CN108918259A - 一种耐张线夹焊缝强度测试装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种耐张线夹焊缝强度测试装置及方法，测试装置包括基台、固定机架、活动机架、引流板拉力机构以及活动机架推力机构，固定机架固定安装在基台上，所述活动机架通过活动机架推力机构与固定机架相对的安装在基台上，待测试的耐张线夹安装在固定机架和活动机架之间，通过两个拉力机构分别为引流板施加恒定的水平拉力和垂直拉力，然后通过活动机架推力机构为耐张线夹的耐张管施加不断增加的轴向拉力，直至耐张线夹焊缝出现裂纹，记载此时的轴向拉力，完成耐张线夹焊缝强度测试。本发明实现了架空线路上耐张线夹焊缝强度的测量，本发明结构简单、精度较高、效果好，可给技术人员选用耐张线夹提供参考，减少架空线路运行过程中的损失。

Description

一种耐张线夹焊缝强度测试装置及方法

技术领域

本发明属于电力设施测试领域，涉及一种焊缝强度测试装置，尤其是涉及一种耐张线夹焊缝强度测试装置及方法。

背景技术

耐张线夹是架空高压输电线路上的一种关键金具，它在线路中起两个方面的作用：承载和通流。因此，耐张线夹对电网的安全稳定运行起着至关重要的作用。目前，耐张线夹的选用依据技术人员的经验，然而经验方法缺少明确的设计和检验等相关的检测手段，并且不同档距、不同工作工况下的耐张线夹所承受的载荷有很大的不同，选用不当容易致使耐张线夹在运行过程中出现焊缝开裂，危及电网的安全运行。

发明内容

本发明主要是解决现有技术所存在的技术问题；提供了一种可测试耐张线夹焊缝承载强度的装置，以解决现有的经验选用方法缺乏相应检测手段，致使焊缝开裂的问题，实现耐张线夹的焊缝强度与架空线路匹配，提高运行寿命。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

一种耐张线夹焊缝强度测试装置，其特征在于：包括基台、固定机架、活动机架、引流板拉力机构以及活动机架推力机构，所述固定机架固定安装在基台上，所述活动机架通过活动机架推力机构与固定机架相对的安装在基台上，待测试的耐张线夹安装在固定机架和活动机架之间，所述活动机架推力机构为活动机架远离固定机架提供推力，从而为耐张线夹的耐张管提供拉力，所述引流板拉力机构包括两个可施加设定拉力的拉力机构和可与引流板固定相连的夹具，其中一个拉力机构用于对连接在引流板上的夹具施加垂直拉力，另一个拉力机构用于对连接在引流板上的夹具施加水平拉力。

作为改进，所述活动机架通过设于底部的滑块安装在设于基台上的滑槽内，在滑槽的导向下滑动。

作为改进，所述滑块为阶梯螺栓，阶梯螺栓底部的固定螺帽即为与滑槽配合安装的滑台，所述活动机架底部开设有与阶梯螺栓配合安装的梯形螺孔。

作为改进，所述待测试的耐张线夹两端分别通过可拆卸连接部安装在固定机架和活动机架上，所述可拆卸连接部包括槽型拉板和拉力螺栓，所述槽型拉板固定安装在固定机架或者活动机架上，所述槽型拉板的两侧板上设有对穿的拉力孔，所述拉力螺栓通过穿过对穿的拉力孔和耐张线夹上预留的孔将耐张线夹与可拆卸连接部相连。

作为改进，所述夹具包括两个定滑轮和与引流板可拆卸相连的吊台，其中一个定滑轮竖直的安装在吊台底部，另一个定滑轮水平的安装在吊台侧面。

作为改进，所述拉力机构为线轮拉力机构，其包括固定板、拉伸弹簧、拉力传感器、钢丝绳和绕线轮，所述绕线轮安装在固定板上，所述钢丝绳一端通过拉力传感器与拉伸弹簧一端相连，拉伸弹簧另一端安装在固定板上，钢丝绳另一端绕过吊台上的一个定滑轮后固定在绕线轮上，所述绕线轮通过电机驱动转动，从而通过钢丝绳对定滑轮提供拉力，所述拉力传感器用于检测钢丝绳上的拉力值，从而检测拉力机构为吊台提供的拉力值，并通过电机驱动绕线轮，调节至设定值，其中一个拉力机构的固定板固定安装在引流板下方的基台上，另一个拉力机构的固定板固定安装在引流板侧方的固定机架上。

作为改进，所述活动机架推力机构为液压推力机构，其包括液压缸、压力筒、压力传感器和压缩弹簧，所述压力传感器安装在压力筒内底部，压缩弹簧安装在压力筒内，压缩弹簧一端抵在压力传感器上，另一端与液压缸的伸缩端相连，所述液压缸固定在基台上，所述压力筒固定安装在活动机架上，所述液压缸通过压缩弹簧和压力筒为活动机架提供推力，所述压力传感器用于检测反馈推力大小。

作为改进，所述液压缸通过压力法兰与压缩弹簧相连，具体为，压力法兰一侧与压力弹簧固定相连，另一侧通过螺纹孔与液压缸的伸缩端相连，压力筒上设有中部带滑孔的压力盖，液压缸的伸缩端穿过滑孔后与压力筒内的压力法兰相连，压力盖的设置使得压力法兰限于压力筒内活动。

作为改进，所述耐张线夹焊缝强度测试装置还包括高清摄像系统，所述高清摄像系统用于监控耐张线夹焊缝，并在显示屏上实施显示出来。

一种耐张线夹焊缝强度测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、将固定机架和活动机架相对的安装在基台上，将活动机架推力机构与活动机架连接；

步骤二、将耐张线夹水平的安装在固定机架和活动机架之间；

步骤三、将夹具固定在耐张线夹的引流板上，将其中一个拉力机构安装在基台上并与夹具底部相连，将另一个拉力机构安装在固定机架上并与夹具侧面相连；

步骤四、通过活动机架推力机构对活动机架施加远离固定机架的推力，使得对耐张线夹两端张拉至水平状态，完成预张拉；

步骤五、通过两个拉力机构对引流板施加设定的水平的拉力和垂直向下拉力，并保持两个拉力机构所施加拉力不变；

步骤六、再次启动活动机架推力机构对活动机架施加远离固定机架的推力，该推力通过活动机架反作用转换为对耐张线夹的耐张管水平的拉伸力；

步骤七、不断增加活动机架推力机构所述施加推力，直至耐张线夹焊缝出现裂纹；记录此时活动机架推力机构所施加的推力，并终止试验，完成耐张线夹焊缝强度测试。

本发明有益效果是：

1.本发明实现了架空线路上耐张线夹焊缝强度的测量，通过弹簧、力传感器和高清摄像机可以较精确地、方便地测量出耐张线夹在各工作工况下的焊缝强度；

2.本发明结构简单、精度较高、效果好，可给技术人员选用耐张线夹提供参考，减少架空线路运行过程中的损失。

附图说明

图1为本发明耐张线夹焊缝强度测试装置的装配结构示意图。

图2为固定机架的立体结构示意图。

图3为槽型拉板的立体结构示意图。

图4为活动机架的平面结构示意图。

图5为滑块的立体结构示意图。

图6为液压推力机构的装配拆分结构示意图。

图7为线轮拉力机构的立体结构示意图。

图8为高清摄像系统的立体结构示意图。

图9为耐张线夹的立体结构示意图。

1-基台，2-固定机架，3-活动机架，4-液压推力机构，5-线轮拉力机构，6-高清摄像系统，7-耐张线夹，8-固定撑板，9-槽型拉板，10-拉力螺栓，11、13、45-螺栓，12、49-槽孔，14-活动撑板，15-滑块，16-梯形螺孔，17-螺杆，18-滑台，19、26、27-孔，20-液压缸，21-压力盖，22-压力法兰，23-压缩弹簧，24-压力传感器，25-压力筒，28-螺纹孔，29-螺纹孔，30-固定板，31-伺服电机，32-绕线轮，33-大齿轮，34-小齿轮，35-挂钩，36-拉伸弹簧，37-拉力传感器，38-定滑轮，39-吊台，40-钢丝绳，41-固定座，42-支杆，43-旋转座，44-高清摄像机，46-耐张管，47-引流板，48-圆孔，50-拉力孔。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：

如图1所示，一种耐张线夹焊缝强度测试装置，包括基台1、固定机架2、活动机架3、活动机架推力机构、引流板拉力机构、高清摄像系统6和耐张线夹7。

如图2所示，固定机架2包括固定撑板8、槽型拉板9和拉力螺栓10，槽型拉板9通过螺栓13固定在固定撑板8上，所述槽型拉板9的两侧板上设有对穿的拉力孔50，槽型拉板9、拉力孔50和拉力螺栓10一起组成了用于安装连接耐张线夹7的可拆卸连接部，如图3所示，拉力螺栓10通过拉力孔50连接在槽型拉板9上，所述拉力螺栓10通过穿过对穿的拉力孔50和耐张线夹7上预留的孔将耐张线夹7与可拆卸连接部相连，固定板撑板8上设置有4个相同的槽孔12，固定机架2通过螺栓11和基板1上的T型槽固定在基板1上。

如图4所示，活动机架3包括活动撑板14、滑块15和可拆卸连接部，所述可拆卸连接部的槽型拉板9通过螺栓13固定在活动撑板14上，该可拆卸连接部的结构与固定机架上的可拆卸连接部结构完全一样，活动机架3和固定机架2上的可拆卸连接部分别用于连接耐张线夹7的两端，活动撑板14的底部设置有4个相同的梯形螺孔16，如图5所示，所述滑块15为阶梯螺栓，阶梯螺栓底部的固定螺帽即为与基台上T型滑槽配合安装的滑台18，阶梯螺栓的螺杆17设置有螺纹，穿过活动撑板14底部的梯形螺孔16后通过螺母拧紧固定连接，活动机架3通过滑块15底部的滑台18在基板1的T型槽上滑动。

如图6所示，所述活动机架推力机构为液压推力机构4，其包括液压缸20、压力盖21、压力法兰22、压缩弹簧23、压力传感器24、压力筒25，压力法兰22通过螺纹孔29与液压缸的输出端连接，压力传感器24固定在压力筒25内底部，压力盖21与压力筒25通过螺栓穿过孔27和螺纹孔28固定连接，将压力法兰22限位于压力筒25内部，压力法兰22和压力传感器24之间设置有压缩弹簧23，压力筒25通过螺栓穿过孔19固定在活动撑板14上，液压缸20通过孔26、T型螺栓和基板1上的T型槽固定在基板1上，通过液压缸20的动作，推动活动机架3在基板1上滑动。

如图1和图7所示，所述引流板拉力机构包括两个可施加设定拉力的拉力机构和可与引流板固定相连的夹具，其中一个拉力机构用于对连接在引流板上的夹具施加垂直拉力，另一个拉力机构用于对连接在引流板上的夹具施加水平拉力，所述夹具包括两个定滑轮38和与引流板可拆卸相连的吊台39，其中一个定滑轮38竖直的安装在吊台39底部，另一个定滑轮38水平的安装在吊台39侧面，所述吊台39设有夹紧引流板47的夹紧槽，夹紧槽侧面设有与引流板47相连接的螺孔和螺栓；如图7所示，本实施例中，所述拉力机构为线轮拉力机构5，其包括设置在固定板30上用于驱动的伺服电机31、受伺服电机31驱动并且相互啮合的小齿轮34和大齿轮33、与大齿轮33(固定相连)同步转动的绕线轮32、挂钩35、拉伸弹簧36、拉力传感器37、定滑轮38、钢丝绳40，挂钩35固定在固定板30上，拉伸弹簧36一端与挂钩35连接，另一端与拉力传感器37的一端连接，拉力传感器37的另一端与钢丝绳40一端连接，钢丝绳40另一端穿过定滑轮38后缠绕在绕线轮32上，随着绕线轮32转动，可带动拉伸弹簧36的伸缩，拉伸弹簧36提供恒定的预拉力，定滑轮38固定在吊台39上，吊台39通过螺栓固定在耐张线夹7的引流板47上。

如图1和图8所示，所述高清摄像系统6包括通过螺栓45连接在固定座41上的支杆42、与支杆42通过螺栓45连接的旋转座43以及固定在旋转座43上的高清摄像机44，通过调节螺栓45可以调节高清摄像机44的视角，所述固定座41通过螺栓固定在活动机架3上。

耐张线夹7的耐张管46的两端分别设置了圆孔48和槽孔49，圆孔48端部与固定机架2上的拉力螺栓10连接在一起，槽孔49端部与活动机架3上的拉力螺栓10连接在一起。

具体工作方式为：如图1所示，按照上述结构组装测试装置，将耐张线夹7两端分别通过拉力螺栓10分别连接在固定机架2和活动机架3上，将引流板拉力机构的吊台39通过螺栓固定连接耐张线夹7的引流板47上，将引流板拉力机构的一个线轮拉力机构5安装在引流板下方的基台1上，另一个线轮拉力机构5安装在引流板47侧方的固定机架2的槽孔12上，将液压推力机构4安装在固定机架2和活动机架3之间的基台1上，驱动液压缸20的活塞杆伸长，推动压力法兰22作用在压缩弹簧23和压力传感器24，当压力传感器24测量出较小数值时，停止液压缸20动作并保持当前状态，此时耐张线夹7基本被拉至水平状态，调节固定线轮拉力机构5的螺栓，使得一个线轮拉力机构5的拉力垂直，另一个线轮拉力机构5的拉力水平，调节两个螺栓45，使得高清摄像机44的视角正对耐张线夹7的焊缝，完成预压力过程。

工作时，线轮拉力机构5的伺服电机31动作，驱动小齿轮34、大齿轮33和绕线轮32旋转，使钢丝绳40缠绕在绕线轮32上，进而通过定滑轮38和拉力传感器37带动拉伸弹簧36伸长，拉力传感器37的信号反馈给伺服电机31，当拉力传感器37测量的数值达到设定值时，伺服电机31停止动作并保持当前状态，此时，线轮拉力机构5对耐张线夹7施加了相应工作工况下的引流板47所受到的水平力和垂直力。

液压缸20的活塞杆缓慢伸长，驱动压力法兰22动作使得压缩弹簧23压缩，压缩弹簧23通过压力传感器24和压力筒25作用在活动机架3上，驱使活动机架3在基板1的T型槽上滑动，同时高清摄像机44连续工作并与压力传感器24的信号同步对应保存，当高清摄像机44拍摄到的图片出现裂纹时，将信号反馈给液压缸20，液压缸20停止工作(或者人工观察到裂纹时，停止液压缸20)，并记录此时的压力传感器24的压力值，完成耐张线夹7焊缝强度测量过程。这里需要说明的是，活动机架3与耐张线夹7是刚性连接，所以活动机架3在基板上的滑动距离是很小的，因此活动机架3移动过程中，对高清摄像机44视觉范围影响较小，可以保证耐张线夹7的焊缝始终处于高清摄像机44的视觉范围内，当然高清摄像系统6不限于安装在活动机架3上，还可以安装在基台1上。

Claims (10)

1.一种耐张线夹焊缝强度测试装置，其特征在于：包括基台、固定机架、活动机架、引流板拉力机构以及活动机架推力机构，所述固定机架固定安装在基台上，所述活动机架通过活动机架推力机构与固定机架相对的安装在基台上，待测试的耐张线夹安装在固定机架和活动机架之间，所述活动机架推力机构为活动机架远离固定机架提供推力，从而为耐张线夹的耐张管提供拉力，所述引流板拉力机构包括两个可施加设定拉力的拉力机构和可与引流板固定相连的夹具，其中一个拉力机构用于对连接在引流板上的夹具施加垂直拉力，另一个拉力机构用于对连接在引流板上的夹具施加水平拉力。

2.如权利要求1所述一种耐张线夹焊缝强度测试装置，其特征在于：所述活动机架通过设于底部的滑块安装在设于基台上的滑槽内，在滑槽的导向下滑动。

3.如权利要求1所述一种耐张线夹焊缝强度测试装置，其特征在于：所述滑块为阶梯螺栓，阶梯螺栓底部的固定螺帽即为与滑槽配合安装的滑台，所述活动机架底部开设有与阶梯螺栓配合安装的梯形螺孔。

4.如权利要求1所述一种耐张线夹焊缝强度测试装置，其特征在于：所述待测试的耐张线夹两端分别通过可拆卸连接部安装在固定机架和活动机架上，所述可拆卸连接部包括槽型拉板和拉力螺栓，所述槽型拉板固定安装在固定机架或者活动机架上，所述槽型拉板的两侧板上设有对穿的拉力孔，所述拉力螺栓通过穿过对穿的拉力孔和耐张线夹上预留的孔将耐张线夹与可拆卸连接部相连。

5.如权利要求1所述一种耐张线夹焊缝强度测试装置，其特征在于：所述夹具包括两个定滑轮和与引流板可拆卸相连的吊台，其中一个定滑轮竖直的安装在吊台底部，另一个定滑轮水平的安装在吊台侧面。

6.如权利要求5所述一种耐张线夹焊缝强度测试装置，其特征在于：所述拉力机构为线轮拉力机构，其包括固定板、拉伸弹簧、拉力传感器、钢丝绳和绕线轮，所述绕线轮安装在固定板上，所述钢丝绳一端通过拉力传感器与拉伸弹簧一端相连，拉伸弹簧另一端安装在固定板上，钢丝绳另一端绕过吊台上的一个定滑轮后固定在绕线轮上，所述绕线轮通过电机驱动转动，从而通过钢丝绳对定滑轮提供拉力，所述拉力传感器用于检测钢丝绳上的拉力值，从而检测拉力机构为吊台提供的拉力值，并通过电机驱动绕线轮，调节至设定值，其中一个拉力机构的固定板固定安装在引流板下方的基台上，另一个拉力机构的固定板固定安装在引流板侧方的固定机架上。

7.如权利要求1所述一种耐张线夹焊缝强度测试装置，其特征在于：所述活动机架推力机构为液压推力机构，其包括液压缸、压力筒、压力传感器和压缩弹簧，所述压力传感器安装在压力筒内底部，压缩弹簧安装在压力筒内，压缩弹簧一端抵在压力传感器上，另一端与液压缸的伸缩端相连，所述液压缸固定在基台上，所述压力筒固定安装在活动机架上，所述液压缸通过压缩弹簧和压力筒为活动机架提供推力，所述压力传感器用于检测反馈推力大小。

8.如权利要求7所述一种耐张线夹焊缝强度测试装置，其特征在于：所述液压缸通过压力法兰与压缩弹簧相连，具体为，压力法兰一侧与压力弹簧固定相连，另一侧通过螺纹孔与液压缸的伸缩端相连，压力筒上设有中部带滑孔的压力盖，液压缸的伸缩端穿过滑孔后与压力筒内的压力法兰相连，压力盖的设置使得压力法兰限于压力筒内活动。

9.如权利要求1至8任意一项所述一种耐张线夹焊缝强度测试装置，其特征在于：还包括高清摄像系统，所述高清摄像系统用于监控耐张线夹焊缝，并在显示屏上实施显示出来。

10.一种耐张线夹焊缝强度测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、将固定机架和活动机架相对的安装在基台上，将活动机架推力机构与活动机架连接；

步骤二、将耐张线夹水平的安装在固定机架和活动机架之间；

步骤三、将夹具固定在耐张线夹的引流板上，将其中一个拉力机构安装在基台上并与夹具底部相连，将另一个拉力机构安装在固定机架上并与夹具侧面相连；

步骤四、通过活动机架推力机构对活动机架施加远离固定机架的推力，使得对耐张线夹两端张拉至水平状态，完成预张拉；

步骤五、通过两个拉力机构对引流板施加设定的水平的拉力和垂直向下拉力，并保持两个拉力机构所施加拉力不变；

步骤六、再次启动活动机架推力机构对活动机架施加远离固定机架的推力，该推力通过活动机架反作用转换为对耐张线夹的耐张管水平的拉伸力；

步骤七、不断增加活动机架推力机构所述施加推力，直至耐张线夹焊缝出现裂纹；记录此时活动机架推力机构所施加的推力，并终止试验，完成耐张线夹焊缝强度测试。