CN217403963U - 一种海上风电gis筒体材料结构耐压强度测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电气技术领域中的GIS终端，特别是一种海上风电GIS筒体材料结构耐压强度测试装置。现有技术领域缺乏能够对GIS筒体材料施压做强度分析的测试装置，为此本实用新型提供一种海上风电GIS筒体材料结构耐压强度测试装置，该装置能对制造GIS筒体的材料作不同施压大小的压紧试验，配合贴敷的应力、应变片，就能测试筒体材料在不同压力情况下的变形和受力情况，为研究筒体耐压强度获取数据。本实用新型包括底座和设于其上用于安放筒体材料的安装定位机构及通过压块对筒体材料加压的施压机构，安装定位机构包括底座中间设置的一个容纳槽和可拆卸装在底座上的定位组件，定位组件可在纵向和横向对筒体材料限位。

Description

一种海上风电GIS筒体材料结构耐压强度测试装置

技术领域

本实用新型涉及电气技术领域中的GIS终端，特别是一种海上风电GIS筒体材料结构耐压强度测试装置。

背景技术

在全球能源趋紧和节能减排双重重压之下，新的可再生能源受到无比青睐。风力发电成为最受追捧的“宠儿”。而海上风电在发电稳定性、电网接入便利性、土地节省等有诸多优点，成为重点发展对象。海上升压站汇集风力发电机发出的电能通过送出海缆连接到陆地上的电网。GIS是变压器和送出海缆的连接点，其可靠性和稳定性对风电至关重要。由于海上工况环境恶劣，对GIS的结构有很高的要求。

在工程建设中，为保证组合电器GIS制造质量，对组合电器制造过程实行有效监造，确保设备到达现场后能够顺利安装、调试和投产，实现变电站的一次成功投运和可靠运行并提高运行经济性。GIS终端作为输变电工程中的重要设备，终端用的GIS筒体材料强度对设备正常运行十分关键，一旦筒体强度不合格，就会造成筒体内部气体泄漏和结构损坏等问题。现有技术领域缺乏能够对GIS筒体材料施压做强度分析的测试装置。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题和提出的技术任务是针对现有技术领域缺乏能够对GIS筒体材料施压做强度分析的测试装置的技术问题，本实用新型提供一种海上风电GIS筒体材料结构耐压强度测试装置，所述装置能够对制造GIS筒体的材料进行不同施压大小的压紧试验，配合筒体材料表面贴敷的应力、应变片，就可以测试筒体材料在不同压力情况下的变形和受力情况，为深入研究GIS筒体的耐压强度获取重要数据。

本实用新型解决技术问题采用的技术方案：一种海上风电GIS筒体材料结构耐压强度测试装置，其特征是包括一底座和设于其上用于安放筒体材料的安装定位机构和可通过压块对筒体材料加压的施压机构，所述安装定位机构包括底座中间设置的一个容纳槽以及可拆卸安装在底座上的定位组件，所述定位组件可在纵向和横向对筒体材料限位，所述施压机构工作可推动压块下移施压于筒体材料。本实用新型通过一个底座和其上设置的安装定位机构与施压机构，对制作GIS筒体的筒体材料做加压测试，研究筒体材料在各种压力下的变形和受力情况并获取测试数据。工作时，筒体材料可放置在底座中间的容纳槽内，定位组件可以从竖向的纵面及横向的水平面对筒体材料进行限位，并放置筒体材料在受压测试过程中因为受压发生移动甚至反弹跳起；施压机构工作可驱动压块稳定下移接触筒体材料并对其逐渐加压，进行所需的压力测试。此外，筒体材料表面可以贴敷各种现有的应力、应变片，通过获取筒体材料在受压过程中的变形受力数据，研究筒体材料的耐压强度。

作为对上述技术方案的进一步完善和补充，本实用新型采用如下技术措施：所述施压机构包括竖置在底座上方的螺杆、安装螺杆的横板以及架设横板的两根支撑柱，所述两根支撑柱可拆卸竖置于底座上，横板两端各自通过一螺母可拆卸固定在两根支撑柱顶端，螺杆穿置在横板上，且横板上设有和螺杆相配的螺纹孔道，螺杆上设有可用手操作的驱动件，操作驱动件可使螺杆旋转以下降推动压块施压筒体材料。施压机构包括螺杆、横板及支撑柱等部件，支撑柱竖置安装在底座上能架空横板，并方便横板上穿置螺杆；横板上的螺纹孔道用于匹配螺杆，对螺杆旋转升降进行定位和导向，确保螺杆竖直升降活动；螺杆下降时可以通过抵触放在筒体材料表面的压块对筒体材料施压，随着螺杆下降转动圈数增加和螺杆纵向位移增大，螺杆底端对压块的施压也随之增大，压块对测试的筒体材料施压同步加大，通过调节螺杆升降活动就能控制压块对筒体材料的压紧程度，进而实现强度校核等耐压测试。支撑柱可拆卸，螺杆也通过螺纹配合穿置在横板上，这些都能够使测试装置不用时可以拆解施压机构，以便收纳及运输。

所述驱动件为通过固定螺栓紧固于螺杆顶端的手轮或径向穿设固定在螺杆顶端的操纵杆。驱动件可采用一个手轮或者一个操纵杆，两者结构简单、方便制造，其中手轮可用固定螺栓紧固在螺杆顶端，或者一个操纵杆沿径向穿置固定在螺杆顶端，需要螺杆旋转以升降运动时，正向或反向转动手轮或操纵杆即可。

所述横板两端安装的螺母配有垫片，螺母一端依序穿过垫片和横板后旋入支撑柱顶端设置的螺孔，以使横板固定支撑柱顶端。垫片配合螺母，通过其两面分别和横板及螺母接触增大摩擦力，提高螺母安装的预紧力，避免螺母松动造成横板和支撑柱连接不稳固，影响螺杆旋转升降及施压工作。

所述横板上设有一个管座，管座的管孔形成所述螺纹孔道，横板上贯穿开设一个和所述螺纹孔道对应的通孔，所述管座为焊接固定在横板上且管座侧壁环绕设置若干加强筋，加强筋侧面和地面分别与管座及横板焊接固定。螺纹孔道为一个管座的管孔，单独管孔加工螺纹方便批量生产制造；同时管座横横板之间为分体构件，两者通过焊接固定，环绕管座侧壁再焊接若干加强筋连接横板，对管座和横板的对接作可靠加固。

所述压块上固接一圆盘座，且圆盘座通过环绕分布的多个连接螺钉固定压块上，圆盘通的下盘面紧贴压块并小于贴合侧的压块表面，圆盘座的上盘面可与螺杆下端抵触相配。螺杆下降时其底端向下作用力通过圆盘座过渡传递到压块上，圆盘座一侧的盘面小于贴合一侧的压块表面，圆盘座作为中间过渡将螺杆底端向下的作用力以更大的接触面平稳传递给压块，再由压块传递到测试的筒体材料上。压块通过若干环绕分布的连接螺钉与圆盘座固接。

所述定位组件包括穿置在底座上的多个紧固螺钉和通过压紧螺钉紧固于容纳槽内的压紧条，所述紧固螺钉下部可伸入容纳槽内挡住筒体材料边沿对其在水平面做横向限位，所述压紧条包括长条本体和其两端一体的安装座，安装座通过压紧螺钉锁紧固定在容纳槽内的底座上安装座和底座上开有匹配压紧螺钉的安装孔，压紧条通过其两端安装座紧固底座上在竖向平面向下限位筒体材料于容纳槽中，压紧条的长度方向平行于容纳槽长度方向。定位组件包括横向限位用的紧固螺钉和纵向限位用的压紧条，其中多个紧固螺钉通过部分穿入容纳槽挡住筒体材料边沿对其在水平面做横向限位；压紧条通过两端一体的安装座配压紧螺钉锁紧固定在容纳槽中，同时压紧条的条形本体部分可以贴着测试的筒体材料在竖向平面对其纵向限位。

所述压紧条有两根，并且平行设在容纳槽两侧。压紧条有两根并且相互平行，每根压紧条都靠近临近的容纳槽一边，工作时两根压紧条相互配合将向下将测试用的筒体材料定位在容纳槽内，避免筒体材料在受压过程中反弹跳起，避免测试发生意外和材料飞出危及人员安全。

本实用新型在底座和设置安装定位机构与施压机构，对制作GIS筒体的筒体材料做加压测试，研究筒体材料在各种压力下的变形和受力情况并获取测试数据；筒体材料在受压测试过程中不会因为受压发平移或反弹跳起，施压机构工作可驱动压块稳定下移接触筒体材料并对其逐渐加压，进行各种压力测试。

附图说明

图1：本实用新型的立体示意图。

图2：本实用新型的平面示意图。

图3：图2的侧视图。

图中：1.手轮、2.固定螺栓、3.管座、4.螺杆、5.加强筋、6.横板、7.支撑柱、8-1.螺母、8-2.垫片、9.底座、10.压块、11.圆盘座、12.连接螺钉、13.筒体材料、14.紧固螺钉、15.压紧条、16.安装座、17.压紧螺钉。

具体实施方式

下面结合附图说明和具体实施方式对本实用新型做进一步的说明。

如图1～3所示，一种海上风电GIS筒体材料结构耐压强度测试装置，包括一底座9和设于其上用于安放筒体材料的安装定位机构和可通过压块10对筒体材料加压的施压机构，所述安装定位机构包括底座9中间设置的一个容纳槽以及可拆卸安装在底座9上的定位组件，所述定位组件可在纵向和横向对筒体材料限位，所述施压机构工作可推动压块10下移施压于筒体材料；施压机构包括竖置在底座9上方的螺杆4、安装螺杆4的横板6以及架设横板6的两根支撑柱7，所述两根支撑柱7可拆卸竖置于底座9上，横板6两端各自通过一螺母8-1可拆卸固定在两根支撑柱7顶端，横板6两端安装的螺母8-1还配有垫片8-2，螺母8-1一端依序穿过垫片8-2和横板6后旋入支撑柱7顶端设置的螺孔，以使横板6固定支撑柱7顶端，螺杆4穿置在横板6上，且横板6上设有和螺杆4相配的螺纹孔道，本实施例中螺纹孔道由一个管座3的管孔形成，管座3为焊接固定在横板6上且管座3侧壁环绕设置若干加强筋5，加强筋5侧面和地面分别与管座3及横板6焊接固定，横板6上贯穿开设一个和所述螺纹孔道对应的通孔，螺杆4上设有可用手操作的驱动件，操作驱动件可使螺杆4旋转以下降推动压块10施压筒体材料，驱动件为通过固定螺栓2紧固于螺杆4顶端的手轮1或径向穿设固定在螺杆4顶端的操纵杆，本实施例优选驱动件为手轮1；所述定位组件包括穿置在底座9上的多个紧固螺钉14和通过压紧螺钉17紧固于容纳槽内的两根压紧条15，两根压紧条15平行设在容纳槽两侧，紧固螺钉14下部可伸入容纳槽内挡住筒体材料边沿对其在水平面做横向限位，每根压紧条15包括长条本体和其两端一体的安装座16，安装座16通过压紧螺钉17锁紧固定在容纳槽内的底座9上安装座16和底座9上开有匹配压紧螺钉17的安装孔，压紧条15通过其两端安装座16紧固底座9上在竖向平面向下限位筒体材料于容纳槽中，压紧条15的长度方向平行于容纳槽长度方向。

进一步的，压块10上还固接一圆盘座11，圆盘座11通过环绕分布的四个连接螺钉12固定压块10上，圆盘通的下盘面紧贴压块10并小于贴合侧的压块10表面，圆盘座11的上盘面可与螺杆4下端抵触相配。

本实用新型在使用时，测试的GIS筒体材料13两侧通过压紧条压紧，防止后续加压过程中突然反弹，筒体材料边沿通过紧固螺钉抵住确保后续加压过程中不会发生平移。转动手轮可以实现螺杆下降活动，推动压块施压于筒体材料，只要调节螺杆的下降行程，就能能对筒体材料做不同程度的压紧，以进一步做强度校核。加压测试完毕后，反向转动手轮，螺杆升起，压块对筒体材料的施压解除，整个测试过程中，筒体材料都不会平移或反弹，使用安全可靠，操作方便。

Claims (8)

1.一种海上风电GIS筒体材料结构耐压强度测试装置，其特征是包括一底座(9)和设于其上用于安放筒体材料的安装定位机构和可通过压块(10)对筒体材料加压的施压机构，所述安装定位机构包括底座(9)中间设置的一个容纳槽以及可拆卸安装在底座(9)上的定位组件，所述定位组件可在纵向和横向对筒体材料限位，所述施压机构工作可推动压块(10)下移施压于筒体材料。

2.根据权利要求1所述的海上风电GIS筒体材料结构耐压强度测试装置，其特征是所述施压机构包括竖置在底座(9)上方的螺杆(4)、安装螺杆(4)的横板(6)以及架设横板(6)的两根支撑柱(7)，所述两根支撑柱(7)可拆卸竖置于底座(9)上，横板(6)两端各自通过一螺母(8-1)可拆卸固定在两根支撑柱(7)顶端，螺杆(4)穿置在横板(6)上，且横板(6)上设有和螺杆(4)相配的螺纹孔道，螺杆(4)上设有可用手操作的驱动件，操作驱动件可使螺杆(4)旋转以下降推动压块(10)施压筒体材料。

3.根据权利要求2所述的海上风电GIS筒体材料结构耐压强度测试装置，其特征是所述驱动件为通过固定螺栓(2)紧固于螺杆(4)顶端的手轮(1)或径向穿设固定在螺杆(4)顶端的操纵杆。

4.根据权利要求2所述的海上风电GIS筒体材料结构耐压强度测试装置，其特征是所述横板(6)两端安装的螺母(8-1)配有垫片(8-2)，螺母(8-1)一端依序穿过垫片(8-2)和横板(6)后旋入支撑柱(7)顶端设置的螺孔，以使横板(6)固定支撑柱(7)顶端。

5.根据权利要求2所述的海上风电GIS筒体材料结构耐压强度测试装置，其特征是所述横板(6)上设有一个管座(3)，管座(3)的管孔形成所述螺纹孔道，横板(6)上贯穿开设一个和所述螺纹孔道对应的通孔，所述管座(3)为焊接固定在横板(6)上且管座(3)侧壁环绕设置若干加强筋(5)，加强筋(5)侧面和地面分别与管座(3)及横板(6)焊接固定。

6.根据权利要求2所述的海上风电GIS筒体材料结构耐压强度测试装置，其特征是所述压块(10)上固接一圆盘座(11)，且圆盘座(11)通过环绕分布的多个连接螺钉(12)固定压块(10)上，圆盘通的下盘面紧贴压块(10)并小于贴合侧的压块(10)表面，圆盘座(11)的上盘面可与螺杆(4)下端抵触相配。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的海上风电GIS筒体材料结构耐压强度测试装置，其特征是所述定位组件包括穿置在底座(9)上的多个紧固螺钉(14)和通过压紧螺钉(17)紧固于容纳槽内的压紧条(15)，所述紧固螺钉(14)下部可伸入容纳槽内挡住筒体材料边沿对其在水平面做横向限位，所述压紧条(15)包括长条本体和其两端一体的安装座(16)，安装座(16)通过压紧螺钉(17)锁紧固定在容纳槽内的底座(9)上安装座(16)和底座(9)上开有匹配压紧螺钉(17)的安装孔，压紧条(15)通过其两端安装座(16)紧固底座(9)上在竖向平面向下限位筒体材料于容纳槽中，压紧条(15)的长度方向平行于容纳槽长度方向。

8.根据权利要求7所述的海上风电GIS筒体材料结构耐压强度测试装置，其特征是所述压紧条(15)有两根，并且平行设在容纳槽两侧。

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