CN111208017A - 间隔棒疲劳耐受加载试验装置 - Google Patents
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Abstract
提供一种间隔棒疲劳耐受加载试验装置;包括导线预紧固定装置和导线加载固定装置;导线预紧固定装置和导线加载固定装置分别张紧水平导线的左右两端,并沿导线水平方向左右轴对称固定安装;导线预紧固定装置和导线加载固定装置之间被张紧的导线左右轴对称安装一对待测六分裂间隔棒;六分裂间隔棒中间的导线中部固定安装六分裂加载工装;六分裂加载工装的左右两侧分别连接伺服垂直加载机构、伺服扭转加载机构;伺服垂直加载机构用于对导线上间隔棒提供垂直振动力矩;伺服扭转加载机构用于对导线上间隔棒提供扭转力矩。本发明可对间隔板进行模拟自然风动的扭转舞动以及振动耐受测试,从而保证输电线路的安全和电力系统的稳定。
Description
技术领域
本发明属采用机械方法测试物理测量测试间隔棒疲劳耐受的加载试验装置术领域,具体涉及一种间隔棒疲劳耐受加载试验装置。
背景技术
随着我国电力工业的发展,在加快电站建设的同时,电网建设规模也日益扩大。在自然界风的作用下,输电导线的微风振动发生非常频繁;而且,因微风振动衍生的架空线扭转舞动问题也日益严重。无论微风振动,还是因振动衍生的扭转舞动问题,均使输电线路的安全以及电力系统的运行稳定性均受到极大威胁。目前,使用较广的多根导线并联的架空输电,为防止导线之间碰撞,需要在每档导线之间安装多个间隔棒来消除振动以及扭转舞动隐患。间隔棒,其结构采用合金框架式结构,尤其是六分裂导线间隔棒,是架空线路中安装在分裂导线上,防止导线互相鞭击、抑制微风振动和次档距振荡;保持线束子导线间间距,防止导线舞动、抑制导线振动的金具。在输电导线静止情况下,间隔棒受力为零或等于预拉(压)力。但在输电导线受到风、覆冰、冰层脱落和短路电流作用下等引起导线不定期的摆动,间隔棒将受到交替的拉压力的作用。可见,要求间隔棒自身具有足够的机械强度。因此,现针对间隔棒在模拟环境下的疲劳耐受特性进行定量测试分析,提出如下技术方案。
发明内容
本发明解决的技术问题:提供一种间隔棒疲劳耐受加载试验装置,实现导线间隔棒关节垂直振动以及舞动扭转耐受能力检测试验,从而保证输电线路的安全和电力系统的稳定。
本发明采用的技术方案:间隔棒疲劳耐受加载试验装置;其特征在于:包括导线预紧固定装置和导线加载固定装置;所述导线预紧固定装置和导线加载固定装置分别张紧水平导线的左右两端,并沿导线水平方向左右轴对称固定安装;导线预紧固定装置和导线加载固定装置之间被张紧的导线左右轴对称安装一对待测六分裂间隔棒;所述六分裂间隔棒中间的导线中部固定安装六分裂加载工装;所述六分裂加载工装的左右两侧分别用于连接伺服垂直加载机构、伺服扭转加载机构;所述伺服垂直加载机构用于对导线上间隔棒提供垂直振动力矩;所述伺服扭转加载机构用于对导线上间隔棒提供扭转力矩。
需要说明的是:为避免干涉,六分裂加载工装连接伺服垂直加载机构时应拆卸工装与伺服扭转加载机构的连接;同理地,六分裂加载工装连接伺服扭转加载机构时,应拆卸工装与伺服垂直加载机构的连接。所述伺服垂直加载机构和伺服扭转加载机构的伺服电机输入端分别连接控制单元输出端;所述控制单元输入端连接操作系统输出端。
上述技术方案中,所述导线预紧固定装置和导线加载固定装置分别包括结构相同且轴对称固定安装的固定座和固定座穿引线夹;其中导线预紧固定装置的固定座外侧安装导线预紧机构;所述导线加载固定装置的固定座外侧安装导线加载机构;所述固定座穿引线夹位于固定座内侧固定安装;所述固定座采用镂空结构的低合金高强度钢板焊接制成,并包括水平固定底座和垂直固定座;所述垂直固定座竖直内侧壁水平固定安装固定座穿引线夹;所述垂直固定座竖直外侧壁分别固定安装导线预紧机构、导线加载机构。
上述技术方案中,所述固定座穿引线夹由径向呈回转体结构的法兰端和开口端组成;其中法兰端固连固定座座体竖直内侧壁;开口端由上下开合轴向一分为二的线夹本体和分体部组成;其中线夹本体和分体部上下扣合适配并上下紧固连为一体并在固定座内侧水平抱紧穿引导线。
上述技术方案中,所述导线预紧机构由耐张线夹组件、两根水平丝杠撑杆、固定联板、单耳丝杠、背紧六方套和导线预紧组件组成;所述导线加载机构由耐张线夹组件、两根水平丝杠撑杆、固定联板、单耳丝杠、背紧六方套和导线加载组件组成;所述耐张线夹组件包括对夹夹紧导线的U型卡箍组件,还包括位于U型卡箍组件顶端与U型卡箍组件呈Y形水分分叉一体成型的水平夹臂,水平夹臂外侧端设有可拆卸的螺栓螺母;所述耐张线夹组件对夹夹紧从固定座固定座穿引线夹外侧水平穿出的导线;所述耐张线夹组件水平轴向两侧对称支撑设有两根水平丝杠撑杆;两根水平丝杠撑杆一端抵紧固定座竖直外侧壁;两根水平丝杠撑杆另一端垂直固连并穿过固定联板板体外侧,其固定联板板体内侧抵紧丝杠撑杆的丝杠螺母;所述固定联板板体中心转动安装背紧六方套;所述背紧六方套套体内同轴旋合适配安装单耳丝杠,且单耳丝杠旋合背紧六方套以水平穿过固定联板板体中心;所述单耳丝杠一端单耳端通过螺栓螺母加力拉紧固连耐张线夹组件的水平外侧端;所述导线预紧机构中单耳丝杠另一端安装导线预紧组件;所述导线加载机构的单耳丝杠另一端安装导线加载组件。
上述技术方案中,所述导线预紧组件具有拉紧联板、轴承座Ⅰ、圆锥滚子轴承、加载六方套Ⅰ、轴承压盖Ⅰ;所述导线加载组件具有加载联板、传感器轴承座Ⅱ、圆锥滚子轴承Ⅱ、加载六方套Ⅱ、轴承压盖Ⅱ以及力传感器;所述拉紧联板位于固定联板外侧,且拉紧联板与固定联板通过两根水平丝杠撑杆支撑、两个轴向紧固螺钉紧固间隔平行固连为一体;所述拉紧联板竖直板体外侧通过轴承压盖Ⅰ压紧固定安装轴承座Ⅰ;所述轴承座Ⅰ内通过圆锥滚子轴承转动支承安装从轴承压盖Ⅰ盖体外侧伸出的加载六方套Ⅰ;所述加载六方套Ⅰ套体内同轴旋合适配安装从拉紧联板板体中心水平伸出的单耳丝杠的外螺纹杆体;通过转动加载六方套Ⅰ实现单耳丝杠的水平轴向位移;所述加载联板位于固定联板外侧,且加载联板与固定联板通过两根水平丝杠撑杆支撑、两个轴向紧固螺钉紧固间隔平行固连为一体;所述加载联板的竖直板体外侧通过轴承压盖Ⅱ压紧固定安装传感器轴承座Ⅱ;所述传感器轴承座Ⅱ内通过圆锥滚子轴承Ⅱ转动支承安装从轴承压盖Ⅱ盖体外侧伸出的加载六方套Ⅱ;所述加载六方套Ⅱ套体内同轴旋合适配安装从加载联板板体中心水平伸出的单耳丝杠的外螺纹杆体;通过转动加载六方套Ⅱ实现单耳丝杠的水平轴向位移;所述加载联板、力传感器和传感器轴承座Ⅱ轴向依次同轴固连。
上述技术方案中,为实现固定联板相对水平丝杠撑杆的轴向位移调节,进一步地:所述固定联板板体分别固定套装两个前、后撑杆螺母;两根水平丝杠撑杆分别穿过并旋合适配前、后撑杆螺母将固定联板与两根水平丝杠撑杆固连。
上述技术方案中,所述六分裂加载工装具有中心对称的六分裂连接型叉,所述六分裂连接型叉叉体分裂末端设有呈中心对称分布用于固连导线的导线夹持沟槽;六分裂连接型叉底部相邻且轴对称的一对六分裂连接型叉叉体之间设有振动连板;六分裂连接型叉中部水平共线且轴对称的一对共线六分裂连接型叉叉体分别制有型叉扭转连接孔;所述振动连板用于向所述六分裂加载工装传递振动动力;所述型叉扭转连接孔用于向所述六分裂加载工装传递扭转动力。
上述技术方案中,所述伺服垂直加载机构具有垂直振动座,所述垂直振动座具有的第一竖直板体水平固定安装振动伺服电机;所述垂直振动座的第二竖直板体通过轴承组件Ⅰ支承偏心轴Ⅰ的转动安装;所述偏心轴Ⅰ一端动力输入轴通过联轴套Ⅰ和键Ⅰ同轴固连振动伺服电机的动力输出轴;所述偏心轴Ⅰ另一端通过轴承组件Ⅱ转动连接竖直设置的振动联板板体底端;竖直设置的振动联板板体顶端通过轴承组件Ⅲ和传动轴转动连接六分裂加载工装底部对称轴位置处设有的振动连板;其中六分裂加载工装分别通过中心对称的六个导线夹持沟槽和导线压板分别夹紧固连导线;所述振动伺服电机通过偏心轴Ⅰ、振动联板、传动轴的传动带动六分裂加载工装对导线上间隔棒执行振动动作。
上述技术方案中,所述伺服扭转加载机构具有扭转振动座;所述扭转振动座具有的第一竖直板体水平固定安装扭转伺服电机;所述扭转振动座具有的第二竖直板体通过轴承组件Ⅳ转动支承安装偏心轴Ⅱ;所述扭转伺服电机的动力输出轴连接减速机的动力输入端;所述减速机的动力输出轴通过联轴套Ⅱ和键Ⅱ同轴固连偏心轴Ⅱ一端的动力输入轴;所述偏心轴Ⅱ另一端的动力输出轴通过轴承组件Ⅴ转动连接第一扭转联板底端,所述第一扭转联板顶端通过轴承组件Ⅵ和铰轴转动连接等腰三角形状的第二扭转联板板体底部等腰三角形的顶点;第二扭转联板顶端等腰三角形的水平底边两个顶点分别通过两个水平扭转连接型叉分别固连六分裂加载工装中部水平一字型轴对称型叉扭转连接孔;所述第二扭转联板顶部中间板体通过扭转轴和轴承组件Ⅶ转动连接扭转振动座座体顶部的竖直板体;所述六分裂加载工装分别通过中心对称的六个导线夹持沟槽和导线压板分别夹紧固连导线;所述扭转伺服电机通过偏心轴Ⅱ、第一扭转联板、第二扭转联板、扭转连接型叉的传动,扭转轴的扭转支撑,带动六分裂加载工装对导线执行扭转动作。
上述技术方案中,所述扭转振动座具有的水平底座底部固连滑块垫板;所述滑块垫板底部与水平线性导轨水平滑动适配;所述水平线性导轨水平方向两端分别安装导轨挡块;前述滑块垫板水平两端分别通过水平轴对称安装的L型定位块夹紧滑块垫板水平两端以限制滑块垫板在线性导轨上的滑动位移;所述L型定位块的水平板体制有用于紧固调节L型定位块安装位置的条形孔。
与现有技术相比:(如图1所示)本发明设计了一种既能实现水平六分裂导线7垂直振动加载,又能实现水平六分裂导线7扭转扭矩加载的试验工装;将待测试的间隔棒8对称安装在伺服垂直加载机构3或伺服扭转加载机构4两侧;分别使用导线预紧机构1-3和导线加载机构2-3分别将导线7两端水平张紧;通过操作系统6对控制单元5发出垂直加载或扭转加载指令;控制单元5控制伺服垂直加载机构3、伺服扭转加载机构4各自的伺服电机分别按照指令动作;伺服垂直加载机构3、伺服扭转加载机构4的伺服电机分别通过各自传动机构分别通过六分裂加载工装9向导线7传递扭转力矩或垂直振动力矩,从而带动导线7完成振动耐受测试或扭转舞动耐受测试,进而完成六分裂间隔棒8关节的疲劳耐受测试。
本发明与现有技术相比可实现如下效果:
1、本发明一套试验装置,可以模拟自然界风作用下导线的微风摆动以及微风舞动,既能实现导线间隔棒关节的振动疲劳耐受测试,又可以实现导线间隔棒关节的扭转疲劳耐受测试;一物多用;
2、本发明导线7左右两端分别通过导线预紧固定装置1预紧,通过导线加载固定装置2张紧;导线7的张紧力大小通过力传感器2-3106可实时测定显示;有利导线张紧力大小精确可调测试的实现;
3、本发明固定座穿引线夹1-2在固定座1-1上水平穿引导线7;从固定座1-1外侧穿出的导线7再通过耐张线夹组件1-301分别夹紧;耐张线夹组件1-301再通过导线预紧组件1-31、导线加载组件2-31分别将导线7朝固定座1-1外侧再次张紧牵拉;实现导线7分别在导线预紧固定装置1和导线加载固定装置2上的张紧牵拉安装;可满足不同型号导线7的张紧安装使用,通用性理想;
4、本发明导线预紧组件1-31、导线加载组件2-31分别采用圆锥滚子轴承1-3103支承加载六方套Ⅰ1-3104和套体内单耳丝杠1-305的转动;可实现单耳丝杠1-305的快速水平轴向位移;实现导线7两端的快速张紧操作;导线7的张紧调节方便快捷;
5、本发明耐张线夹组件1-301以及导线预紧组件1-31、导线加载组件2-31分别通过两根水平丝杠撑杆1-302水平固定支撑在固定座1-1竖直外侧臂;顶撑式固定安装拆卸、组装方便;方便拆卸更换不同型号的耐张线夹组件1-301;方便各个组成部件的拆卸组装安装更换;
6、本发明可自动调整导线7的张紧力大小;并能实现导线7的快速张紧安装;同时实现不同工作模式如导线舞动扭转或导线振动的间隔棒耐受力测试;装置各部件组成可自由拆卸组装;张紧快速便捷;张紧力大小实时可测;工作模式多样;扭转或振动力矩输出传递可靠高效省力;对间隔棒自身是否具有足够机械强度,对检测间隔棒在模拟环境下的疲劳耐受特性测试,提供定量分析依据;为输电线路的可靠安全稳定输送提供保证。
附图说明
图1为本发明主视结构示意图;
图2为本发明俯视结构示意图;
图3为本发明导线加载固定装置2的立体图;
图4为本发明导线预紧固定装置1的立体图;
图5为图4导线预紧固定装置的预紧原理剖视图;
图6为固定座穿引线夹1-2的立体图;
图7为图6固定座穿引线夹1-2的主视图;
图8为导线加载组件2-31的装配原理剖视图;
图9为图8导线加载组件2-31的立体图;
图10为导线预紧组件1-31的装配原理剖视图;
图11为图10导线预紧组件1-31的立体图;
图12为六分裂加载工装9的立体图;
图13为伺服垂直加载机构3的传动原理结构图;
图14为伺服扭转加载机构4的传动原理立体图;
图15为图14伺服扭转加载机构4的传动原理纵剖结构图;
图16为本发明伺服垂直加载机构3以及伺服扭转加载机构4的总装轴侧立体图;
图17为本发明的控制电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图1-17描述本发明的具体实施例。值得理解的是,下面描述实施例仅是示例性的,而不是对本发明的具体限制。
以下的实施例便于更好地理解本发明,但并不限定本发明。下述实施例中控制单元5控制伺服电机正反转的接线方法,均为常规方法。下述实施例中控制电路的实现,如无特殊说明,均为常规控制方式。下述实施例中所用的轴承以及其它构件或部件的材料,如无特殊说明,均为市售。
在本发明中,在未作相反说明的情况下,需要理解的是:术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和的简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”、“设有”应做广义理解,例如,可以是固定相连,也可以是可拆卸连接,或一体地连接。再例如,可以是直接相连,也可以通过其他中间构件间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
间隔棒疲劳耐受加载试验装置;其特征在于:(如图1、图2)包括导线预紧固定装置1和导线加载固定装置2;导线预紧固定装置1用于预紧导线7右端,导线加载固定装置2用于张紧并加载导线7的左端;即所述导线预紧固定装置1和导线加载固定装置2分别张紧水平导线7的左右两端,并沿导线7水平方向左右轴对称固定安装;导线预紧固定装置1和导线加载固定装置2之间如图1、图2被张紧的导线7左右轴对称安装一对待测六分裂间隔棒8;所述六分裂间隔棒8中间的导线7中部固定安装六分裂加载工装9;应当理解的是间隔棒8的分裂数、导线7的分裂线束数量、六分裂加载工装9的分裂数一一匹配对应。六分裂加载工装9用于与间隔棒8的分裂数一一对应地固连导线7。所述六分裂加载工装9的左右两侧分别连接伺服垂直加载机构3和伺服扭转加载机构4;即通过一个在对称轴位置处安装的六分裂加载工装9分别对导线7上成对安装的间隔棒8施加耐受力测试,从而测试间隔棒8关节的机械强度。其中,所述伺服垂直加载机构3用于对导线7上间隔棒8提供垂直振动力矩;所述伺服扭转加载机构4用于对导线7上间隔棒8提供扭转力矩。在此基础上:需要进一步说明的是:关于控制电路的连接,所述伺服垂直加载机构3和伺服扭转加载机构4的伺服电机输入端分别连接控制单元5输出端;所述控制单元5输入端连接操作系统6输出端。其中,所述控制单元5为PLC控制器;所述操作系统6以笔记本电脑为载体安装;所述操作系统6用于向控制单元5发出垂直加载或扭转加载指令;所述控制单元5控制伺服垂直加载机构3、伺服扭转加载机构4分别按照指令动作;并将工作状态反馈到操作系统。
上述实施例中,(如图3、图4、图5)所述导线预紧固定装置1和导线加载固定装置2分别包括结构相同且轴对称固定安装的固定座1-1和固定座穿引线夹1-2;固定座1-1用于在水平地基上在同一水平面水平固定安装导线预紧固定装置1和导线加载固定装置2;其中(如图4)导线预紧固定装置1的固定座1-1外侧安装导线预紧机构1-3;所述导线加载固定装置2(如图3)的固定座1-1外侧安装导线加载机构2-3;导线预紧机构1-3和导线加载机构2-3分别同轴水平共线设置;所述固定座穿引线夹1-2位于固定座1-1如图1所示方位的左右轴对称内侧固定安装;所述固定座1-1如图1、图3、图4、图5所示的采用镂空结构的低合金高强度钢板焊接制成,且固定座1-1包括水平固定底座1-101和垂直固定座1-102;水平固定底座1-101和垂直固定座1-102垂直焊接固连为一体并组成梯形结构;且梯形结构的固定座1-1再由两个直角梯形结构的分体固定座背靠背焊接固连为一体组成。所述垂直固定座1-102竖直内侧壁采用法兰式连接结构水平固定安装固定座穿引线夹1-2(如图5、图6);所述垂直固定座1-102竖直外侧壁分别固定安装导线预紧机构1-3、导线加载机构2-3(如图1、图2)。
上述实施例中,所述固定座穿引线夹1-2由径向呈回转体结构的法兰端1-201和开口端1-202组成(如图6、图7);其中法兰端1-201固连固定座1-1座体垂直固定座1-102的竖直内侧壁;固定座穿引线夹1-2的开口端1-202由上下开合轴向一分为二的底端水平线夹本体1-203和上方分体部1-204组成;其中底端线夹本体1-203用于水平穿引平托导线7;分体部1-204用于使用紧固螺钉与线夹本体1-203上下扣合适配并上下紧固连为一体,以在固定座1-1如图1所示方向的内侧水平抱紧穿引导线7。导线7在固定座1-1的穿引方式可参见图5。即通过固定座穿引线夹1-2将导线7从固定座1-1内侧朝固定座1-1的外侧水平穿引而出,以便最后固定座1-1外侧支撑安装的导线预紧机构1-3、导线导线加载机构2-3分别再预紧并张紧加载平拉导线7。
上述实施例中,所述导线预紧机构1-3(如图4、图5)由耐张线夹组件1-301、两根水平丝杠撑杆1-302、固定联板1-304、单耳丝杠1-305、背紧六方套1-306和导线预紧组件1-31组成;所述导线加载机构2-3(如图3)由耐张线夹组件1-301、两根水平丝杠撑杆1-302、固定联板1-304、单耳丝杠1-305、背紧六方套1-306和导线加载组件2-31组成。其中,所述耐张线夹组件1-301包括对夹夹紧导线7的U型卡箍组件1-3011,其中U型卡箍组件1-3011(如图5所示)弯曲牵拉对夹夹紧从固定座1-1外侧水平穿引而出的导线7;此外,耐张线夹组件1-301还包括位于U型卡箍组件1-3011顶端与U型卡箍组件1-3011呈Y形水分分叉一体成型的水平夹臂1-3012(如图5),所述水平夹臂1-3012水平外侧设有可拆卸的螺栓螺母1-3051;螺栓螺母1-3051用于固连后文所述单耳丝杠1-305前端;水平夹臂1-3012用于连同U型卡箍组件1-3011朝固定座1-1的外侧水平牵拉耐张线夹组件1-301进而通过耐张线夹组件1-301水平张紧牵拉导线7所用。所述耐张线夹组件1-301对夹夹紧从固定座1-1固定座穿引线夹1-2外侧水平穿出的导线7;所述耐张线夹组件1-301水平轴向两侧对称支撑设有两根水平丝杠撑杆1-302(如图3、图4);两根水平丝杠撑杆1-302一端(如图1所示方位的两根水平丝杠撑杆1-302内侧端)抵紧固定座1-1竖直外侧壁;两根水平丝杠撑杆1-302另一端(如图1所示方位的两根水平丝杠撑杆1-302外侧端)垂直固连穿过固定联板1-304板体外侧并分别用于延伸支撑固连后文所述的拉紧联板1-3101以及加载联板2-3101。所述固定联板1-304板体中心采用沉降式安装方式转动安装背紧六方套1-306;即所述背紧六方套1-306一端制有凸台1-3061(如图5);所述背紧六方套1-306通过凸台1-3061沉降式间隙配合转动安装在固定联板1-304的板体外侧中心制有的台阶沉槽内,实现背紧六方套1-306在固定联板1-304中心的转动安装;此外,所述背紧六方套1-306套体内同轴旋合适配安装单耳丝杠1-305,单耳丝杠1-305如图5所示水平穿过固定联板1-304的板体中心,且单耳丝杠1-305与固定联板1-304板体中心的背紧六方套1-306旋合适配;应当理解的是,所述固定联板1-304板体中心制有间隙配合单耳丝杠1-305的中心通孔;背紧六方套1-306的凸台1-3061间隙配合纳入中心通孔内实现背紧六方套1-306在固定联板中心通孔内的转动,并当背紧六方套1-306的凸台1-3061抵紧固定联板1-304板体竖直外侧壁时,实现背紧六方套1-306对固定联板1-304的背紧作用。单耳丝杠1-305旋合背紧六方套1-306以水平穿过固定联板1-304板体中心;所述单耳丝杠1-305一端焊接固连的单耳端通过螺栓螺母1-3051加力拉紧固连耐张线夹组件1-301的水平外侧端(如图5);所述导线预紧机构1-3的单耳丝杠1-305另一端安装导线预紧组件1-31;所述导线加载机构2-3的单耳丝杠1-305另一端安装导线加载组件2-31。
使用时:通过调节如图1所示方位右端的导线预紧组件1-31实现单耳丝杠1-305朝右的水平位移,进而通过单耳丝杠1-305朝右的水平位移牵拉耐张线夹组件1-301朝右水平位移,从而通过朝右水平位移的耐张线夹组件1-301朝右外侧水平牵拉张紧导线7右端的目的;所述导线加载机构2-3的单耳丝杠1-305另一端安装导线加载组件2-31;同理地,通过调节如图1所示方向的导线加载组件2-31,实现单耳丝杠1-305朝左外侧的水平位移,进而通过朝左外侧水平位移的单耳丝杠1-305朝左外侧水平牵拉耐张线夹组件1-301朝左外侧水平位移,从而通过耐张线夹组件1-301朝左外侧张紧牵拉张紧导线7左端。
上述实施例中:所述导线预紧组件1-31(如图10、图11)具有拉紧联板1-3101、轴承座Ⅰ1-3102、圆锥滚子轴承1-3103、加载六方套Ⅰ1-3104、轴承压盖Ⅰ1-3105;所述导线加载组件2-31(如图8、图9)具有加载联板2-3101、传感器轴承座Ⅱ2-3102、圆锥滚子轴承Ⅱ2-3103、加载六方套Ⅱ2-3104、轴承压盖Ⅱ2-3105以及力传感器2-3106。
对于导线预紧组件1-31(如图10、图11):导线预紧组件1-31中的所述拉紧联板1-3101位于固定联板1-304外侧(如图4),且拉紧联板1-3101与固定联板1-304通过两根水平丝杠撑杆1-302支撑、两个轴向紧固螺钉1-307同轴紧固间隔平行固连为一体(如图4);具体地,所述两根水平丝杠撑杆1-302外侧端穿过拉紧联板1-3101板体外侧通孔,然后使用拉紧联板1-3101外侧板体制有的台阶孔,在台阶孔内安装轴向紧固螺钉1-307,并使轴向紧固螺钉1-307同轴旋合固连两根水平丝杠撑杆1-302外侧端杆体制有的丝孔,将两根水平丝杠撑杆1-302外侧端与拉紧联板1-3101固连为一体,从而平行间隔固连拉紧联板1-3101和固定联板1-304。在此基础上,为实现导线预紧组件1-31对导线7右端的预紧调节:(如图10)所述拉紧联板1-3101竖直板体外侧通过轴承压盖Ⅰ1-3105压紧固定安装轴承座Ⅰ1-3102;所述轴承座Ⅰ1-3102内通过圆锥滚子轴承1-3103转动支承安装从轴承压盖Ⅰ1-3105加载六方套Ⅰ1-3104,且加载六方套Ⅰ1-3104套体从轴承压盖Ⅰ1-3105盖体外侧水平伸出;需要说明的是:(如图10)所述轴承压盖Ⅰ1-3105压紧轴承座Ⅰ1-3102的同时,还压紧圆锥滚子轴承1-3103的轴承外圈,同时还压紧加载六方套Ⅰ1-3104套体外侧径向制有的外环凸台,且加载六方套Ⅰ1-3104套体外侧径向制有的外环凸台通过轴承压盖Ⅰ1-3105,将加载六方套Ⅰ1-3104套体与圆锥滚子轴承1-3103的轴承内圈轴向压紧连为一体。所述加载六方套Ⅰ1-3104套体内同轴旋合适配安装从拉紧联板1-3101板体中心水平伸出的单耳丝杠1-305的外螺纹杆体。使用时:通过旋动伸出的加载六方套Ⅰ1-3104实现加载六方套Ⅰ1-3104旋合适配的单耳丝杠1-305的轴向水平位移。
对于导线加载组件2-31(如图8、图9):导线加载组件2-31中的所述加载联板2-3101位于固定联板1-304外侧,且加载联板2-3101与固定联板1-304通过两根水平丝杠撑杆1-302支撑、两个轴向紧固螺钉1-307紧固间隔平行固连为一体(如图3);此处所指加载联板2-3101与固定联板1-304的间隔平行固定连接方式,与前段描述的“两根水平丝杠撑杆1-302外侧端与拉紧联板1-3101固连为一体”的连接原理以及连接方式相同,在此不再赘述。(如图8)所述加载联板2-3101的竖直板体外侧、力传感器2-3106和传感器轴承座Ⅱ2-3102轴向依次同轴固连;所述力传感器2-3106为内螺纹拉压力传感器。所述传感器轴承座Ⅱ2-3102内通过圆锥滚子轴承Ⅱ2-3103转动支承安装加载六方套Ⅱ2-3104,且加载六方套Ⅱ2-3104套体从轴承压盖Ⅱ2-3105盖体外侧伸出;所述加载六方套Ⅱ2-3104套体内同轴旋合适配安装从加载联板2-3101板体中心水平伸出的单耳丝杠1-305的外螺纹杆体。需要说明的是:(如图8所示)所述传感器轴承座Ⅱ2-3102,传感器轴承座Ⅱ2-3102一端制有外螺纹连接头,与力传感器2-3106内螺纹适配,另一端制有外径大于外螺纹的轴承座本体;其中传感器轴承座Ⅱ2-3102的外螺纹端配合旋入力传感器2-3106中心制有的螺纹通孔内,以向力传感器2-3106施加轴向压紧力;传感器轴承座Ⅱ2-3102轴承座本体通过轴承压盖Ⅱ2-3105压装圆锥滚子轴承Ⅱ2-3103,为方便日后轻松维护拆装更换圆锥滚子轴承Ⅱ2-3103;所述轴承压盖Ⅱ2-3105压紧圆锥滚子轴承Ⅱ2-3103外圈的同时,轴承压盖Ⅱ2-3105还将加载六方套Ⅱ2-3104套体与圆锥滚子轴承Ⅱ2-3103内圈轴向压紧连为一体。且圆锥滚子轴承Ⅱ2-3103的轴承内圈支承加载六方套Ⅱ2-3104的绕轴转动;所述加载六方套Ⅱ2-3104套体外制有径向凸台;所述轴承压盖Ⅱ2-3105轴向压紧加载六方套Ⅱ2-3104的径向凸台以将加载六方套Ⅱ2-3104套体与圆锥滚子轴承Ⅱ2-3103的轴承内圈轴向压紧固连为一体;以简化圆锥滚子轴承Ⅱ2-3103的安装,从而方便日后轻松维护拆装更换圆锥滚子轴承Ⅱ2-3103。使用时:通过旋动伸出的加载六方套Ⅱ2-3104,实现加载六方套Ⅱ2-3104旋合适配的单耳丝杠1-305的水平轴向位移调节。
上述实施例中,(如图3、图4)所述固定联板1-304板体制有的通孔分别固定限位套装两个前、后撑杆螺母1-303;两根水平丝杠撑杆1-302分别穿过并旋合适配前、后撑杆螺母1-303将固定联板1-304与两根水平丝杠撑杆1-302固连。使用时:最初组装时,可以通过同步旋动两个水平丝杠撑杆1-302上的撑杆螺母1-303,实现固定联板1-304相对水平丝杠撑杆1-302的轴向位移调节,该功能的实现仅在装置最初组装或最终背紧导线时使用。
上述实施例中,所述六分裂加载工装9具有中心对称的六分裂连接型叉901(如图12),所述六分裂连接型叉901叉体分裂末端设有呈中心对称分布用于固连导线7的导线夹持沟槽902;导线夹持沟槽902尺寸可适用不同粗细导线的纳入;六分裂连接型叉901底部相邻且轴对称的一对六分裂连接型叉901叉体之间一体成型或焊接固连设有振动连板903;振动连板903底端中心制有安装孔;安装孔用于连接伺服垂直加载机构3传动末端,进而带动六分裂加载工装9垂直振动动作。此外:六分裂连接型叉901中部水平共线且轴对称的一对共线六分裂连接型叉901叉体分别制有型叉扭转连接孔904(如图12);水平共线且轴对称的型叉扭转连接孔904用于连接伺服扭转加载机构4的传动末端,进而带动六分裂加载工装9扭转动作。即所述振动连板903用于向所述六分裂加载工装9传递振动动力;所述型叉扭转连接孔904用于向所述六分裂加载工装9传递扭转动力。
上述实施例中,所述伺服垂直加载机构3(如图13)具有垂直振动座31,垂直振动座31在水平地基上与固定座1-1水平共面固定安装伺服垂直加载机构3。所述垂直振动座31具有第一竖直板体(如图16并结合图13)第一竖直板体水平固定安装振动伺服电机32;所述垂直振动座31的第二竖直板体通过轴承组件Ⅰ33支承偏心轴Ⅰ34的转动安装;所述偏心轴Ⅰ34一端动力输入轴通过联轴套Ⅰ35和键Ⅰ同轴固连振动伺服电机32的动力输出轴;即偏心轴Ⅰ34动力输入轴以及振动伺服电机32的动力输出轴分别同轴套装在联轴套Ⅰ35套体左右两端,然后使用键传动连为一体。所述偏心轴Ⅰ34另一端外侧端通过轴承组件Ⅱ36转动连接竖直设置的振动联板37板体底端;具体地:偏心轴Ⅰ34另一端外侧端与轴承组件Ⅱ36的球轴承内圈同轴固连为一体;球轴承外圈紧配合固连的T型轴承座座体小径端装入振动联板37板体底端安装孔后,座体大径端使用水平轴向紧固螺钉将轴承座与振动联板37板体底端紧固连为一体。竖直设置的振动联板37板体顶端通过轴承组件Ⅲ39和传动轴38转动连接六分裂加载工装9底部对称轴位置处设有的振动连板903。具体地(如图13):传动轴38右端台阶轴插入振动联板37板体顶端通孔内,然后使用振动连板903板体顶端通孔外侧右端设有的轴承压板,通过轴承压板外侧穿过压板板体通孔的水平轴向紧固螺钉,将一至两个水平轴向紧固螺钉水平同轴旋合传动轴38轴向右端圆面制有的一至两个水平丝孔,将传动轴38右端与振动联板37顶部板体连为一体,以作为主要振动源。此外,传动轴38左端与六分裂加载工装9的振动连板903安装孔使用轴承组件Ⅲ39转动连为一体。具体地,所述轴承组件Ⅲ39的T型轴承座与振动连板903安装孔外侧板体固连;T型轴承座内固定安装球轴承;轴承轴内圈同轴紧配合固连传动轴38左端以支承传动轴38的转动。为通过六分裂加载工装9向导线7以及间隔棒8传递振动力矩:六分裂加载工装9分别通过中心对称的六个导线夹持沟槽902和导线压板9021分别夹紧固连导线7;所述振动伺服电机32通过偏心轴Ⅰ34、振动联板37、传动轴38的传动带动六分裂加载工装9垂直振动,进而对导线7以及导线7上的间隔棒8执行振动动作。
需要说明的是:所述轴承组件Ⅰ33、轴承组件Ⅱ36、轴承组件Ⅲ39分别包括球轴承、轴承座、轴承压板以及球轴承间隔环。其中,球轴承通过轴承座紧配合固定安装;轴承座即可以直接与轴承组件支撑构件固连,也可以通过轴承压板间接固连轴承组件的支撑构件。其中应保证如图13所示的轴承组件Ⅲ39与六分裂加载工装9的拆卸功能,以便扭转测试时断开伺服垂直加载机构3和六分裂加载工装9的连接。具体地,轴承组件Ⅲ39通过轴承座以及轴承座紧固螺钉固连六分裂加载工装9的底部振动连板903并在振动连板903安装孔上安装连接轴承组件Ⅲ39。
上述实施例中,(如图14、图15)所述伺服扭转加载机构4具有扭转振动座41;用于在水平地基上与固定座1-1水平共面固定安装伺伺服扭转加载机构4。所述扭转振动座41具有的第一竖直板体水平固定安装扭转伺服电机42;所述扭转振动座41具有的第二竖直板体通过轴承组件Ⅳ43转动支承安装偏心轴Ⅱ44(如图15);所述扭转伺服电机42的动力输出轴连接减速机45的动力输入端;伺服电机42的减速机45的连接传动方式采用常规电机和减速器之间连接传动方式连接。所述减速机45的动力输出轴通过联轴套Ⅱ46和键Ⅱ同轴固连偏心轴Ⅱ44一端的动力输入轴。即减速机45动力输出轴和偏心轴Ⅱ44分别键配合同轴套装在联轴套Ⅱ46左右两端传递减速转矩。所述偏心轴Ⅱ44另一端的动力输出轴通过轴承组件Ⅴ47转动连接第一扭转联板48底端,即第一扭转联板48底端固定安装轴承组件Ⅴ47;轴承组件Ⅴ47再同轴转动连接偏心轴Ⅱ44输出轴端即可(参见图15结合图14)。所述第一扭转联板48顶端通过轴承组件Ⅵ49和铰轴491转动连接等腰三角形状的第二扭转联板50板体底部等腰三角形的顶点;具体地;(参见图14)所述第一扭转联板48顶端先与铰轴491左端通过轴承组件转动连接;所述铰轴491右端再与第二扭转联板50板体底部等腰三角形的顶点转动相连。此外:等腰三角形的第二扭转联板50顶部的水平底边的两个顶点再分别通过两个水平扭转连接型叉51使用竖直朝下旋入紧固安装的紧固螺钉分别固连六分裂加载工装9中部水平一字型轴对称型叉扭转连接孔904,所述第二扭转联板50顶部中间板体通过扭转轴52和轴承组件Ⅶ53转动连接扭转振动座41座体顶部的竖直板体(如图15);所述六分裂加载工装9分别通过中心对称的六个导线夹持沟槽902和导线压板9021分别夹紧固连导线7;所述扭转伺服电机42通过偏心轴Ⅱ44、第一扭转联板48、第二扭转联板50、扭转连接型叉51的传动,扭转轴52的扭转支撑,带动六分裂加载工装9对导线7上的间隔棒8执行扭转动作。使用时:通过偏心轴Ⅱ44的转动,带动第一扭转联板48摆动,再通过第一扭转联板48的摆动带动第二扭转联板50扭转摆动;通过第二扭转联板50绕扭转轴52的扭转摆动带动六分裂加载工装9扭转摆动,进而对导线7上的间隔棒8进行扭转舞动耐受力试验。
上述实施例中,当伺服垂直加载机构3与六分裂加载工装9连接安装好后,为实现伺服扭转加载机构4与六分裂加载工装9之间的可调节连接,以保证伺服垂直加载机构3和伺服扭转加载机构4未运行工况下导线7的零扭转振动力调节。同时还能在伺服垂直加载机构3工作时,断开伺服扭转加载机构4与六分裂加载工装9的连接(如图14、图15、图16)所述扭转振动座41具有的水平底座底部紧固或焊接固定安装滑块垫板4101;所述滑块垫板4101底部与水平线性导轨4102水平滑动适配;水平线性导轨4102在伺服扭转加载机构4的扭转振动座41上使用沉孔螺钉紧固固定安装。所述水平线性导轨4102水平方向两端分别安装导轨挡块4103,防止滑块垫板4101滑脱水平线性导轨4102;前述滑块垫板4101水平两端分别通过水平轴对称安装的L型定位块4104夹紧滑块垫板4101水平两端以限制滑块垫板4101在线性导轨4102上的滑动位移;所述L型定位块4104的水平板体制有用于紧固调节L型定位块4104安装位置的条形孔41041,L型定位块4104同样在伺服扭转加载机构4的扭转振动座41上紧固固定安装。以便朝外侧平移伺服扭转加载机构4,仅进行伺服垂直加载机构3与六分裂加载工装9连接的振动测试。
关于控制电路图的省略,本案中,伺服垂直加载机构3、伺服扭转加载机构4、控制单元5、操作系统的载体笔记本电脑分别外接接市电供电回路,并由外部市电供电,其供电回路属于现有技术,省略相关电路图。
本发明的使用步骤如下:
步骤一、将导线预紧固定装置1、导线加载固定装置2的固定座1-1与伺服垂直加载机构3的垂直振动座31和伺服扭转加载机构4的扭转振动座41处于同一水平面固定安装于深挖基坑钢筋混凝土水平地基之上,其地基为满足试品测试要求的导线张力而特殊浇铸;
步骤二、将导线加载固定装置2的导线用导线加载机构2-3的固定座穿引线夹1-2抱紧导线7一端先将导线7一端夹持固定;
步骤三、将导线预紧固定装置1的导线用导线预紧机构1-3夹持后,由于档距导线弧垂不一,因此需要导线预紧固定装置1的耐张线夹组件1-301和导线预紧机构1-3交替夹紧预紧端导线7:具体地,用棘轮扳手或手动快速旋紧导线预紧机构1-3上的加载六方套Ⅰ1-3104,实现预紧档距导线的目的;接着将导线预紧固定装置1的固定座穿引线夹1-2用螺钉紧固抱紧张紧了的导线7,然后上紧导线预紧机构1-3中的背紧六方套1-306完成导线7另一端的张紧。
步骤四、先松动预先抱紧导线7的导线加载固定装置2的固定座穿引线夹1-2;然后用棘轮扳手旋紧加载固定装置2上导线加载组件2-31的加载六方套Ⅱ2-3104,实现档距导线7张力(力传感器2-3106显示器数显)加载的目的;张紧导线7加载端后,将导线加载固定装置2的固定座穿引线夹1-2用螺钉紧固抱紧导线7的加载端,然后上紧导线加载固定装置2导线加载机构2-3中的背紧六方套1-306;
步骤五、将伺服垂直加载机构3或伺服扭转加载机构4与张紧的导线7使用六分裂加载工装9连接在导线档距中部位置;
步骤六、将测试间隔棒8对称安装在伺服垂直加载机构3或伺服扭转加载机构4两侧;
步骤七、操作系统6发出垂直加载或扭转加载指令,控制单元5控制伺服垂直加载机构3或伺服扭转加载机构4按照指令动作,并将工作状态反馈到操作系统进行耐受力测试。
本发明的工作原理是:(如图1所示)本发明设计了一种既能实现水平六分裂导线7垂直振动加载,又能实现水平六分裂导线7扭转扭矩加载的试验工装;将待测试的间隔棒8对称安装在伺服垂直加载机构3或伺服扭转加载机构4两侧;分别使用导线预紧机构1-3和导线加载机构2-3分别将导线7两端水平张紧;通过操作系统6对控制单元5发出垂直加载或扭转加载指令;控制单元5控制伺服垂直加载机构3、伺服扭转加载机构4各自的伺服电机分别按照指令动作;伺服垂直加载机构3、伺服扭转加载机构4的伺服电机分别通过各自传动机构分别通过六分裂加载工装9向导线7传递扭转力矩或垂直振动力矩,从而带动导线7完成振动耐受测试或扭转舞动耐受测试,进而完成导线间隔板8关节的疲劳耐受测试。
具体地:振动伺服电机32通电后驱动振动联板37、传动轴38、六分裂加载工装9使张紧导线7在竖直方向产生一定频率和振幅的动作,对两侧六分裂间隔棒8试品进行微风垂直疲劳振动测试。扭转伺服电机42通电后驱动偏心轴Ⅱ44、第一扭转联板48、第二扭转联板50、扭转连接型叉51、六分裂加载工装9使张紧导线7绕扭转轴52产生一定频率和角度的往复扭转动作,对张紧导线7两侧六分裂间隔棒8试品进行微风扭转疲劳振动测试。
通过以上描述可以发现:本发明一套试验装置,可以模拟自然界风作用下导线的微风摆动以及微风舞动,既能实现导线间隔棒关节的振动疲劳耐受测试,又可以实现导线间隔棒关节的扭转疲劳耐受测试;一物多用。本发明导线7左右两端分别通过导线预紧固定装置1预紧,通过导线加载固定装置2张紧;导线7的张紧力大小通过力传感器2-3106可实时测定显示;有利导线张紧力大小精确可调测试的实现。本发明固定座穿引线夹1-2在固定座1-1上水平穿引导线7;从固定座1-1外侧穿出的导线7再通过耐张线夹组件1-301分别夹紧;耐张线夹组件1-301再通过导线预紧组件1-31、导线加载组件2-31分别将导线7朝固定座1-1外侧再次张紧牵拉;实现导线7分别在导线预紧固定装置1和导线加载固定装置2上的张紧牵拉安装;可满足不同型号导线7的张紧安装使用,通用性理想。本发明导线预紧组件1-31、导线加载组件2-31分别采用圆锥滚子轴承1-3103支承加载六方套Ⅰ1-3104和套体内单耳丝杠1-305的转动;可实现单耳丝杠1-305的快速水平轴向位移;实现导线7两端的快速张紧操作;导线7的张紧调节方便快捷。本发明耐张线夹组件1-301以及导线预紧组件1-31、导线加载组件2-31分别通过两根水平丝杠撑杆1-302水平固定支撑在固定座1-1竖直外侧臂;顶撑式固定安装拆卸、组装方便;方便拆卸更换不同型号的耐张线夹组件1-301;方便各个组成部件的拆卸组装安装更换;
综上所述:本发明可自动调整导线7的张紧力大小;并能实现导线7的快速张紧安装;同时实现不同工作模式如导线舞动扭转或导线振动的间隔棒耐受力测试;装置各部件组成可自由拆卸组装;张紧快速便捷;张紧力大小实时可测;工作模式多样;扭转或振动力矩输出传递可靠高效省力;对间隔棒自身是否具有足够机械强度,对检测间隔棒在模拟环境下的疲劳耐受特性测试,提供定量分析依据;为输电线路的可靠安全稳定输送提供保证。
对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
上述实施例,只是本发明的较佳实施例,并非用来限制本发明实施范围,故凡以本发明权利要求所述内容所做的等效变化,均应包括在本发明权利要求范围之内。
Claims (10)
1.间隔棒疲劳耐受加载试验装置;其特征在于:包括导线预紧固定装置(1)和导线加载固定装置(2);所述导线预紧固定装置(1)和导线加载固定装置(2)分别张紧水平导线(7)的左右两端,并沿导线(7)水平方向左右轴对称固定安装;导线预紧固定装置(1)和导线加载固定装置(2)之间被张紧的导线(7)左右轴对称安装一对待测六分裂间隔棒(8);所述六分裂间隔棒(8)中间的导线(7)中部固定安装六分裂加载工装(9);所述六分裂加载工装(9)的左右两侧分别用于连接伺服垂直加载机构(3)、伺服扭转加载机构(4);所述伺服垂直加载机构(3)用于对导线(7)上间隔棒(8)提供垂直振动力矩;所述伺服扭转加载机构(4)用于对导线(7)上间隔棒(8)提供扭转力矩。
2.根据权利要求1所述的间隔棒疲劳耐受加载试验装置,其特征在于:所述导线预紧固定装置(1)和导线加载固定装置(2)分别包括结构相同且轴对称固定安装的固定座(1-1)和固定座穿引线夹(1-2);其中导线预紧固定装置(1)的固定座(1-1)外侧安装导线预紧机构(1-3);所述导线加载固定装置(2)的固定座(1-1)外侧安装导线加载机构(2-3);所述固定座穿引线夹(1-2)位于固定座(1-1)内侧固定安装;所述固定座(1-1)采用镂空结构的低合金高强度钢板焊接制成,并包括水平固定底座(1-101)和垂直固定座(1-102);所述垂直固定座(1-102)竖直内侧壁水平固定安装固定座穿引线夹(1-2);所述垂直固定座(1-102)竖直外侧壁分别固定安装导线预紧机构(1-3)、导线加载机构(2-3)。
3.根据权利要求2所述的间隔棒疲劳耐受加载试验装置,其特征在于:所述固定座穿引线夹(1-2)由径向呈回转体结构的法兰端(1-201)和开口端(1-202)组成;其中法兰端(1-201)固连固定座(1-1)座体竖直内侧壁;开口端(1-202)由上下开合轴向一分为二的线夹本体(1-203)和分体部(1-204)组成;其中线夹本体(1-203)和分体部(1-204)上下扣合适配并上下紧固连为一体并在固定座(1-1)内侧水平抱紧穿引导线(7)。
4.根据权利要求2所述的间隔棒疲劳耐受加载试验装置,其特征在于:所述导线预紧机构(1-3)由耐张线夹组件(1-301)、两根水平丝杠撑杆(1-302)、固定联板(1-304)、单耳丝杠(1-305)、背紧六方套(1-306)和导线预紧组件(1-31)组成;所述导线加载机构(2-3)由耐张线夹组件(1-301)、两根水平丝杠撑杆(1-302)、固定联板(1-304)、单耳丝杠(1-305)、背紧六方套(1-306)和导线加载组件(2-31)组成;所述耐张线夹组件(1-301)包括对夹夹紧导线(7)的U型卡箍组件(1-3011),还包括位于U型卡箍组件(1-3011)顶端与U型卡箍组件(1-3011)呈Y形水分平分叉一体成型的水平夹臂(1-3012);所述水平夹臂(1-3012)水平外侧设有可拆卸的螺栓螺母(1-3051);所述耐张线夹组件(1-301)对夹夹紧从固定座(1-1)固定座穿引线夹(1-2)外侧水平穿出的导线(7);所述耐张线夹组件(1-301)水平轴向两侧对称支撑设有两根水平丝杠撑杆(1-302);两根水平丝杠撑杆(1-302)一端抵紧固定座(1-1)竖直外侧壁;两根水平丝杠撑杆(1-302)另一端垂直固连并穿过固定联板(1-304)板体外侧,所述固定联板(1-304)板体中心转动安装背紧六方套(1-306);所述背紧六方套(1-306)套体内同轴旋合适配安装单耳丝杠(1-305),且单耳丝杠(1-305)旋合背紧六方套(1-306)以水平穿过固定联板(1-304)板体中心;所述单耳丝杠(1-305)一端单耳端通过螺栓螺母(1-3051)加力拉紧固连耐张线夹组件(1-301)的水平外侧端;所述导线预紧机构(1-3)的单耳丝杠(1-305)另一端安装导线预紧组件(1-31);所述导线加载机构(2-3)的单耳丝杠(1-305)另一端安装导线加载组件(2-31)。
5.根据权利要求4所述的间隔棒疲劳耐受加载试验装置,其特征在于:所述导线预紧组件(1-31)具有拉紧联板(1-3101)、轴承座Ⅰ(1-3102)、圆锥滚子轴承(1-3103)、加载六方套Ⅰ(1-3104)、轴承压盖Ⅰ(1-3105);所述导线加载组件(2-31)具有加载联板(2-3101)、传感器轴承座Ⅱ(2-3102)、圆锥滚子轴承Ⅱ(2-3103)、加载六方套Ⅱ(2-3104)、轴承压盖Ⅱ(2-3105)以及力传感器(2-3106);所述拉紧联板(1-3101)位于固定联板(1-304)外侧,且拉紧联板(1-3101)与固定联板(1-304)通过两根水平丝杠撑杆(1-302)以及两个轴向紧固螺钉(1-307)间隔平行固连为一体;所述拉紧联板(1-3101)竖直板体外侧通过轴承压盖Ⅰ(1-3105)压紧固定安装轴承座Ⅰ(1-3102);所述轴承座Ⅰ(1-3102)内通过圆锥滚子轴承(1-3103)转动支承安装从轴承压盖Ⅰ(1-3105)盖体外侧水平伸出的加载六方套Ⅰ(1-3104);所述加载六方套Ⅰ(1-3104)套体内同轴旋合适配安装从拉紧联板(1-3101)板体中心水平伸出的单耳丝杠(1-305)的外螺纹杆体;所述加载联板(2-3101)位于固定联板(1-304)外侧,且加载联板(2-3101)与固定联板(1-304)通过两根水平丝杠撑杆(1-302)、两个轴向紧固螺钉(1-307)间隔平行固连为一体;所述加载联板(2-3101)的竖直板体外侧通过轴承压盖Ⅱ(2-3105)压紧固定安装传感器轴承座Ⅱ(2-3102);所述传感器轴承座Ⅱ(2-3102)内通过圆锥滚子轴承Ⅱ(2-3103)转动支承安装加载六方套Ⅱ(2-3104),且加载六方套Ⅱ(2-3104)套体从轴承压盖Ⅱ(2-3105)盖体外侧伸出;所述加载六方套Ⅱ(2-3104)套体内同轴旋合适配安装从加载联板(2-3101)板体中心水平伸出的单耳丝杠(1-305)的外螺纹杆体;所述加载联板(2-3101)、力传感器(2-3106)和传感器轴承座Ⅱ(2-3102)轴向依次同轴固连。
6.根据权利要求4所述的间隔棒疲劳耐受加载试验装置,其特征在于:所述固定联板(1-304)板体分别固定套装两个前、后撑杆螺母(1-303);两根水平丝杠撑杆(1-302)分别穿过并旋合适配前、后撑杆螺母(1-303)将固定联板(1-304)与两根水平丝杠撑杆(1-302)固连。
7.根据权利要求1所述的间隔棒疲劳耐受加载试验装置,其特征在于:所述六分裂加载工装(9)具有中心对称的六分裂连接型叉(901),所述六分裂连接型叉(901)叉体分裂末端设有呈中心对称分布用于固连导线(7)的导线夹持沟槽(902);六分裂连接型叉(901)底部相邻且轴对称的一对六分裂连接型叉(901)叉体之间设有振动连板(903);六分裂连接型叉(901)中部水平共线且轴对称的一对共线六分裂连接型叉(901)叉体分别制有型叉扭转连接孔(904);所述振动连板(903)用于向所述六分裂加载工装(9)传递振动动力;所述型叉扭转连接孔(904)用于向所述六分裂加载工装(9)传递扭转动力。
8.根据权利要求1所述的间隔棒疲劳耐受加载试验装置,其特征在于:所述伺服垂直加载机构(3)具有垂直振动座(31),所述垂直振动座(31)具有的第一竖直板体水平固定安装振动伺服电机(32);所述垂直振动座(31)的第二竖直板体通过轴承组件Ⅰ(33)支承偏心轴Ⅰ(34)的转动安装;所述偏心轴Ⅰ(34)一端动力输入轴通过联轴套Ⅰ(35)和键Ⅰ同轴固连振动伺服电机(32)的动力输出轴;所述偏心轴Ⅰ(34)另一端通过轴承组件Ⅱ(36)转动连接竖直设置的振动联板(37)板体底端;竖直设置的振动联板(37)板体顶端通过轴承组件Ⅲ(39)和传动轴(38)转动连接六分裂加载工装(9)底部对称轴位置处设有的振动连板(903);其中六分裂加载工装(9)分别通过中心对称的六个导线夹持沟槽(902)和导线压板(9021)分别夹紧固连导线(7);所述振动伺服电机(32)通过偏心轴Ⅰ(34)、振动联板(37)、传动轴(38)的传动带动六分裂加载工装(9)对导线(7)执行振动动作。
9.根据权利要求1所述的间隔棒疲劳耐受加载试验装置,其特征在于:所述伺服扭转加载机构(4)具有扭转振动座(41);所述扭转振动座(41)具有的第一竖直板体水平固定安装扭转伺服电机(42);所述扭转振动座(41)具有的第二竖直板体通过轴承组件Ⅳ(43)转动支承安装偏心轴Ⅱ(44);所述扭转伺服电机(42)的动力输出轴连接减速机(45)的动力输入端;所述减速机(45)的动力输出轴通过联轴套Ⅱ(46)和键Ⅱ同轴固连偏心轴Ⅱ(44)一端的动力输入轴;所述偏心轴Ⅱ(44)另一端的动力输出轴通过轴承组件Ⅴ(47)转动连接第一扭转联板(48)底端,所述第一扭转联板(48)顶端通过轴承组件Ⅵ(49)和铰轴(491)转动连接等腰三角形状的第二扭转联板(50)板体底部等腰三角形的顶点;第二扭转联板(50)顶端等腰三角形的水平底边两个顶点分别通过两个水平扭转连接型叉(51)分别固连六分裂加载工装(9)中部水平一字型轴对称型叉扭转连接孔(904);所述第二扭转联板(50)顶部中间板体通过扭转轴(52)和轴承组件Ⅶ(53)转动连接扭转振动座(41)座体顶部的竖直板体;所述六分裂加载工装(9)分别通过中心对称的六个导线夹持沟槽(902)和导线压板(9021)分别夹紧固连导线(7);所述扭转伺服电机(42)通过偏心轴Ⅱ(44)、第一扭转联板(48)、第二扭转联板(50)、扭转连接型叉(51)的传动,扭转轴(52)的扭转支撑,带动六分裂加载工装(9)对导线(7)执行扭转动作。
10.根据权利要求9所述的间隔棒疲劳耐受加载试验装置,其特征在于:所述扭转振动座(41)具有的水平底座底部固连滑块垫板(4101);所述滑块垫板(4101)底部与水平线性导轨(4102)水平滑动适配;所述水平线性导轨(4102)水平方向两端分别安装导轨挡块(4103);前述滑块垫板(4101)水平两端分别通过水平轴对称安装的L型定位块(4104)夹紧滑块垫板(4101)水平两端以限制滑块垫板(4101)在线性导轨(4102)上的滑动位移;所述L型定位块(4104)的水平板体制有用于紧固调节L型定位块(4104)安装位置的条形孔(41041)。
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GR01 | Patent grant | ||
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