CN207147925U - 一种测试硅橡胶材料在受力状况下吸水性的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种测试硅橡胶材料在受力状况下吸水性的装置，涉及电网技术领域，可研究机械应变对硅橡胶吸水性、吸湿性的影响。一种测试硅橡胶材料在受力状况下吸水性的装置，包括底座，所述底座上间隔固定有两个立板，两个所述立板之间用于安装硅橡胶材料制成的待测量样品，所述立板通过连接结构与所述待测量样品连接，通过操作所述连接结构，可将所述待测量样品拉伸或压短，当所述待测量样品拉伸或压短至预设长度时，通过定位结构可将所述连接结构与所述立板的相对位置固定；所述底座上设有多个第一通孔。本实用新型用于测试材料吸水性。

Description

一种测试硅橡胶材料在受力状况下吸水性的装置

技术领域

本实用新型涉及电网技术领域，尤其涉及一种测试硅橡胶材料在受力状况下吸水性的装置。

背景技术

在电网中，为避免各个输电线互相接触，常设置有绝缘子。绝缘子是一种特殊的绝缘控件，能够在架空输电线路中起到重要作用。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。绝缘子是用来支持和固定母线与带电导体、并使带电导体间或导体与大地之间有足够的距离和绝缘。绝缘子应具有足够的电气绝缘强度和耐潮湿性能。

硅橡胶绝缘子，别名是复合绝缘子，用于高压输电线路。硅橡胶绝缘子可广泛用于高压输电线路，可适用于不同污秽等级地区，具有重量轻、体积小、不易破碎、高抗拉强度，污秽性能强的特点。硅橡胶复合绝缘子具有优异的防污闪等性能，在保证电网稳定可靠运行中起着至关重要的作用，但复合绝缘子在户外运行时仍然会出现一些不同严重程度的故障，如绝缘子断裂、绝缘子温度升高、伞裙或护套老化、雷击和伞裙破损等。

在复合绝缘子的芯棒腐蚀断裂和温度升高中，硅橡胶伞裙或护套的吸水、吸湿和扮演着重要角色，多起线路绝缘子故障都是由于硅橡胶吸水、吸湿造成的。吸水性指材料吸收水分的性质，吸湿性指材料吸收周围环境中湿气(水蒸气)的性质；只要材料与水或湿气直接接触，水或湿气都有可能进入材料内。吸水性、吸湿性都属于材料的物理性质。

当复合绝缘子悬挂时，在某些情况下复合绝缘子的芯棒会发生一定的弯曲。芯棒弯曲时，硅橡胶护套会随之弯曲，护套凹侧受压应力，压应力使护套沿芯棒轴线方向压缩，进而使护套产生一定的压应变；而护套凸侧受拉应力，拉应力使护套沿芯棒轴线方向拉伸，进而使护套产生一定的拉应变。硅橡胶护套应变的大小与弯曲程度及芯棒和护套的尺寸有关。因此有必要研究机械应变对硅橡胶吸水性、吸湿性的影响。

实用新型内容

本实用新型的实施例提供一种测试硅橡胶材料在受力状况下吸水性的装置及方法，可研究机械应变对硅橡胶吸水性、吸湿性的影响。

为达到上述目的，本实用新型的实施例采用如下技术方案：

一种测试硅橡胶材料在受力状况下吸水性的装置，包括底座，所述底座上间隔固定有两个立板，两个所述立板之间用于安装硅橡胶材料制成的待测量样品，所述立板通过连接结构与所述待测量样品连接，通过操作所述连接结构，可将所述待测量样品拉伸或压短，当所述待测量样品拉伸或压短至预设长度时，通过定位结构可将所述连接结构与所述立板的相对位置固定；所述底座上设有多个第一通孔。

进一步地，所述连接结构包括至少两个夹具和两个连接杆，两个所述夹具分别用于夹持固定所述待测量样品的两端，两个所述连接杆分别与两个所述夹具固定连接，且可相对于所述立板移动，所述定位结构设置在所述连接杆和所述立板之间，用于将所述连接杆与所述立板的相对位置固定。

进一步地，所述连接杆为螺杆，所述定位结构包括设置在所述立板上的第一螺纹孔，所述螺杆与所述第一螺纹孔配合，可使所述连接杆相对于所述立板移动，或使所述连接杆与所述立板的相对位置固定。

进一步地，所述连接杆为螺杆，所述定位结构包括螺母和第二通孔，所述第二通孔设置在所述立板上，所述螺杆穿过所述第二通孔，且可与所述螺母配合；当所述待测量样品拉伸至预设长度时，所述螺母设置在所述立板远离所述待测量样品的一侧，并与所述立板抵靠，所述螺母的外径大于所述第二通孔的直径；当所述待测量样品压短至预设长度时，所述螺母设置在所述立板靠近所述待测量样品的一侧，并与所述立板抵靠。

进一步地，所述夹具包括U型本体和位于U型本体开口端的夹持部，所述U型本体相对的两个侧壁上分别设有第三通孔和螺纹孔，与所述第三通孔和所述螺纹孔配合设置有调节螺杆，所述调节螺杆的一端穿过所述第三通孔与所述螺纹孔配合，另一端设有与所述U型本体设置第三通孔的一侧抵靠的抵靠部。

进一步地，所述夹具包括U型本体，所述U型本体相对的两个侧壁上分别设有一个螺钉，所述待测量样品的一端伸入所述U型本体相对的两个侧壁之间，所述螺钉分别穿过所述U型本体相对的两个侧壁，以与所述待测量样品抵靠。

优选地，所述底座和立板由铝合金材料或镀铜铝合金材料制成。

进一步地，所述底座上沿所述待测量样品拉伸或压短的方向设有刻度尺。

本实用新型实施例的测试硅橡胶材料在受力状况下吸水性的装置，在底座上间隔固定两个立板，两个立板之间通过连接结构连接有待测量样品，且通过操作连接结构，可将待测量样品拉伸或压短至预设长度，此时，定位结构可以将连接结构和立板的相对位置固定，进而使待测量样品处于被拉伸或压短至预设长度的状态，可以对待测量样品进行实验测试。进而可以研究机械应变对硅橡胶吸水性、吸湿性的影响，得到实验结果，为稳定电网提供更好的技术支持。另外，底座上设有多个第一通孔，可以减小成本，方便固定底座。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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实用新型的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例的测试硅橡胶材料在受力状况下吸水性的装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例的测试硅橡胶材料在受力状况下吸水性的装置的侧视图；

图3为本实用新型实施例的测试硅橡胶材料在受力状况下吸水性的装置的夹具的结构示意图一；

图4为本实用新型实施例的测试硅橡胶材料在受力状况下吸水性的装置的夹具的结构示意图二。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

本实用新型实施例提供的一种测试硅橡胶材料在受力状况下吸水性的装置，如图1、图2和图3所示，包括底座1，底座1上间隔固定有两个立板2，两个立板2之间用于安装硅橡胶材料制成的待测量样品3，立板2通过连接结构4与待测量样品3连接，通过操作连接结构4，可将待测量样品3拉伸或压短，当待测量样品3拉伸或压短至预设长度时，通过定位结构5可将连接结构4与立板2的相对位置固定；底座1上设有多个第一通孔11。

本实用新型实施例的测试硅橡胶材料在受力状况下吸水性的装置，如图2所示，由于在底座1上间隔固定两个立板2，两个立板2之间通过连接结构4连接有待测量样品3，且通过操作连接结构4，可将待测量样品3拉伸或压短至预设长度，此时，定位结构5可以将连接结构3和立板2的相对位置固定，进而使待测量样品3处于被拉伸或压短至预设长度的状态。这样，可以对待测量样品3进行实验测试，进而可以研究机械应变对硅橡胶材料的吸水性、吸湿性的影响，得到实验结果，为稳定电网提供更好的技术支持。另外，底座1上设有多个第一通孔11，可以减小成本，方便固定底座1。

需要说明的是，通常情况下，硅橡胶受力时会产生机械应变，即在受力方向上发生尺寸的变化；一般而言，使硅橡胶样品变长(拉应变)易于使其变短(压应变)，因此实验研究拉应变对硅橡胶吸水性的影响更加容易实现。另外，底座1上设有多个第一通孔11，可以减小成本，例如，参照图4，第一通孔11可以设置在底座1的任意位置，可以节省底座1的材料，减小成本；且在装置整个和待测量样品3一起放入含水测试液中，经过一段时间再取出，并测量质量。在取出整个装置的过程中，底座1上的第一通孔11可方便的排水，利于装置的取出。还有，第一通孔11还可以作为安装固定孔，例如，如图3所示的位于底座四个角处的第一通孔11，可以作为安装固定孔，方便将底座1固定在其他结构上。

如图3所示，连接结构4包括至少两个夹具41和两个连接杆42，两个夹具41分别用于夹持固定待测量样品3的两端，两个连接杆42分别与两个夹具41固定连接，且可分别相对于两个立板2移动，定位结构5设置在连接杆42和立板2之间，用于将连接杆42与立板2的相对位置固定。两个夹具41分别夹持固定待测量样品3的两端，两个连接杆42分别与两个夹具41固定连接，这样，两个连接杆42与立板连接，且可相对于立板2移动。通过移动两个连接杆42，带动夹具41移动，夹具41向待测量样品3的两端施加拉伸或压短的力，进而使待测量样品3受到机械应变，以便于研究机械应变对硅橡胶材料的吸水性、吸湿性的影响。

当待测量样品3拉伸或压短至预设长度时，需要定位结构5将连接结构3和立板2的相对位置固定，进而使待测量样品3处于被拉伸或压短至预设长度的状态，以方便将待测量样品3放入水环境内，以测试吸水性。定位结构5可以有多种实现方式，例如，如图3中所示的左侧立板2处，连接杆42为螺杆，定位结构5包括设置在立板2上的第一螺纹孔21，螺杆与第一螺纹孔21配合，可使连接杆42相对于立板2移动，或使连接杆42与立板2的相对位置固定。通过螺杆和第一螺纹孔21的配合，不仅可以实现连接杆42相对于立板2的移动，而且可以在连接杆42相对于立板2移动的过程中固定任意一点，且操作很方便。

定位结构5的另一种实现方式，如图3所示的右侧立板2处，连接杆42为螺杆，定位结构5包括螺母51和第二通孔52(图中未示出)，第二通孔52设置在立板2上，螺杆穿过第二通孔52，且可与螺母51配合，螺母51的外径大于第二通孔52的直径；这样，连接杆42穿过第二通孔52，可相对于立板2移动，通过螺母51与螺杆配合，螺母51抵靠在立板2的侧壁上，可以在连接杆42相对于立板2移动的过程中固定任意一点，且操作很方便。其中，当待测量样品3拉伸至预设长度时，螺母51设置在立板2远离待测量样品3的一侧，并与立板2抵靠；当待测量样品3压短至预设长度时，螺母51设置在立板2靠近待测量样品3的一侧，并与立板2抵靠。

为了实现夹具41待测量样品3的端部夹持，如图3所示，夹具41包括U型本体411和位于U型本体411开口端的夹持部412，U型本体411相对的两个侧壁上分别设有第二通孔413(图中未示出)和第二螺纹孔414(图中未示出)，与第二通孔413和第二螺纹孔414配合设置有调节螺杆6，调节螺杆6的一端穿过第二通孔413与第二螺纹孔414配合，另一端设有与U型本体411设置第二通孔413的一侧抵靠的抵靠部61。这样，通过旋转调节螺杆6，使调节螺杆6与第二螺纹孔414配合，同时，抵靠部61抵靠在U型本体411设置第二通孔413的一侧，使抵靠部61和第二螺纹孔414将U型本体411相对的两个侧壁相向压合，进而U型本体411开口端的夹持部412趋向闭合状态，以将待测量样品3的端部夹持。

如图4所示，为夹具41的另外一种实现方式，夹具41包括U型本体411，U型本体411相对的两个侧壁上分别设有一个螺钉7，待测量样品3的一端伸入U型本体411相对的两个侧壁之间，螺钉7分别穿过U型本体411相对的两个侧壁，与待测量样品3抵靠。通过螺钉7在U型本体411相对的两个侧壁都抵靠待测量样品3，可以将待测量样品3夹持固定。

底座1和立板2由铝合金材料或镀铜铝合金材料制成。铝合金材料或表面镀铜的铝合金材料能够满足拉伸或压短待测量样品3的强度要求，且重量轻易操作，耐腐蚀，且不易吸水。

为了方便对待测量样品3的拉伸或压短，底座1上沿待测量样品3拉伸或压短的方向设有刻度尺。通过刻度尺可以很方便的掌握待测量样品3的被拉伸或压短的长度，使操作更加方便。

需要说明的是，待测量样品3的形状和大小可以根据实验的具有要求灵活设置，例如，待测量样品3为条状硅橡胶样品，其自由长度、宽度和厚度分别为70毫米、15毫米和2毫米。

以上仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求所述的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种测试硅橡胶材料在受力状况下吸水性的装置，其特征在于，包括底座，所述底座上间隔固定有两个立板，两个所述立板之间用于安装硅橡胶材料制成的待测量样品，所述立板通过连接结构与所述待测量样品连接，通过操作所述连接结构，可将所述待测量样品拉伸或压短，当所述待测量样品拉伸或压短至预设长度时，通过定位结构可将所述连接结构与所述立板的相对位置固定；所述底座上设有多个第一通孔。

2.根据权利要求1所述的测试硅橡胶材料在受力状况下吸水性的装置，其特征在于，所述连接结构包括至少两个夹具和两个连接杆，两个所述夹具分别用于夹持固定所述待测量样品的两端，两个所述连接杆分别与两个所述夹具固定连接，且可相对于所述立板移动，所述定位结构设置在所述连接杆和所述立板之间，用于将所述连接杆与所述立板的相对位置固定。

3.根据权利要求2所述的测试硅橡胶材料在受力状况下吸水性的装置，其特征在于，所述连接杆为螺杆，所述定位结构包括设置在所述立板上的第一螺纹孔，所述螺杆与所述第一螺纹孔配合，可使所述连接杆相对于所述立板移动，或使所述连接杆与所述立板的相对位置固定。

4.根据权利要求2所述的测试硅橡胶材料在受力状况下吸水性的装置，其特征在于，所述连接杆为螺杆，所述定位结构包括螺母和第二通孔，所述第二通孔设置在所述立板上，所述螺杆穿过所述第二通孔，且可与所述螺母配合；当所述待测量样品拉伸至预设长度时，所述螺母设置在所述立板远离所述待测量样品的一侧，并与所述立板抵靠，所述螺母的外径大于所述第二通孔的直径；当所述待测量样品压短至预设长度时，所述螺母设置在所述立板靠近所述待测量样品的一侧，并与所述立板抵靠。

5.根据权利要求2所述的测试硅橡胶材料在受力状况下吸水性的装置，其特征在于，所述夹具包括U型本体和位于U型本体开口端的夹持部，所述U型本体相对的两个侧壁上分别设有第三通孔和螺纹孔，与所述第三通孔和所述螺纹孔配合设置有调节螺杆，所述调节螺杆的一端穿过所述第三通孔与所述螺纹孔配合，另一端设有与所述U型本体设置第三通孔的一侧抵靠的抵靠部。

6.根据权利要求2所述的测试硅橡胶材料在受力状况下吸水性的装置，其特征在于，所述夹具包括U型本体，所述U型本体相对的两个侧壁上分别设有一个螺钉，所述待测量样品的一端伸入所述U型本体相对的两个侧壁之间，所述螺钉分别穿过所述U型本体相对的两个侧壁，与所述待测量样品抵靠。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的测试硅橡胶材料在受力状况下吸水性的装置，其特征在于，所述底座和立板由铝合金材料或镀铜铝合金材料制成。

8.根据权利要求1～6中任一项所述的测试硅橡胶材料在受力状况下吸水性的装置，其特征在于，所述底座上沿所述待测量样品拉伸或压短的方向设有刻度尺。