CN103217338B - 用于测量电缆拉伸力、扭转性能的测试装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种用于测量电缆拉伸力、扭转性能的测试装置，包括：底座、支撑立柱和用于缠绕电缆的第一、第二卷筒，导轮可绕其轴心旋转，支撑板和导轮之间留有供电缆嵌入的空隙；所述支撑立柱上端面前后侧分别设有前挡板、后挡板，此前挡板、后挡板相向的表面均开设有沿支撑立柱方向的导向槽，一张力导轮座位于前挡板、后挡板之间，所述张力导轮座外侧面与前挡板和后挡板之间设有对应的凸块和导向槽内，此张力导轮座可沿导向槽方向行进，一张力导轮两端通过第一轴承安装于所述张力导轮座前、后端面之间，张力导轮座下端面连接到一气缸。本发明测试装置可以检测电缆在设定环境下拉伸力、扭转性能以及使用寿命情况，且有利于件电缆规整为同一平面内和缓冲额外拉力，进一步提高了检测的精度。

Description

用于测量电缆拉伸力、扭转性能的测试装置

技术领域

本发明涉及一种电力电缆测试装置，尤其涉及一种用于测量电缆拉伸力、扭转性能的测试装置。

背景技术

随着中国经济的持续发展，中国港口的规模和总吞吐量均已居世界首位，今后集装箱专用港口建设将是港口建设的重点，港口的快速发展将会使港机电缆的需求量不断提高。

港口周围环境恶劣，在港口使用的设备及电缆是必须要满足耐腐蚀、耐酸、耐碱、耐烟雾等的化学损害也要满足耐磨，抗扭转、抗拉等机械性能。卷筒电缆则是港机电缆中最重要的类型，其有需求量大、使用范围广泛、技术集成含量高等特点。卷筒电缆长期运行在高拉伸力、扭转、来回摩擦拖动的场合，造成该电缆的使用寿命测定及评估难度大，清楚该类电缆的设计使用寿命则是港口设备商客户最迫切关心的问题。

发明内容

本发明提供一种用于测量电缆拉伸力、扭转性能的测试装置，此测试装置可以检测电缆在设定环境下拉伸力、扭转性能以及使用寿命情况，且有利于件电缆规整为同一平面内和缓冲额外拉力，进一步提高了检测的精度。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种用于测量电缆拉伸力、扭转性能的测试装置，包括：底座、支撑立柱和用于缠绕电缆的第一、第二卷筒，所述支撑立柱垂直地固定安装于所述底座中央，第一卷筒安装于所述底座一端，第二卷筒安装于所述底座另一端，第一、第二卷筒中心处均设有卷筒轴承和卷筒轴，此卷筒轴通过一同步带连接到电机的输出轴，该第一、第二卷筒在电机驱动下转动；第一支撑臂、第二支撑臂固定安装于底座上并分别位于支撑立柱两侧，第一支撑臂、第二支撑臂上部均包括支撑板和与支撑板平行的导轮，此导轮可绕其轴心旋转，所述支撑板和导轮之间留有供电缆嵌入的空隙；所述支撑立柱上端面前后侧分别设有前挡板、后挡板，此前挡板、后挡板相向的表面均开设有沿支撑立柱方向的导向槽，一张力导轮座位于前挡板、后挡板之间，所述张力导轮座外侧面与前挡板和后挡板之间设有对应的凸块和导向槽内，此张力导轮座可沿导向槽方向行进，一张力导轮两端通过第一轴承安装于所述张力导轮座前、后端面之间，张力导轮座下端面连接到一气缸，此气缸位于支撑立柱的通孔内。

上述技术方案中进一步改进的技术方案如下：

1、上述方案中，所述第一支撑臂、第二支撑臂与底座之间的夹角为45°~75°。

2、上述方案中，所述第一、第二卷筒与电机相背的端面中心处安装有一压盖。

3、上述方案中，所述导轮与支撑板上端面通过支撑心轴和第二轴承活动连接。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

1、本发明用于测量电缆拉伸力、扭转性能的测试装置，其包括底座、支撑立柱和用于缠绕电缆的第一、第二卷筒，所述支撑立柱垂直地固定安装于所述底座中央，第一卷筒安装于所述底座一端，第二卷筒安装于所述底座另一端，第一、第二卷筒中心处均设有卷筒轴承和卷筒轴，此卷筒轴通过一同步带连接到电机的输出轴，该第一、第二卷筒在电机驱动下转动；第一支撑臂、第二支撑臂固定安装于底座上并分别位于支撑立柱两侧，首次设计了检测电缆在设定环境下拉伸力、扭转性能以及使用寿命情况，采用三角架结构，两个卷盘在两端，电器柜在中间，可以节约空间，电缆在卷盘之间呈三角形移动，既受拉伸力，也受到扭转力，可以真实模拟实际电缆运行环境，同时占地面积小，可以室温或者低温下按规定的速度卷绕收放，可以通过设置不同的周期数或速度总体上显现出电缆在实际运行情况下性能的变化，根据设定的周期及速度，根据电缆运行状况计算出电缆的理论使用寿命，为电缆的技术改进及厂家对电缆及时进行更换提供数据支持； 其次，该测试装置中第一支撑臂、第二支撑臂上部均包括支撑板和与支撑板平行的导轮，此导轮可绕其轴心旋转，所述支撑板和导轮之间留有供电缆嵌入的空隙，有利于件电缆规整为同一平面内，进一步提高了检测的精度。

2、本发明用于测量电缆拉伸力、扭转性能的测试装置，其支撑立柱上端面前后侧分别设有前挡板、后挡板，此前挡板、后挡板相向的表面均开设有沿支撑立柱方向的导向槽，一张力导轮座位于前挡板、后挡板之间，所述张力导轮座外侧面与前挡板和后挡板之间设有对应的凸块和导向槽内，此张力导轮座可沿导向槽方向行进，一张力导轮两端通过第一轴承安装于所述张力导轮座前、后端面之间，张力导轮座下端面连接到一气缸，此气缸位于支撑立柱的通孔内，有效避免了电缆高速运动、刹车和第一卷筒、第二卷筒正反转交替时，对电缆额外拉伤，有利于缓冲额外拉力，进一步提高了测试装置的准确性。

附图说明

附图1为本发明用于测量电缆拉伸力、扭转性能的测试装置结构示意图；

附图2为附图1的俯视图；

附图3为附图1的左视图；

附图4为本发明测试装置立体结构示意图；

附图5为附图4中A处放大结构示意图。

以上附图中：1、底座；2、支撑立柱；21、通孔；31、第一卷筒；32、第二卷筒；4、卷筒轴承；5、卷筒轴；6、同步带；7、电机；81、第一支撑臂；82、第二支撑臂；9、支撑板；10、导轮；111、前挡板；112、后挡板；12、凸块；13、张力导轮座；14、张力导轮；15、第一轴承；16、气缸；17、压盖；18、第二轴承；19、支撑心轴。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

实施例：一种用于测量电缆拉伸力、扭转性能的测试装置，包括：底座1、支撑立柱2和用于缠绕电缆的第一、第二卷筒31、32，所述支撑立柱2垂直地固定安装于所述底座1中央，第一卷筒31安装于所述底座1一端，第二卷筒32安装于所述底座1另一端，第一、第二卷筒31、32中心处均设有卷筒轴承4和卷筒轴5，此卷筒轴5通过一同步带6连接到电机7的输出轴，该第一、第二卷筒31、32在电机7驱动下转动；第一支撑臂、第二支撑臂81、82固定安装于底座1上并分别位于支撑立柱2两侧，第一支撑臂、第二支撑臂81、82上部均包括支撑板9和与支撑板9平行的导轮10，此导轮10可绕其轴心旋转，所述支撑板9和导轮10之间留有供电缆嵌入的空隙；所述支撑立柱2上端面前后侧分别设有前挡板111、后挡板112，此前挡板111、后挡板112相向的表面均开设有沿支撑立柱2方向的导向槽12，一张力导轮座13位于前挡板111、后挡板112之间，所述张力导轮座13外侧面与前挡板111和后挡板112之间设有对应的凸块12和导向槽内，此张力导轮座13可沿导向槽方向行进，一张力导轮14两端通过第一轴承15安装于所述张力导轮座13前、后端面之间，张力导轮座13下端面连接到一气缸16，此气缸16位于支撑立柱2的通孔21内。

上述第一支撑臂、第二支撑臂81、82与底座1之间的夹角为45°~75°。

上述第一、第二卷筒31、32与电机7相背的端面中心处安装有一压盖17。

上述导轮10与支撑板9上端面通过支撑心轴19和第二轴承18活动连接。

操作方法：

（1） 将需要做试验的电缆绕在其中一个卷筒上（可在触摸屏上操作），系统通过接近开关检测，自动计算出绕在卷筒上的电缆圈数。

（2） 手动将电缆固定在另一个卷筒上，在屏幕上设定好试验周期及线速度后点击“试验开始”按钮，通过PLC内程序计算，当卷筒底部约还剩一圈左右时，自动实现两个卷筒的正反转切换。

（1）选用型号：GJPEFR  3*25+3*8  6/10kV

（2）卷盘直径：2000mm

（3）试样制备：从被测电缆上截取适当长度的电缆，不同外径的截取长度如下表1所示：

表1 取样米数和卷绕速度表

（4）试验程序

首先将取好的样品在（25±2）℃环境温度中放置半小时，调节每个卷盘的挡板之间的距离为（D+10）mm，然后将电缆一端固定在卷绕试验装置的卷盘1上，先将所有的电缆收在卷盘1中，再将电缆的另一端按照试验装置要求的路径穿过后固定在卷盘2上，根据外径范围选取对应的速度启动设备，需速度达到表中对应的速度并且稳定后开始计数，电缆从卷盘1→卷盘2→卷盘1,为一个周期，试验周期次数为5000次，

（5）试验结果评定

试样在完成上述试验程序中规定的卷绕后，可依次按以下试验步骤判定

①、试样表面目测应无裂纹，

②、应按GB/T3048.12进行局部放电试验，在1.73U0时的放电等级应不超过20pC，

③、应按GB/T3048.8进行交流电压试验，在3.5U0电压等级下，5min不击穿。

若都通过以上3个步骤，可以判定电缆通过试验。

采用上述用于测量电缆拉伸力、扭转性能的测试装置时，其包括底座、支撑立柱和用于缠绕电缆的第一、第二卷筒，所述支撑立柱垂直地固定安装于所述底座中央，第一卷筒安装于所述底座一端，第二卷筒安装于所述底座另一端，第一、第二卷筒中心处均设有卷筒轴承和卷筒轴，此卷筒轴通过一同步带连接到电机的输出轴，该第一、第二卷筒在电机驱动下转动；第一支撑臂、第二支撑臂固定安装于底座上并分别位于支撑立柱两侧，首次设计了检测电缆在设定环境下拉伸力、扭转性能以及使用寿命情况，采用三角架结构，两个卷盘在两端，电器柜在中间，可以节约空间，电缆在卷盘之间呈三角形移动，既受拉伸力，也受到扭转力，可以真实模拟实际电缆运行环境，同时占地面积小，可以室温或者低温下按规定的速度卷绕收放，可以通过设置不同的周期数或速度总体上显现出电缆在实际运行情况下性能的变化，根据设定的周期及速度，根据电缆运行状况计算出电缆的理论使用寿命，为电缆的技术改进及厂家对电缆及时进行更换提供数据支持； 其次，该测试装置中第一支撑臂、第二支撑臂上部均包括支撑板和与支撑板平行的导轮，此导轮可绕其轴心旋转，所述支撑板和导轮之间留有供电缆嵌入的空隙，有利于件电缆规整为同一平面内，进一步提高了检测的精度；再次，其支撑立柱上端面前后侧分别设有前挡板、后挡板，此前挡板、后挡板相向的表面均开设有沿支撑立柱方向的导向槽，一张力导轮座位于前挡板、后挡板之间，所述张力导轮座外侧面与前挡板和后挡板之间设有对应的凸块和导向槽内，此张力导轮座可沿导向槽方向行进，一张力导轮两端通过第一轴承安装于所述张力导轮座前、后端面之间，张力导轮座下端面连接到一气缸，此气缸位于支撑立柱的通孔内，有效避免了电缆高速运动、刹车和第一卷筒、第二卷筒正反转交替时，对电缆额外拉伤，有利于缓冲额外拉力，进一步提高了测试装置的准确性。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种用于测量电缆拉伸力、扭转性能的测试装置，其特征在于：包括：底座（1）、支撑立柱（2）和用于缠绕电缆的第一、第二卷筒（31、32），所述支撑立柱（2）垂直地固定安装于所述底座（1）中央，第一卷筒（31）安装于所述底座（1）一端，第二卷筒（32）安装于所述底座（1）另一端，第一、第二卷筒（31、32）中心处均设有卷筒轴承（4）和卷筒轴（5），此卷筒轴（5）通过同步带（6）连接到电机（7）的输出轴，该第一、第二卷筒（31、32）在电机（7）驱动下转动；第一支撑臂、第二支撑臂（81、82）固定安装于底座（1）上并分别位于支撑立柱（2）两侧，第一支撑臂、第二支撑臂（81、82）上部均包括支撑板（9）和与支撑板（9）平行的导轮（10），此导轮（10）可绕其轴心旋转，所述支撑板（9）和导轮（10）之间留有供电缆嵌入的空隙；所述支撑立柱（2）上端面前后侧分别设有前挡板（111）、后挡板（112），此前挡板（111）、后挡板（112）相向的表面均开设有沿支撑立柱（2）方向的导向槽（12），一张力导轮座（13）位于前挡板（111）、后挡板（112）之间，所述张力导轮座（13）外侧面与前挡板（111）和后挡板（112）之间设有对应的凸块（12）和导向槽，此张力导轮座（13）可沿导向槽方向行进，一张力导轮（14）两端均通过第一轴承（15）安装于所述张力导轮座（13）前、后端面之间，张力导轮座（13）下端面连接到一气缸（16），此气缸（16）位于支撑立柱（2）的通孔（21）内。

2.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于：所述第一支撑臂、第二支撑臂（81、82）与底座（1）之间的夹角为45°~75°。

3.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于：所述第一、第二卷筒（31、32）与电机（7）相背的端面中心处安装有一压盖（17）。

4.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于：所述导轮（10）与支撑板（9）上端面通过支撑心轴（19）和第二轴承（18）活动连接。