CN216955461U - 一种悬式绝缘子钢脚拉伸负荷试验工装 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种悬式绝缘子钢脚拉伸负荷试验工装，包括锥头夹具、承载装置和帽窝；锥头夹具包括两个呈对称结构的夹具块，锥头夹具的内部设置有与钢脚的钢脚锥头和钢脚杆部相配合的凹槽，两个夹具块的凹槽用于对钢脚的钢脚锥头和钢脚杆部进行夹持；锥头夹具外侧面上周向设置有凸台；承载装置呈空心结构，承载装置的侧壁上设置有安装口，用于安装锥头夹具和钢脚；承载装置的内部设置有凹槽，锥头夹具的凸台与承载装置的凹槽相接触；承载装置的上端面与拉伸负荷试验机进行固定连接；帽窝呈空心结构，帽窝的侧壁上设置有安装口，用于安装钢脚的脚球；帽窝内部设置有凹槽，凹槽与脚球相接触；帽窝的下端面与拉伸负荷试验机进行固定连接。

Description

一种悬式绝缘子钢脚拉伸负荷试验工装

技术领域

本实用新型属于悬式绝缘子检测技术领域，具体属于一种悬式绝缘子钢脚拉伸负荷试验工装。

背景技术

悬式绝缘子主要用于高压架空输配电线路中，起电气绝缘和机械固定作用，可将多个单片绝缘子组装成绝缘子串用在不同电压等级的输配线路上，实际运行过程中其所承受的工作载荷主要是沿轴向的拉伸负荷。

悬式绝缘子是由铁帽1、绝缘件3和钢脚2用水泥胶合剂胶装而成，如图1所示。其中钢脚2作为核心组部件，直接承担和传递机械负荷。绝缘子钢脚由三部分组成，即上部锥头、中部圆杆、下部脚球。如图2所示。从图1可以看出，钢脚的上部锥头全部由水泥胶合剂包覆，在胶装完成后的悬式绝缘子中不可见。拉伸负荷试验时，通过锥头与水泥的轴向相互挤压作用传递机械力。

钢脚的机械强度严重影响到电力线路运行的可靠性和稳定性，其拉伸负荷强度是一项非常关键的技术参数，关乎胶装成品后绝缘子质量的高低。现有技术中，一般有以下两种方案：

1)通过弹性自夹紧夹具，拉伸负荷试验时，直接夹住钢脚的锥头，随拉伸负荷的增加，自夹紧夹具对锥头的压紧力会变的更大，实现钢脚拉伸负荷试验功能。但是锥头的受力状态与实际胶装在绝缘子中的受力状态不一致，完成拉伸负荷试验的钢脚锥头会产生严重的挤压变形。一般情况下，这种自夹紧夹具不适合特别大负荷试验，如28标记、32标记、36标记和40标记钢脚，因为夹具的压紧力不足够大，或因钢脚锥头尺寸大，与夹具形状尺寸匹配不合适，在特别高的拉伸负荷下，钢脚锥头会出现撕裂拉脱现象，试验不能顺利进行。

2)将钢脚与高一个强度等级的铁帽通过熔融的锌胶装一起，实现钢脚拉伸负荷试验功能。高一个强度等级的铁帽是保证首先出现破坏的为钢脚，使用锌锭胶装是保证钢脚拉伸过程中不会出现拉脱，但是钢脚虽然可以以实际承载形式受力，但试品制备复杂，成本较高，需要有锌锭熔融或浇铸工艺过程，试验完成后为避免浪费还需对锌锭进行回收，陪试后的铁帽经过拉伸负荷试验后有一定的损伤，不可再重复使用，浪费严重，总体上整个试验流程耗时耗力，又不经济。

实用新型内容

为了解决现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种悬式绝缘子钢脚拉伸负荷试验工装，结构简单，完全实现了钢脚以实际受力状态进行拉伸负荷试验，使用方便、快捷、效率高。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种悬式绝缘子钢脚拉伸负荷试验工装，包括锥头夹具、承载装置和帽窝；

所述锥头夹具包括两个呈对称结构的夹具块，两个夹具块拼接形成锥头夹具，所述锥头夹具的内部设置有与钢脚的钢脚锥头和钢脚杆部相配合的凹槽，两个夹具块的凹槽用于对钢脚的钢脚锥头和钢脚杆部进行夹持；所述锥头夹具外侧面上周向设置有凸台；

所述承载装置呈空心结构，承载装置的侧壁上设置有安装口，用于安装锥头夹具和钢脚；承载装置的内部设置有凹槽，所述锥头夹具的凸台与承载装置的凹槽相接触；所述承载装置的上端面与拉伸负荷试验机进行固定连接；

所述帽窝呈空心结构，帽窝的侧壁上设置有安装口，用于安装钢脚的脚球；帽窝内部设置有凹槽，凹槽与脚球相接触；所述帽窝的下端面与拉伸负荷试验机进行固定连接。

优选的，所述锥头夹具呈圆台结构，锥头夹具的凸台设置在锥头夹具的顶端。

优选的，所述承载装置的凹槽上设置有下沉的圆孔，所述下沉的圆孔与锥头夹具的凸台进行插接配合。

优选的，所述承载装置呈圆柱形结构，承载装置的端部设置有螺纹孔，拉伸负荷试验机与承载装置之间进行螺纹连接。

优选的，所述锥头夹具的高度与悬式绝缘子中钢脚胶装部位的长度相等。

优选的，所述承载装置的上端面上设置有圆弧形倒角。

优选的，所述帽窝的下端面设置有螺纹孔，拉伸负荷试验机与帽窝之间进行螺纹连接。

优选的，所述锥头夹具、承载装置和帽窝均采用高强度钢制成。

优选的，所述锥头夹具、承载装置和帽窝的表面均设置有耐磨层。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果：

本实用新型提供一种悬式绝缘子钢脚拉伸负荷试验工装，通过设置两个对称结构的夹具块对钢脚进行夹持，并且内部设置与钢脚锥头和钢脚杆部相配合的凹槽，方便进行夹紧，设置承载装置和帽窝对锥头夹具和钢脚进行夹持，进行试验。工装操作简单，效率高，试验精准。装配后的工装结构紧凑，完全实现了钢脚以实际受力状态的拉伸负荷试验功能，使用方便、快捷、效率高；不需为钢脚额外准备陪试品，省时省力，减少资源和能源浪费。

进一步的，通过设置锥头夹具呈圆台结构，与承载装置装配后，容易与试验机的轴向进行适当的轴向调整校准，即是若试验机的拉伸方向与钢脚的轴向不完全的十分重合，倾斜的设计保证有一定的调整空间，实现拉力方向与钢脚轴向重合。

进一步的，通过设置锥头夹具的高度与实际绝缘子水泥胶装的钢脚高度相当，可真实模拟实际环境中钢脚的拉伸状况。

进一步的，通过设置有下沉的圆孔，圆孔直径与锥头夹具的直径一致，容易安装到位，实现定位功能，保证轴向精准；确保拉伸负荷作用下，特别是在大负荷下，因为有下沉圆孔包覆，组装的两个钢脚锥头夹具不会有缝隙、裂开或滑移现象，可以顺利实现以实际承载形式的高强度钢脚拉伸负荷试验。

进一步的，通过在锥头夹具、承载装置和帽窝的表面均设置有耐磨层，增强耐磨性，减少表面磨损。

附图说明

图1为盘形悬式绝缘子结构示意图；

图2为悬式绝缘子组部件中钢脚结构示意图；

图3为本实用新型锥头夹具结构示意图；

图4为本实用新型钢脚与锥头夹具连接示意图；

图5为本实用新型钢脚与锥头夹具装配示意图；

图6为本实用新型承载装置结构示意图；

图7为本实用新型承载装置与钢脚装配示意图；

图8为本实用新型一种悬式绝缘子钢脚拉伸负荷试验工装整体装配示意图。

附图中：1为铁帽；2为钢脚；3为绝缘件；4为钢脚锥头；5为钢脚杆部；6为脚球；7为锥头夹具；8为承载装置；9为帽窝。

具体实施方式

下面结合具体的实施例对本实用新型做进一步的详细说明，所述是对本实用新型的解释而不是限定。

如图1和图2所示，悬式绝缘子是由铁帽1、绝缘件3和钢脚2用水泥胶合剂胶装而成，钢脚2从上至下依次为钢脚锥头4、钢脚杆部5和脚球6。

本实用新型的一种悬式绝缘子钢脚拉伸负荷试验工装，包括锥头夹具7、承载装置8和帽窝9；锥头夹具7包括两个呈对称结构的夹具块，两个夹具块拼接形成锥头夹具7，锥头夹具7的内部设置有与钢脚2的钢脚锥头4和钢脚杆部5相配合的凹槽，两个夹具块的凹槽用于对钢脚2的钢脚锥头4和钢脚杆部5进行夹持；锥头夹具7外侧面上周向设置有凸台。

承载装置8呈空心结构，承载装置8的侧壁上设置有安装口，用于安装锥头夹具7和钢脚2，承载装置8的内部设置有凹槽，锥头夹具7的凸台与承载装置8的凹槽相接触；承载装置8的上端面与拉伸负荷试验机进行固定连接；帽窝9呈空心结构，帽窝9的侧壁上设置有安装口，用于安装钢脚2的脚球6，内部设置有凹槽，凹槽与脚球6相接触；帽窝9的下端面与拉伸负荷试验机进行固定连接。

本实用新型的一种悬式绝缘子钢脚拉伸负荷试验工装材质宜为高强度钢，为减少表面磨损，表面要经过特定工艺处理形成耐磨层增强耐磨性。

JB/T 9677-1999《盘形悬式绝缘子钢脚》规定钢脚拉伸负荷试验时，应将试品套入夹具中，所用夹具尺寸应按试品实际承载形式设计，然后由拉力试验机的卡头夹紧夹具柄部。

如图3至图5所示，根据钢脚锥头4的形状尺寸反向等同设计锥头夹具7的内部锥头形状尺寸，其整体由两部分对称的夹具块组成。锥头夹具7的下部直径略小于其上端部的直径，有一定的倾斜度，形成圆台结构，设计的目的是当其与后面的承载装置装配后，容易与试验机的轴向进行适当的轴向调整校准，即是若试验机的拉伸方向与钢脚2的轴向不完全的十分重合，倾斜的设计保证有一定的调整空间，实现拉力方向与钢脚2轴向重合。

绝缘子的联接标记分为11、16A、16B、20、24、28、32、36和40标记，共9种标记，其中16A和16B标记中的脚球尺寸一致，因此钢脚2尺寸共8种标记，因此只需根据相应的钢脚标记，设计锥头夹具内部尺寸，在保证锥头夹具7最上端圆直径一致的条件下，可全部覆盖所有标记钢脚2范围。锥头夹具7的高度与实际绝缘子水泥胶装的钢脚2高度相当，可真实模拟实际环境中钢脚2的拉伸状况。

如图6所示，承载装置8的上部圆孔为内螺纹，可通过螺杆方便与各种拉力试验机或万能材料试验机相连。中部开有相应槽孔，方便锥头夹具7的安装与取出。内部设计为圆凹形状，圆孔下沉，直径与锥头夹具7的直径一致，目的一方面是容易安装到位，实现定位功能，保证轴向精准；另一方面确保拉伸负荷作用下，特别是在大负荷下，因为有下沉圆孔包覆，组装的两个钢脚锥头夹具不会有缝隙、裂开或滑移现象，可以顺利实现以实际承载形式的高强度钢脚拉伸负荷试验。

整个装配过程非常方便快捷，工装装配体示意图如图7所示，工装与钢脚2装配完成后类似于成品绝缘子钢脚2的实际状况，后续只需脚球再与试验机上组装好的铁帽1连接即可，如图8所示。经过现有试验室的试验验证，工装操作简单，效率高，试验精准。装配后的工装结构紧凑，完全实现了钢脚以实际受力状态的拉伸负荷试验功能，使用方便、快捷、效率高；锥头夹具7下部倾斜和高度设计以及承载装置8内部的圆凹形状设计，可保证轴向拉伸精准，实现拉力方向与钢脚轴向完全重合，特别是可完成高强度的钢脚拉伸负荷试验。实用性和通用性强，一整套工装可全部覆盖所有8种标记钢脚的范围。经济性高，不需为钢脚额外准备陪试品，省时省力，减少资源和能源浪费。

首先，设计锥头夹具7形状和尺寸，以钢脚2中钢脚锥头4的形状尺寸反向等同设计锥头夹具7的内部锥头形状尺寸，锥头夹具7下部倾斜设计，可实现轴向轻微调整，实现拉力方向与钢脚轴向完全重合。锥头夹具7的高度与实际绝缘子水泥胶装的钢脚高度相当，真实模拟实际环境中钢脚2的拉伸状况。其次，设计与锥头夹具7匹配的承载装置8，内部设计为圆凹形状，直径与锥头夹具7的直径一致，实现定位功能，保证轴向精准，以及组装的两个钢脚锥头夹具7，因为有下沉圆孔包围不会有缝隙、裂开或滑移现象。最后，在整体装配后的拉伸负荷试验过程中，单纯钢脚受力状态与实际绝缘子中钢脚受力状态完全一致，确保钢脚检测数据的真实性和可靠性。

Claims (9)

1.一种悬式绝缘子钢脚拉伸负荷试验工装，其特征在于，包括锥头夹具(7)、承载装置(8)和帽窝(9)；

所述锥头夹具(7)包括两个呈对称结构的夹具块，两个夹具块拼接形成锥头夹具(7)，所述锥头夹具(7)的内部设置有与钢脚(2)的钢脚锥头(4)和钢脚杆部(5)相配合的凹槽，两个夹具块的凹槽用于对钢脚(2)的钢脚锥头(4)和钢脚杆部(5)进行夹持；所述锥头夹具(7)外侧面上周向设置有凸台；

所述承载装置(8)呈空心结构，承载装置(8)的侧壁上设置有安装口，用于安装锥头夹具(7)和钢脚(2)；承载装置(8)的内部设置有凹槽，所述锥头夹具(7)的凸台与承载装置(8)的凹槽相接触；所述承载装置(8)的上端面与拉伸负荷试验机进行固定连接；

所述帽窝(9)呈空心结构，帽窝(9)的侧壁上设置有安装口，用于安装钢脚(2)的脚球(6)；帽窝(9)内部设置有凹槽，凹槽与脚球(6)相接触；所述帽窝(9)的下端面与拉伸负荷试验机进行固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种悬式绝缘子钢脚拉伸负荷试验工装，其特征在于，所述锥头夹具(7)呈圆台结构，锥头夹具(7)的凸台设置在锥头夹具(7)的顶端。

3.根据权利要求1所述的一种悬式绝缘子钢脚拉伸负荷试验工装，其特征在于，所述承载装置(8)的凹槽上设置有下沉的圆孔，所述下沉的圆孔与锥头夹具(7)的凸台进行插接配合。

4.根据权利要求1所述的一种悬式绝缘子钢脚拉伸负荷试验工装，其特征在于，所述承载装置(8)呈圆柱形结构，承载装置(8)的端部设置有螺纹孔，拉伸负荷试验机与承载装置(8)之间进行螺纹连接。

5.根据权利要求1所述的一种悬式绝缘子钢脚拉伸负荷试验工装，其特征在于，所述锥头夹具(7)的高度与悬式绝缘子中钢脚(2)胶装部位的长度相等。

6.根据权利要求1所述的一种悬式绝缘子钢脚拉伸负荷试验工装，其特征在于，所述承载装置(8)的上端面上设置有圆弧形倒角。

7.根据权利要求1所述的一种悬式绝缘子钢脚拉伸负荷试验工装，其特征在于，所述帽窝(9)的下端面设置有螺纹孔，拉伸负荷试验机与帽窝(9)之间进行螺纹连接。

8.根据权利要求1所述的一种悬式绝缘子钢脚拉伸负荷试验工装，其特征在于，所述锥头夹具(7)、承载装置(8)和帽窝(9)均采用高强度钢制成。

9.根据权利要求1所述的一种悬式绝缘子钢脚拉伸负荷试验工装，其特征在于，所述锥头夹具(7)、承载装置(8)和帽窝(9)的表面均设置有耐磨层。

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