CN110873827A - 一种套管旋转装置及套管试验方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种套管旋转装置，包括：支架；转动的设置在支架的顶部，并能够固定连接套管的连接部件；设置在支架顶部的驱动部件，该驱动部件能够驱动连接部件及套管进行转动；与驱动部件电连接，并控制其工作的控制器。上述的套管旋转装置，可以使套管在分别转动至多个不同角度时，都对其进行一次试验操作，从而得到套管处于不同角度的更加全面的试验数据，更加真实的模拟了套管实际运行时的安装角度，令试验结果的精确度得到提升。并且支架不再是临时布置，而是一个完整的成型结构，当需要对套管进行试验，则可以直接使用该支架，令套管的试验周期得到了缩短、试验效率得到了提升。本发明还提供了适用于上述套管旋转装置的一种套管试验方法。

Description

一种套管旋转装置及套管试验方法

技术领域

本发明涉及电气设备技术领域，特别涉及一种套管旋转装置，本发明还涉及适用于上述套管旋转装置的一种套管试验方法。

背景技术

随着电力建设的高速发展，各种类型套管被越来越多的制造出来并运行在电网系统中，这些电气产品的质量与电网运行是否安全息息相关，因此根据相关的国家标准GB/T26166—2010《±800kV直流系统用穿墙套管》、GB/T 22674—2008《直流系统用套管》、GB/T4109—2008《交流电压高于1000V的绝缘套管》型式试验的要求，需要对套管进行悬臂负荷试验和温升试验，以检测套管是否能够达到使用要求。

目前，对套管进行悬臂负荷试验和温升试验的方式，一般是临时布置试验构架，并将套管固定在试验构件上，然后进行试验操作。但是，由于在试验前需要临时布置试验构架，导致试验周期长、试验效率低，更重要的是，由于套管固定在试验构件上，令试验无法完全模拟套管的实际工作情况，导致试验结果并不十分准确。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种套管旋转装置，其能够令试验更加真实的模拟套管的实际工作情况，令试验结果的精确度得到提升。本发明还提供了适用于上述套管旋转装置的一种套管试验方法。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种套管旋转装置，用于支撑并旋转套管，该套管旋转装置包括：

支架；

转动的设置在所述支架的顶部，并能够固定连接所述套管的连接部件；

设置在所述支架顶部的驱动部件，所述驱动部件能够驱动所述连接部件及固定连接在所述连接部件上的所述套管进行转动；

与所述驱动部件电连接，并控制所述驱动部件工作的控制器。

优选的，上述套管旋转装置中，所述连接部件包括：

槽型件，所述套管能够进入到所述槽型件中；

设置在所述槽型件上的快装法兰，所述快装法兰用于连接所述槽型件和位于所述槽型件中的所述套管。

优选的，上述套管旋转装置中，所述槽型件的凹槽宽度，在从所述槽型件的开口到所述槽型件的底壁的方向上逐渐减小。

优选的，上述套管旋转装置中，还包括固定连接在所述槽型件上，并与所述驱动部件转动连接的旋转臂，所述旋转臂所在的平面与所述槽型件所在的平面相互垂直。

优选的，上述套管旋转装置中，所述驱动部件包括：

与所述旋转臂转动连接的丝杠千斤顶；

涡轮蜗杆机构，所述涡轮蜗杆机构的涡轮与所述丝杠千斤顶的丝杠连接；

与所述涡轮蜗杆机构的涡杆连接，并驱动所述蜗杆转动的电动机。

优选的，上述套管旋转装置中，所述槽型件通过转轴转动的连接在所述支架上，并且所述转轴上设置有能够检测所述套管转动角度的角度传感器，所述角度传感器与所述控制器通信连接。

优选的，上述套管旋转装置中，所述控制器为控制台，所述控制台包括：

显示所述套管转动角度的显示屏；

控制所述套管回复至水平位置的复位按键；

控制所述套管开始转动和停止转动的旋转按键；

控制所述套管立刻停止转动的急停按键。

优选的，上述套管旋转装置中，所述支架、所述槽型件和所述旋转臂均通过方形管材焊接而成。

优选的，上述套管旋转装置中，所述旋转臂为三角形结构。

一种套管试验方法，适用于上述任意一项中的套管旋转装置，该试验方法包括以下步骤：

1)所述驱动部件在所述控制器的控制下，驱动所述连接部件转动至初始位置；

2)将所述套管固定安装到所述连接部件上，此时所述套管与水平面平行；

3)所述控制器控制所述驱动部件带动所述连接部件转动，以使所述套管相对于水平面在0度～30度的角度范围内进行转动；

4)当所述套管转动至所述控制器中预设的第一角度值时，令所述驱动部件停止工作，以使所述套管停留在第一角度的位置；

5)对所述套管进行试验操作；

6)令所述套管继续转动至所述控制器中预设的第二角度值，并停留在第二角度位置；

7)对所述套管再次进行试验操作；

8)所述控制器分析所述套管处于不同角度时的试验结果，得出试验结论。

本发明提供的套管旋转装置，在支架的顶部设置有连接部件，由于该连接部件能够在支架上进行转动，所以当把套管固定连接到连接部件上以后，驱动部件在控制器的控制下驱动连接部件转动的同时，套管也能够在连接部件的带动下对于固定在地面上的支架进行转动，以使套管的设置角度可以在控制器的控制下进行自动调节，这样就可以使套管在分别转动至多个不同角度时，都对其进行一次试验操作，从而得到套管处于不同角度的更加全面的试验数据，更加真实的模拟了套管实际运行时的安装角度，令试验结果的精确度得到提升。并且支架不再是临时布置，而是一个完整的成型结构，当需要对套管进行试验，则可以直接使用该支架，令套管的试验周期得到了缩短、试验效率得到了提升。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的套管旋转装置在套管处于0度时的结构示意图；

图2为套管旋转装置在套管处于30度时的结构示意图；

图3为槽型件的结构示意图；

图4为槽型件与旋转臂配合的结构示意图。

在图1-图4中：

1-套管，2-支架，3-槽型件，4-旋转臂，5-丝杠千斤顶。

具体实施方式

本发明提供了一种套管旋转装置，其能够令试验更加真实的模拟套管的实际工作情况，令试验结果的精确度得到提升。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-图4所示，本发明实施例提供的套管旋转装置，用于支撑并旋转套管1，以更好的对套管1进行悬臂负荷试验和温升试验，该套管旋转装置主要包括支架2、连接部件、驱动部件和控制器，其中，支架2为一结构固定的成型结构，在对套管1进行试验时，可以直接使用该支架2，一般情况下，支架2固定在地面上，而连接部件则用于连接待试验的套管1，当连接部件与套管1连接后，两者相对固定，同时连接部件位于支架2的顶部，以使套管1在固定到连接部件上以后，也位于支架2的顶部，即令套管1悬空，从而保证套管1悬臂负荷试验的正常进行，由于连接部件转动的设置在支架2的顶部，所以套管1可以在连接部件的带动下进行转动，而套管1和连接部件转动的动力则由驱动部件提供，该驱动部件也设置在支架2上，同样优选设置在支架2的顶部，控制器能够控制驱动部件进行工作，例如控制驱动部件的启停、转动方向等。优选的，令控制器与设置在高空(支架2顶部)的驱动部件远程连接，以方便操作人员在地面上对本实施例提供的套管旋转装置进行操控。控制器与驱动部件的连接方式可以为有线电连接或无线电连接(即通过无线信号通信连接)。

为了进一步优化技术方案，本实施例提供的套管旋转装置中，如图1-图4所示，连接部件包括：槽型件3，套管1能够从槽型件3的开口中进入到槽型件3内；设置在槽型件3上的快装法兰，快装法兰用于连接槽型件3和位于槽型件3中的套管1。槽型件3的槽型结构以及快装法兰的使用，能够更加方便、快捷的实现套管1在高空中的连接。具体的是，使用吊车将套管1吊起，并使套管1进入到槽型件3的槽型空间中，此时槽型件3卡紧套管1，以实现对套管1的定位，同时套管1在吊起前，其上已经固定安装好与快装法兰匹配的过渡连接件，当套管1进入到槽型件3内后，就可通过过渡连接件与快装法兰的快速插装，将套管1方便、快捷的连接到槽型件3上，降低了高空作业的难度。

优选的，还令槽型件3的凹槽宽度，在从槽型件3的开口到槽型件3的底壁的方向上逐渐减小。如此设置后，可以使得直径大小不同的多种套管1进入到槽型件3中，并在槽型件3的不同槽深高度上被槽型件3支撑、卡紧，以使槽型件3能够适用于多种型号的套管1，令本实施例提供的套管旋转装置的通用性更高。

如图1和图4所示，本实施例优选还包括固定连接在槽型件3上，并与驱动部件转动连接的旋转臂4，旋转臂4所在的平面与槽型件3所在的平面相互垂直。驱动连接部件和套管1转动的驱动部件，可以为通过直线移动而推动连接部件和套管1转动的直线驱动部件，例如液压缸等；也可以为通过转动而直接带动连接部件和套管1转动的转动驱动部件，例如电动机等。但是，由于套管1和连接部件的重量较大，如果选用转动驱动部件带动重量较大的套管1和连接部件转动，则需要令转动驱动部件具有足够大的功率，而功率越大则转动驱动部件的体积也就越大，不适宜支架2顶部的安装环境，所以本实施例优选采用体积相对较小的直线驱动部件驱动套管1和连接部件。但是，如果令直线驱动部件直接与连接部件连接而驱动其转动，则需要直线驱动部件具有较大的行程，并且占用较大的转动空间，影响了本实施例提供的套管旋转装置的工作性能，所以为了避免该种情况的出现，本实施例优选在连接部件上设置旋转臂4，驱动部件通过驱动旋转臂4来带动连接部件及其上的套管1转动，以缩短驱动行程。同时为了更加节省驱动空间，并提高工作可靠性，还令旋转臂4所在的平面与槽型件3所在的平面相互垂直。

如图1和图4所示，为了更好的保证结构的稳定性以及工作的可靠性，本实施例还优选旋转臂4为三角形结构。

优选的，驱动部件包括：与旋转臂4转动连接的丝杠千斤顶5，如图1和图2所示，丝杠千斤顶5的丝杠的伸缩长度决定了套管1的旋转角度；涡轮蜗杆机构，该涡轮蜗杆机构的涡轮与丝杠千斤顶5的丝杠连接；与涡轮蜗杆机构的涡杆连接，并驱动蜗杆转动的电动机。之所以选用丝杠千斤顶5作为施力部件，用于涡轮蜗杆机构作为传动部件，是因为丝杠千斤顶5不仅结构简单、施力充足、稳定，而且还能够在不工作时通过丝杠上的螺纹实现自锁，以保证套管1能够停留在需要的位置，避免了专门的锁止机构的安装使用，简化了套管旋转装置的结构。涡轮蜗杆机构传动平稳、并且能够传递较大的力矩，进一步了提高套管旋转装置的工作稳定性。具体的，丝杠能够提供的最大推力为100kN，其旋转速度为3.8°/min。

进一步的，槽型件3通过转轴转动的连接在支架2上，并且转轴上设置有能够检测套管1转动角度的角度传感器，该角度传感器与控制器通信连接。由于转轴与连接部件固定连接，套管1也与连接部件固定连接，所以转轴的转动角度与套管1的转动角度相同，角度传感器通过检测转轴的转动角度，就可以得出套管1的转动角度。通过此角度传感器完成对套管1转动角度的实时检测，从而令套管1的角度变化能够实时反馈到远程的控制器中，以实现套管1在水平角度0度～30度之间的任意角度的精准旋转。

具体的，控制器优选为控制台，并且令控制台包括：显示套管1转动角度的显示屏；控制套管1回复至水平位置的复位按键；控制套管1开始转动和停止转动的旋转按键；控制套管1立刻停止转动的急停按键。其中，显示屏用于显示套管1转动的角度，而复位按键则用于在试验开始前令套管1恢复至初始的水平位置，以保证套管1在后续的转动过程中角度可以更加精确的被检测，旋转按键用于控制驱动部件的启停，以保证套管1在需要的时刻开始转动或停止转动，急停按键则用于转动过程突然出现异常现象时，实现套管1的紧急停转。

另外，套管1在被吊装到连接部件上以后，连接套管1和吊车的吊带，并不完全拆下，而是预紧在套管1上，从而避免吊带对套管1的转动过程造成影响，以起到异常断裂情况下的缓冲作用，避免套管1直接从支架2上掉落而造成人员和设备的损伤。

具体的，如图1-图4所示，支架2、槽型件3和旋转臂4均通过型号为Q235A的方形管材焊接而成。此种材料在实际生产中较为常见，便于就地取材，有益于技术方案的实现，所以将其作为优选。

此外，本实施例还提供了一种套管试验方法，其适用于上述的套管旋转装置，该试验方法包括以下步骤：

1)令驱动部件在控制器的控制下，驱动连接部件转动至初始位置，以在试验开始前对套管1的安装位置进行找准；

2)然后将套管1固定安装到连接部件上，此时套管1与水平面平行；前一步骤的找准操作，也可以在套管1安装到连接部件上以后进行；

3)控制器控制驱动部件带动连接部件转动，以使套管1相对于水平面在0度～30度的角度范围内进行转动；

4)当套管1转动至控制器中预设的第一角度值时，令驱动部件停止工作，以使套管1停留在第一角度的位置；

5)对停留在第一角度位置的套管1进行悬臂负荷试验和温升试验的操作，得出第一角度的试验结果；

6)之后令套管1继续转动至控制器中预设的第二角度值，并停留在第二角度位置；

7)对处于第二角度位置的套管1再次进行悬臂负荷试验和温升试验的操作，以得到第二角度的试验结果；

8)控制器通过预设程序分析套管1处于不同角度时的试验结果，得出最终的、更加精确的试验结论。

需要说明的时，对套管1进行试验操作的角度值，并不限于上述的第一角度和第二角度，还可以包括更多的第三角度、第四角度等，即对套管1进行试验操作的次数以及每次所对应的转动角度值，可以依据实际情况或试验要求进行调整，本实施例对此不做限定。

本说明书中对各部分结构采用递进的方式描述，每个部分的结构重点说明的都是与现有结构的不同之处，套管旋转装置的整体及部分结构可通过组合上述多个部分的结构而得到。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种套管旋转装置，其特征在于，用于支撑并旋转套管，该套管旋转装置包括：

支架；

转动的设置在所述支架的顶部，并能够固定连接所述套管的连接部件；

设置在所述支架顶部的驱动部件，所述驱动部件能够驱动所述连接部件及固定连接在所述连接部件上的所述套管进行转动；

与所述驱动部件电连接，并控制所述驱动部件工作的控制器。

2.根据权利要求1所述的套管旋转装置，其特征在于，所述连接部件包括：

槽型件，所述套管能够进入到所述槽型件中；

设置在所述槽型件上的快装法兰，所述快装法兰用于连接所述槽型件和位于所述槽型件中的所述套管。

3.根据权利要求2所述的套管旋转装置，其特征在于，所述槽型件的凹槽宽度，在从所述槽型件的开口到所述槽型件的底壁的方向上逐渐减小。

4.根据权利要求2所述的套管旋转装置，其特征在于，还包括固定连接在所述槽型件上，并与所述驱动部件转动连接的旋转臂，所述旋转臂所在的平面与所述槽型件所在的平面相互垂直。

5.根据权利要求4所述的套管旋转装置，其特征在于，所述驱动部件包括：

与所述旋转臂转动连接的丝杠千斤顶；

涡轮蜗杆机构，所述涡轮蜗杆机构的涡轮与所述丝杠千斤顶的丝杠连接；

与所述涡轮蜗杆机构的涡杆连接，并驱动所述蜗杆转动的电动机。

6.根据权利要求2所述的套管旋转装置，其特征在于，所述槽型件通过转轴转动的连接在所述支架上，并且所述转轴上设置有能够检测所述套管转动角度的角度传感器，所述角度传感器与所述控制器通信连接。

7.根据权利要求6所述的套管旋转装置，其特征在于，所述控制器为控制台，所述控制台包括：

显示所述套管转动角度的显示屏；

控制所述套管回复至水平位置的复位按键；

控制所述套管开始转动和停止转动的旋转按键；

控制所述套管立刻停止转动的急停按键。

8.根据权利要求4所述的套管旋转装置，其特征在于，所述支架、所述槽型件和所述旋转臂均通过方形管材焊接而成。

9.根据权利要求4所述的套管旋转装置，其特征在于，所述旋转臂为三角形结构。

10.一种套管试验方法，其特征在于，适用于权利要求1-9中任意一项所述的套管旋转装置，该试验方法包括以下步骤：

1)所述驱动部件在所述控制器的控制下，驱动所述连接部件转动至初始位置；

2)将所述套管固定安装到所述连接部件上，此时所述套管与水平面平行；

3)所述控制器控制所述驱动部件带动所述连接部件转动，以使所述套管相对于水平面在0度～30度的角度范围内进行转动；

4)当所述套管转动至所述控制器中预设的第一角度值时，令所述驱动部件停止工作，以使所述套管停留在第一角度的位置；

5)对所述套管进行试验操作；

6)令所述套管继续转动至所述控制器中预设的第二角度值，并停留在第二角度位置；

7)对所述套管再次进行试验操作；

8)所述控制器分析所述套管处于不同角度时的试验结果，得出试验结论。

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