CN103913383B - 电磁线拉伸状态下的弯曲性能检测方法 - Google Patents

Abstract

一种电磁线拉伸状态下的弯曲性能检测方法，取一段电磁线试验样品，将电磁线试验样品的一端用一个固定夹紧装置夹紧，另一端用一个弹性拉伸夹紧装置夹紧，同时将固定夹紧装置安装在一转动装置内，并通过对固定夹紧装置夹紧一头实施弯曲转动，使得夹紧在固定夹紧装置内的电磁线试验样品处于拉伸的状态下随同转动，在弯曲180°后，再松开固定夹紧装置和弹性拉伸夹紧装置，取出电磁线试验样品，通过观察电磁线试验样品的绝缘层的变化判断电磁线的绝缘层是否损坏，达到检测电磁线在拉伸状态下的弯曲性能的目的。本发明可用于检测电磁线绝缘层在绕至梭形线圈上实际使用过程中是否会出现破损。

Description

电磁线拉伸状态下的弯曲性能检测方法

技术领域

本发明涉及一种电磁线的性能检测技术，尤其是指一种电磁线绝缘层拉伸状态下的弯曲性能检测的装置和方法，主要用于检测电磁线绝缘层拉伸状态下的弯曲性能。

背景技术

电磁线是一种广泛应用的原材料，通常用它绕制各种线圈；为了保证电磁线的性能，在产品出厂前都需要对电磁线的各种性能进行检测，但大多只对产品的尺寸、绝缘性能和耐压性能进行检测，只有少数是对扁状电磁线提出了弯曲性能的试验；而且这种检测试验只是根据GB/T4074.3-2008的检测方法，在扁线弯曲试验机上进行。其原理是在弯曲应力下，电磁线沿轴承弯曲180°，观察绝缘是否破损或开裂。可是在生产实践中发现：许多电磁线在出厂检测合格后，在绕制梭形线圈时弯曲部位经常出现有绝缘破损的情况出现。这是因为绕制梭形线圈时，电磁线除了受到弯曲应力，还受到拉伸应力作用。由此可见，现有对电磁线的检测方法和装置不能真实地模拟电磁线在绕制梭形线圈时的工况，也不能准确地评价电磁线绝缘层在拉伸状态下的弯曲性能；由于现在越来越多的情况下使用扁状电磁线，这就使得电磁线绝缘层的弯曲性能试验成为了电磁线质量检测的重要内容，因此如何准确地测出电磁线绝缘层在拉伸状态下的弯曲性能，考核电磁线在弯曲状态下绝缘所能承受的变形能力及绝缘与导体的附着力尚有待进一步加以研究。

通过国内专利检索尚未发现直接与本发明相同的技术，只是有一些相关的专利涉及到了材料的弯曲性能和拉伸性能试验，与本发明有一定关联的有以下一些：

1、专利公开号为CN103604704A，名称为“一种小型拉伸弯曲装置”，该专利公开了一种小型拉伸弯曲装置，由弯曲加载机构、试件夹持机构、拉伸加载机构和弯曲位移测量装置组成，拉伸加载机构通过电机驱动一级蜗轮蜗杆，再由双向丝杠螺母副将弯曲转化为直线运动将拉伸力加载在试件夹具的两端端，进而将拉伸力加载至测试工件；在夹具一端安装有拉压传感器，用于检测测试工件承受的拉力。通过安装在夹具下方的接触式位移传感器，可以随时监测拉伸的位移；弯曲加载机构通过电机驱动蜗轮蜗杆，再由单向丝杠螺母副将弯曲转化为直线运动，带动安装在丝杠螺母上的基座以及弯曲压头实现往复运动；通过安装在基座上的接触式位移传感器检测弯曲的位移；弯曲压头还安装有微型拉压传感器，可以检测弯曲时压头的受力。

2、专利公开号为CN1629616，名称为“高温超导带材弯曲性能检测机”，该专利公开了一种高温超导带材弯曲性能检测装置，特别是涉及用于液氮中检测高温超导带材弯曲性能的装置。它包括结构框架、导向机构、曲率塔轮、支撑板等部件。结构框架和导向机构的导向滑块在室温条件下操作。通过两根向下延伸的支撑板将曲率塔轮固定在液氮中，使用导向机构的张力调整螺栓可将被测的高温超导带材置于液氮中，通过调整结构框架上的调整螺栓和导向机构的张力调整螺栓，可将被测的高温超导带材准确的定位于所需的测量曲率的位置。使用曲率塔轮可设置不同的弯曲半径，可测量在不同的弯曲半径时高温超导带材的性能。此发明经一次安装后，一次冷却即可以方便地在液氮中对高温超导带材的不同曲率半径时的特性进行测量。

3、专利公开号为CN203275185U，名称为“金属材料弯曲性能试验机”，该专利公开了一种金属材料弯曲性能试验机，包括基座和设置在基座上的平台，所述平台上设有支撑座，支撑座的上面设有气缸，支撑座的两侧设有用于支撑气缸的立柱，气缸伸缩端的下方设有用于在立柱上滑动的滑块，滑块的下方设有与支撑座配合使用的压头，所述平台上设有限位检测装置，限位检测装置包括可编程控制器和对称设置在滑块两侧与平台连接的支撑杆，支撑杆上设有高限位检测开关和低限位检测开关。

上述这些专利虽然涉及到了弯曲性能或拉伸性能的检测，但都不是对电磁线的弯曲性能和拉伸性能的检测，所提出的技术方案也不适应用于对电磁线绝缘层的弯曲应力和拉伸应力的检测；目前检索相关专利，还未发现可在实验室环境下对电磁线同时施加弯曲应力和拉伸应力的装置和方法。

发明内容

本发明针对目前对电磁线绝缘层的检测所存在的不足，提供了一种新型的电磁线绝缘层拉伸状态下的弯曲性能检测方法和装置，该检测方法和检测装置能对电磁线绝缘层在拉伸状况下的弯曲性能做出较为准确的检测，避免不合格的产品流入线圈绕制工序。

针对上述问题，本发明所提出的技术方案是：一种电磁线拉伸状态下的弯曲性能检测方法，取一段电磁线试验样品，将电磁线试验样品的一端用一个固定夹紧装置夹紧，另一端用一个弹性拉伸夹紧装置夹紧，同时将固定夹紧装置安装在一转动装置内，并通过对固定夹紧装置夹紧一头实施弯曲转动，使得夹紧在固定夹紧装置内的电磁线试验样品处于拉伸的状态下随同转动，在弯曲180°后，再松开固定夹紧装置和弹性拉伸夹紧装置，取出电磁线试验样品，通过观察电磁线试验样品的绝缘层的变化判断电磁线的绝缘层是否损坏，达到检测电磁线在拉伸状态下的弯曲性能的目的。

进一步地，所述的弹性拉伸夹紧装置是将电磁线的一端夹在一个夹紧装置内，再将夹紧装置与一个弹性拉伸装置连接在一起，夹紧装置与弹性拉伸装置组合为弹性拉伸夹紧装置，在检测中使所夹持的电磁线试验样品始终处于弹性拉伸状态。

进一步地，所述的弹性拉伸装置是由一个拉簧与一个滑杆机构组合构成，夹紧装置的端头连接一拉簧，拉簧的另一头连接在支架上，当夹紧装置夹紧电磁线试验样品随着另一头转动装置的转动时，使得电磁线试验样品处于拉伸状态；同时夹紧装置连接在一个滑杆上，并在另一头转动装置的转动时，在拉伸力的作用下带动夹紧装置沿滑杆滑动。

进一步地，所述的测试方法，包括步骤：

a、剪一段长约350mm的电磁线，在不破坏绝缘的情况下小心校直；

b、根据线规选择拉簧压力等级，当宽(窄)边≤3.15mm时，拉簧压力等级≤5kg；当3.15mm＜宽(窄)边≤6.30mm时，拉簧压力等级≤10kg；当6.30mm＜宽(窄)边≤12.50mm时，拉簧压力等级≤15kg；当6.30mm＜宽(窄)边≤12.50mm时，拉簧压力等级≤20kg；

c、电磁线的一端用活动夹具夹紧，另一端穿过导轮后，用固定夹具夹紧；

d、将直径为电磁线的1-5倍窄边尺寸的模芯安装于转轴；

e、转动弯曲扳手，使电磁线沿模芯宽边弯曲180°；

f、观察电磁线外层弯曲部位的绝缘是否破损；松开活动夹具和固定夹具，取下电磁线，观察内层弯曲部位的绝缘是否破损。

一种实现上述电磁线拉伸状态下的弯曲性能检测方法的检测装置，包括一个支架，在支架上安装有一个固定夹紧装置和一个弹性拉伸夹紧装置，固定夹紧装置和一个弹性拉伸夹紧装置分别夹紧电磁线试验样品的两端，同时固定夹紧装置安装在一转动装置内，并随转动装置转动；通过对固定夹紧装置夹紧一头实施弯曲转动，使得夹紧在固定夹紧装置夹紧内的电磁线试验样品处于拉伸的状态下随同转动。

进一步地，所述的固定夹紧装置安装在转动装置内，转动装置又安装在支架一头的前立柱上，转动装置在立柱上绕转轴转动；在转动装置上设有一弯曲模芯，当转动装置在立柱上绕转轴转动时带动固定夹紧装置转动，进而带动夹紧在固定夹紧装置内的电磁线试验样品绕弯曲模芯弯曲变形。

进一步地，所述的弹性拉伸夹紧装置安装支架另一头的后立柱上，将电磁线的一端夹在一个夹紧装置内，再将夹紧装置与一个弹性拉伸装置连接在一起，夹紧装置与弹性拉伸装置组合为弹性拉伸夹紧装置，在检测中使所夹持的电磁线试验样品始终处于弹性拉伸状态。

进一步地，所述的弹性拉伸装置是由一个拉簧与一个滑杆机构组合构成，夹紧装置的端头连接一拉簧，拉簧的另一头连接在支架的后立柱上，当夹紧装置夹紧电磁线试验样品随着另一头转动装置的转动时，使得电磁线试验样品处于拉伸状态；同时夹紧装置连接在一个滑杆上，并在另一头转动装置的转动时，在拉伸力的作用下带动夹紧装置沿滑杆滑动。

进一步地，所述的拉簧为可拆卸结构，拉力等级为1kg-20kg。

进一步地，所述的支架前立柱和后立柱之间，设置有两个中间立柱，中间立柱内装有导轮，电磁线试验样品穿过两个中间导轮，一头与弹性拉伸装置连接在一起，另一头与固定夹紧装置连接在一起。

进一步地，所述的转动装置上设有弯曲扳手，通过弯曲扳手搬动转动装置。

本发明采用以上装置和方法，具有以下优点：

1)、测试结果准确，真实模拟弯曲测试同时受到拉伸应力和弯曲应力的作用。

2)、装置简易，操作简便，在实验室环境下即可进行，无需启动大型绕线机，节约能源。

3)、每次试验所需样线数量少，节约试验成本。

4)、使电磁线在检测时既受弯曲应力作用，又受拉伸应力作用，真实地模拟梭形线圈绕制时的实际工况。

本发明的装置和方法，可以真实模拟出电磁线在弯曲时受到拉伸应力和弯曲应力的作用，能准确检测出电磁线绝缘层在拉伸状态下的弯曲性能；本装置结构简单，操作简便，可在实验室环境下进行；试验所用的电磁线消耗少，节约试验成本。

附图说明

图1为本发明的主视图。

图2为本发明的俯视图。

具体实施方式

下面将结合实施例和附图对本发明做进一步的描述。

实施例一

图1所描述的电磁线绝缘层拉伸状态下的弯曲性能检测装置包括：支架1、拉簧2、滑杆3、活动夹具4、导轮5、转轴6、固定夹具7、模芯8、弯曲扳手9和电磁线10。

所述的支架1起支撑和固定作用，所述拉簧2一端固定于支架1，另一端与活动夹具4连接，用于检测电磁线10的绝缘层的拉伸性能。所述滑杆3两端都固定在支架1上，具有引导活动夹具4移动方向的作用；所述活动夹具4一端连接拉簧2，一端用于夹紧电磁线10，可在滑杆3上来回滑动；所述导轮5有两组都固定在支架1上能转动，电磁线10从两个导轮5之间穿过，导轮5主要是引导电磁线10运动的方向和防止电磁线10中间部分下垂；所述转轴6固定于支架1上能转动，转轴6上装有固定夹具7和模芯8，受弯曲扳手9驱动；所述固定夹具7固定于转轴6上，随转轴6转动，用于夹紧电磁线10的另一端；所述模芯8固定于转轴6，随转轴6转动，是截面为圆弧的铁块，模芯8可拆卸；所述弯曲扳手9在外力作用下可带动转轴6和固定夹具7以及模芯8轴向转动。

检测的步骤如下：

a、剪一段长约350mm的电磁线10，在不破坏绝缘层的情况下小心校直；

b、根据电磁线10的规格选择拉簧压力等级，当宽(窄)边≤3.15mm时，拉簧压力等级≤5kg；当3.15mm＜宽(窄)边≤6.30mm时，拉簧压力等级≤10kg；当6.30mm＜宽(窄)边≤12.50mm时，拉簧压力等级≤15kg；当6.30mm＜宽(窄)边≤12.50mm时，拉簧压力等级≤20kg；

c、电磁线10的一端用活动夹具4夹紧，另一端穿过导轮5后，用固定夹具7夹紧；

d、将直径为电磁线10的1～5倍窄边尺寸的模芯8安装于转轴6中；

e、转动弯曲扳手9，使电磁线10沿模芯8宽边弯曲180°；

f、观察电磁线10外层弯曲部位的绝缘层是否破损；松开活动夹具4和固定夹具7，取下电磁线10，观察内层弯曲部位的绝缘层是否破损。

通过实施例可以看出，本发明涉及一种电磁线拉伸状态下的弯曲性能检测方法，取一段电磁线试验样品，将电磁线试验样品的一端用一个固定夹紧装置夹紧，另一端用一个弹性拉伸夹紧装置夹紧，同时将固定夹紧装置安装在一转动装置内，并通过对固定夹紧装置夹紧一头实施弯曲转动，使得夹紧在固定夹紧装置夹紧内的电磁线试验样品处于拉伸的状态下随同转动，在弯曲180°后，再松开固定夹紧装置和弹性拉伸夹紧装置，取出电磁线试验样品，通过观察电磁线试验样品的绝缘层的变化判断电磁线的绝缘层是否损坏，达到检测电磁线在拉伸状态下的弯曲性能的目的。

进一步地，所述的弹性拉伸夹紧装置夹紧是将电磁线的一端夹在一个夹紧装置内，再将夹紧装置与一个弹性拉伸装置连接在一起，夹紧装置与弹性拉伸装置组合为弹性拉伸夹紧装置，在检测中使所夹持的电磁线试验样品始终处于弹性拉伸状态。

进一步地，所述的弹性拉伸装置是由一个拉簧与一个滑杆机构组合构成，夹紧装置的端头连接一拉簧，拉簧的另一头连接在支架上，当夹紧装置夹紧电磁线试验样品随着另一头转动装置的转动时，使得电磁线试验样品处于拉伸状态；同时夹紧装置连接在一个滑杆上，并在另一头转动装置的转动时，在拉伸力的作用下带动夹紧装置沿滑杆滑动。

进一步地，所述的测试方法，包括步骤：

a、剪一段长约350mm的电磁线，在不破坏绝缘的情况下小心校直；

b、根据线规选择拉簧压力等级，当宽(窄)边≤3.15mm时，拉簧压力等级≤5kg；当3.15mm＜宽(窄)边≤6.30mm时，拉簧压力等级≤10kg；当6.30mm＜宽(窄)边≤12.50mm时，拉簧压力等级≤15kg；当6.30mm＜宽(窄)边≤12.50mm时，拉簧压力等级≤20kg；

c、电磁线的一端用活动夹具夹紧，另一端穿过导轮后，用固定夹具夹紧；

d、将直径为电磁线的1-5倍窄边尺寸的模芯安装于转轴；

e、转动弯曲扳手，使电磁线沿模芯宽边弯曲180°；

f、观察电磁线外层弯曲部位的绝缘是否破损；松开活动夹具和固定夹具，取下电磁线，观察内层弯曲部位的绝缘是否破损。

一种实现上述电磁线拉伸状态下的弯曲性能检测方法的检测装置，包括一个支架，在支架上安装有一个固定夹紧装置和一个弹性拉伸夹紧装置，固定夹紧装置和一个弹性拉伸夹紧装置分别夹紧电磁线试验样品的两端，同时固定夹紧装置安装在一转动装置内，并随转动装置转动；通过对固定夹紧装置夹紧一头实施弯曲转动，使得夹紧在固定夹紧装置内的电磁线试验样品处于拉伸的状态下随同转动。

进一步地，所述的固定夹紧装置安装在转动装置内，转动装置又安装在支架一头的前立柱上，转动装置在立柱上绕转轴转动；在转动装置上设有一弯曲模芯，当转动装置在立柱上绕转轴转动时带动固定夹紧装置转动，进而带动夹紧在固定夹紧装置内的电磁线试验样品绕弯曲模芯弯曲变形。

进一步地，所述的弹性拉伸夹紧装置安装支架另一头的后立柱上，将电磁线的一端夹在一个夹紧装置内，再将夹紧装置与一个弹性拉伸装置连接在一起，夹紧装置与弹性拉伸装置组合为弹性拉伸夹紧装置，在检测中使所夹持的电磁线试验样品始终处于弹性拉伸状态。

进一步地，所述的弹性拉伸装置是由一个拉簧与一个滑杆机构组合构成，夹紧装置的端头连接一拉簧，拉簧的另一头连接在支架的后立柱上，当夹紧装置夹紧电磁线试验样品随着另一头转动装置的转动时，使得电磁线试验样品处于拉伸状态；同时夹紧装置连接在一个滑杆上，并在另一头转动装置的转动时，在拉伸力的作用下带动夹紧装置沿滑杆滑动。

进一步地，所述的拉簧为可拆卸结构，拉力等级为1kg-20kg。

进一步地，所述的支架前立柱和后立柱之间，设置有两个中间立柱，中间立柱内装有导轮，电磁线试验样品穿过两个中间导轮，一头与弹性拉伸装置连接在一起，另一头与固定夹紧装置连接在一起。

进一步地，所述的转动装置上设有弯曲扳手，通过弯曲扳手搬动转动装置。

本发明采用以上装置和方法，具有以下优点：

1)、测试结果准确，真实模拟弯曲测试同时受到拉伸应力和弯曲应力的作用。

2)、装置简易，操作简便，在实验室环境下即可进行，无需启动大型绕线机，节约能源。

3)、每次试验所需样线数量少，节约试验成本。

4)、使电磁线在检测时既受弯曲应力作用，又受拉伸应力作用，真实地模拟梭形线圈绕制时的实际工况。

很显然，在不脱离本发明的所述原理的前提下,作出的若干改进和润饰也应视为本发明的保护范围。例如：将拉簧2的根数增加以增加拉簧的压力等级；将截面为圆弧形的模芯8的形状改为截面为其它多边形形状，这些非本质改变都应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种电磁线拉伸状态下的弯曲性能检测方法，其特征在于，取一段电磁线试验样品，将电磁线试验样品的一端用一个固定夹紧装置夹紧，另一端用一个弹性拉伸夹紧装置夹紧，同时将固定夹紧装置安装在一转动装置内，并通过对固定夹紧装置夹紧一头实施弯曲转动，使得夹紧在固定夹紧装置内的电磁线试验样品处于拉伸的状态下随同转动，在弯曲180°后，再松开固定夹紧装置和弹性拉伸夹紧装置，取出电磁线试验样品，通过观察电磁线试验样品的绝缘层的变化判断电磁线的绝缘层是否损坏，达到检测电磁线在拉伸状态下的弯曲性能的目的，所述的检测方法，包括以下步骤：

a、剪一段长约350mm的电磁线，在不破坏绝缘的情况下小心校直；

b、根据线规选择拉簧压力等级，当宽边≤3.15mm时，拉簧压力等级≤5kg；当3.15mm＜宽边≤6.30mm时，拉簧压力等级≤10kg；当6.30mm＜宽边≤12.50mm时，拉簧压力等级≤15kg；当6.30mm＜宽边≤12.50mm时，拉簧压力等级≤20kg；

c、电磁线的一端用活动夹具夹紧，另一端穿过导轮后，用固定夹具夹紧；

d、将直径为电磁线的1-5倍宽边尺寸的模芯安装于转轴；

e、转动弯曲扳手，使电磁线沿模芯宽边弯曲180°；

f、观察电磁线外层弯曲部位的绝缘是否破损；松开活动夹具和固定夹具，取下电磁线，观察内层弯曲部位的绝缘是否破损。

2.根据权利要求1所述的电磁线拉伸状态下的弯曲性能检测方法，其特征在于，所述的弹性拉伸夹紧装置夹紧是将电磁线的一端夹在一个夹紧装置内，再将夹紧装置与一个弹性拉伸装置连接在一起，夹紧装置与弹性拉伸装置组合为弹性拉伸夹紧装置，在检测中使所夹持的电磁线试验样品始终处于弹性拉伸状态。

3.根据权利要求2所述的电磁线拉伸状态下的弯曲性能检测方法，其特征在于，所述的弹性拉伸装置是由一个拉簧与一个滑杆机构组合构成，夹紧装置的端头连接一拉簧，拉簧的另一头连接在支架上，当夹紧装置夹紧电磁线试验样品随着另一头转动装置的转动时，使得电磁线试验样品处于拉伸状态；同时夹紧装置连接在一个滑杆上，并在另一头转动装置，在拉伸力的作用下带动夹紧装置沿滑杆滑动。

4.一种实现权利要求1所述电磁线拉伸状态下的弯曲性能检测方法的检测装置，其特征在于，所述检测装置，包括一个支架，在支架上安装有一个固定夹紧装置和一个弹性拉伸夹紧装置，固定夹紧装置和一个弹性拉伸夹紧装置分别夹紧电磁线试验样品的两端，同时固定夹紧装置安装在一转动装置内，并随转动装置转动；通过对固定夹紧装置夹紧一头实施弯曲转动，使得夹紧在固定夹紧装置夹紧内的电磁线试验样品处于拉伸的状态下随同转动。

5.根据权利要求4所述的检测装置，其特征在于，所述的固定夹紧装置安装在转动装置内，转动装置又安装在支架一头的前立柱上，转动装置在立柱上绕转轴转动；在转动装置上设有一弯曲模芯，当转动装置在立柱上绕转轴转动时带动固定夹紧装置转动，进而带动夹紧在固定夹紧装置内的电磁线试验样品绕弯曲模芯弯曲变形。

6.根据权利要求5所述的检测装置，其特征在于，所述的弹性拉伸夹紧装置安装支架另一头的后立柱上，将电磁线的一端夹在一个夹紧装置内，再将夹紧装置与一个弹性拉伸装置连接在一起，夹紧装置与弹性拉伸装置组合为弹性拉伸夹紧装置，在检测中使所夹持的电磁线试验样品始终处于弹性拉伸状态。

7.根据权利要求6所述的检测装置，其特征在于，所述的弹性拉伸装置是由一个拉簧与一个滑杆机构组合构成，夹紧装置的端头连接一拉簧，拉簧的另一头连接在支架的后立柱上，当夹紧装置夹紧电磁线试验样品，且电磁线试验样品随着另一头转动装置的转动时，会使得电磁线试验样品处于拉伸状态；同时夹紧装置连接在一个滑杆上，并在另一头转动装置的转动时，在拉伸力的作用下会带动夹紧装置沿滑杆滑动。

8.根据权利要求7所述的检测装置，其特征在于，所述的支架前立柱和后立柱之间，设置有两个中间立柱，中间立柱内装有导轮，电磁线试验样品穿过两个中间导轮，一头与弹性拉伸装置连接在一起，另一头与固定夹紧装置连接在一起。

9.根据权利要求8所述的检测装置，其特征在于，所述的拉簧为可拆卸结构，拉力等级为1kg-20kg；所述的转动装置上设有弯曲扳手，通过弯曲扳手搬动转动装置。