CN102221506A - 线材拉弯疲劳试验机 - Google Patents

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Inventor
冯砚厅
代小号
郑相峰
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State Grid Corp of China SGCC
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Abstract

本发明公开了一种线材拉弯疲劳试验机，其包括步进电机，转盘，后支座以及与后支座固定连接在一起、且位于其前面的前支座；所述前支座与后支座之间通过设置的调整垫形成可容转盘转动的空间，所述步进电机的转动轴与固定于后支座上的轴承相配合，所述转盘设于步进电机的转动轴的前端，所述转盘上设置有用于固定线材的夹具，所述前支座上嵌设有曲率夹瓣；所述曲率夹瓣包括固定于前支座上的固定座，嵌设于固定座上的弧形滑瓣；所述夹具包括两个配套的固定块和活动块。本发明可方便的对架空线材在不同的拉伸应力以及弯曲变形状态下进行拉弯疲劳试验，为防止架空线材的疲劳破坏提供了重要的参考数据，提高了供电的安全性。

Description

线材拉弯疲劳试验机
技术领域
本发明涉及一种线材检测装置，尤其是一种架空线材拉弯疲劳试验机。
背景技术
架空输电导线和防雷地线一般采用钢铰线、铝包钢铰线（以下简称线材）等制成，在运行过程中，线材会因风的作用形成舞动，或是微风振动，在应力集中较大的部位就会形成断线断股等现象，影响正常的安全供电。这种在舞动或振动中断股断线的现象称为线材的疲劳破坏。根据不同的地域环境进行疲劳设计，是精细化设计必须考虑的问题，这需要对不同的线材疲劳数据进行综合试验来得出相关的参考数据。另外，对于新装架空线上的装置对疲劳寿命的影响也需要有一个评价试验标准。目前，市场上没有相关的设备对架空线材及其相关装置进行疲劳试验，因此迫切需要一种这样的试验机。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种可对架空线材在不同的拉伸应力以及弯曲变形状态下进行拉弯疲劳试验的线材拉弯疲劳试验机。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种线材拉弯疲劳试验机，其特征在于：其包括步进电机，转盘，后支座以及与后支座固定连接在一起、且位于其前面的前支座；所述前支座与后支座之间通过设置的调整垫形成可容转盘转动的空间，所述步进电机的转动轴与固定于后支座上的轴承相配合，所述转盘设于步进电机的转动轴的前端，所述转盘上设置有用于固定线材的夹具，所述前支座上嵌设有曲率夹瓣；所述曲率夹瓣包括固定于前支座上的固定座，嵌设于固定座上用于定位线材的两个配套的弧形滑瓣，所述弧形滑瓣经由调节螺栓固接；所述夹具包括配套的固定块和活动块，所述固定块外圆上设有与线材匹配的凹槽，所述活动块包括固定台以及通过顶块螺栓与固定台连接的活动夹紧块，所述活动夹紧块上设有与线材相匹配的凹槽。
上述前支座包括第一平板、设于第一平板下部两侧的第一支撑腿以及固定于第一支撑腿上用于连接拉力机顶支撑的固定螺栓，在所述第一平板的中间部位开设有与线材匹配的U型槽，在第一平板上设有用于安装曲率夹瓣的凹槽。
上述后支座包括第二平板、设于第二平板下部两侧的第二支撑腿以及设于第二平板中上部的轴承座。
上述两个弧形滑瓣中间间隔有可容线材通过的距离，两弧形滑瓣上部相对形成V型结构。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明中曲率夹瓣控制架空线材的变形量，固定块和活动块相配合夹紧线材，并用恒力拉伸模拟实际线材的静态拉应力，然后通过步进电驱动转动盘往复旋转，从而使线材来回弯曲拉伸，进而实现在不同的拉伸应力、不同的弯曲变形状态下进行疲劳试验的功能，为防止架空线材的疲劳破坏提供了重要的参考数据，提高了供电的安全性。
附图说明
图1是本发明的主视图；
图2是本发明的第一立体示意图；
图3是本发明的第二立体示意图；
图4是本发明的第三立体示意图；
其中，1、顶块螺栓；2、固定台；3、活动夹紧块；4、固定块；5、转盘；6、弧形滑瓣；7、固定座；8、调节螺栓；9代表前支座，9-1、第一平板，9-2、第一支腿，9-3、固定螺栓；10、连接螺栓；11、线材；12、步进电机；13、代表后支座，13-1、第二支腿，13-2、第二平板，13-3、轴承座；14、U型槽；15、轴承；16、转动轴；17、调整垫。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
参见附图1～4，本发明其包括步进电机12，转盘5，后支座13以及与后支座13固定连接在一起、且位于其前面的前支座9；所述前支座9与后支座13之间间隔有一定的距离，两者之间设有调整垫17，这个距离应该能保证转盘5自由转动，所述步进电机12的转动轴16与固定于后支座13上的轴承1相配合，所述转盘5固定安装于步进电机12的转动轴16的前端，所述转盘5上设置有用于固定线材11的夹具，所述前支座9上嵌设有用于控制线材变形量的曲率夹瓣；所述曲率夹瓣包括固定于前支座9上的固定座7以及嵌设于固定座7上用于定位线材11的两个配套的弧形滑瓣6，两个弧形滑瓣6中间有一定距离，该距离可容线材11通过，两弧形滑瓣6上部相对形成V型结构，两个弧形滑瓣6之间的距离经由调节螺栓8根据需要进行调节；所述夹具包括两个配套使用的固定块4和活动块，所述固定块4外圆上设有与线材外形相匹配的凹槽，所述活动块包括固定台2以及通过顶块螺栓1与固定台2连接的活动夹紧块3，所述活动夹紧块3上设有与线材相匹配的凹槽，顶块螺栓1设置两个。工作时通过固定块4与活动夹紧块3的彼此配合将线材11夹紧，线材11的一部分位于上述固定台2和活动夹紧块3开设的凹槽内，便于夹紧定位。
以上所述前支座9包括第一平板9-1、设于第一平板9-1下部两侧的两个第一支撑腿9-2以及固定于第一支撑腿9-2上用于连接拉力机顶支撑的两个固定螺栓9-3，第一平板9-1上设有矩形凹槽，所述的曲率夹瓣固定于前支座9的第一平板9-1上的凹槽内，该第一平板9-1的形状大致呈三角型，在第一平板9-1的中间部位开设有与线材11外形匹配的U型槽14（参见附图4），在第一平板9-1的中上部设有用于安装上述曲率夹瓣的凹槽。
以上所述后支座13包括第二平板13-2、设于第二平板13-2下部两侧的两个第二支撑腿13-1以及设于第二平板13-2中上部的轴承座13-3，轴承座13-3上装有轴承15，该第二平板13-2的形状类似于三角形。两个对称的连接螺栓10固定于前支座的第一平板9-1与后支座的第二平板13-2上，调整垫17套设于连接螺栓10上。
本发明的工作原理是：采用步进电机12驱动转盘5旋转，转盘5上固定有固定块4和活动块，活动块通过两条顶块螺栓1连接有活动夹紧块3,活动夹紧块3在顶块螺栓1的顶力下和带凹槽的固定块4共同夹住试品，即线材11，曲率夹瓣在转动中心夹住线材11，随着转盘5的往复转动，线材11受到反复的弯曲疲劳作用。在线材11下端施加一个向下的可调节的恒力，即可实现不同拉应力条件下的抗弯曲能力试验。前支座9通过固定螺栓9-3固定在拉力机顶支撑上。
本发明的使用方法是：将线材11通过前支座9的中心U型槽14由下而上穿出，估计伸出长度满足固定要求后，将两弧形滑瓣6通过调节螺栓8固定在线材11上，并放置于前支座9上部的凹槽中。将线材11弯曲通过固定块4和活动夹紧块3固定在转动盘5上，在线材11的下部施加恒定拉力，转动转盘5，根据断裂前转盘5的转动次数来计算疲劳次数。对线材11进行试验时，线材11为被试验的试品，曲率夹瓣为标准夹块，调整夹块的曲率来调节线材11的变形量。采用本发明还可对金具或新装架空线上的装置（如线夹）对线材11的疲劳寿命的影响进行试验，当对金具或架空装置进行试验时，这里的线材11变为标准的线材，曲率夹瓣则更换为待试验金具或架空装置的线夹夹口，即可进行相关疲劳参数的试验。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (4)

1.一种线材拉弯疲劳试验机，其特征在于：其包括步进电机（12），转盘（5），后支座（13）以及与后支座（13）固定连接在一起、且位于其前面的前支座（9）；
所述前支座（9）与后支座（13）之间通过设置的调整垫（17）形成可容转盘（5）转动的空间，所述步进电机（12）的转动轴（16）与固定于后支座（13）上的轴承(15)相配合，所述转盘(5)设于步进电机(12)的转动轴(16)的前端，所述转盘（5）上设置有用于固定线材(11)的夹具，所述前支座(9)上嵌设有曲率夹瓣；
所述曲率夹瓣包括固定于前支座(9)上的固定座(7)以及嵌设于固定座(7)上用于定位线材（11）的两个配套的弧形滑瓣（6），所述弧形滑瓣（6）经由调节螺栓（8）固接；所述夹具包括配套的固定块（4）和活动块，所述固定块（4）的外圆上设有与线材（11）匹配的凹槽，所述活动块包括固定台（2）以及通过顶块螺栓（1）与固定台（2）连接的活动夹紧块（3），所述活动夹紧块（3）上设有与线材（11）相匹配的凹槽。
2.根据权利要求１所述的线材拉弯疲劳试验机，其特征在于：所述前支座（9）包括第一平板（9-1）、设于第一平板（9-1）下部两侧的第一支撑腿（9-2）以及固定于第一支撑腿（9-2）上用于连接拉力机顶支撑的固定螺栓（9-3），在所述第一平板（9-1）的中间部位开设有与线材匹配的U型槽（14），在第一平板（9-1）上设有用于安装曲率夹瓣的凹槽。
3.根据权利要求１所述的线材拉弯疲劳试验机，其特征在于：所述后支座（13）包括第二平板（13-2）、设于第二平板（13-2）下部两侧的第二支撑腿（13-1）以及设于第二平板（13-2）中上部的轴承座（13-3）。
4.根据权利要求１、2或3所述的线材拉弯疲劳试验机，其特征在于：两个弧形滑瓣（6）中间间隔有可容线材（11）通过的距离，两弧形滑瓣（6）上部相对形成V型结构。
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