CN115524444A - 电缆复合材料燃烧试验装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了电缆复合材料燃烧试验装置，属于线缆性能检测技术领域，包括底座，底座上端前侧设有火枪，底座上端设有框架，框架左右两端均开设有环槽，环槽内部设有环块，环块一端设有固定杆，滑槽A内部设有滑块A，固定杆下端贯穿设有丝杆，滑块A左端设有撑杆。本发明通过设置的电缆夹具在将电缆夹紧后通过转动丝杆能够在滑块A、滑槽A、撑杆、滑动杆、导杆A的作用下使得电缆被拉紧进而能够模拟电缆在自然界中处于拉紧状态表面复合材料层密度发生变化后的情况，使得检测结果更加准确。

Description

电缆复合材料燃烧试验装置

技术领域

本发明涉及线缆性能检测技术领域，更具体地说，涉及电缆复合材料燃烧试验装置。

背景技术

为了保证电缆在使用时的安全，需要对电缆进行检测试验，电缆的检测中需要对电缆进行燃烧测试。现有技术中公开号为CN105929105A的专利文献提供一种电缆倾斜燃烧试验装置，该装置通过设置的调节杆、横杆等结构能够使得电缆倾斜，从而实现不同倾斜角度的电缆的燃烧试验，同时传统的燃烧试验是将线缆放在燃烧架上对其进行灼烧，虽然这些装置能够有效地对线缆进行燃烧检测，但仍存在一下问题：这些装置在使用时不能够将线缆拉紧，从而不能模拟线缆在自然环境中处于拉紧状态的情况，进而不能够检测其外部的复合材料在受力、密度等发生变化后的燃烧数据，检测效果较差，检测数据不准确。此外，虽然专利技术CN110320314A中在托盘上安装三角刮板，通过托盘向上运动能够有效刮除电缆燃烧溅射到箱体内壁上的污渍，并收集到托盘中，实际上电缆夹上的粘附的燃烧污渍明显多于箱体内壁上的，尤其在做倾斜燃烧的试验时更为突出，且清理难度较大。鉴于此，我们提出电缆复合材料燃烧试验装置。

发明内容

1.要解决的技术问题

本发明的目的在于提供电缆复合材料燃烧试验装置，可使电缆得到拉伸，能够获得检测电缆外部的复合材料在受力、密度等发生变化后的燃烧数据，以解决上述背景技术中提出的问题。

2.技术方案

电缆复合材料燃烧试验装置，包括底座，所述底座上端设有火枪，所述底座上端设有框架，所述框架相对两端均开设有环槽，所述环槽内部转动设有环块，所述环块一端固设有固定杆，所述固定杆一端固设有导杆A，所述导杆A外部滑动套设有滑动杆，所述滑动杆上端设有电缆夹具，所述固定杆一端开设有滑槽A，所述滑槽A内部滑动设有滑块A，所述滑块A一端设有撑杆，所述撑杆初始端与滑块A一端转动连接，所述撑杆末端与滑动杆下端转动连接。

所述环块与环槽滑动连接，其中一个所述环块外壁固设有多个啮合齿，所述框架一端设有驱动装置A，所述驱动装置A一端连接固定有齿轮，所述齿轮通过啮合齿与环块啮合传动。

优选的，所述固定杆一端贯穿设有丝杆，所述丝杆与滑块A螺纹连接，所述滑动杆上端开设有插槽，所述电缆夹具下端设有插块，所述插块与插槽插接配合。

所述框架一端设有驱动装置B，所述驱动装置B一端连接固定有往复螺纹杆A，所述框架内壁设有多个滑轨，所述滑轨内部滑动设有滑块B，两个相邻的所述滑块B之间连接固定有连接杆，所述连接杆内壁与往复螺纹杆A外壁滑动接触。

所述框架内壁设有多个弯钩，所述弯钩外壁活动套设有刮环，所述刮环一端转动连接有导杆B，所述导杆B贯穿滑块B并与其滑动接触，所述刮环内壁与弯钩外壁滑动接触。

所述框架内壁设有横杆，所述横杆中部开设有滑槽B，所述滑槽B内部滑动设有滑块C，所述滑块C一端设有刮板，所述滑块C一侧设有喷头。

优选的，所述滑块C一端开设有活动槽，所述活动槽内部设有磁铁，所述活动槽内部滑动设有刮板，所述刮板一端与磁铁磁性连接。

所述横杆一侧设有驱动装置C，所述驱动装置C一端连接固定有往复螺纹杆B，所述滑块C内壁与往复螺纹杆B外壁滑动接触，所述横杆一端设有多个风口，所述横杆内部开设有空腔。

所述底座上端设有灭火器，所述灭火器与喷头连接，所述底座上端设有水箱，所述水箱一侧设有气泵，所述气泵输入端通过管道与空腔内部连通，所述气泵末端通过管道与水箱内部连通，所述框架内壁两侧设有多个挡环，所述挡环一端设有连接绳。

所述横杆与框架相对两端转动连接，所述框架其中一端为可伸缩调节结构，且所述框架其中一端与底座一端滑动连接，所述连接杆至少一端滑动连接在框架内壁，所述滑轨和弯钩均与框架内壁滑动连接，所述弯钩与滑轨之间的相对位置不变。

3.有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

(1)本发明通过设置的电缆夹具在将电缆夹紧后通过转动丝杆能够在滑块A、滑槽A、撑杆、滑动杆、导杆A的作用下使得电缆被拉紧进而能够模拟电缆在自然界中处于拉紧状态表面复合材料层密度发生变化后的情况，使得检测结果更加准确，通过设置的插块与插槽能够便于工作人员根据线缆尺寸合理更换电缆夹具。

(2)本发明通过设置的齿轮在转动后能够使得环块转动进而能够通过固定杆、导杆、滑动杆使得电缆夹具和电缆转动使得电缆在被燃烧时受热更加均匀，从而使得检测数据更加准确。

(3)本发明通过设置的水箱能够有效防止滴落物在滴落后影响周围环境，并且能够防止滴落物滴落时仍处于燃烧状态造成不必要的安全隐患，同时在气泵的作用下能够对燃烧时所产生的气体进行过滤。

(4)本发明通过设置的挡环在检测不防火电缆时防止其表面复合材料层在被点燃向两侧蔓延造成不必要的安全隐患，在检测完成之前保证火焰燃烧范围处于安全范围内。

(5)本发明通过设置的刮板能够在移动后将电缆表面的碳化层刮除，便于工作人员观察线缆表面的变化情况，同时通过设置的喷头能够在检测后将火焰快速灭掉。

(6)本发明通过设置的刮环在驱动装置B工作时能够移动从而将熔化的复合材料从弯钩上刮除，同时能够使粘在弯钩上的电缆与弯钩脱离，便于工作人员将电缆从该装置上取下。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的环槽部分结构示意图；

图3为本发明的弯钩部分结构示意图；

图4为本发明的往复螺纹杆B部分结构示意图；

图5为本发明的活动槽部分结构示意图；

图中标号说明：1、底座；2、火枪；3、框架；4、环槽；5、环块；6、固定杆；7、导杆A；8、滑动杆；9、电缆夹具；10、滑槽A；11、滑块A；12、丝杆；13、撑杆；14、啮合齿；15、驱动装置A；16、齿轮；17、插槽；18、插块；19、驱动装置B；20、往复螺纹杆A；21、滑轨；22、滑块B；23、连接杆；24、弯钩；25、刮环；26、导杆B；27、横杆；28、滑槽B；29、滑块C；30、活动槽；31、磁铁；32、刮板；33、喷头；34、驱动装置C；35、往复螺纹杆B；36、风口；37、空腔；38、灭火器；39、水箱；40、气泵；41、挡环；42、连接绳。

具体实施方式

请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：

电缆复合材料燃烧试验装置，包括底座1，如图1所示，底座1上端前侧设有火枪2，底座1上端设有框架3，框架3左右两端均开设有环槽4，环槽4内部设有环块5，环块5一端固设有固定杆6，固定杆6左端上侧固设有导杆A7，导杆A7外部套设有滑动杆8，滑动杆8上端设有电缆夹具9，参见图2，固定杆6左端开设有滑槽A10，滑槽A10内部设有滑块A11，固定杆6下端贯穿设有丝杆12，滑块A11左端设有撑杆13，撑杆13初始端与滑块A11一端转动连接，撑杆13末端与滑动杆8下端转动连接。

在这种技术方案中，将电缆穿过框架3两端的环块5，并利用电缆夹具9将电缆两侧夹紧，随后转动丝杆12使得滑块A11向上移动，由于撑杆13两端分别与滑块A11和滑动杆8转动连接，即可通过撑杆13带动滑动杆8沿着导杆A7向两侧移动，使得电缆被拉紧，然后将燃烧检测仪上的夹具与电缆两端连接，并将火枪2与外部控制机构连接，利用火枪2喷火对电缆中部进行燃烧，在燃烧过程中观察并记录燃烧检测仪上的数据，即可完成燃烧试验。通过拉紧电缆，能够模拟电缆在自然界中处于拉紧状态表面复合材料层受力、密度发生变化后的情况，使得检测结果更为准确。

具体的，环块5与环槽4滑动连接，其中一个环块5外壁固设有多个啮合齿14，框架3上端设有驱动装置A15，驱动装置A15末端设有齿轮16，齿轮16通过啮合齿14与环块5啮合传动。

在这种技术方案中，控制驱动装置A15转动，通过齿轮16与啮合齿14配合带动环块5在环槽4内转动，从而使得固定杆6、导杆、滑动杆8及电缆夹具9和被固定的电缆转动，从而使得电缆燃烧时受热更加均匀，从而使得检测数据更加准确。

需要说明的是，在电缆转动时，沿径向设置的丝杠12不易发生自转，不需额外设置用于固定丝杠12位置的固定结构，以避免出现丝杠12发生转动而改变电缆张紧程度，进而使得获得的实验数据不准确的现象。

进一步的，如图2所示，滑块A11与滑槽A10滑动连接，丝杆12与滑块A11螺纹连接，滑动杆8与导杆A7滑动接触，滑动杆8上端开设有插槽17，电缆夹具9下端设有插块18，插块18与插槽17插接配合。

在这种技术方案中，通过设置的滑块A11在移动后能够通过撑杆13和滑动杆8使得电缆夹具9移动，从而能够将电缆拉紧，通过设置的插块18与插槽17的插接配合，能够便于工作人员根据线缆尺寸合理更换电缆夹具9。

更进一步的，如图3所示，框架3后端下侧设有驱动装置B19，驱动装置B19末端设有往复螺纹杆A20，框架3内壁后端设有多个滑轨21，滑轨21内部设有滑块B22，滑块B22与滑轨21滑动连接，两个相邻的滑块B22中部设有连接杆23，连接杆23内壁与往复螺纹杆A20外壁滑动接触。

在这种技术方案中，通过驱动装置B19带动往复螺纹杆A20转动，进而带动连接杆23在往复螺纹杆A20上滑动，可将滑轨21与框架3连接固定，以确保通过连接杆23能够带动多个滑块B22在对应的滑轨21之中同步滑动。通过设置的滑块B22与连接杆23在驱动装置B19和往复螺纹杆A20的作用下使得导杆B26移动。

在上述技术方案的基础上，参见图3，框架3内壁后端设有多个弯钩24，弯钩24外壁套设有刮环25，刮环25下端转动连接有导杆B26，导杆B26贯穿滑块B22并与其滑动接触，刮环25内壁与弯钩24外壁滑动接触。

在检测后将燃烧检测仪与电缆断开连接并控制驱动装置B19使得往复螺纹杆A20转动，往复螺纹杆A20转动能够使得连接杆23往复移动，从而使得滑块B22在滑轨21内部滑动，滑块B22滑动后能够带动导杆B26移动，从而使得刮环25移动，刮环25在弯钩24外壁的作用下，推动导杆B26在滑块B22内部上下滑动，以配合弯钩24弧面变化，使得刮环25能够沿着弯钩24弧面移动进行清理，通过设置的刮环25能够将弯钩24上粘附的熔化的复合材料清除，避免熔化的复合材料粘在弯钩24上难以清理，并避免在检测其他电缆时复合材料再次熔化粘在其他电缆上。

在上述技术方案的基础上，导杆B26底端外侧套设有弹簧，弹簧两端分别与导杆B26底端和滑轨21底部连接固定。

结合图3来看，刮环25位于弯钩24两侧时，导杆B26处于高位，对弹簧的拉伸作用较小，当刮环25从一侧沿弯钩24向圆弧低位运动过程中，导杆B26在滑块B22内部向下运动，导杆B26对弹簧进行逐渐拉伸，刮环25在弹簧的拉伸作用下更加贴合弯钩24表面，当导杆B26运动到最低位时，弹簧的拉伸效果最大，刮环25最为贴合弯钩24表面且刮环25与弯钩24表面的相互作用力最大。考虑到电缆复合材料燃烧时主要粘附在弯钩24低位处表面，刮环25在整个运动过程中，其与弯钩24表面的作用力时刻变化，并在弯钩24圆弧最低位处最大，使得刮环25对不同位置处的刮除作用力度不同，在低位的刮除力度大于高位，提高弯钩24表面的清除效果。

通过设置的滑块C29在滑槽B28内移动能够带动刮板32移动，进而将电缆表面的碳化层刮除，便于观察，通过设置的水箱39能够将滴落物接住，避免其掉落污染环境和避免其掉落后继续燃烧产生安全隐患，通过设置的刮环25能够将弯钩24上粘附的复合物清除，避免在下次燃烧时复合物再次融化粘在其他电缆表面。

在有的技术方案中，如图4所示，框架3内壁上侧设有横杆27，横杆27中部开设有滑槽B28，滑槽B28内部设有滑块C29，滑块C29一端设有刮板32，滑块C29下端一侧设有喷头33。

通过设置的滑块C29能够在移动时使得刮板32移动，进而能够将防火电缆外部的碳化层刮掉，便于工作人员观察其表面的变化。

进一步的，如图5所示，滑块C29下端开设有活动槽30，活动槽30内部设有磁铁31，活动槽30内部设有刮板32，刮板32上端与磁铁31磁性连接。

在这种技术方案中，在对不防火电缆进行燃烧检测时，推动刮板32将刮板32与磁铁31磁性连接，从而固定在滑块C29内部，使刮板32与电缆表面脱离，提高装置的适用范围。此外，为了提高刮板32刮除工作的稳定性，在活动槽30内部与刮板32之间设有弹簧，使得做防火电缆燃烧检测时，刮板32不会完全滑入活动槽30内部。

在有的技术方案中，横杆27上端一侧设有驱动装置C34，驱动装置C34末端设有往复螺纹杆B35，滑块C29内壁与往复螺纹杆B35外壁滑动接触，横杆27下端设有多个风口36，横杆27内部开设有空腔37。

在对防火电缆进行燃烧检测时，控制驱动装置C34带动往复螺纹杆B35转动，从而使滑块C29在滑槽B28内往复移动，通过设置的空腔37和风口36在气泵40的作用下能够将燃烧时散发出的气体输送至水箱39内通过水箱39内的水对空气进行净化。

进一步的，底座1上端后侧设有灭火器38，灭火器38与喷头33连接，底座1上端中部设有水箱39，水箱39一侧设有气泵40，气泵40输入端通过管道与空腔37内部连通，气泵40末端通过管道与水箱39内部连通，框架3内壁两侧设有多个挡环41，挡环41一端设有连接绳42。

通过设置的挡环41能够避免火焰一直向两侧蔓延造成危险，通过设置的水箱39能够有效地将滴落物接住，避免滴落物地落后凝结在该装置上，同时能够避免滴落物滴落后继续燃烧造成安全隐患，当然，水箱39内部可以依据需求放置不同溶液，如可以吸收复合材料燃烧后产生的有害气体的溶液。

为进一步燃烧试验检测的全面及多样化，使装置能够完成电缆倾斜角度的燃烧试验，对框架3和横杆27做了进一步的改进：

横杆27与框架3相对两端转动连接，框架3其中一端为可伸缩调节结构并与底座1一端滑动连接，连接杆23至少一端滑动连接在框架3内壁，滑轨21和弯钩24均与框架3内壁滑动连接。

在这种技术方案中，通过调节框架3一端的高度，即可带动横杆27一端跟随升降调节，同时通过连接杆23与框架3内壁的滑动配合，可以带动连接杆23及滑轨21进行升降调节，弯钩24与滑轨21之间的相对位置不变，使得弯钩24同样能够进行升降调节，使刮板32的运动轨迹依旧与电缆平行，使得装置能够用于倾斜角度的燃烧试验。

该装置使用时，包括以下步骤：

S1、将该装置放在指定地点后，将电缆放在弯钩24上之后根据线缆的粗细将合适的挡环41套在线缆两侧，并且利用电缆夹具9将电缆两侧夹紧并且转动丝杆12使得滑块A11移动，进而通过撑杆13带动滑动杆8沿着导杆A7移动，使得电缆被拉紧，然后将燃烧检测仪上的夹具与电缆两端连接；

S2、将火枪2与外部控制机构连接，利用火枪2喷火对电缆中部进行燃烧，在燃烧过程中观察燃烧检测仪上的数据，控制驱动装置A15在转动时通过齿轮16与啮合齿14配合使得环块5在环槽4内转动，从而使得固定杆6、导杆、滑动杆8及电缆夹具9和被固定的电缆转动；

S3、将气泵40与外部控制机构连接能够通过管道从空腔37内抽取空气，此时空气能够从风口36内进入空腔37并通过管道进入水箱39内，利用水箱39内的水对抽取的空气进行过滤；

S4、在对防火电缆进行燃烧检测时控制驱动装置C34能够带动往复螺纹杆B35转动，从而使滑块C29在滑槽B28内往复移动，滑块C29移动时能够带动刮板32将电缆外壁的碳化层刮除，便于时刻观察电缆外部复合材料层的变化，在对不防火电缆进行燃烧检测时推动刮板32将刮板32与磁铁31磁性连接，从而固定在滑块C29内部，使刮板32与电缆表面脱离；

S5、在检测不防火电缆时电缆外部的复合层会产生滴落物并滴落到水箱39内凝固，其中在检测后将燃烧检测仪与电缆断开连接并控制驱动装置B19使得往复螺纹杆A20转动，往复螺纹杆A20转动能够使得连接杆23往复移动，从而使得滑块B22在滑轨21内部滑动，滑块B22滑动后能够带动导杆B26移动，从而使得刮环25移动，刮环25移动后能够对弯钩24外壁进行清理，避免熔化的复合材料粘在弯钩24上难以清理。

通过设置电缆夹具9能够在移动后使得电缆被拉紧从而能够在电缆表面受力、密度发生变化后对其进行检测，通过设置的气泵40能够将燃烧时产生的气体吸收并输入至水箱39内，从而对气体进行净化，通过设置的滑块C29在滑槽B28内移动能够带动刮板32移动，进而将电缆表面的碳化层刮除，便于观察，通过设置的水箱39能够将滴落物接住，避免其掉落污染环境和避免其掉落后继续燃烧产生安全隐患，通过设置的刮环25能够将弯钩24上粘附的复合物清除，避免在下次燃烧时复合物再次融化粘在其他电缆表面。

Claims (10)

1.电缆复合材料燃烧试验装置，包括底座，其特征在于：所述底座上端设有火枪，所述底座上端设有框架，所述框架相对两端均开设有环槽，所述环槽内部转动设有环块，所述环块一端固设有固定杆，所述固定杆一端固设有导杆A，所述导杆A外部滑动套设有滑动杆，所述滑动杆上端设有电缆夹具，所述固定杆一端开设有滑槽A，所述滑槽A内部滑动设有滑块A，所述滑块A一端设有撑杆，所述撑杆初始端与滑块A一端转动连接，所述撑杆末端与滑动杆下端转动连接。

2.根据权利要求1所述的电缆复合材料燃烧试验装置，其特征在于：所述环块与环槽滑动连接，其中一个所述环块外壁固设有多个啮合齿，所述框架一端设有驱动装置A，所述驱动装置A一端连接固定有齿轮，所述齿轮通过啮合齿与环块啮合传动。

3.根据权利要求1所述的电缆复合材料燃烧试验装置，其特征在于：所述固定杆一端贯穿设有丝杆，所述丝杆与滑块A螺纹连接，所述滑动杆上端开设有插槽，所述电缆夹具下端设有插块，所述插块与插槽插接配合。

4.根据权利要求1所述的电缆复合材料燃烧试验装置，其特征在于：所述框架一端设有驱动装置B，所述驱动装置B一端连接固定有往复螺纹杆A，所述框架内壁设有多个滑轨，所述滑轨内部滑动设有滑块B，两个相邻的所述滑块B之间连接固定有连接杆，所述连接杆内壁与往复螺纹杆A外壁滑动接触。

5.根据权利要求4所述的电缆复合材料燃烧试验装置，其特征在于：所述框架内壁设有多个弯钩，所述弯钩外壁活动套设有刮环，所述刮环一端转动连接有导杆B，所述导杆B贯穿滑块B并与其滑动接触，所述刮环内壁与弯钩外壁滑动接触。

6.根据权利要求1所述的电缆复合材料燃烧试验装置，其特征在于：所述框架内壁设有横杆，所述横杆中部开设有滑槽B，所述滑槽B内部滑动设有滑块C，所述滑块C一端设有刮板，所述滑块C一侧设有喷头。

7.根据权利要求6所述的电缆复合材料燃烧试验装置，其特征在于：所述滑块C一端开设有活动槽，所述活动槽内部设有磁铁，所述活动槽内部滑动设有刮板，所述刮板一端与磁铁磁性连接。

8.根据权利要求6所述的电缆复合材料燃烧试验装置，其特征在于：所述横杆一侧设有驱动装置C，所述驱动装置C一端连接固定有往复螺纹杆B，所述滑块C内壁与往复螺纹杆B外壁滑动接触，所述横杆一端设有多个风口，所述横杆内部开设有空腔。

9.根据权利要求1所述的电缆复合材料燃烧试验装置，其特征在于：所述底座上端设有灭火器，所述灭火器与喷头连接，所述底座上端设有水箱，所述水箱一侧设有气泵，所述气泵输入端通过管道与空腔内部连通，所述气泵末端通过管道与水箱内部连通，所述框架内壁两侧设有多个挡环，所述挡环一端设有连接绳。

10.根据权利要求6所述的电缆复合材料燃烧试验装置，其特征在于：所述横杆与框架相对两端转动连接，所述框架其中一端为可伸缩调节结构，且所述框架其中一端与底座一端滑动连接；

所述连接杆至少一端滑动连接在框架内壁，所述滑轨和弯钩均与框架内壁滑动连接，所述弯钩与滑轨之间的相对位置不变。

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