CN114878335A - 一种电缆抗拉强度试验装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及抗拉试验机械技术领域，具体涉及一种电缆抗拉强度试验装置，包括保持定位的下座、设于下座上方的上座，以及用于驱动上座沿竖直方向活动的驱动机构；所述上座和下座上均设有用于夹持电缆的夹具，所述上座和下座二者中，至少一个上设有用于检测电缆在拉伸过程中所受拉力的压力传感器；两所述夹具包括用于夹持电缆的夹紧面，两所述的夹具的夹紧面上均设有导电件，所述夹具在夹持电缆的状态下，所述电缆与导电件形成电性接触；其中两导电件相互串联至一电流检测单元上，通过所述电流检测单元对夹持在两夹具之间的电缆进行电流检测。本发明可以在拉伸过程中，通过电流检测单元，测得电在缆中流通的电流值。

Description

一种电缆抗拉强度试验装置

技术领域

本发明涉及抗拉试验机械技术领域，具体涉及一种电缆抗拉强度试验装置。

背景技术

电缆在制造过程中，通常需要对其进行抗拉强度试验，以测定电缆的拉伸率，主要试验方式为：首先在去皮的电缆上标记标距，并测定该标距的长度L1，然后将其装夹到拉力试验机上进行拉伸操作，直至将电缆拉断以形成两段电缆；然后将两拉断后的电缆断口处相对齐抵紧，重新测定标记的标距长度，得到新的标距长度L2，将L2减去L1后的差值再除以L1便得到拉伸率。

对于现有的这种拉力试验机其一般仅能测定电缆的拉伸率，而无法测定电缆在拉伸过程中其导电性能的变化，因此还有待改进。

发明内容

为了解决背景技术中提到的至少一个技术问题，本发明的目的在于提供一种电缆抗拉强度试验装置。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种电缆抗拉强度试验装置，包括保持定位的下座、设于下座上方的上座，以及用于驱动上座沿竖直方向活动的驱动机构；所述上座和下座上均设有用于夹持电缆的夹具，所述上座和下座二者中，至少一个上设有用于检测电缆在拉伸过程中所受拉力的压力传感器；两所述夹具包括用于夹持电缆的夹紧面，两所述的夹具的夹紧面上均设有导电件，所述夹具在夹持电缆的状态下，所述电缆与导电件形成电性接触；其中两导电件相互串联至一电流检测单元上，通过所述电流检测单元对夹持在两夹具之间的电缆进行电流检测。

较之现有技术，采用本方案的优点在于：

首先，在本方案中，本方案中通过设置电流检测单元，并在两夹具的夹紧面上设置与电流检测单元相串联的导电件，如此当电缆的两端被夹持在两夹具中时，电缆的两端会分别与两夹具中的导电件相接触，此时两夹具与装夹在两夹具之间的电缆相当于形成一个电性通路，如此在拉伸过程中，只需要启动电流检测单元，便可测得电在缆中流通的电流值。

其次，在本方案中，导电件是设置在夹具的夹紧面上的，因此夹具在夹紧线缆的过程中，会自然将电缆抵压到夹紧面上，实现与导电件的电性接触，换言之，在本方案中，夹具一来可以实现对电缆的装夹；二来，还能作为电缆与导电件电性接触的连接部件。

最后，本方案中，还设置有压力传感器，如此可以通过压力传感器来检测电缆在拉伸过程中所承受的拉力。

作为优选，位于所述下座上的夹具沿竖直方向活动穿设在下座上以形成浮动夹具，所述浮动夹具的外周上设有顶压件，所述压力传感器设于下座的底壁上且位于顶压件的正上方，当顶压件向上顶压压力传感器时，压力传感器输出相应的压力信号。

作为优选，所述浮动夹具的外周上还设有处于下座上部的止挡部，初始状态下，所述止挡部抵挡在下座上以使浮动夹具悬置在下座上，且在竖直方向，顶压件与压力传感器之间形成一段间距。

作为优选，还包括控制单元，所述控制单元被配置为，当压力传感器有压力信号输出时，所述控制单元控制电流检测单元启动；当压力传感器无压力信号输出时，控制单元控制电流检测单元关闭。

作为优选，还包括显示终端，所述显示终端与控制单元连接，所述压力传感器和电流检测单元将检测到的数据发送至控制单元，并由控制单元发送至显示终端进行显示。

作为优选，所述浮动夹具包括套筒和锁紧螺栓，所述套筒的部分内周壁构成所述夹紧面，所述套筒沿竖直方向活动穿设在下座上；所述锁紧螺栓螺纹连接在套筒周侧，包括抵紧端和帽端，其中所述抵紧端用于伸入套筒内抵紧电缆，所述帽端处于套筒外部以供旋转操作。

作为优选，所述下座上还设有限位部件，所述限位部件能够相对下座进行活动以在限位位置和避让位置间进行切换；在限位位置下，所述限位部件在锁紧螺栓的帽端相对侧形成避让，且限位部件至少部分处于顶压件与压力传感器之间以限制顶压件顶压到压力传感器；在避让位置下，所述限位部在顶压件和压力传感器之间形成避让，且限位部件至少部分处于锁紧螺栓的帽端相对侧以遮挡帽端。

作为优选，所述限位部件包括限位螺栓，所述下座上开设有竖直贯穿下座的螺孔，所述限位螺栓螺纹配合在螺孔中。

作为优选，所述限位螺栓包括上螺纹段、下螺纹段以及处于上螺纹段和下螺纹段之间的光杆段，其中所述上螺纹段和下螺纹段均与螺孔相适配，光杆段能够在螺孔中沿竖直方向滑动。

作为优选，所述下座上开设有沿竖直方向贯穿下座的通孔，所述套筒活动穿设在通孔中，所述通孔的孔壁与套筒的外周壁，其中一个上设有沿竖直方向设置的导槽，另一个上设有沿竖直方向设置的导条，所述导条滑动配合在导槽中。

本发明的其他优点和效果在具体实施方式部分进行具体阐述。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为固定夹具和浮动夹具的内部结构示意图（其中限位螺栓处于限位位置下）；

图3为浮动夹具处的放大图；

图4为浮动夹具与下座的拆分图；

图5为限位螺栓处于避让位置状态下的结构示意图；

图6为浮动夹具中套筒的径向截面图。

具体实施方式

下面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。

请参阅图1-图6所示，本实施例提供一种电缆抗拉强度试验装置，可用于检测电缆的拉伸率和电缆在拉伸过程中的导电性能变化，其中导电性能的变化主要由流经电缆的电流变化作为参照。

本装置包括龙门架1、下座12、上座11，以及驱动机构（图中未示出），下座12固定在龙门架1的下侧保持定位，上座11则位于下座12上方可基于龙门架1沿竖直方向活动，驱动机构则安装在龙门架1上用于驱动上座11上下活动，对于驱动机构可采用现有的丝杠伺服模组，或者液压系统均可，对于这种驱动机构在现有的拉力试验机上有大量的应用和公开，故在此不做过多的赘述。

如图1和图2所示，所述上座11和下座12上均设有用于夹持电缆的夹具，值得说明的是，两夹具在竖直方向上相对齐，使用时，上座11的夹具夹持电缆的上端部分，下座12上的夹具则夹持电缆下端部分；所述上座11和下座12二者中，至少一个上设有用于检测电缆在拉伸过程中所受拉力的压力传感器4，通过压力传感器4来检测拉伸过程中电缆所经受的拉力。

如图2和图6所述，两所述夹具包括用于夹持电缆的夹紧面，两所述的夹具的夹紧面上均设有导电件3，具体的，导电件3可以是铜片等导电材质，其固定嵌设在夹具的夹紧面上。

所述夹具在夹持电缆的状态下，所述电缆与导电件3形成电性接触，此时相当于，两导电件3与夹持在两夹具之间的电缆构成一个电性通路。

如图2所示，其中两导电件3相互串联至一电流检测单元5上，通过所述电流检测单元5对夹持在两夹具之间的电缆进行电流检测，这里的电流检测单元5包括电源和电流检测器，由电源进行供电，通过电流检测器检测流经电缆的电流；当然这里的电流检测单元5还可以是内置电源的电流检测器，在此不做具体的限定。如此在电缆在拉伸过程中，流经电缆的电流变被电流检测检测单元实时检测到。

如图1和图2所示，对于上座11上的夹具和下座12上的夹具，上座11上的夹具采用固定连接的方式固定在上座11上，以形成固定夹具22，而下座12上的夹具则可沿竖直方向活动穿设在下座12上，以形成浮动夹具21。

所述浮动夹具21包括套筒211和锁紧螺栓212，所述套筒211的部分内周壁构成所述夹紧面，所述锁紧螺栓212螺纹连接在套筒211周侧，包括抵紧端和帽端，帽端为内六角结构以供螺丝刀、起子等工具旋转操作；其中所述抵紧端用于伸入套筒211内抵紧电缆，所述帽端处于套筒211外部以供旋转操作；锁紧螺栓212位于导电件3的相对侧，使用时，将电缆穿入套筒211内，然后利用帽端旋转锁紧螺栓212，通过锁紧螺栓212的内端将电缆压紧在套筒211的内周壁（即夹紧面上）上与导电件3形成电性接触。

浮动夹具21中的套筒211则沿竖直方向活动穿设在下座12上；具体的：

结合图3和图4所示，所述下座12上开设有沿竖直方向贯穿下座12的通孔121，所述套筒211活动穿设在通孔121中，在套筒211的外周壁上设有竖直设置的导条2111，而在通孔121的孔壁上设有竖直设置的导槽122，导条2111在导槽122内竖直活动；如此在导条2111和导槽122的配合下，使得套筒211仅可在通孔121中进行轴向活动，而无法进行周向转动。导条2111位于止挡部7和顶压件6之间.

在其他的可选实施方式中，将导条2111设置在通孔121中，导槽122设置在套筒211的外周壁上也是可以的，在此不做具体的限定。

结合图2所示，所述浮动夹具21的外周上设有顶压件6，以使顶压件6随浮动夹具21一起活动，具体的，顶压件6呈环状结构同轴固定套筒211的外周壁上；所述压力传感器4设于下座12的底壁上且位于顶压件6的正上方，当顶压件6向上顶压压力传感器4时，压力传感器4输出相应的压力信号。

通过上述设置，当电缆被装夹在两夹具中后进行拉伸试验时，上座11带动固定夹具22向上移动，从而牵引电缆和浮动夹具21一起向上移动，当顶压件6向上移动抵触到压力传感器4时，压力传感器4阻碍顶压件6继续上升，进而限制浮动夹具21上升，此时随着上座11的继续向上移动，电缆便开始被拉伸，且顶压件6不断对压力传感器4施压，从而使压力传感器4检测拉伸过程中电缆所受的拉力。直至电缆被拉断，驱动机构停止驱动上座11上升，便可开始人工测算电缆的拉伸率。

所述浮动夹具21的外周上还设有处于下座12上部的止挡部7，初始状态下，即不对浮动夹具21施加外力的情况下，所述止挡部7抵挡在下座12上以使浮动夹具21悬置在下座12上，且在竖直方向，顶压件6与压力传感器4之间形成一段间距，如图2所示状态。

由于在实际操作时，如果由人手动启动或关闭电流检测单元5，如此在拉伸过程中，如果操作者忘记启动电流检测单元5，便无法通过电流检测单元5检测电缆拉伸过程中的电流变化，造成试验失败；而且如果在试验完成时，如果忘记关闭电流检测单元5，电流检测单元5便一直处于启动通电的状态，一来造成电能浪费，二来，在进行下一根电缆试验时，在装夹电缆时，由于电流检测单元5一直处于通电状态，从而在装夹过程中，一旦电缆分别与两导电片接触，电缆便会通电，此时进行装夹操作的人一旦误触电缆便会遭受电击，不利于操作者的安全。

基于此，本实施例做进一步的改进，本装置还包括与压力传感器4和电流检测单元5电连接的控制单元（图中未示出），由控制单元控制电流检测单元5的启闭，具体的，所述控制单元被配置为，当压力传感器4有压力信号输出时，所述控制单元控制电流检测单元5启动；当压力传感器4无压力信号输出时，控制单元控制电流检测单元5关闭。

通过上述设置，当启动驱动机构开始抬升上座11进行拉伸时，当顶压件6向上顶压到压力传感器4时，压力传感器4产生压力信号，并反馈给控制单元，控制单元收到信号后向电流检测单元5发出指令控制电流检测单元5启动，电流检测单元5开始进行电流检测；随着上座11的继续上升，最终电缆被拉断，此时浮动夹具21没有了电缆的牵引，在自身的重力下往下掉落，从而使得顶压件6下坠脱离压力传感器4，此时压力传感器4便无压力信号产生，进而控制单元控制电流检测单元5关闭。

由此可见，本装置无需人为去启动或关闭电流检测单元5，其可以随着电缆的拉伸过程自动实现电流检测单元5的启动或关闭。

另一方面，可以看出本实施例中压力传感器4其作用有两个，其一，可以检测电缆在拉伸过程中所承受的拉力；其二，作为电流检测装置启闭的检测件。

为了可以直观的显示电流检测装置所检测到的数据，以及压力传感器4所检测到的压力值，本实施例做进一步的改进，具体的，本装置还包括显示终端（图中未示出），所述显示终端与控制单元连接，所述压力传感器4和电流检测单元5将检测到的数据发送至控制单元，并由控制单元发送至显示终端进行显示。

其中，可以显示终端包括处理器，用于对电流检测单元5和压力传感器4所检测到的数据进行处理整合，以形成在电缆拉伸过程中，压力传感器4所检测到的压力值和电流检测单元5所检测到的电流值的关系曲线图，在曲线图中，横坐标和纵坐标分别为压力值和电流值。

由于浮动夹具21在初始状态下，顶压件6与压力传感器4是相分离的，从而实现电流检测单元5的关闭，但是如果在利用夹具装夹电缆的过程中，操作者不注意向上拉动电缆或者上抬浮动夹具21，可能会使浮动夹具21与压力传感器4发生顶压，此时电流检测单元5便会被接通，从而使得电缆通电，使得触碰到电缆的操作者同样会产生触电的危险，因此本实施例做进一步的改进：

结合图2和图3所示，所述下座12上还设有限位部件，所述限位部件能够相对下座12进行活动以在限位位置和避让位置间进行切换。

在限位位置下，如图2和图3所示状态，所述限位部件在锁紧螺栓212的帽端相对侧形成避让，这里的避让可以理解成限位部件不会在锁紧螺栓212的帽端形成遮挡，从而不至于干涉到操作者转动帽端；而且在限位位置下，限位部件至少部分处于顶压件6与压力传感器4之间以限制顶压件6顶压到压力传感器4；

在避让位置下，如图5所示状态，所述限位部在顶压件6和压力传感器4之间形成避让，即限位部件不会在顶压件6与压力传感器4之间形成阻挡作用，保证顶压件6可以正常向上顶触压力传感器4，且限位部件至少部分处于锁紧螺栓212的帽端相对侧以遮挡帽端。

作为一种具体的实施方式，结合图2-图5所示，所述限位部件包括限位螺栓8，所述下座12上开设有竖直贯穿下座12的螺孔123，所述限位螺栓8螺纹配合在螺孔123中；如此在限位位置下，限位螺栓8上端处于锁紧螺栓212的下方位置（如图2所示），从而不会在锁紧螺栓212的帽端相对侧形成遮挡，保证工具可以从帽端的相对侧对锁紧螺栓212进行转动；而且限位螺栓8的下端延伸至顶压件6与压力传感器4之间的位置对顶压件6上升进行阻挡；由此可见，想要转动锁紧螺栓212来夹紧电缆，必然需要将限位螺栓8拧至限位位置，否者限位螺栓8便会在锁紧螺栓212的相对侧形成遮挡，使得工具无法操作锁紧螺栓212的帽端；而限位螺栓8一旦进入限位位置，限位螺栓8的下端便会在顶压件6与压力传感器4之间形成阻挡，如此可以保证在装夹过程中，在限位螺栓8的下端阻挡下，顶压件6不会触碰到压力传感器4，进而防止电流检测单元5启动通电。

在装夹完成后，可以转动限位螺栓8，使限位螺栓8进入避让位置，此时，如图5所示，限位螺栓8的上端在帽端的相对侧形成阻挡，且限位螺栓8的下端缩回至螺孔123的下端附近或者收入螺孔123中，不至于干涉到顶压件6上升向上顶压压力传感器4。

由于限位螺栓8较长，如果将其周壁整体都设置成螺纹，在调整限位螺栓8时，需要不断的旋转限位螺栓8，才能使限位螺栓8上升或者下降，这样无疑会增加调整时间，因此本实施例做进一步的改进，具体的：

结合图4所示，所述限位螺栓8包括上螺纹段81、下螺纹段82以及处于上螺纹段81和下螺纹段82之间的光杆段83，其中所述上螺纹段81和下螺纹段82均与螺孔123相适配，即上螺纹段81和下螺纹段82均能与螺孔123螺纹连接；光杆段83的直径小于螺孔123的孔直径，保证光杆段83能够在螺孔123中沿竖直方向滑动。

如此在调整锁紧螺栓212位置时，比如需要使限位螺栓8进入限位位置时，此时可以将上螺纹段81拧入螺孔123中，而在避让位置时，则可将下螺纹段82拧入螺孔123中，整个过程中，只有在经过上螺纹段81或下螺纹段82位置时，锁紧螺栓212才需要拧转，而在光杆段83位置时，直接竖直推拉限位螺栓8即可，如此便可大大节省限位螺栓8的调整时间。

为了便于理解，本实施例以限位螺栓8由限位位置切换至避让位置为例进行具体说明：首先转动限位螺栓8，使上螺纹段81向上从螺孔123上方脱出，此时光杆段83便进入螺孔123中，此时便可直接向上抽拉限位螺栓8直至下螺纹段82移动到螺孔123位置，然后继续转动限位螺栓8使下螺纹段82螺纹连接到螺孔123中，在此过程中限位螺栓8继续上升，直至限位螺栓8的下端收入螺孔123内便可停止转动，完成切换。

对于固定夹具22（即安装在上座上的夹具）的结构与浮动夹具21的结构相同，如图2所示包括套筒221和锁紧螺栓222，其夹持原理和结构与浮动夹具相同，也是通过锁紧螺栓配合套筒实现电缆的夹持的，前文已对浮动夹具的夹持原理进行具体阐述，故在此不再对固定夹具的结构做过多的赘述；固定夹具22与浮动夹具21的区别在于，在固定夹具22中，套筒221是固定在上座11上的。

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。

Claims (10)

1.一种电缆抗拉强度试验装置，包括保持定位的下座、设于下座上方的上座，以及用于驱动上座沿竖直方向活动的驱动机构；所述上座和下座上均设有用于夹持电缆的夹具，其特征在于，所述上座和下座二者中，至少一个上设有用于检测电缆在拉伸过程中所受拉力的压力传感器；两所述夹具均包括用于夹持电缆的夹紧面，两所述的夹具的夹紧面上均设有导电件，所述夹具在夹持电缆的状态下，所述电缆与导电件形成电性接触；其中两导电件相互串联至一电流检测单元上，通过所述电流检测单元对夹持在两夹具之间的电缆进行电流检测。

2.根据权利要求1所述的一种电缆抗拉强度试验装置，其特征在于，位于所述下座上的夹具沿竖直方向活动穿设在下座上以形成浮动夹具，所述浮动夹具的外周上设有顶压件，所述压力传感器设于下座的底壁上且位于顶压件的正上方，当顶压件向上顶压压力传感器时，压力传感器输出相应的压力信号。

3.根据权利要求2所述的一种电缆抗拉强度试验装置，其特征在于，所述浮动夹具的外周上还设有处于下座上部的止挡部，初始状态下，所述止挡部抵挡在下座上以使浮动夹具悬置在下座上，且在竖直方向，顶压件与压力传感器之间形成一段间距。

4.根据权利要求2或3所述的一种电缆抗拉强度试验装置，其特征在于，还包括控制单元，所述控制单元被配置为，当压力传感器有压力信号输出时，所述控制单元控制电流检测单元启动；当压力传感器无压力信号输出时，控制单元控制电流检测单元关闭。

5.根据权利要求4所述的一种电缆抗拉强度试验装置，其特征在于，还包括显示终端，所述显示终端与控制单元连接，所述压力传感器和电流检测单元将检测到的数据发送至控制单元，并由控制单元发送至显示终端进行显示。

6.根据权利要求4所述的一种电缆抗拉强度试验装置，其特征在于，所述浮动夹具包括套筒和锁紧螺栓，所述套筒的部分内周壁构成所述夹紧面，所述套筒沿竖直方向活动穿设在下座上；所述锁紧螺栓螺纹连接在套筒周侧，包括抵紧端和帽端，其中所述抵紧端用于伸入套筒内抵紧电缆，所述帽端处于套筒外部以供旋转操作。

7.根据权利要求6所述的一种电缆抗拉强度试验装置，其特征在于，所述下座上还设有限位部件，所述限位部件能够相对下座进行活动以在限位位置和避让位置间进行切换；在限位位置下，所述限位部件在锁紧螺栓的帽端相对侧形成避让，且限位部件至少部分处于顶压件与压力传感器之间以限制顶压件顶压到压力传感器；在避让位置下，所述限位部在顶压件和压力传感器之间形成避让，且限位部件至少部分处于锁紧螺栓的帽端相对侧以遮挡帽端。

8.根据权利要求7所述的一种电缆抗拉强度试验装置，其特征在于，所述限位部件包括限位螺栓，所述下座上开设有竖直贯穿下座的螺孔，所述限位螺栓螺纹配合在螺孔中。

9.根据权利要求8所述的一种电缆抗拉强度试验装置，其特征在于，所述限位螺栓包括上螺纹段、下螺纹段以及处于上螺纹段和下螺纹段之间的光杆段，其中所述上螺纹段和下螺纹段均与螺孔相适配，光杆段能够在螺孔中沿竖直方向滑动。

10.根据权利要求6所述的一种电缆抗拉强度试验装置，其特征在于，所述下座上开设有沿竖直方向贯穿下座的通孔，所述套筒活动穿设在通孔中，所述通孔的孔壁与套筒的外周壁，其中一个上设有沿竖直方向设置的导槽，另一个上设有沿竖直方向设置的导条，所述导条滑动配合在导槽中。

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