CN116754393A - 一种大型支柱绝缘子弯扭复合试验机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种大型支柱绝缘子弯扭复合试验机，其包括钢结构机架、旋转工作台、加载框架和提升驱动机构。旋转工作台固设在钢结构机架的下部，并位于钢结构机架的两个侧支架之间；加载框架设于钢结构机架的两个侧支架之间，且能够沿钢结构机架上下移动；提升驱动机构用于驱动加载框架上下移动；其中，加载框架包括框架主体和加载横梁，加载横梁可在框架主体上沿水平方向和竖直方向移动，加载横梁上设置有弯扭检测元件。该试验机的旋转工作台和加载横梁能够对绝缘子试件固定，通过旋转工作台对试件旋转进行扭转试验，通过加载横梁对试件弯曲进行弯曲试验，通过加载横梁上的弯扭检测元件测量弯曲、扭转试验时的加载力，其操作方便、省时省力。

Description

一种大型支柱绝缘子弯扭复合试验机

技术领域

本发明涉及绝缘子试验机技术领域，更具体地，涉及一种大型支柱绝缘子弯扭复合试验机。

背景技术

绝缘子作为高低压输变工程中的绝缘控件，对其强度、环境和电负荷条件下的性能有严格的要求；绝缘子性能的好坏，关乎整个变电站及输变电线路的使用与运行寿命。绝缘子不应该由于环境和电负荷条件发生变化导致的各种机电应力而失效，否则绝缘子就不会产生重大的作用，就会损害整条线路的使用和运行寿命。因此，绝缘子的机械试验是其型式试验中最重要的一项内容，主要用于证实试验条件下绝缘子的机械强度。

目前，现有的绝缘子试验机仅能做弯曲试验或者扭转试验之一，对绝缘子进行试验时需要将绝缘子试件在不同类型的试验机上进行拆卸更换，从而进行不同的试验，这样导致绝缘子试验耗时耗力，操作不便。并且，现有的绝缘子试验机仅能对小型的支柱绝缘子进行弯曲或扭转试验，而对于大型支柱绝缘子来说，由于其高度和直径较大，重量较重，现有的绝缘子试验机无法进行模拟大型支柱绝缘子试件工作状态或按照国家检定标准进行的弯曲、扭转试验。同时，在对大型支柱绝缘子进行弯扭试验时，拆卸更换试件会耗费更多的人力时间，劳动强度大，试验成本高，且操作更加不便。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种大型支柱绝缘子弯扭复合试验机，旨在解决现有技术中存在的问题。

根据本发明，提供一种大型支柱绝缘子弯扭复合试验机，其包括：钢结构机架、旋转工作台、加载框架和提升驱动机构；

所述钢结构机架为门式框架结构，其包括间隔设置的两个侧支架、以及固定连接于两个所述侧支架顶部的上盖板；

所述旋转工作台固设在所述钢结构机架的下部，并位于两个所述侧支架之间；

所述加载框架设于所述钢结构机架的两个侧支架之间，且所述加载框架能够沿所述钢结构机架上下移动；

所述提升驱动机构设置在所述钢结构机架的顶部，用于驱动所述加载框架上下移动；

其中，所述加载框架包括框架主体和加载横梁，所述加载横梁可在所述框架主体上沿水平方向和竖直方向移动，所述加载横梁上设置有弯扭检测元件。

优选地，所述旋转工作台包括工作盘、底座、旋转驱动机构以及回转支承轴承；

所述底座固定连接于所述钢结构机架的下部，所述回转支承轴承的内圈固定连接于所述底座上，所述工作盘连接于所述回转支承轴承的外圈；

所述旋转驱动机构固定连接于所述底座上，所述旋转驱动机构的驱动端与所述回转支承轴承的外圈传动连接。

优选地，所述旋转工作台还包括多个夹紧油缸；

多个所述夹紧油缸设于所述底座上，且多个所述夹紧油缸均匀分布在所述工作盘的外侧；

所述工作盘的外侧开设有环形的夹持凹槽，各所述夹紧油缸的伸缩杆的前端分别设置有夹持块，当所述夹紧油缸的伸缩杆伸出时，所述夹持块抵接在所述夹持凹槽中，以对所述工作盘进行夹紧固定。

优选地，所述回转支承轴承的外圈设有轮齿，所述旋转驱动机构的输出端设有驱动齿轮，所述驱动齿轮与所述回转支承轴承外圈的轮齿啮合传动。

优选地，所述框架主体包括左侧框架、右侧框架、前框架和后框架，所述左侧框架与右侧框架平行且间隔设置，所述左侧框架和右侧框架的前端通过所述前框架相连接，所述左侧框架和右侧框架的后端通过所述后框架相连接；

所述加载横梁的两端分别设置有一个移动框架，两个所述移动框架分别可水平滑动地设置在所述左侧框架和右侧框架上，所述加载横梁的两端分别可上下滑动地设置在两个所述移动框架上；

两个所述移动框架与所述框架主体之间分别通过第一滚珠丝杠传动机构传动连接，所述加载横梁与两个所述移动框架之间分别通过第二滚珠丝杠传动机构传动连接。

优选地，两个所述第一滚珠丝杠传动机构之间通过第一同步传动机构相连接；所述第一同步传动机构包括第一伺服电机、第一减速机、两个第一传动杆以及两个第一直角轴减速机；所述第一伺服电机的动力输出端与所述第一减速机的动力输入端相连接，所述第一减速机的两个动力输出端分别与两个所述第一传动杆的第一端相连接，两个所述第一传动杆的第二端分别与两个所述第一直角轴减速机的动力输入端相连接，两个所述第一直角轴减速机的动力输出端分别与两个所述第一滚珠丝杠传动机构的动力输入端相连接；

两个所述第二滚珠丝杠传动机构之间通过第二同步传动机构相连接；所述第二同步传动机构包括第二伺服电机、第二减速机、两个第二传动杆以及两个第二直角轴减速机；所述第二伺服电机的动力输出端与所述第二减速机的动力输入端相连接，所述第二减速机的两个动力输出端分别与两个所述第二传动杆的第一端相连接，两个所述第二传动杆的第二端分别与两个所述第二直角轴减速机的动力输入端相连接，两个所述第二直角轴减速机的动力输出端分别与两个所述第二滚珠丝杠传动机构的动力输入端相连接。

优选地，两个所述侧支架的内侧分别设置有导向柱，所述加载框架的两侧分别设置有与所述导向柱相对应的导向轮组，所述导向轮组包括两个间隔设置的侧导向轮以及两个同轴设置的内导向轮，两个所述侧导向轮分别滚动设置在所述导向柱的前后两个侧面上，两个所述内导向轮滚动设置在所述导向柱的内侧面上。

优选地，两个所述侧支架的内侧还分别设置有锁紧立板，所述加载框架的两侧分别设置有与所述锁紧立板相对应的锁紧油缸组，所述锁紧油缸组包括两个相对设置的锁紧油缸，两个所述锁紧油缸分别设置在所述锁紧立板的前后两侧；当所述锁紧油缸组的两个锁紧油缸的伸缩杆伸出时，两个所述锁紧油缸的伸缩杆前端夹紧固定在所述锁紧立板上，从而限制所述加载框架的移动。

优选地，所述提升驱动机构包括电机减速机组、两个第一连杆、两个第三直角轴减速机、两个第二连杆、多个第一链轮、多个第二链轮、多根链条以及多个提升砝码；其中，

所述钢结构机架的顶部两侧分别对称设置有钢丝绳滑动轮，所述加载框架的两侧分别连接有钢丝绳，所述钢丝绳的一端与所述加载框架的顶部相连接，所述钢丝绳的另一端绕过钢丝绳滑动轮后与配重块相连接；

所述电机减速机组设于所述上盖板的中部，所述电机减速机组的动力输出端分别与两个所述第一连杆的第一端相连接，两个所述第一连杆的第二端分别与两个所述第三直角轴减速机的动力输入端相连接，两个所述第三直角轴减速机的动力输出端分别与两个所述第二连杆相连接，两个所述第二连杆分别转动设置在所述上盖板的两侧；

各所述第二连杆上分别同轴固设有多个第一链轮，各所述第二连杆外侧的所述上盖板上分别对应设置有多个第二链轮，多个所述链条的第一端分别与所述加载框架的顶部两侧相连接，多个所述链条的第二端分别依次绕过对应的第一链轮和第二链轮后与提升砝码相连接。

优选地，还包括试样吊车，所述试样吊车安装于所述钢结构机架的顶部。

本发明提供的大型支柱绝缘子弯扭复合试验机，可将大型支柱绝缘子试件安装在旋转工作台与加载框架的加载横梁之间，通过将加载横梁固定使旋转工作台对试件进行旋转，可获得试件的扭转试验数据，通过将旋转工作台固定使加载横梁移动对试件进行弯曲，可获得试件的弯曲试验数据。该试验机通过一次装拆即可完成大型支柱绝缘子试件的弯曲和扭转试验，操作方便、省时省力，降低了劳动强度和试验成本。

附图说明

通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚。

图1示出了根据本发明实施例的大型支柱绝缘子弯扭复合试验机的主视结构示意图。

图2示出了根据本发明实施例的大型支柱绝缘子弯扭复合试验机的俯视结构示意图。

图3示出了根据本发明实施例的大型支柱绝缘子弯扭复合试验机的左视结构示意图。

图4示出了根据本发明实施例的大型支柱绝缘子弯扭复合试验机中旋转工作台的结构示意图。

图5示出了根据本发明实施例的大型支柱绝缘子弯扭复合试验机中旋转工作台的俯视结构示意图。

图6示出了根据本发明实施例的大型支柱绝缘子弯扭复合试验机中夹紧油缸与底座连接的结构示意图。

图7示出了根据本发明实施例的大型支柱绝缘子弯扭复合试验机中旋转驱动机构的结构示意图。

图8示出了根据本发明实施例的大型支柱绝缘子弯扭复合试验机中加载框架的主视结构示意图。

图9示出了根据本发明实施例的大型支柱绝缘子弯扭复合试验机中加载框架的俯视结构示意图。

图10示出了根据本发明实施例的大型支柱绝缘子弯扭复合试验机中的导向轮组、锁紧油缸组与框架主体的连接结构示意图。

图11示出了根据本发明实施例的大型支柱绝缘子弯扭复合试验机中加载框架的第一滚珠丝杠传动机构、第二滚珠丝杠传动机构的布置示意图。

图12示出了根据本发明实施例的大型支柱绝缘子弯扭复合试验机中提升驱动机构的主视结构示意图。

图13示出了根据本发明实施例的大型支柱绝缘子弯扭复合试验机中提升驱动机构的俯视结构示意图。

图14示出了根据本发明实施例的大型支柱绝缘子弯扭复合试验机中提升驱动机构的钢丝绳、链条与加载框架的连接示意图。

图15示出了根据本发明实施例的大型支柱绝缘子弯扭复合试验机中试样吊车的结构示意图。

图中：1、钢结构机架；11、侧支架；12、上盖板；13、导向柱；14、锁紧立板；15、支撑架；16、爬梯；17、侧防护栏；18、上防护栏；19、前立柱；2、旋转工作台；21、工作盘；211、夹持凹槽；22、底座；23、旋转驱动机构；231、驱动电机；232、驱动减速机；233、齿轮箱；234、驱动齿轮；24、回转支承轴承；25、夹紧油缸；251、夹持块；26、台面盖板；27、加强工字钢；3、加载框架；31、框架主体；311、左侧框架；312、右侧框架；313、前框架；314、后框架；32、加载横梁；321、滑板；322、扭矩传感器；323、轮辐式负荷传感器；33、移动框架；331、安装栏框；34、第一滚珠丝杠传动机构；35、第二滚珠丝杠传动机构；36、第一同步传动机构；361、第一减速机；362、第一传动杆；363、同步带轮；364、同步带；37、第二同步传动机构；371、第二减速机；372、第二传动杆；373、第二直角轴减速机；38、导向轮组；381、侧导向轮；382、内导向轮；383、导向轮支架；39、锁紧油缸组；391、锁紧油缸；392、锁紧油缸支架；4、提升驱动机构；401、钢丝绳滑动轮；402、钢丝绳；403、配重块；41、电机减速机组；42、第一连杆；43、第三直角轴减速机；44、第二连杆；45、第一链轮；46、第二链轮；47、链条；48、提升砝码；5、试样吊车；51、吊车导轨；52、吊车大梁；53、吊车吊钩。

具体实施方式

以下将参照附图更详细地描述本发明的各种实施例。在各个附图中，相同的元件采用相同或类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。

本发明提供一种大型支柱绝缘子弯扭复合试验机，参见图1至图3，该大型支柱绝缘子弯扭复合试验机包括钢结构机架1、旋转工作台2、加载框架3和提升驱动机构4；所述钢结构机架1为门式框架结构，其包括间隔设置的两个侧支架11、以及固定连接于两个所述侧支架11顶部的上盖板12；所述旋转工作台2固设在所述钢结构机架1的下部，并位于两个所述侧支架11之间；所述加载框架3设于所述钢结构机架1的两个侧支架11之间，且所述加载框架3能够沿所述钢结构机架1上下移动；所述提升驱动机构4设置在所述钢结构机架1的顶部，用于驱动所述加载框架3上下移动；其中，所述加载框架3包括框架主体31和加载横梁32，所述加载横梁32可在所述框架主体31上沿水平方向和竖直方向移动，所述加载横梁32上设置有弯扭检测元件。

具体地，在本实施例中，该钢结构机架1的两个侧支架11采用方形钢管和/或矩形钢管焊接而成，侧支架11整体呈片状框架结构，侧支架11的整体高度为22m至23m，两个侧支架11之间的间隔距离为6m至7m，以满足现有大型支柱绝缘子能够在其形成的空间内完成弯扭试验。两个侧支架11的底板可通过底板相连接，两个侧支架11的顶部可通过横向连接杆连接，再通过顶部的上盖板12连接，保持两侧支架11之间的距离保持稳定。上盖板12的前侧开设有开口，使上盖板12整体呈“凹”字型结构，开口处用于大型支柱绝缘子试件在安装和拆卸时的吊装；侧支架11的顶部可设置连接法兰，上盖板12可通过螺钉与侧支架11顶部的连接法兰固定连接。为了增强钢结构机架1的稳定性，两个侧支架11的外侧还分别设置有两组支撑架15，支撑架15倾斜支撑在侧支架11外侧，增强侧支架11的稳定性，侧支架11的底部和支撑架15的底部可通过地脚锚栓固定在地面上。

在所述钢结构机架1的顶部还设置有试样吊车5，具体地，试样吊车5安装在上盖板12的顶部，参见图15，试样吊车5包括两条平行的吊车导轨51，两条吊车导轨51通过多个支柱支撑在上盖板12的顶部，使两条导轨高于上盖板12表面预设距离，以满足提升驱动机构4的安装空间；两条吊车导轨51间隔且平行设置，两条吊车导轨51沿钢结构机架1的前后方向延伸设置，试样吊车5的吊车大梁52底部设置有两组行走轮，两组行走轮滚动设置在两条吊车导轨51上，两条行走轮通过电机驱动前后行走；吊车大梁52上设置有电动葫芦，电动葫芦的钢丝绳402上连接有吊车吊钩53，用于对大型支柱绝缘子试件进行吊装。试样吊车5的行走和吊车吊钩53的升降可采用无线控制，方便安全操作。通过在钢结构机架1上设置试样吊车5，方便了大型支柱绝缘子试件的吊装，无需借助大型起重吊车等吊装设备，即可完成试件安装。

为了方便试样吊车5对大型支柱绝缘子试件的吊装，在两个侧支架11的前部设置有支架延伸段，该支架延伸段包括前立柱19、以及连接前立柱19和侧支架11的侧连接梁，侧连接梁连接侧支架11和前立柱19的上端，前立柱19的下端通过地脚锚栓固定在地面上，两个前立柱19的上部还通过前连接梁相连接，以保证两个前立柱19之间的稳定性。试样吊车5的吊车导轨51延伸至支架延伸段的顶部，从而可以使试样吊车5将试件从钢结构机架1的外侧吊移至两个侧之间的旋转工作台2上。

在所述钢结构机架1的一侧，还设置有用于供人攀爬至机架顶部的爬梯16，爬梯16分3段，包括下段爬梯、中间小平台和上段爬梯，爬梯16从钢结构机架1的底部延伸至钢结构机架1的顶部。工作人员可通过爬梯16攀爬至钢结构机架1的顶部，对钢结构机架1顶部的提升驱动机构4、试样吊车5进行安装、拆卸和维护工作。

为了保证工作人员的作业安全，钢结构机架1顶部的上盖板12上还设置有上防护栏18，上防护栏18在上盖板12上设置三面，即上盖板12的左右两侧和上侧均设置上防护栏18，上盖板12的前侧用于试样吊车5的前后移动，不设置上防护栏18。同时，在钢结构机架1下部两侧的支撑架15处设置有侧防护栏17，侧防护栏17安装在每一侧的两组支撑架15中间位置，防止人员进入侧支架11的侧面，保证作业安全。

参见图4至图7，所述旋转工作台2包括工作盘21、底座22、旋转驱动机构23以及回转支承轴承24；所述底座22固定连接于所述钢结构机架1的下部，所述回转支承轴承24的内圈固定连接于所述底座22上，所述工作盘21连接于所述回转支承轴承24的外圈；所述旋转驱动机构23固定连接于所述底座22上，所述旋转驱动机构23的驱动端与所述回转支承轴承24的外圈传动连接。

旋转工作台2为大型支柱绝缘子试件安装的平台，也是做扭转试验的动力驱动机构。工作盘21为圆形板状构件，可绕其圆心轴线旋转，试件的下端可通过连接紧固件或连接夹具固定在工作盘21上。底座22采用钢板和型材焊接而成，底座22的中部设置有圆筒形的轴承安装座，回转支承轴承24的内圈通过螺栓连接在轴承安装座的顶部，工作盘21与回转支承轴承24同轴布置，工作盘21通过螺栓连接在回转支承轴承24的外圈。本实施例中，工作盘21的直径为4m，可最大对直径4m的大型支柱绝缘子试件进行试验。

该旋转工作台2中，回转支承轴承24的外圈设有轮齿，旋转驱动机构23的输出端设有驱动齿轮234，所述驱动齿轮234与回转支承轴承24外圈的轮齿啮合传动，从而驱动工作盘21转动，以进行试件的扭转试验。本实施例中，所述旋转驱动机构23包括驱动电机231、驱动减速机232和齿轮箱233，驱动电机231的动力输出端与驱动减速机232的动力输入端相连接，驱动减速机232固定在齿轮箱233上，齿轮箱233中有两个相互啮合的齿轮，分别为与驱动减速机232的动力输出端相啮合的传动齿轮、以及驱动齿轮234，驱动齿轮234的外缘部分外露出齿轮箱233壳体，以与回转支承轴承24的外圈的轮齿啮合传动。齿轮箱233通过螺钉固定连接在底座22上。

进一步地，所述旋转工作台2还包括多个夹紧油缸25；多个所述夹紧油缸25设于所述底座22上，且多个所述夹紧油缸25均匀分布在所述工作盘21的外侧；所述工作盘21的外侧开设有环形的夹持凹槽211，各所述夹紧油缸25的伸缩杆的前端分别设置有夹持块251，当所述夹紧油缸25的伸缩杆伸出时，所述夹持块251抵接在所述夹持凹槽211中，以对所述工作盘21进行夹紧固定。本实施例中，所述工作盘21的周向均匀设置有四个夹紧油缸25，底座22上沿工作盘21的周向均布有四个H型钢制作的油缸安装座，夹紧油缸25的缸筒固定连接在油缸安装座的顶部，夹持块251固定连接在夹紧油缸25的伸缩杆的前端，夹持块251为楔形块，夹持环槽为楔形凹槽。夹紧时，夹紧油缸25伸缩杆推出，伸缩杆前端的楔形的夹持块251卡进工作盘21周侧的楔形的夹持凹槽211内，起到固定盘的作用，可在进行试件弯曲试验时限制工作盘21的旋转；夹紧油缸25伸缩杆收回，夹紧油缸25伸缩杆前端的楔形夹持块251脱开工作盘21上的楔形的夹持凹槽211，工作盘21就可以转动了。夹紧油缸的液压动力源为小型液压泵站，由三相异步电动机、液压油泵、滤油器、油箱、单向阀、换向阀、溢流阀、压力表等组成，夹紧油缸的液压动力源设置在工作盘21外侧的底座22上。所述工作盘21的四周还设有台面盖板，台面盖板安装在工作盘21的四周，台面盖板上表面与工作盘21的上表面在一个平面上；台面盖板把夹紧油缸25、夹紧油缸的液压动力源、旋转驱动机构23保护起来，如图5所示，四个盖面盖板拼接形成周边呈方形的防护结构。

旋转工作台2设置在钢结构机架1下部的两个侧支架11之间，并位于两个侧支架11的中间位置，旋转工作台2的底座22可固定连接在钢结构机架1的底板上。为了使旋转工作台2能够固定地更加牢固可靠，在所述旋转工作台2的外侧还设置有加强工字钢27，加强工字钢27焊接在旋转工作台2的底座22的外部，加强工字钢27的端部与钢结构机架1的下部通过焊接或螺栓连接的方式连接固定在一起，加强工字钢27的底部与钢结构机架1的底板通过焊接或螺栓连接的方式连接固定在一起，进而进一步增加旋转工作台2的刚度。

参见图8和图9所示的加载框架3的结构示意图。所述加载框架3的框架主体31包括左侧框架311、右侧框架312、前框架313和后框架314，所述左侧框架311与右侧框架312平行且间隔设置，所述左侧框架311和右侧框架312的前端通过所述前框架313相连接，所述左侧框架311和右侧框架312的后端通过所述后框架314相连接；所述加载横梁32的两端分别设置有一个移动框架33，两个所述移动框架33分别可水平滑动地设置在所述左侧框架311和右侧框架312上，所述加载横梁32的两端分别可上下滑动地设置在两个所述移动框架33上；两个所述移动框架33与所述框架主体31之间分别通过第一滚珠丝杠传动机构34传动连接，所述加载横梁32与两个所述移动框架33之间分别通过第二滚珠丝杠传动机构35传动连接。

所述第一滚珠丝杠传动机构34包括第一滚珠丝杠和第一丝杠螺母，第一滚珠丝杠水平设置在框架主体31的左侧框架311和右侧框架312上，第一滚珠丝杠的两端分别转动连接在框架主体31上，第一丝杠螺母螺接在第一滚珠丝杠上，且第一丝杠螺母固定连接在移动框架33上；所述第二滚珠丝杠传动机构35包括第二滚珠丝杠和第二丝杠螺母，第二滚珠丝杠竖直设置在移动框架33上，第二滚珠丝杠的两端分别转动连接在移动框架33上，第二丝杠螺母螺接在第二滚珠丝杠上，且第二丝杠螺母固定连接在加载横梁32的端部。本实施例中，加载横梁32的两端分别固定连接有一个滑板321，第二丝杠螺母固定连接在丝杠螺母上；滑板321的前后两侧分别对称设置有两个滚轮，移动框架33的前后两侧分别对应设置有竖向导轨，滑板321前后两侧的两个滚轮分别滚动设置在移动框架33的两个竖向导轨上；移动框架33的顶部和底部分别对称设置有两个滚轮，框架主体31的左右侧框架312的上下两侧分别对应设置有横向导轨，移动框架33上下两侧的两个滚轮分别滚动设置在框架主体31其中一侧的侧框架的两个横向导轨上。本实施例中，第一滚珠丝杠传动机构34的有效行程(第一丝杠螺母的移动距离)为5米，第二滚珠丝杠传动机构35的有效行程(第二丝杠螺母的移动距离)为2米，以满足大型支柱绝缘子试件的弯曲试验时的需求。

加载框架3为对大型支柱绝缘子试件进行弯曲试验的加载驱动机构。加载框架3可以被提升驱动机构4驱动，在钢结构机架1的框架内上下移动，以满足不同高度的试件的试验。

框架主体31为长方体形的刚性框架结构，框架主体31整体采用各种型材焊接而成。提升驱动机构4的提升端连接在框架主体31的顶部两侧，以对整个加载框架3进行提升。

参见图9和图10，为了使加载框架3能够在钢结构机架1内能够沿竖直方向上下移动，在两个所述侧支架11的内侧分别设置有导向柱13，所述加载框架3的两侧分别设置有与所述导向柱13相对应的导向轮组38，所述导向轮组38包括两个间隔设置的侧导向轮381以及两个同轴设置的内导向轮382，两个所述侧导向轮381分别滚动设置在所述导向柱13的前后两个侧面上，两个所述内导向轮382滚动设置在所述导向柱13的内侧面上。具体地，所述侧导向轮381和内导向轮382均转动设置在导向轮支架383上，导向轮支架383安装固定在框架主体31上。本实施例中，每个侧支架11的内侧分别设置有两个导向柱13，框架主体31的两侧分别设置有四套导向轮组38，框架主体31每一侧的四套导向轮组38分成两组，每组的两套导向轮组38上下布置，均滚动设置在一个导向柱13上。

进一步地，为了使加载框架3能够在钢结构机架1内某一高度位置与钢结构机架1间锁紧固定，限制加载框架3的移动，在两个所述侧支架11的内侧还分别设置有锁紧立板14，所述加载框架3的两侧分别设置有与所述锁紧立板14相对应的锁紧油缸组39，所述锁紧油缸组39包括两个相对设置的锁紧油缸391，两个所述锁紧油缸391分别设置在所述锁紧立板14的前后两侧；当所述锁紧油缸组39的两个锁紧油缸391的伸缩杆伸出时，两个所述锁紧油缸391的伸缩杆前端夹紧固定在所述锁紧立板14上，从而限制所述加载框架3的移动。具体地，在本实施例中，所述锁紧立板14垂直焊接固定在所述导向柱13的内侧面中间位置，所述锁紧油缸组39的中线与相对应的导向轮组38的中线重合；锁紧油缸组39中的两个锁紧油缸391均设置在锁紧油缸支架392上，锁紧油缸支架392安装固定在框架主体31上。本实施例中，所述锁紧油缸组39中的两个锁紧油缸391的缸筒均固定连接在锁紧油缸支架392，两个锁紧油缸391同轴设置，两个锁紧油缸391的伸缩杆的前端设置有锁紧夹块，锁紧夹块为矩形板状结构，锁紧夹块能够增大于锁紧立板14的作用面积，增大锁紧时的摩擦力。本实施例中，所述锁紧油缸组39的数量与导向轮组38的数量相同，锁紧油缸组39一一对应地设置在导向轮组38的一侧。锁紧油缸的液压动力源也为小型液压泵站，锁紧油缸的液压动力源固设在框架主体31上，如图11所示，锁紧油缸的液压动力源固定连接在框架主体31的右侧框架312上，由电气控制。

该加载框架3中，为了使两个移动框架33能够同步水平移动，两个所述第一滚珠丝杠传动机构34之间通过第一同步传动机构36相连接。所述第一同步传动机构36包括第一伺服电机、第一减速机361、两个第一传动杆362以及两个第一直角轴减速机；所述第一伺服电机的动力输出端与所述第一减速机361的动力输入端相连接，所述第一减速机361的两个动力输出端分别与两个所述第一传动杆362的第一端相连接，两个所述第一传动杆362的第二端分别与两个所述第一直角轴减速机的动力输入端相连接，两个所述第一直角轴减速机的动力输出端分别与两个所述第一滚珠丝杠传动机构34的动力输入端相连接。具体地，第一同步传动机构36设置在框架主体31的后框架314上，第一减速机361设置在后框架314的中间位置，第一减速机361为双输出轴减速机，第一减速机361的输出轴通过联轴器与第一传动杆362相连接，第一传动杆362通过联轴器与第一直角轴减速机的输入轴相连接。参见图11，本实施例中，框架主体31的左侧框架311和右侧框架312上分别设置有两个第一滚珠丝杠传动机构34，从而使移动框架33能够平稳水平移动。两个第一滚珠丝杠传动机构34的输入端通过同步带364和同步带轮363组成的传动机构相连接，具体地，同一侧的上下布置的两个第一滚珠丝杠传动机构34的动力输入端分别固定连接有一个同步带轮363，两个同步带轮363之间通过同步带364传动连接，当第一同步传动机构36驱动位于上方的第一滚珠丝杠转动时，通过同步带364的同步传动作用，位于下方的第一滚珠丝杠同步转动，从而同步驱动第一丝杠螺母直线移动，保证两个移动框架33能够稳定地进行水平同步移动。

为了使加载横梁32的两端能够同步水平移动，两个所述第二滚珠丝杠传动机构35之间通过第二同步传动机构37相连接；所述第二同步传动机构37包括第二伺服电机、第二减速机371、两个第二传动杆372以及两个第二直角轴减速机373；所述第二伺服电机的动力输出端与所述第二减速机371的动力输入端相连接，所述第二减速机371的两个动力输出端分别与两个所述第二传动杆372的第一端相连接，两个所述第二传动杆372的第二端分别与两个所述第二直角轴减速机373的动力输入端相连接，两个所述第二直角轴减速机373的动力输出端分别与两个所述第二滚珠丝杠传动机构35的动力输入端相连接。具体地，两个移动框架33的上端设置有连接横梁，第二同步传动机构37设置在两个移动框架33之间的连接横梁上，第二减速机371设置在连接横梁的中间位置，第二减速机371为双输出轴减速机，第二减速机371的输出轴通过联轴器与第二传动杆372相连接，第二传动杆372与通过联轴器与第二直角轴减速机373的输入轴相连接。参见图8，本实施例中，两个移动框架33顶部还设置有安装栏框331，安装栏框331位于第二同步传动机构37的上部，工作人员可站立在安装栏框331上对加载框架3上部的零部件进行安装和维护。

该加载框架3中，加载横梁32上设置的弯扭检测元件包括轮辐式负荷传感器323与扭矩传感器322，轮辐式负荷传感器323测量弯曲试验的加载力，扭矩传感器322测量扭转试验的加载力。参见图8和图9，本实施例中，所述扭矩传感器322安装在加载横梁32的底部中间位置，轮辐式负荷传感器323安装在加载横梁32的前侧面中间位置。

参见图12至图14，所述提升驱动机构4包括电机减速机组41、两个第一连杆42、两个第三直角轴减速机43、两个第二连杆44、多个第一链轮45、多个第二链轮46、多根链条47以及多个提升砝码48；其中，所述钢结构机架1的顶部两侧分别对称设置有钢丝绳滑动轮401，所述加载框架3的两侧分别连接有钢丝绳402，所述钢丝绳402的一端与所述加载框架3的顶部相连接，所述钢丝绳402的另一端绕过钢丝绳滑动轮401后与配重块403相连接；所述电机减速机组41设于所述上盖板12的中部，所述电机减速机组41的动力输出端分别与两个所述第一连杆42的第一端相连接，两个所述第一连杆42的第二端分别与两个所述第三直角轴减速机43的动力输入端相连接，两个所述第三直角轴减速机43的动力输出端分别与两个所述第二连杆44相连接，两个所述第二连杆44分别转动设置在所述上盖板12的两侧；各所述第二连杆44上分别同轴固设有多个第一链轮45，各所述第二连杆44外侧的所述上盖板12上分别对应设置有多个第二链轮46，多个所述链条47的第一端分别与所述加载框架3的顶部两侧相连接，多个所述链条47的第二端分别依次绕过对应的第一链轮45和第二链轮46后与提升砝码48相连接。

具体地，钢结构机架1顶部的上盖板12上开设有多个通孔，通孔用于钢丝绳402和链条47的穿过，通孔的开设位置与链条47和钢丝绳402的设置位置相对应。上盖板12的两侧分别设置有多组钢丝绳402滑轮，如图13所示，本实施例中，上盖板12的两侧分别设置有四组钢丝绳402滑轮，四组钢丝绳402滑轮间隔距离设置，每组包括两个钢丝绳402滑轮，每组的两个钢丝绳402滑轮分别设置在侧支架11的内外两侧的上方，钢丝绳402绕过每组的两个钢丝绳402滑轮后向下延伸设置，位于侧支架11内侧的一端与框架主体31顶部相连接，位于侧支架11外侧的一端与配重块403相连接，所有配重块403的总重量等于或近似等于加载框架3的总重量，从而使提升驱动机构4仅需较小的提升力即可提升加载框架3上下移动，进而可以使提升驱动机构4的重量和体积较小，方便布置、节约空间和制作成本。

继续参见图13，本实施例中，上盖板12的两侧分别设置有三组链轮，三组链轮间隔设置，每组链轮分别设置在相邻的两组钢丝绳402滑轮之间，每组链轮包括第一链轮45和第二链轮46，第一链轮45固定连接在同轴固设在第二连杆44上，通过第三直角轴减速机43驱动转动，第二链轮46对应设置在第一链轮45的外侧(远离上盖板12中心的一侧)，第一链轮45和第二链轮46分别设置在侧支架11的内外两侧的上方，链条47绕过每组的第一链轮45和第二链轮46后向下延伸设置，位于侧支架11内侧的一端与框架主体31顶部相连接，位于侧支架11外侧的一端与提升砝码48相连接，由于配重块403已平衡加载框架3的重量，提升砝码48的重量无需设置为较大的重量，保证链条47能够在第一链轮45和第二链轮46上有足够的啮合力即可。提升驱动机构4可同步、反向驱动两侧的两个第二连杆44转动，从而同步提升加载框架3的两侧，使提升稳定可靠。

该大型支柱绝缘子弯扭复合试验机的操作使用方法如下：

使用试样吊车5将绝缘子试件吊运至旋转工作台2上，将试件的下端固定连接在旋转工作台2的工作盘21上。试件扭转试验：通过提升驱动机构4控制加载框架3下降至合适的高度，将试件的上端固定连接在加载横梁32的底部。扭转试验开始前，控制加载框架3上的锁紧油缸391伸缩杆伸出，加载框架3上的锁紧油缸组39将加载框架3锁紧固定在钢结构机架1上，限制其移动。扭转试验时，启动旋转工作台2，使工作盘21旋转，对试件进行扭转试验，通过设置在加载横梁32上的扭矩传感器322测量扭转试验的加载力。试件弯曲试验：解除试件的上端与加载横梁32之间的连接，并解除锁紧油缸391与钢结构机架1之间的锁定，通过提升驱动机构4控制加载框架3移动，以及通过第一同步传动机构36控制加载横梁32水平移动，使加载横梁32位于试件上端的后方；弯曲试验开始前，控制加载框架3上的锁紧油缸391伸缩杆伸出，加载框架3上的锁紧油缸组39将加载框架3的框架主体31锁紧固定在钢结构机架1上，限制其移动，同时控制旋转工作台2的夹紧油缸25，将工作盘21夹紧固定，限制其旋转。弯曲试验时，启动第一同步传动机构36和第二同步传动机构37，控制加载横梁32向前水平移动，推动试件的上端对试件进行弯曲，弯曲过程中，试件的竖直方向上的高度发生变化，通过第二同步传动机构37控制加载横梁32向下竖向移动，使加载横梁32始终作用于试件上端同一位置，具体地，加载横梁32的水平移动距离与竖直移动距离的对应关系可根据试件类型提前计算，试验时相适应地控制加载横梁32的水平移动距离和竖直移动距离。通过设置在加载横梁32上的轮辐式负荷传感器323测量弯曲试验的加载力。

综上，本发明提供的大型支柱绝缘子弯扭复合试验机，可将大型支柱绝缘子试件安装在旋转工作台与加载框架的加载横梁之间，通过将加载框架和加载横梁固定使旋转工作台对试件进行旋转，可获得试件的扭转试验数据，通过将旋转工作台固定使加载横梁移动对试件进行弯曲，可获得试件的弯曲试验数据。该试验机通过一次装拆即可完成大型支柱绝缘子试件的弯曲和扭转试验，操作方便、省时省力，降低了劳动强度和试验成本。

应当说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种大型支柱绝缘子弯扭复合试验机，其特征在于，包括：钢结构机架、旋转工作台、加载框架和提升驱动机构；

所述钢结构机架为门式框架结构，其包括间隔设置的两个侧支架、以及固定连接于两个所述侧支架顶部的上盖板；

所述旋转工作台固设在所述钢结构机架的下部，并位于两个所述侧支架之间；

所述加载框架设于所述钢结构机架的两个侧支架之间，且所述加载框架能够沿所述钢结构机架上下移动；

所述提升驱动机构设置在所述钢结构机架的顶部，用于驱动所述加载框架上下移动；

其中，所述加载框架包括框架主体和加载横梁，所述加载横梁可在所述框架主体上沿水平方向和竖直方向移动，所述加载横梁上设置有弯扭检测元件。

2.根据权利要求1所述的大型支柱绝缘子弯扭复合试验机，其特征在于，所述旋转工作台包括工作盘、底座、旋转驱动机构以及回转支承轴承；

所述底座固定连接于所述钢结构机架的下部，所述回转支承轴承的内圈固定连接于所述底座上，所述工作盘连接于所述回转支承轴承的外圈；

所述旋转驱动机构固定连接于所述底座上，所述旋转驱动机构的驱动端与所述回转支承轴承的外圈传动连接。

3.根据权利要求2所述的大型支柱绝缘子弯扭复合试验机，其特征在于，所述旋转工作台还包括多个夹紧油缸；

多个所述夹紧油缸设于所述底座上，且多个所述夹紧油缸均匀分布在所述工作盘的外侧；

所述工作盘的外侧开设有环形的夹持凹槽，各所述夹紧油缸的伸缩杆的前端分别设置有夹持块，当所述夹紧油缸的伸缩杆伸出时，所述夹持块抵接在所述夹持凹槽中，以对所述工作盘进行夹紧固定。

4.根据权利要求2所述的大型支柱绝缘子弯扭复合试验机，其特征在于，所述回转支承轴承的外圈设有轮齿，所述旋转驱动机构的输出端设有驱动齿轮，所述驱动齿轮与所述回转支承轴承外圈的轮齿啮合传动。

5.根据权利要求1所述的大型支柱绝缘子弯扭复合试验机，其特征在于，所述框架主体包括左侧框架、右侧框架、前框架和后框架，所述左侧框架与右侧框架平行且间隔设置，所述左侧框架和右侧框架的前端通过所述前框架相连接，所述左侧框架和右侧框架的后端通过所述后框架相连接；

所述加载横梁的两端分别设置有一个移动框架，两个所述移动框架分别可水平滑动地设置在所述左侧框架和右侧框架上，所述加载横梁的两端分别可上下滑动地设置在两个所述移动框架上；

两个所述移动框架与所述框架主体之间分别通过第一滚珠丝杠传动机构传动连接，所述加载横梁与两个所述移动框架之间分别通过第二滚珠丝杠传动机构传动连接。

6.根据权利要求5所述的大型支柱绝缘子弯扭复合试验机，其特征在于，两个所述第一滚珠丝杠传动机构之间通过第一同步传动机构相连接；所述第一同步传动机构包括第一伺服电机、第一减速机、两个第一传动杆以及两个第一直角轴减速机；所述第一伺服电机的动力输出端与所述第一减速机的动力输入端相连接，所述第一减速机的两个动力输出端分别与两个所述第一传动杆的第一端相连接，两个所述第一传动杆的第二端分别与两个所述第一直角轴减速机的动力输入端相连接，两个所述第一直角轴减速机的动力输出端分别与两个所述第一滚珠丝杠传动机构的动力输入端相连接；

两个所述第二滚珠丝杠传动机构之间通过第二同步传动机构相连接；所述第二同步传动机构包括第二伺服电机、第二减速机、两个第二传动杆以及两个第二直角轴减速机；所述第二伺服电机的动力输出端与所述第二减速机的动力输入端相连接，所述第二减速机的两个动力输出端分别与两个所述第二传动杆的第一端相连接，两个所述第二传动杆的第二端分别与两个所述第二直角轴减速机的动力输入端相连接，两个所述第二直角轴减速机的动力输出端分别与两个所述第二滚珠丝杠传动机构的动力输入端相连接。

7.根据权利要求1所述的大型支柱绝缘子弯扭复合试验机，其特征在于，两个所述侧支架的内侧分别设置有导向柱，所述加载框架的两侧分别设置有与所述导向柱相对应的导向轮组，所述导向轮组包括两个间隔设置的侧导向轮以及两个同轴设置的内导向轮，两个所述侧导向轮分别滚动设置在所述导向柱的前后两个侧面上，两个所述内导向轮滚动设置在所述导向柱的内侧面上。

8.根据权利要求7所述的大型支柱绝缘子弯扭复合试验机，其特征在于，两个所述侧支架的内侧还分别设置有锁紧立板，所述加载框架的两侧分别设置有与所述锁紧立板相对应的锁紧油缸组，所述锁紧油缸组包括两个相对设置的锁紧油缸，两个所述锁紧油缸分别设置在所述锁紧立板的前后两侧；当所述锁紧油缸组的两个锁紧油缸的伸缩杆伸出时，两个所述锁紧油缸的伸缩杆前端夹紧固定在所述锁紧立板上，从而限制所述加载框架的移动。

9.根据权利要求1所述的大型支柱绝缘子弯扭复合试验机，其特征在于，所述提升驱动机构包括电机减速机组、两个第一连杆、两个第三直角轴减速机、两个第二连杆、多个第一链轮、多个第二链轮、多根链条以及多个提升砝码；其中，

所述钢结构机架的顶部两侧分别对称设置有钢丝绳滑动轮，所述加载框架的两侧分别连接有钢丝绳，所述钢丝绳的一端与所述加载框架的顶部相连接，所述钢丝绳的另一端绕过钢丝绳滑动轮后与配重块相连接；

所述电机减速机组设于所述上盖板的中部，所述电机减速机组的动力输出端分别与两个所述第一连杆的第一端相连接，两个所述第一连杆的第二端分别与两个所述第三直角轴减速机的动力输入端相连接，两个所述第三直角轴减速机的动力输出端分别与两个所述第二连杆相连接，两个所述第二连杆分别转动设置在所述上盖板的两侧；

各所述第二连杆上分别同轴固设有多个第一链轮，各所述第二连杆外侧的所述上盖板上分别对应设置有多个第二链轮，多个所述链条的第一端分别与所述加载框架的顶部两侧相连接，多个所述链条的第二端分别依次绕过对应的第一链轮和第二链轮后与提升砝码相连接。

10.根据权利要求1-9任一项所述的大型支柱绝缘子弯扭复合试验机，其特征在于，还包括试样吊车，所述试样吊车安装于所述钢结构机架的顶部。