CN101788429A - 用于电力绝缘子弯曲和抗扭性能测试的设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于电力绝缘子弯曲和抗扭性能测试的设备，其特征在于：包括回转工作台、立柱、横梁总成和升降驱动机构，立柱竖直固定在回转工作台上方，立柱顶端安装有升降驱动机构，升降驱动机构包括丝杠、减速机和升降编码器，丝杠与立柱中的丝杠螺母相连接，丝杠顶部连接减速机，立柱侧壁上设有直线导轨，横梁总成通过直线导轨与立柱滑动连接，横梁总成上设有弯曲压头、弯曲负荷传感器、弯曲位移编码器和扭转块，弯曲压头后连接一弯曲油缸，弯曲油缸上设有弯曲位移编码器，扭转块上设有扭转负荷传感器，扭转块的凹槽与回转工作台上的试件固定座位置相对应。本设备能精确检测电力绝缘子的弯曲、扭转性能，节省空间，使用方便。

Description

用于电力绝缘子弯曲和抗扭性能测试的设备
技术领域
本发明涉及一种在实验室或生产过程中对绝缘子产品弯曲、抗扭性能测试的设备，尤其提供一种用于电力绝缘子弯曲和抗扭性能测试的设备。
背景技术
原有电力上使用的支柱绝缘子以陶瓷为主，所作的试验也依据陶瓷的性能来做，由于陶瓷支柱绝缘子的变形量小，无需对其弯曲及扭转性能进行精确检测，但随着复合绝缘子的普及使用，绝缘子允许的变形量也越来越大，原有检测设备的结构形式和工作方式都无法满足对复合绝缘子性能精确检测的要求；而且现有检测设备的检测功能通常都是单一的，或只能检测弯曲性能，或只能检测扭转性能，若要检测两种性能就需要弯曲和扭转两种检测设备，既占用空间，又耗费成本。
发明内容
根据以上现有技术中的不足，本发明要解决的技术问题是：提供一种用于电力绝缘子弯曲和抗扭性能测试的设备，既能检测电力绝缘子的弯曲性能又能检测扭转性能，检测精确，占用空间小，成本低且使用方便。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于电力绝缘子弯曲和抗扭性能测试的设备，其特征在于：包括回转工作台、立柱、横梁总成和升降驱动机构，回转工作台中设有回转机构，立柱竖直固定在回转工作台上方，立柱顶端安装有升降驱动机构，升降驱动机构包括丝杠、减速机和升降编码器，丝杠与立柱中的丝杠螺母相连接，丝杠顶部连接减速机，立柱侧壁上设有直线导轨，横梁总成通过直线导轨与立柱滑动连接，横梁总成上设有弯曲压头、弯曲负荷传感器、弯曲位移编码器和扭转块，弯曲压头后连接一弯曲油缸，弯曲油缸上设有弯曲位移编码器，扭转块上设有扭转负荷传感器，扭转块的凹槽与回转工作台上的试件固定座位置相对应。
所述的回转机构包括空心轴、蜗轮、蜗杆和角度编码器，空心轴外安装有蜗轮，蜗轮与蜗杆相啮合，蜗杆上连接驱动装置，角度编码器设在蜗轮的中心处。所述的驱动装置可选用减速机等，本发明优选液压马达，以实现低速高负荷，达到平稳运行、角度检测精确度高的作用效果。通过液压马达驱动回转工作台内部的蜗杆，蜗杆带动与其啮合的蜗轮旋转，安装在蜗轮中心的角度编码器跟随蜗轮一起旋转，旋转时角度编码器将脉冲信号传给计算机，并转换成角度显示出来。回转工作台在回转机构的作用下可进行360°旋转。
所述的弯曲压头侧面安装有感应开关。因为复合绝缘子允许的弯曲变形量较大，当试件弯曲时，试件与弯曲压头的接触点即受力点会降低，从而使负荷值出现误差，不仅如此，若未及时发现受力点变化，还易发生危险，为了解决这个问题，在弯曲压头侧面安装一感应开关，当弯曲压头下降一定距离时，感应开关将无法感应到信号，这时升降驱动机构能使横梁总成下降，使弯曲压头的中心与试件上法兰的中心基本保持一致。
工作原理及过程：
(1)弯曲试验：将试件的下端固定在回转工作台的试件固定座上，使其上端处于自由状态，升降驱动机构将横梁总成的高度调整到合适位置，使弯曲压头的中心与试件上法兰的中心基本保持一致。弯曲油缸推动弯曲压头缓慢靠近试件，并使试件倾斜变形。弯曲压头后面的弯曲负荷传感器采集到力值信号，反馈给计算机，当力值达到计算机的设定参数值时，弯曲油缸返回，试验结束。弯曲油缸运动时带动弯曲位移编码器机构，记录位移量，在操作台上的数显仪表上显示。因为复合绝缘子的允许弯曲变形量较大，当试件弯曲时，试件与弯曲压头的接触点(即受力点)会降低，从而造成负荷值出现误差不仅如此，若未及时发现受力点变化，还易发生危险，为了解决这个问题，在弯曲压头侧面安装一感应开关，当弯曲压头下降一定距离时，感应开关将无法感应到信号，这时升降驱动机构能使横梁总成下降，使弯曲压头的中心与试件上法兰的中心基本保持一致。由于回转工作台中设有回转机构，可作任意角度旋转，所以试件的上端可进行任意方向的弯曲试验。
(2)扭转试验：将试件的下端法兰固定在回转工作台的试件固定座上，试件上端法兰固定扭转试验工装，调整横梁总成的高度，使工装插到扭转块的凹槽内。液压马达驱动回转工作台缓慢旋转，试件上端的扭转块跟随转动，顶到扭转负荷传感器上产生力。当扭转负荷传感器测的力值达到计算机上设定的数值时，液压马达停止转动，反方向转动回到初始位置，试验结束。在扭转过程中，回转工作台内的角度编码器记录了旋转角度，在操作台上的数显仪表上显示。
本发明所具有的有益效果是：提供一种用于电力绝缘子弯曲和抗扭性能测试的设备，能够使弯曲、扭转性能测试在同一个机架上实现；弯曲、扭转施加力是采用液压控制，可实现低速高负荷，达到平稳运行、角度检测精确度高的作用效果；测量控制系统采用计算机及传感器技术，可对试验负荷、加载速度、试验时间等进行动态显示及控制，并实现试验参数、试验结果及试验过程曲线的显示、储存和打印，使检测数据精确；采用回转工作作台，可完成多个方向弯曲试验；试件在变形量大时，试件会弯曲，从而导致试件顶端位置下移，弯曲压头一侧设置的感应开关可自动调整横梁高度，满足试验要求。
附图说明
图1是本实用新型的主视图；
图2是图1的右视图；
图3是横梁总成的结构示意图；
图4是回转机构的结构示意图；
图5是A-A剖面图。
图中：1、回转工作台；2、立柱；3、横梁总成；4、升降驱动机构；5、直线导轨；6、丝杠；7、丝杠螺母；8、蜗杆；9、蜗轮；10、液压马达；11、空心轴；12、角度编码器；13、弯曲负荷传感器；14、弯曲位移编码器；15、弯曲压头；16、感应开关；17、弯曲油缸；18、扭转负荷传感器；19、扭转块；20、升降编码器；21、减速机；22、试件固定座。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的实施例做进一步描述：
如图1、2所示，一种用于电力绝缘子弯曲和抗扭性能测试的设备，主要由回转工作台1、立柱2、横梁总成3和升降驱动机构4四部分构成。回转工作台1位于设备的底部，其中设有回转机构，立柱2竖直固定在回转工作台1上方，立柱2顶端安装有升降驱动机构4，升降驱动机构4包括丝杠6、减速机21和升降编码器20，丝杠6与立柱2中的丝杠螺母7相连接，丝杠6顶部连接减速机21，立柱2侧壁上设有直线导轨5，横梁总成3通过直线导轨5与立柱2滑动连接，运动滑畅。
如图3所示，横梁总成3上设有弯曲压头15、弯曲负荷传感器13、弯曲位移编码器14和扭转块19，弯曲压头15侧面安装有感应开关16，弯曲压头15后连接一弯曲油缸17，弯曲油缸17上设有弯曲位移编码器14，扭转块19上设有扭转负荷传感器18，扭转块19的凹槽与回转工作台1上的试件固定座22位置相对应。当减速机21带动丝杠6转动时，横梁总成3可升降运动。横梁总成3具有快慢升降调整功能，在试验过程中计算机根据检测到的试件的高度变化，升降驱动机构4沿立柱2上的丝杠螺母7纵向移动调整横梁总成3位置，以保证拉力施加方向的水平，确保试验的精确性。
如图4、5所示，回转机构包括空心轴11、蜗轮9、蜗杆8和角度编码器12，空心轴11外安装有蜗轮9，蜗轮9与蜗杆8相啮合，蜗杆8上连接一液压马达10，角度编码器12设在蜗轮9的中心处。通过液压马达10驱动回转工作台1内部的蜗杆8，蜗杆8带动与其啮合的蜗轮9旋转，安装在蜗轮9中心的角度编码器12跟随蜗轮9一起旋转，旋转时角度编码器12将脉冲信号传给计算机，并转换成角度显示出来。回转工作台1在回转机构的作用下可进行360°旋转。
工作原理及过程：
(1)弯曲试验：将试件的下端固定在回转工作台1的试件固定座22上，使其上端处于自由状态，升降驱动机构4将横梁总成3的高度调整到合适位置，使弯曲压头15的中心与试件上法兰的中心基本保持一致。弯曲油缸17推动弯曲压头15缓慢靠近试件，并使试件倾斜变形。弯曲压头15后面的弯曲负荷传感器13采集到力值信号，反馈给计算机，当力值达到计算机的设定参数值时，弯曲油缸17返回，试验结束。弯曲油缸17运动时带动弯曲位移编码器14机构，记录位移量，在操作台上的数显仪表上显示。因为复合绝缘子的允许弯曲变形量较大，当试件弯曲时，试件与弯曲压头15的接触点(即受力点)会降低，从而造成负荷值出现误差不仅如此，若未及时发现受力点变化，还易发生危险，为了解决这个问题，在弯曲压头15侧面安装一感应开关16，当弯曲压头15下降一定距离时，感应开关16将无法感应到信号，这时升降驱动机构4能使横梁总成3下降，使弯曲压头15的中心与试件上法兰的中心基本保持一致。由于回转工作台1中设有回转机构，可作任意角度旋转，所以试件的上端可进行任意方向的弯曲试验。
(2)扭转试验：将试件的下端法兰固定在回转工作台1的试件固定座22上，试件上端法兰固定扭转试验工装，调整横梁总成3的高度，使工装插到扭转块19的凹槽内。液压马达10驱动回转工作台1缓慢旋转，试件上端的扭转块19跟随转动，顶到扭转负荷传感器18上产生力。当扭转负荷传感器18测的力值达到计算机上设定的数值时，液压马达10停止转动，反方向转动回到初始位置，试验结束。在扭转过程中，回转工作台1内的角度编码器12记录了旋转角度，在操作台上的数显仪表上显示。

Claims (4)

1.一种用于电力绝缘子弯曲和抗扭性能测试的设备，其特征在于：包括回转工作台(1)、立柱(2)、横梁总成(3)和升降驱动机构(4)，回转工作台(1)中设有回转机构，立柱(2)竖直固定在回转工作台(1)上方，立柱(2)顶端安装有升降驱动机构(4)，升降驱动机构(4)包括丝杠(6)、减速机(21)和升降编码器(20)，丝杠(6)与立柱(2)中的丝杠螺母(7)相连接，丝杠(6)顶部连接减速机(21)，立柱(2)侧壁上设有直线导轨(5)，横梁总成(3)通过直线导轨(5)与立柱(2)滑动连接，横梁总成(3)上设有弯曲压头(15)、弯曲负荷传感器(13)、弯曲位移编码器(14)和扭转块(19)，弯曲压头(15)后连接一弯曲油缸(17)，弯曲油缸(17)上设有弯曲位移编码器(14)，扭转块(19)上设有扭转负荷传感器(18)，扭转块(19)的凹槽与回转工作台(1)上的试件固定座(22)位置相对应。
2.根据权利要求1所述的一种用于电力绝缘子弯曲和抗扭性能测试的设备，其特征在于：所述的回转机构包括空心轴(11)、蜗轮(9)、蜗杆(8)和角度编码器(12)，空心轴(11)外安装有蜗轮(9)，蜗轮(9)与蜗杆(8)相啮合，蜗杆(8)上连接驱动装置，角度编码器(12)设在蜗轮(9)的中心处。
3.根据权利要求2所述的一种用于电力绝缘子弯曲和抗扭性能测试的设备，其特征在于：所述的驱动装置为一液压马达(10)。
4.根据权利要求1所述的一种用于电力绝缘子弯曲和抗扭性能测试的设备，其特征在于：所述的弯曲压头(15)侧面安装有感应开关(16)。
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