分体式长续航电动工具的研制

潘宁波，莫思婷，彭彦军

广西电网有限责任公司桂林供电局 广西桂林 541002

摘要：为了有效解决变电检修工作中手持电动工具电池容量小，续航能力时间短、功率不足等问题，文章介绍了一种可以实现长续航的分体式电动工具，该电动工具主要由电池组及动力部分两部分组成，采用分体式设计，不仅能大大降低充电式电动工具的重量，而且显著延长了充电式电动工具续航时间，保证了输出功率，降低了维护电动工具的工作量和管理难度。希望通过此次研究可以为相关人员提供有价值的参考。

关键词：分体式；长续航；电动工具

1背景

目前，充电式电动工具日趋流行，因为其没有普通电动工具的线缆束缚，从而可提供无限制的运动自由度以便携性。特别是在一些特定的使用环境中，比如：变电检修等等户外或没有常规电源插座的环境下用于安装、维修。此时充电式工具就会体现出它的优越性了。但是，现在常规的充电式工具有几个致命的缺点从而使其无法在需要长时间便携工作和大功率工作环境下使用。一个是电池组的输出电流太小，一个是电池组的容量太小还有一个就是电池组的重量太重。第一、电池组电流太小就决定相应的工具不能把功率做太大也就是现在很多大功率的电动工具不能用充电式的原因。第二、电池组的输出容量太小也就是说工具不能长时间的工作。第三、电池组的重量太重对工具的便携性和操作者的劳动强度带来很大影响。

同时，在变电检修工作中最为常用的电动工具主要有电动扳手、电动砂轮机和手电钻等，其中使用220V交流电的电动工具功率大，续航久，此类工具受限于高空等供电不便的检修环境，因此班组通常采用充电式的电动工具进行工作。而此类手持工具受限于重量，配备的电池容量一般较小，遇到大型工作时常常因续航时间不够或功率不足不能满足检修的需要，影响工作进度。现有的解决方案主要是配备多颗备用电池，但由于班组电动工具种类和数量较多，又会大大增加维护的工作量。因此有必要研制一种可以通过统一电源接口和将电池与电动工具本体分离的电动工具，来解决上述问题。

2分体式长续航电动工具介绍

该分体充长续航电动工具（如图1所示）主要包括电池组和动力部分。其中动力部分又包括手柄，手柄上设有开关，且上端支撑一滑动轮，滑动轮的前端设置扭力调节器，而滑动轮的后端连接电动机，扭力调节器的前端连接枪头，枪头的前截面上设置若干个LED灯。

同时，该分体充长续航电动工具设计研发过程中将工具的动力部分和电池组部分分体，这样是为了方便把电池组做的更大，从而带来更大的电流和更多的容量，使得工具具有更大的功率和更加持久的工作时间，而且电工工具上设有LED灯，主要考虑到夜晚进行变电检修工作更加方便。

图1分体式长续航电动工具结构示意图

（注：1为开关，2为LED灯，3为枪头，4为扭力调节器，5为滑动轮，6为电动机，7为手柄，8为电池组）

由图1可知，该分体式长续航电动工具，包括电池组8和动力部分。其中动力部分包括手柄7，手柄7上设有开关1，手柄7上端支撑一滑动轮5，滑动轮5的前端设置扭力调节器4，滑动轮5的后端连接电动机6，扭力调节器4的前端连接枪头3，枪头3的前截面上设置若干个LED灯2。而且枪头3、扭力调节器4，滑动轮5和电动机6在同一水平面上。进一步的，电池组8可以做成腰带式系在腰部，也可以做成背心式穿在身上，还可以做成手提箱拉杆箱式拖着或拎着，电线的长度可以任意定，当人站在高空操作时，可以使用背心式的电池组，而且电池组的大小根据电动工具的使用强度划分,只需设计不同大小的电池组，任意和动力部分连接。进一步的，开关上设有两个小开关，一个为电动机的开关，另一个为LED灯的开关。

3预期成果：

本项目研制一套使用统一接口的大容量锂电池供电，但电池不与电动工具机械连接的常用电动工具组套。由于电池的分离，可将电动工具的质量减轻30%-40%，这将大大减轻对检修人员体力的消耗，同时可以使用足够大容量的电池，电池下装有强力磁铁，电池只需放置于地面设备构架、斗臂车等位置即可，通过电缆连接于统一接口的电动扳手、电动砂轮机或手电钻等常用电动工具，可提升续航时间，保证输出功率的同时减少了电池的数量，大大降低维护的工作量。

本项目主要制作分体式电动扳手、电动砂轮机和手电钻的套装，如有需要，后续还可扩展到更多的电动工具。

4推广应用前景：

结构简单，将电动工具的动力部分和电池组部分分体，这样可以把电池组做的更大，从而带来更大的电流和更多的容量，使得工具具有更大的功率和更加持久的工作时间。而且分体结构减轻了使用者手持工具的重量，从而大大减轻了使用者的劳动强度，而且电工工具上设有 LED 灯，为夜晚操作提供了方便。因此，该成果不仅可在电网变电站、配电所、和输电线路中推广，还可推广到几乎所有检修、制造行业中使用，供检修维护用。

5总结

综上所述，通过将电动工具采用分体式、轻量化及电池大容量等设计理念，能够有效降低电动工具的重量，从而有效降低检修人员的劳动强度，同时，也能够延长电动工具的使用时间，减少了因电动工具电量不足而引起的变电检修中断，确保变电检修的效率。由此可以得出，“欲想成其事必先利器”，变电检修本就是一个比较繁琐且技术性要求比较强的工作，随着电网的不断完善及发展，变电检修工作要求也越来越高，传统的电动工具在实际应用逐渐暴露出来许多问题，越来越无法满足变电检修的工作要求了。因此，相关技术人员必须要发挥其主观能动性，积极创造、创新，升级相关设备及工具，才能促使我国电网事业真正实现可持续稳定发展。

参考文献

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