CN109060562B - 一种电缆往复扭转试验装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电缆往复扭转试验装置，包括机架、传动机构、电缆扭转盘、转动机构和滑动机构，所述传动机构和滑动机构均设置于机架上，电缆扭转盘设置于传动机构的下方并通过转动机构与传动机构相连，通过传动机构能够实现转动机构在传动机构上往复运动；所述滑动机构设置于传动机构的一侧且能够与转动机构配合实现电缆扭转盘转动。本发明具有结构设计合理，可以拖拽，往复移动，且来回扭转电缆等特点。

Description

一种电缆往复扭转试验装置

技术领域

本发明涉及一种电缆往复扭转试验装置。

背景技术

电缆成品检测是电缆制造过程中的最后重要环节，它决定着电缆的原材料选择、结构设计和工艺是否合理，以及电缆是否满足相关标准。对于常规电缆，检测试验方法已经成熟；但对于频繁拖移动等的特种电缆，还必须试验弯曲、扭转等疲劳寿命，常用耐弯曲的拖链、机器人电缆等的试验装置已存在，但现阶段模拟工况，具有在地面拖拽，往复移动，且来回扭转的试验还未能实施。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构设计合理，可以拖拽，往复移动，且来回扭转的电缆往复扭转试验装置。

实现本发明目的的技术方案是：

一种电缆往复扭转试验装置，包括机架、传动机构、电缆扭转盘、转动机构和滑动机构，所述传动机构和滑动机构均设置于机架上，电缆扭转盘设置于传动机构的下方并通过转动机构与传动机构相连，通过传动机构能够实现转动机构在传动机构上往复运动；所述滑动机构设置于传动机构的一侧且能够与转动机构配合实现电缆扭转盘转动。

进一步地，所述传动机构包括丝杠、减速电机、光杆、往复螺母和轴承座，丝杠、减速电机和光杆均设置于机架上，减速电机与丝杠相连，光杆设置于丝杠的一侧并与丝杠相互平行，往复螺母套设置于丝杠上，轴承座套设于光杆上，且往复螺母与轴承座固定连接。

进一步地，所述转动机构包括支撑轴、限位螺母、套筒、上齿轮和下齿轮，支撑轴的一端连接在往复螺母的底部，限位螺母连接在支撑轴的另一端，套筒套设于支撑轴上并处于往复螺母和限位螺母之间，电缆扭转盘与套筒相连并设置于套筒与限位螺母之间，上齿轮和下齿轮均设置于套筒上。

进一步地，所述套筒包括上筒体和下筒体，上齿轮和下齿轮均套设于支撑轴上，上齿轮与上筒体的顶部固定连接，下齿轮位于上筒体和下筒体之间，且下齿轮与上筒体的底部和下筒体的顶部固定连接，下筒体的底部与电缆扭转盘固定连接。

进一步地，所述支撑轴上还套设有位于电缆扭转盘和限位螺母之间的摩擦片和蝶形弹簧，摩擦片设置于蝶形弹簧的上部。

进一步地，所述往复螺母朝向滑动机构的一侧面上设有拨板，拨板的两端均设置为斜面，且一端的斜面朝下设置，另一端的斜面朝上设置。

进一步地，所述滑动机构包括第一齿条、第二齿条和滑动组件，第一齿条和第二齿条通过滑动组件与机架相连；所述第一齿条处于上齿轮和下齿轮之间，第二齿条与下齿轮处于同一高度。

进一步地，所述滑动组件包括滑台、托板、弹簧座、拉伸弹簧、拨动轴和滚动体，滑台上设有用于安装托板的滑槽；所述托板内设有安装腔以及托板的表面上设有与安装腔相连通的条形孔，拨动轴设置安装腔内且拨动轴的一端经条形孔向外伸出与滚动体相连，托板的顶部设有与安装腔连通的安装孔，弹簧座和拉伸弹簧均设置于安装孔内，且拉伸弹簧的一端与弹簧座相连，另一端与拨动轴相连。

进一步地，所述第一齿条和第二齿条均设置于托板上并且均位于条形孔的下方。

进一步地，还包括第三齿条，所述第三齿条位于第二齿条的一侧并通过固定座与机架相连，且第三齿条的高度与上齿轮的高度一致。

采用了上述技术方案，本发明具有以下的有益效果：(1)本发明通过开启传动机构运动时，转轴机构不仅可以在驱动机构上往复运动，而且在往复运动的过程中与滑动机构相互配合，使得转动机构带动电缆扭转盘转动，从而实现拖拽、往复移动和来回扭转电缆，以此来试验电缆弯曲、扭转等疲劳寿命，结构设计合理，操作简单。

(2)本发明采用减速电机来驱动丝杠转动，这样可以使得往复螺母在丝杠上往复运动，而光杆上的轴承座与往复螺母固定连接，则可以保证往复螺母稳定的运动，并防止其发生偏摆。

(3)本发明上齿轮或下齿轮与滑动机构配合时，带动套筒转动，由于电缆扭转盘与套筒固定连接，所以电缆扭转盘与套筒同步转动，电缆预先绑在电缆扭转盘上，所以当电缆扭转盘转动时，则开始弯曲、扭转电缆，从而进行测试电缆的寿命。

(4)本发明的套筒包括上筒体和下筒体，上齿轮与上筒体的顶部固定连接，下齿轮与上筒体的底部和下筒体的顶部固定连接，下筒体的底部与电缆扭转盘固定连接，这样不仅便于拆转转动机构，而且维护更换方便。

(5)本发明采用蝶形弹簧能够将套筒的位置固定住，防止在套筒转动时发生偏移；而摩擦片则可以增大套筒转动时的摩擦力，当上齿轮或下齿轮与滑动机构分离时，摩擦片可以使得套筒停止转动，从而保证套筒能够转动预定的角度。

(6)本发明通过拨板可以调整滑动机构的高度，从而实现转动机构的正反转，以此来实现电缆的往复拖拽和来回扭转。

(7)本发明的第一齿条和第二齿条均通过拨杆来调整高度，从而与转动机构上的上齿轮或下齿轮配合实现转动机构正反转。

(8)本发明可以通过拨杆将滚动体向上抬起，从而使得拨动轴带动托板沿滑槽向上移动，从而可以调整第一齿条和第二齿条的高度，结构简单，设计合理。

(9)本发明的转动机构在往复的运动过程中，上齿轮始终与第三齿条有配合关系，从而可保证电缆扭转盘达到预定的转动角度。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1的俯视图；

图3为图2中A-A向的剖视图。

附图中，1为机架，11为侧板，2为传动机构，21为丝杠，22为减速电机，23为光杆，24为往复螺母，241为拨板，25为轴承座，3为电缆扭转盘，4为转动机构，41为支撑轴，42为限位螺母，43为套筒，431为为上筒体，432为下筒体，44为上齿轮，45为下齿轮，46为摩擦片，47为蝶形弹簧，48为对摩片，49为上摩擦片，5为滑动机构，51为第一齿条，52为第二齿条，53为滑动组件，531为滑台，532为托板，5321为安装腔，5322为条形孔，5323为安装孔，533为弹簧座，534为拉伸弹簧，535为拨动轴，536为滚动体，54为第三齿条，55为固定座。

具体实施方式

(实施例1)

见图1至图3，本实施例的电缆往复扭转试验装置，包括机架1、传动机构2、电缆扭转盘3、转动机构4和滑动机构5。

传动机构2设置于机架1上。具体地，传动机构2包括丝杠21、减速电机22、光杆23、往复螺母24和轴承座25，丝杠21、减速电机22和光杆23均设置于机架1上，减速电机21与丝杠21相连，用于驱动丝杠21正反转动，光杆23设置于丝杠21的一侧并与丝杠21相互平行，往复螺母24套设置于丝杠21上，轴承座25套设于光杆23上，这样轴承座25可以在光杆23上来回滑动，且往复螺母24与轴承座25固定连接，当丝杠21转动时，往复螺母24与轴承座25一起移动，轴承座25防止往复螺母24在移动过程中发生摆偏。

电缆扭转盘3设置于传动机构2的下方并通过转动机构4与传动机构2相连，通过传动机构2能够实现转动机构4在传动机构2上往复运动。具体地，转动机构4包括支撑轴41、限位螺母42、套筒43、上齿轮44和下齿轮45，支撑轴41的一端固定在往复螺母24的底部，限位螺母42连接在支撑轴41的另一端，限位螺母42与支撑轴41为螺纹连接，套筒43套设于支撑轴41上并处于往复螺母24和限位螺母42之间，电缆扭转盘3与套筒43相连并设置于套筒43与限位螺母42之间，上齿轮44和下齿轮45均设置于套筒43上。

为了便于拆装，套筒43包括上筒体431和下筒体432，上齿轮44和下齿轮45均套设于支撑轴41上，上齿轮44与上筒体431的顶部固定连接，下齿轮45位于上筒体431和下筒体432之间，且下齿轮45与上筒体431的底部和下筒体432的顶部固定连接，下筒体432的底部与电缆扭转盘3固定连接。本实施例中，在上齿轮44的上端面设有上摩擦片49，支撑轴41的顶部通过法兰与往复螺母24固定连接，上摩擦片49夹紧在法兰和上齿轮44之间，用于快速停止上齿轮44转动。

支撑轴41上还套设有位于电缆扭转盘3和限位螺母42之间的摩擦片46和蝶形弹簧47，摩擦片46设置于蝶形弹簧47的上部，摩擦片46的上下两端均设置有对摩片48，在蝶形弹簧47的作用下，两个对摩片48将摩擦片46夹紧，处于摩擦片46上方的对摩片48又与电缆扭转盘3紧密连接，蝶形弹簧47用于将套筒43、上齿轮44和下齿轮45紧固在往复螺母24和限位螺母42之间，从而便于套筒43能够稳定的带动电缆扭转盘3转动。

往复螺母24朝向滑动机构5的一侧面上设有拨板241，拨板241的两端均设置为斜面，且一端的斜面朝下设置，另一端的斜面朝上设置，例如，拨板241为平行四边形。

滑动机构5且位于传动机构2的一侧且能够与转动机构4配合实现电缆扭转盘3转动，机架1上设有用于安装滑动机构5的侧板11。具体地，滑动机构5包括第一齿条51、第二齿条52和滑动组件53，第一齿条51和第二齿条52均通过滑动组件53与侧板11固定相连；第一齿条51处于上齿轮44和下齿轮45之间，通过拨板241和滑动组件53配合可以使第一齿条51与上齿轮44处于同一高度，然后第一齿轮51和上齿轮44就可以相互啮合，从而使得电缆扭转盘3转动，本实施例中第一齿条51的长度与上齿轮44的周长相同，这样电缆扭转盘的转动角度为180°，第二齿条52与下齿轮44处于同一高度，第二齿条52的长度与下齿轮45的周长相同，这样电缆扭转盘的转动角度为180°。滑动机构5还包括第三齿条54，第三齿条54位于第二齿条52的一侧并通过固定座55与侧板11相连，且第三齿条54的高度与上齿轮44的高度一致，且第三齿条54的长度与上齿轮44的周长相同，这样电缆扭转盘的转动角度为180°。本实施例中，转动机构4在丝杠21上朝同一方向上移动时，有且只有两个齿条与转动机构4配合使电缆扭转盘3转动，电缆扭转盘3的向同一方向最多转动360°，例如，当转动机构4从丝杠21的左端向右端移动时，第一齿条51与上齿轮44啮合，使电缆扭转盘3转动180°，第三齿条54又与上齿轮44啮合，又转动180°，总共360°；然后转动机构4就从丝杠21的右端向左端移动，第三齿条54与上齿轮44啮合，反向转动180°，第二齿条52又与下齿轮45啮合，有转动180°，总共360°。

为了能够实现转动机构4在同向移动的过程中，电缆扭转盘3转动360°，滑动组件53包括滑台531、托板532、弹簧座533、拉伸弹簧534、拨动轴535和滚动体536，滑台531上设有用于安装托板532的滑槽；托板532内设有安装腔5321以及托板532的表面上设有与安装腔5321相连通的条形孔5322，第一齿条51和第二齿条52均设置于托板532上并且均位于条形孔5322的下方，拨动轴535设置安装腔5321内且拨动轴535的一端经条形孔5322向外伸出与滚动体536相连，作为优选，本实施例的滚动体536为滚动轴承，托板532的顶部设有与安装腔5321连通的安装孔5323，弹簧座533和拉伸弹簧534均设置于安装孔5323内，且拉伸弹簧535的一端与弹簧座533相连，另一端与拨动轴535相连。

本发明采用分段正反扭转的动作来试验电缆的疲劳寿命，具体的工作原理为：先将待试验的电缆的一端固定在电缆扭转盘3上，然后启动减速电机22，减速电机22带动丝杠21旋转，往复螺母24与转动机构4一起从丝杠21的最左端向右移动，往复螺母24侧面的拨板241首先触碰到连接第一齿轮的滑动组件53上的滚动体536，滚动体536沿拨板241的朝上的斜面滚动上升，同时带动第一齿条51与托板532上移，滚动体536到达拨板241的上平面，第一齿条51上升至转动机构4的上齿轮44的同水平面，上齿轮44继续向右移动，第一齿条51与上齿轮44相啮合，上齿轮44与电缆扭转盘3逆时针旋转，当上齿轮44右移离开第一齿条51时，滚动体536离开拨板241上平面，托板532和第一齿条51靠自重落下到初始位置，此时上齿轮44与电缆扭转盘3逆时针旋转了180°，摩擦片46限制转动机构4继续转动并保持稳定位置。往复螺母24与转动机构4继续右移，往复螺母24侧面的拨板241触碰到连接第二齿轮52的滑动组件53上的滚动体536，滚动体536沿拨板241的朝上的斜面滚动上升，同时带动托板532和第二齿条52上移，滚动体536到达拨板241的上平面，第二齿条52上升至转动机构4的下齿轮45的上方，第二齿条52与下齿轮45处于错位状态，往复螺母24与转动机构4继续右移，滚动体536离开拨板241的上平面，托板241和第二齿条52靠自重落下到初始位置，上齿轮44与第三齿条54啮合，电缆扭转盘3又逆时针旋转，上齿轮44与第三齿条54脱开时，电缆扭转盘3又逆时针旋转了180°，摩擦片46限制转动机构4继续转动并保持稳定位置。

当往复螺母24与转动机构4到达丝杠21的最右端，自动换向返回向左移动，上齿轮44与第三齿条54啮合，电缆扭转盘3顺时针旋转，往复螺母24侧面的拨板241触碰到连接第二齿条52的滑动组件53上的滚动体536，滚动体536沿拨板241上朝下的斜面滚动下移，同时拉伸弹簧534拉伸，上齿轮44与第三齿条54脱开后，电缆扭转盘3顺时针旋转了180°，第二齿条52仍与下齿轮45处于同一高度，并在移动过程中，第二齿条52与下齿轮45相啮合，电缆扭转盘3又顺时针旋转，当第二齿条52与下齿轮45脱开后，滚动体536与拨板241脱开，拉伸弹簧534使拨动轴535和滚动体536复位，此时电缆扭转盘3又顺时针旋转了180°，而摩擦片46限制转动机构4继续转动并保持稳定位置。

往复螺母24与转动机构4向左继续移动，拨板241触碰到连接第一齿条51的滑动组件53上的滚动体536，滚动体536沿拨板241上朝下的斜面滚动下移，同时拉伸弹簧534拉伸，第一齿条51与上齿轮44相互错开，当滚动体536与拨板241脱开，拉伸弹簧534使拨动轴535和滚动体536复位，电缆扭转盘3始终不转动，摩擦片46限制转动机构4继续转动并保持稳定位置，直到往复螺母24与转动机构4到达丝杠21的最左端。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种电缆往复扭转试验装置，其特征在于：包括机架(1)、传动机构(2)、电缆扭转盘(3)、转动机构(4)和滑动机构(5)，所述传动机构(2)和滑动机构(5)均设置于机架(1)上，电缆扭转盘(3)设置于传动机构(2)的下方并通过转动机构(4)与传动机构(2)相连，通过传动机构(2)能够实现转动机构(4)在传动机构(2)上往复运动；所述滑动机构(5)设置于传动机构(2)的一侧且能够与转动机构(4)配合实现电缆扭转盘(3)转动；所述传动机构(2)包括丝杠(21)、减速电机(22)、光杆(23)、往复螺母(24)和轴承座(25)，丝杠(21)、减速电机(22)和光杆(23)均设置于机架(1)上，减速电机(22)与丝杠(21)相连，光杆(23)设置于丝杠(21)的一侧并与丝杠(21)相互平行，往复螺母(24)套设置于丝杠(21)上，轴承座(25)套设于光杆(23)上，且往复螺母(24)与轴承座(25)固定连接；所述转动机构(4)包括支撑轴(41)、限位螺母(42)、套筒(43)、上齿轮(44)和下齿轮(45)，支撑轴(41)的一端连接在往复螺母(24)的底部，限位螺母(42)连接在支撑轴(41)的另一端，套筒(43)套设于支撑轴(41)上并处于往复螺母(24)和限位螺母(42)之间，电缆扭转盘(3)与套筒(43)相连并设置于套筒(43)与限位螺母(42)之间，上齿轮(44)和下齿轮(45)均设置于套筒(43)上；所述往复螺母(24)朝向滑动机构(5)的一侧面上设有拨板(241)，拨板(241)的两端均设置为斜面，且一端的斜面朝下设置，另一端的斜面朝上设置所述滑动机构(5)包括第一齿条(51)、第二齿条(52)和滑动组件(53)，第一齿条(51)和第二齿条(52)均通过滑动组件(53)与机架(1)相连；所述第一齿条(51)处于上齿轮(44)和下齿轮(45)之间，第二齿条(52)与下齿轮(45)处于同一高度；所述滑动组件(53)包括滑台(531)、托板(532)、弹簧座(533)、拉伸弹簧(534)、拨动轴(535)和滚动体(536)，滑台(531)上设有用于安装托板(532)的滑槽；所述托板(532)内设有安装腔(5321)以及托板(532)的表面上设有与安装腔(5321)相连通的条形孔(5322)，拨动轴(535)设置安装腔(5321)内且拨动轴(535)的一端经条形孔(5322)向外伸出与滚动体(536)相连，托板(532)的顶部设有与安装腔(5321)连通的安装孔(5323)，弹簧座(533)和拉伸弹簧(534)均设置于安装孔(5323)内，且拉伸弹簧(534)的一端与弹簧座(533)相连，另一端与拨动轴(535)相连。

2.根据权利要求1所述的一种电缆往复扭转试验装置，其特征在于：所述套筒(43)包括上筒体(431)和下筒体(432)，上齿轮(44)和下齿轮(45)均套设于支撑轴(41)上，上齿轮(44)与上筒体(431)的顶部固定连接，下齿轮(45)位于上筒体(431)和下筒体(432)之间，且下齿轮(45)与上筒体(431)的底部和下筒体(432)的顶部固定连接，下筒体(432)的底部与电缆扭转盘(3)固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种电缆往复扭转试验装置，其特征在于：所述支撑轴(41)上还套设有位于电缆扭转盘(3)和限位螺母(42)之间的摩擦片(46)和蝶形弹簧(47)，摩擦片(46)设置于蝶形弹簧(47)的上部。

4.根据权利要求3所述的一种电缆往复扭转试验装置，其特征在于：所述第一齿条(51)和第二齿条(52)均设置于托板(532)上并且均位于条形孔(5322)的下方。

5.根据权利要求4所述的一种电缆往复扭转试验装置，其特征在于：还包括第三齿条(54)，所述第三齿条(54)位于第二齿条(52)的一侧并通过固定座(55)与机架(1)相连，且第三齿条(54)的高度与上齿轮(44)的高度一致。