物；另外，部分电力金具的操作空间和视野受限，需要专门设计的工具；安全风险大，操作不便。
因此，与现有的闭口销相比，本发明的弹簧销在安装时，不需要专用工具，所述销段11能够通过所述螺母2的旋转运动，自动进入所述螺栓3的销孔31，提高装拆和维修作业的安全性、可靠性和便捷性，有效避免高空坠物和操作失误。本发明的弹簧销不需要单独安装，不需要设计结构复杂的专用机械手，更便于实现机器人的维修作业。
（5）本发明所述的包装方法，其所述螺母2带有本发明的弹簧销，采用所述固定塞4。所述固定塞4在其夹持段41的削平面与所述弹簧销在其销段11的端面抵接，固定所述弹簧销的销段11；避免所述弹簧销在运输和储存过程中，发生变形。另外，所述的包装方法利用热缩膜封装；在运输和储存过程中，避免外界的灰尘、油脂和水进入，避免引起污染和腐蚀；能够保护表面涂层，并确保所述固定塞4与所述螺母2的相对位置。
（6）本发明所述的安装方法，其所述螺母2带有本发明的弹簧销，并安装所述固定塞4，利用所述固定塞4引导安装过程；利用所述螺母2的旋转运动，引导所述弹簧销的销段11沿着径向移动，并相对所述螺栓3的螺杆轴向移动；所述销段11在弹性力作用下，自动进入所述销孔31，完成所述弹簧销的自动安装，也同时完成了所述螺母2在所述螺栓3上的安装。
因此，所述安装方法仅仅利用所述螺母2的旋转运动，引导所述弹簧销的自动安装，同时完成所述螺母2安装过程；不必利用尖状或片状工具，使得所述销段11在其端面抵接所述螺栓3的外螺纹，便于实现机器人的维修作业。另外，在安装过程中，夹持所述固定塞4的夹持段41，能够有效避免操作失误和高空坠物，大大提高了安装过程的安全性、可靠性和便捷性。
附图说明
图1为所述弹簧销、螺母2和螺栓3的总体结构示意图；
图2为所述弹簧销在图1位置的左视图；
图3为所述固定塞4在其安装位置的结构示意图。
附图标记说明：销段11、弹簧段12、连接段13、螺母2、凸沿21、削平面22、螺栓3、销孔31、固定塞4、夹持段41、引导段42、固定段43、驱动面44和内六角45。
具体实施方式
以下结合附图和具体的实施方式对本发明的技术方案进行详细地说明：
图1为所述弹簧销、螺母2和螺栓3的总体结构示意图。所述螺栓3包含圆柱形的螺杆和头部，在所述的螺杆上带有外螺纹，在所述螺杆远离头部的一端带有径向的销孔31；就是现有用于电力金具松连接的带销孔螺栓。本发明没有改变现有用于电力金具松连接的带销孔螺栓结构，使得带有本发明弹簧销的所述螺母2，能够用于电力金具的缺失螺母和闭口销的补装，便于消缺和维修作业。
所述螺母2带有轴向的通孔，并在所述通孔的内表面带有内螺纹，通过所述内螺纹与所述螺栓3的外螺纹配合，实现电力金具零件的松连接。所述螺母2优选六角螺母，与现有用于电力金具松连接的螺母结构特征和材料相同。
图2为所述弹簧销在图1位置的左视图。所述弹簧销为整体结构，包含销段11、弹簧段12和连接段13。所述销段11为圆柱体结构，沿着径向延伸，在外侧端相对于所述弹簧段12垂直。所述弹簧段12为圆柱螺旋结构，带有弹性，与所述螺栓3的外螺纹旋向相反。所述弹簧销及其上述结构特征，优选公知的不锈钢弹簧钢丝经过折弯加工成形。
所述连接段13带有连接结构，并通过所述连接结构与所述螺母2固定连接；所述固定连接至少包含压接、铆接、焊接和粘接，优选压接。图1和图2所示的实施例采用压接方式。所述实施例的螺母2在远端面带有圆环形的凸沿21，所述凸沿21在外表面上带有轴向的削平面22；所述凸沿21和削平面22都优选在所述螺母2的冷镦加工中成形。
所述实施例中连接段13的连接结构，与所述螺母2的远端面平行，适应所述凸沿21的凹槽和削平面22的形状，优选在所述弹簧销的折弯加工中成形。所述实施例中连接段13的连接结构与所述凹槽和削平面22贴合并抵接，优选公知的压力机通过压接实现。
图3为所述固定塞4在其安装位置的结构示意图。所述固定塞4为尖帽形结构，其直径在近端大于远端，包含夹持段41、引导段42和固定段43，在近端带有内凹的驱动面44，在所述驱动面44的中心带有轴向的盲孔，在所述盲孔的近端带有内六角45。所述夹持段41为圆柱体结构，在侧面带有轴向的削平面；所述引导段42为圆台型结构，其直径在近端大于远端，在侧面带有外螺纹；所述固定段43为圆柱体结构，在近端带有内凹的驱动面44，在侧面带有外螺纹；所述驱动面44为与轴向垂直的横向平面，相对于所述固定段43的近端向其内部凹陷；所述内六角45位于所述盲孔的近端。
所述固定塞4及其上述结构特征，优选公知的工程塑料采用注塑成形。另外，所述销段11包裹的弹性橡胶层，优选公知的合成橡胶采用模压和硫化加工。
上述实施仅仅是本发明的优选实施方式，不构成对本发明的限制。在满足本发明的结构和性能要求条件下，改变材料和制造工艺，都在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种便于机器人维修作业的电力金具用弹簧销，与螺栓（3）销接，并与螺母（2）固定连接；其所述螺栓（3）包含螺杆和头部，在所述螺杆上带有外螺纹，在所述螺杆一端带有径向的销孔（31）；其所述螺母（2）带有轴向的通孔，并在所述通孔的内表面带有内螺纹，通过所述内螺纹与所述螺栓（3）的外螺纹配合，实现电力金具零件的松连接；其特征在于：
所述弹簧销为整体结构，包含销段（11）、弹簧段（12）和连接段（13），通过所述销段（11）与螺栓（3）销接，并通过所述连接段（13）与螺母（2）固定连接，实现所述螺母（2）相对于所述螺栓（3），沿着圆周方向的止退和限位，并确保止退和限位作用可靠；
所述销段（11）沿着径向延伸，在外侧端与所述弹簧段（12）固定连接，在内侧端插入所述螺栓（3）的销孔（31），使得所述弹簧销与所述螺栓（3）销接；
所述销段（11）在安装过程中，通过所述螺母（2）的旋转运动，自动进入所述螺栓（3）的销孔（31），便于实现机器人的维修作业，提高装拆和维修作业的安全性、可靠性和便捷性；
所述弹簧段（12）固定连接所述销段（11）和连接段（13），使得所述弹簧销成为整体结构；
所述弹簧段（12）环绕所述螺栓（3）的螺杆，带有弹性，使得所述螺母（2）能够自动适应在所述螺栓（3）上的安装位置。
2.按照权利要求1所述的一种便于机器人维修作业的电力金具用弹簧销，其特征在于：
所述销段（11）为圆柱体结构，在外侧端相对于所述弹簧段（12）垂直；
所述销段（11）在外侧端与所述弹簧段（12）之间夹角的上偏差为负值，以确保所述弹簧销与所述螺栓（3）销接可靠。
3.按照权利要求1所述的一种便于机器人维修作业的电力金具用弹簧销，其特征在于：
所述弹簧段（12）为圆柱螺旋结构，与所述螺栓（3）的螺杆之间带有间隙，避免所述螺栓（3）的外螺纹磨损；便于实现机器人的维修作业，提高装拆和维修作业的安全性、可靠性和便捷性；
所述弹簧段（12）与所述螺栓（3）的外螺纹旋向相反，使得所述弹簧段（12）在运行中，提高与所述螺栓（3）销接的可靠性。
4.一种电力金具用螺母（2）的包装方法，其所述螺母（2）带有权利要求1所述的弹簧销，其特征在于：采用一种固定塞（4）；
所述固定塞（4）为尖帽形结构，其直径在近端大于远端，包含夹持段（41）、引导段（42）和固定段（43），在近端带有内凹的驱动面（44）；
所述夹持段（41）为圆柱体结构，在侧面带有轴向的削平面；
所述引导段（42）为圆台型结构，其直径在近端大于远端，在侧面带有外螺纹；
所述固定段（43）为圆柱体结构，在侧面带有外螺纹；
所述的包装方法，包含以下步骤：
第一步，将所述固定塞（4）装入所述螺母（2）的内孔，使得所述固定塞（4）在固定段（43）的外螺纹与所述螺母（2）的内螺纹配合，
所述固定塞（4）在夹持段（41）的削平面与所述弹簧销在其销段（11）的端面抵接，
固定所述销段（11），避免所述弹簧销发生变形；
第二步，利用热缩膜包裹所述螺母（2）；再加热，使所述热缩膜裹紧，封装；
避免引起污染和腐蚀；保护表面涂层；
确保所述固定塞（4）与所述螺母（2）的相对位置，避免所述弹簧销发生变形。
5.一种电力金具用螺母（2）在权利要求1所述螺栓（3）上的安装方法，其所述螺母（2）带有权利要求1所述的弹簧销，并安装权利要求4所述的固定塞（4），其特征在于：包含以下步骤：
第一步，驱动所述固定塞（4）相对于所述螺母（2）旋转，使得所述固定塞（4）的驱动面（44）位于所述螺母（2）在其内孔的中部，所述固定塞（4）在其引导段（42）的外螺纹与所述弹簧销在其销段（11）的端面抵接；
第二步，将所述螺母（2）靠近所述螺栓（3）在其螺杆的端面，并旋转，使得所述螺栓（3）的螺杆旋入所述螺母（2）的内孔；
继续旋转所述螺母（2），使得所述螺栓（3）在其螺杆的端面与所述固定塞（4）的驱动面（44）抵接；
继续旋转所述螺母（2），使得所述螺栓（3）在其螺杆的端面与所述螺母（2）的内螺纹共同挤压所述固定塞（4），迫使所述固定塞（4）相对所述螺栓（3）止动；
夹持所述固定塞（4）的夹持段（41），确保所述固定塞（4）相对所述螺栓（3）止动；
继续旋转所述螺母（2），使得所述弹簧销的销段（11）相对于所述固定塞（4）旋转，促使所述固定塞（4）的引导段（42）引导所述销段（11）沿着径向移动，并相对所述螺栓（3）的螺杆轴向移动；
第三步，继续旋转所述螺母（2），使得所述弹簧销的销段（11）与所述固定塞（4）在固定段（43）的外螺纹抵接；
继续旋转所述螺母（2），并继续夹持所述固定塞（4）的夹持段（41），确保所述固定塞（4）的引导作用，避免操作失误和意外掉落；
在所述螺杆的端面露出所述螺母（2）时，所述弹簧销在其销段（11）的端面自动抵接所述螺栓（3）的外螺纹；
所述固定塞（4）自动脱落；
第四步，继续旋转所述螺母（2），使得所述弹簧销在其销段（11）的端面相对所述螺栓（3）的外螺纹移动；
所述弹簧销的销段（11）在到达所述螺栓（3）的销孔（31）时，自动进入所述销孔（31），完成安装。
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