CN105136356A - 一种电缆附件界面压力测试机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电缆附件界面压力测试机，用于测量电缆附件安装后的界面压力，包括测控单元、扩头单元、移动单元、移动动力单元和机身；各个单元部件设置在机身上，移动单元用于放置待测试的电缆附件产品，移动动力单元用于驱动移动单元，驱动移动单元及电缆附件产品进行直线移动，所述电缆附件产品放置后的轴线方向与移动单元的移动方向平行；所述扩头单元位于移动单元的直线移动轨迹上，并且扩头单元的轴线与移动单元的直线移动轨迹重合，所述扩头单元的外表面上设有压力传感器；压力传感器与测控单元连接，用于收集并分析压力传感器的应变信号，并输出界面压力测试结果本发明结构合理，操作方便，自动化、模块化程度高，测试精度高。

Description

一种电缆附件界面压力测试机

技术领域

本发明属于电力电缆附件测试技术，具体涉及一种电缆附件界面压力测试机。

背景技术

电力电缆附件是电缆线路中的重要组成部分，其性能质量直接关系到电缆线路的运行。

电缆附件产品中存在很多的橡胶类产品，橡胶类产品或通过过盈配合套装在电缆上，或通过压紧装置压紧在电缆上，使其与电缆绝缘或半导电屏蔽层之间存在一定的均匀分布的界面压力，这一压力的大小和稳定直接影响着橡胶类电缆附件产品的安装尺寸，及产品绝缘与电缆绝缘界面间的放电性能水平。因此，测量橡胶类电缆附件产品扩张后或压紧后的内表面的界面压力，对电缆附件的设计及质量管控存在特别重要的意义。

用常规的电气测试方法只能间接的反应电缆附件产品的界面压力，不直观，不能建立起界面压力与产品性能情况的对应关系，这样不利于电缆附件产品的质量管理，不能为电缆附件产品的设计提供可靠的数据支持。

本申请人申请的申请号为201420635869.9的中国专利公开了一种电缆附件中间接头主体的界面压力检测设备，是通过气压表和压力传感器，将试验棒套入中间接头主体内，同时对封闭的筒状接头主体内通入压缩空气，通过检测压缩空气的压力值来获得界面压力的检测，此方法在将中间接头主体套入试验棒的过程困难，并且通过压缩气压测定，与电缆附件实际安装过程中产生的固体挤压压力还是存在一定的差异，并且没有办法具体检测附件内壁不同位置的界面压力。

发明内容

本发明解决的技术问题是：针对套装在电缆上的橡胶附件产品存在的界面压力进行测试，提供一种新型的电缆附件界面压力测试机，实现了电缆附件产品等效安装后，模拟扩张情况下或压紧情况下对其内壁界面压力的测量。

本发明采用如下技术方案实现：

一种电缆附件界面压力测试机，包括：

机身1，为测试机的整体支撑部件，用于设置测试机的各个单元；

移动单元2，用于放置待测试的电缆附件产品3，所述电缆附件产品3为中空筒状结构；

移动动力单元8，用于驱动移动单元，所述移动单元2与移动动力单元8连接，驱动移动单元及电缆附件产品进行直线移动，所述电缆附件产品3放置后的轴线方向与移动单元的移动方向平行；

扩头单元5，用于模拟电缆与电缆附件产品进行过盈插装，所述扩头单元5位于移动单元的直线移动轨迹上，并且扩头单元的轴线与移动单元的直线移动轨迹重合，所述扩头单元5的外表面上设有压力传感器52；

测控单元6，用于收集并分析压力传感器的应变信号，并输出界面压力测试结果，所述测控单元6与压力传感器52通过信号导线61连接。

本发明中，所述移动单元2为放置电缆附件产品的架体，包括平行的下固定板21和上固定板23，所述下固定板21和上固定板23之间通过若干根支撑杆22固连，在所述下固定板21和上固定板23上分别设有对应电缆附件产品端部的定位槽。

进一步的，所述移动单元靠近扩头单元的固定板上还设有辅助固定电缆附件产品的夹具24，所述夹具24通过螺栓可拆卸设置在移动单元上。

进一步的，所述下固定板21和上固定板23的定位槽之间固连有轴向辅助固定电缆附件产品的刚性套。

本发明中，所述扩头单元5包括支柱51和导向锥53，所述支柱51固定在机身上，所述压力传感器52设置在支柱51的扩头段上，所述导向锥53设置在支柱51的端部。

本发明中，所述移动动力单元8为竖直设置的升降机构，采用液压驱动的升降油缸或者电动丝杠机构。

进一步的，所述机身1上设有与移动动力单元8电连接的电气控制模块81。

本发明中，所述测试机还包括导向单元4，用于辅助移动单元2进行移动导向，包括至少两根平行于移动单元移动方向的导杆41，所述移动单元2与导杆41上滑移套装的导套42固连。

进一步的，沿所述移动单元2的移动方向上设有位移传感器7，所述位移传感器7通过信号导线61与测控单元6连接。

具体的，所述测控单元6为装载有压力测试分析系统的计算机，可以对产品3安装后的界面压力进行实时监测，对移动单元2的位移进行实时监测，并可以对压力传感器52进行标定和校准，对测量数据进行记录，并生成数据分析图表、图线。

在本发明中通过扩头单元与电缆附件产品插装，模拟电缆附件的安装，移动单元由移动动力单元推动，移动单元的位置由位移传感器进行测定，并将数据通过信号导线传送到测控单元，通过电气控制模块对移动动力单元进行控制。扩头单元上的压力传感器的应变信号通过信号导线传送给测控单元，测控单元对应变信号进行实时监测，并对数据进行记录，生成数据分析图表、图线。

电缆附件实际安装时，电缆附件产品套装在电缆绝缘上，对电缆进行电应力控制。用本发明的电缆附件界面压力测试机进行界面压力测量时，用扩头单元模拟实际电缆，压力传感器外径尺寸等于与产品配套电缆的绝缘外径尺寸。圆筒状橡胶电缆附件产品内径尺寸与压力传感器外径尺寸采用过盈配合，即压力传感器位置的外径尺寸大于产品内径尺寸，扩头单元插入产品内腔后，由于橡胶产品被扩张，产品内壁与压力传感器外壁这一界面上就会存在一定的压力，这一压力即为被测量的界面压力。

由上所述，本发明的一种电缆附件界面压力测试机结构合理，操作方便，自动化、模块化程度高，测试精度高。

以下结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。

附图说明

图1为本发明中的电缆附件界面压力测试机的主视图。

图2为本发明中的电缆附件界面压力测试机的侧视图。

图3为本发明中的移动单元及产品的安装示意图。

图4为本发明中的扩头单元的示意图。

图中标号：

1-机身；

2-移动单元，21-下固定板，22-支撑杆，23-上固定板，24-夹具；

3-产品；

4-导向单元，41-导杆，42-导套；

5-扩头单元，51-支柱，52-压力传感器，53-导向锥；

6-测控单元，61-信号导线；

7-位移传感器；

8-移动动力单元，81-电气控制模块。

具体实施方式

实施例

参见图1和图2，电缆附件界面压力测试机包括机身1、移动单元2、扩头单元5、测控单元6和移动动力单元8，其中，机身1为测试机的整体支撑部件，其余各个单元均装置在机身1上。

移动单元2用于放置待测试的电缆附件产品3，电缆附件产品3为中空筒状结构；移动动力单元8用于驱动移动单元2，移动单元2与移动动力单元8连接，移动动力单元驱动移动单元及电缆附件产品进行直线移动，电缆附件产品3放置后的轴线方向与移动单元的移动方向平行；测试机还包括导向单元4，用于辅助移动单元2进行移动导向，包括至少两根平行于移动单元移动方向的导杆41，移动单元2与导杆41上滑移套装的导套42固连。

扩头单元5用于模拟电缆与电缆附件产品3进行过盈插装，扩头单元5位于移动单元的直线移动轨迹上，并且扩头单元的轴线与移动单元的直线移动轨迹重合，扩头单元5的外表面上设有压力传感器52；沿移动单元2的移动方向上设有位移传感器7，位移传感器7通过信号导线61与测控单元6连接，位移传感器7可对扩头单元插入产品内径的距离进行控制。

测控单元6用于收集并分析压力传感器的应变信号，并输出界面压力测试结果，测控单元6与压力传感器52通过信号导线61连接。

在具体应用中，移动单元采用竖直升降，移动动力单元8为竖直设置的升降机构，采用液压驱动的升降油缸或者电动丝杠机构。在机身1上设有与移动动力单元8电连接的电气控制模块81。

结合参见图3，移动单元2为放置电缆附件产品的架体，包括平行的下固定板21和上固定板23，下固定板21和上固定板23之间通过若干根支撑杆22固连，在下固定板21和上固定板23上分别设有对应电缆附件产品端部的定位槽。移动单元靠近扩头单元的固定板上还设有辅助固定电缆附件产品的夹具24，夹具24通过螺栓可拆卸设置在移动单元上。下固定板21和上固定板23的定位槽之间固连有轴向辅助固定电缆附件产品的刚性套，可避免较软的产品在扩头单元插入时产生变形。产品3放置在上固定板23和下固定板21之间，通过夹具24固定，通过电气控制模块81控制，移动动力单元8推动移动单元2及其上放置的产品，沿导杆41上下移动，并通过位移传感器7对移动单元2的移动位移进行位移监测，通过信号导线61将监测信号传输给测控单元6。压力传感器52外径大于产品3内径，压力传感器52插入到产品3中，压力传感器52外壁与产品3的内壁构成的界面即为电缆附件界面压力测试机的压力测试界面。由于产品3被扩张，会对压力传感器52外壁产生压力，压力传感器52外壁发生微小形变，应变片产生应变信号，经信号导线61传给测控单元6，分析并输出测量结果。

结合参见图4，在本实施例中，扩头单元5包括支柱51和导向锥53，支柱51固定在机身上，压力传感器52设置在支柱51的扩头段上，导向锥53设置在支柱51的端部。扩头单元5为分离式圆柱结构，压力传感器52可制作成多种规格，便于测试不同规格的产品3。产品3为中空的圆筒状结构橡胶材料产品，测试时，选用规格匹配的压力传感器52，通过移动动力单元控制移动单元2带动产品3向上运动，这样扩头单元5插入到产品的筒状结构中，将传感器置于产品3中规定位置。

具体的，测控单元6为装载有压力测试分析系统的计算机，可以对产品3安装后的界面压力进行实时监测，对移动单元2的位移进行实时监测，并可以对压力传感器52进行标定和校准，对测量数据进行记录，并生成数据分析图表、图线。压力测试分析系统为现有成熟的软件系统，在此不做详细说明。

本实施例的电缆附件界面压力测试机的工作过程如下：打开设备开关使电缆附件界面压力测试机处于工作状态，将产品3放置在移动单元2的上固定板23与下固定板21之间，调节产品3的位置，使产品3与扩头单元5同轴对准，便于扩头单元5插入产品3中；在产品3内腔、扩头单元5外壁上涂抹润滑绝缘剂，减小扩头单元插入产品内腔的摩擦力，启动测控单元6的测试软件，开始记录压力传感器52的测量数据，测控单元6通过电气控制模块81操纵移动动力单元8，使移动单元2向上移动，使扩头单元5插入到产品3内腔，待扩头单元5插入到被测试位置后，控制移动单元2停止在此位置。测控单元6随时间连续记录压力传感器52测量的界面压力数据和位移传感器7测量的移动单元的位移数据，对产品3进行规定时间的测试；达到测试时间后，控制移动单元2向下移动，扩头单元5逐渐从产品3中脱出，最终移动单元2移动到机身1下端自动停止；控制测控单元6的测试软件停止记录，并输出数据记录、数据分析图表、图线。

上述为本发明的优选实施方式，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利说明书所限定的本发明的精神和范围内，在形式和细节上对本发明所作出的各种变化，都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种电缆附件界面压力测试机，其特征在于包括：

机身(1)，为测试机的整体支撑部件，用于设置测试机的各个单元；

移动单元(2)，用于放置待测试的电缆附件产品(3)，所述电缆附件产品(3)为中空筒状结构；

移动动力单元(8)，用于驱动移动单元，所述移动单元(2)与移动动力单元(8)连接，驱动移动单元及电缆附件产品进行直线移动，所述电缆附件产品(3)放置后的轴线方向与移动单元的移动方向平行；

扩头单元(5)，用于模拟电缆与电缆附件产品进行过盈插装，所述扩头单元(5)位于移动单元的直线移动轨迹上，并且扩头单元的轴线与移动单元的直线移动轨迹重合，所述扩头单元(5)的外表面上设有压力传感器(52)；

测控单元(6)，用于收集并分析压力传感器的应变信号，并输出界面压力测试结果，所述测控单元(6)与压力传感器(52)通过信号导线(61)连接。

2.根据权利要求1所述的一种电缆附件界面压力测试机，所述移动单元(2)为放置电缆附件产品的架体，包括平行的下固定板(21)和上固定板(23)，所述下固定板(21)和上固定板(23)之间通过若干根支撑杆(22)固连，在所述下固定板(21)和上固定板(23)上分别设有对应电缆附件产品端部的定位槽。

3.根据权利要求2所述的一种电缆附件界面压力测试机，所述移动单元靠近扩头单元(5)的固定板上还设有辅助固定电缆附件产品的夹具(24)，所述夹具(24)通过螺栓可拆卸设置在移动单元(2)上。

4.根据权利要求3所述的一种电缆附件界面压力测试机，所述下固定板(21)和上固定板(23)的定位槽之间固连有轴向辅助固定电缆附件产品的刚性套。

5.根据权利要求1所述的一种电缆附件界面压力测试机，所述扩头单元(5)包括支柱(51)和导向锥(53)，所述支柱(51)固定在机身上，所述压力传感器(52)设置在支柱(51)的扩头段上，所述导向锥(53)设置在支柱(51)的端部。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的一种电缆附件界面压力测试机，所述移动动力单元(8)为竖直设置的升降机构，采用液压驱动的升降油缸或者电动丝杠机构。

7.根据权利要求6所述的一种电缆附件界面压力测试机，所述机身(1)上设有与移动动力单元(8)电连接的电气控制模块(81)。

8.根据权利要求6所述的一种电缆附件界面压力测试机，所述测试机还包括导向单元(4)，用于辅助移动单元(2)进行移动导向，包括至少两根平行于移动单元移动方向的导杆(41)，所述移动单元(2)与导杆(41)上滑移套装的导套(42)固连。

9.根据权利要求1所述的一种电缆附件界面压力测试机，沿所述移动单元(2)的移动方向上设有位移传感器(7)，所述位移传感器(7)通过信号导线(61)与测控单元(6)连接。

10.根据权利要求9所述的一种电缆附件界面压力测试机，所述测控单元(6)为装载有压力测试分析系统的计算机。