一扳在手，產能無憂|長沙中職學子研發新型扳手破解機械加工痛點

在第20屆宋慶齡少年兒童發明獎賽項中，寧鄉市職業中專學校學子研發的“鉆夾頭快速松緊扳手”憑借安全高效的設計、廣泛的適用場景，斬獲湖南選拔賽一等獎，并順利闖入國賽現場賽，成為中職學子立足產業實踐、深耕技術創新的又一典范。此前，該項目已接連拿下寧鄉市第42 屆青少年科技創新大賽特等獎、長沙市一等獎、這款看似小巧的工具，以“易操作、高安全、長壽命”的核心優勢，為機械加工一線工人帶來了“一扳即穩”的生產新體驗。

　　一、痛點溯源：從企業車間發現創新課題

　　創新的起點，往往源于對真實場景的敏銳洞察。在企業實習過程中，研發團隊親眼目睹了機械加工中鉆夾頭拆裝的普遍難題：傳統要么“ “力不從心要么“ “險象環生”。用配套鑰匙松緊鉆頭時，因鑰匙桿短、錐齒配合易晃動，不僅無法滿足重載切削的鎖緊需求，還頻繁出現鑰匙齒磨損的情況；

　　而用榔頭敲擊鐵塊的“暴力拆裝法”，雖能保證夾緊力度，卻讓新手難以掌控發力點，極易受傷，更會對鉆夾頭錐齒造成不可逆的損壞，甚至出現崩齒故障。“看到工人師傅們要么費盡力氣鎖緊鉆頭，要么小心翼翼避免敲擊失誤，我們就想，能不能設計一款既省力又安全的工具？”團隊成員回憶道。

　　帶著這一課題，團隊重回校園后，在張紅娟、肖洋波兩位老師的指導下深入多家機械企業調研，收集一線工人反饋。他們發現，80%的受訪工人都曾遭遇過鑰匙磨損、鉆夾頭損壞的問題，70%的新手表示“不敢輕易用敲擊法拆裝”。真實的產業痛點，成為團隊攻堅克難的最強動力。

　　二、三輪迭代：從雛形到精品的 “科創修煉”

　　從創意萌芽到產品成型，團隊歷經三次重大優化，完成了從“解決問題”到 “極致體驗”的跨越，上演了一場真實版的“研發變形記”。

　　1. 第一版：加長力臂，破解 “鎖緊無力”

　　針對傳統鑰匙桿短、力矩不足的問題，團隊率先推出“加長杠桿式鑰匙”。通過延長手柄長度，利用杠桿原理增大力矩，讓重載切削時的鉆頭鎖緊更牢固，初步解決了“鎖不緊”的核心痛點。但測試中發現，該設計仍未擺脫傳統鑰匙與鉆夾頭錐齒的點接觸模式，晃動問題依然存在，磨損風險未完全消除。

　　2. 第二版：卡爪替代，提升 “接觸穩定性”

　　為優化受力結構，團隊放棄傳統鑰匙的錐齒配合設計，改用卡爪與鉆夾頭前蓋的面接觸方式。這一改進大幅增大了接觸面積，減少了松緊過程中的晃動，鑰匙齒磨損問題得到顯著改善。然而，在企業試用時，工人反饋“卡爪適配性有限，不同規格的鉆夾頭需要更換工具”，適用場景的局限性成為新的突破口。

　　3. 第三版：模塊化設計，實現 “全能適配”

　　結合前兩版的經驗與工人反饋，團隊最終確定“精準、安全、通用”的研發方向，打造出集多重優勢于一體的新型扳手。該工具由手柄、撥爪、螺栓、螺母、套筒五大核心零件組成，采用模塊化設計思路：手柄增加內孔結構，既減重降耗，又可在重載時加長力臂；套筒采用長圓柱面接觸，穩定性大幅提升，且可更換不同規格，適配機械夾頭、管道接頭、閥門等多種場景；撥爪與手柄采用螺紋可拆卸連接，磨損后可快速更換，延長工具整體壽命，踐行綠色環保理念。

　　其工作原理簡潔高效：扳動手柄時，撥爪繞支點轉動，與套筒共同夾緊鉆夾頭前蓋，通過作用力產生穩定力矩，實現鉆夾頭的輕松松緊。整個過程無需敲擊，操作門檻低，新手也能快速上手，徹底解決了傳統方法的安全隱患與損耗問題。

　　三、產業賦能：小工具彰顯大價值

　　這款創新扳手一經企業試用，便收獲一線工人的廣泛好評。“以前換鉆頭又費時間又擔心受傷，現在用這個扳手，幾秒就能鎖緊，還不用擔心損壞設備。”一位有著十年工齡的工人師傅說道。其核心價值體現在三大維度：安全升級，告別敲擊式操作，避免人員受傷與設備損壞，安全系數顯著提升；效率倍增，操作簡單快捷，大幅縮短鉆夾頭拆裝時間，尤其適配批量加工場景；成本可控，可拆卸式撥爪降低維修成本，多場景適配減少工具購置數量，符合企業綠色生產需求。正如團隊所追求的：“我們不做復雜的‘實驗室產品’，要做工人用得順手、企業用得省心的‘實戰工具’。”

　　四、育人啟示：中職教育的 “實踐創新” 范本

　　這款扳手的成功，不僅是技術創新的成果，更是中職教育“以實踐育人才”的生動寫照。研發過程中，團隊成員將機械設計、材料力學、機械夾工工藝等課本知識充分運用到實際問題中，在反復調試中錘煉技術能力，在分工協作中培養團隊精神。從企業調研到方案設計，從零件加工到試用改進，每一個環節都展現了中職學子“敢想敢干、精益求精”的工匠精神。

　　項目指導肖洋波老師表示：“創新從來不是空中樓閣，而是源于生活、扎根產業的實踐探索。這款扳手的研發過程，讓學生真正理解了‘技術為生產服務’的核心，也讓他們在解決真實問題中實現了能力與素養的雙重提升。”目前，該項目已獲得新型專利，多家機械企業表達了合作意向，希望將這款創新扳手批量生產、推廣應用。團隊成員表示：“我們希望繼續優化產品，讓更多工人受益，用中職生的技術力量，為產業發展添磚加瓦。”

　　從車間痛點到創新成果，從技能競賽到產業認可，這群中職學子用實踐證明：創新不分學歷高低，只要立足實際、深耕細作，就能用專業技能破解生產難題，書寫屬于自己的“科技逆襲”故事。而這背后，正是湖南省、長沙市持續完善青少年科創教育體系，推動職業教育與產業需求深度融合的豐碩成果—— 讓創新種子在實踐土壤中生根發芽，讓中職學子成為科技自立自強的新生力量。（作者：張紅娟 肖洋波）