用于输电线路中球头挂环弯曲振动疲劳特性的测试装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种用于输电线路中球头挂环弯曲振动疲劳特性的测试装置，属于输电线路金具检测技术领域。
【背景技术】
[0002]球头挂环是架空输电线路中用以连接绝缘子与杆塔的关键金具。实际上，导线在悬挂的过程中由于风速、风向等原因会产生持续的振动。导线振动所产生的各种机械作用力会对连接绝缘子和杆塔的球头挂环形成动态载荷。球头挂环长时间承受导线振动产生的不规则的交变载荷作用，会导致金具疲劳，严重的情况下会发生断裂。而球头挂环位于绝缘子和杆塔的连接部位，其发生疲劳损坏比较隐蔽，在线路巡视过程中很难发现并消除。同时，球头挂环一旦断裂，对于单串绝缘子将造成导线接地故障，给架空线路安全运行带来重大威胁。因此对球头挂环进行弯曲振动疲劳试验是必要的。
[0003]目前在球头挂环疲劳试验中，常用的试验装置是偏心轮驱动试验装置。其方法和原理是将试样一端固定安装在试样架上，试样的另一端与偏心轮配合，通过驱动装置带动主轴转动，主轴上安装的偏心轮也随主轴转动，偏心轮与试样配合，使得试样在交变应力的作用下反复弯曲，对试样进行弯曲疲劳试验。
[0004]该方法的缺点是:
[0005](I)该装置并非针对球头挂环设计，仅能检测材料本身的性能，不能对试样同时施加拉紧力，从而不能很好的模拟球头挂环实际运行条件，得到的实验数据不准确。
[0006](2)该装置由偏心轮及主轴转动直接造成弯曲疲劳作用力的施加，没有经过压力控制系统，不能定量设定施加在试样上的作用力，测量数据不准确。
【发明内容】
[0007]本实用新型的目的是提出一种用于输电线路中球头挂环弯曲振动疲劳特性的测试装置，模拟球头挂环的使用情况，用一定的力量和频率对球头挂环进行冲击试验，从而得出球头挂环寿命及抗疲劳的科学数据。
[0008]本实用新型提出的用于输电线路中球头挂环弯曲振动疲劳特性的测试装置，包括电机、轴承、偏心轴顶块、上偏心撞块、下偏心撞块、导轨、上气缸、下气缸、上气缸顶杆、下汽缸顶杆、上滑块、下滑块、上试样撞块、下试样撞块、试样夹头、控制盘、钢丝、钢丝连板和油缸；所述的控制盘与电机的输入轴相连，电机的输出轴通过三角带与轴承相联动，轴承置于轴承座内，轴承座置于轴承座支架上，轴承端部设有偏心轴顶块；所述的上气缸和所述的下气缸固定在装置支架上，上汽缸的上汽缸顶杆和下汽缸的下汽缸顶杆端部分别设有上滑块和下滑块，所述的导轨分别置于上滑块、下滑块与支架之间；上滑块的下端面和下滑块的上端面上分别固定有上试样撞块和下试样撞块，所述的待测球头挂环置于上试样撞块和下试样撞块之间；所述的轴承端部的偏心轴顶块位于试样夹头的一侧，所述的上偏心撞块和下偏心撞块分别固定在上滑块下端面和下滑块上端面上，并位于偏心轴顶块的上部和下部；所述的油缸置于试样夹头的另一侧，油缸活塞通过钢丝联板和钢丝与待测球头挂环的端部通过销子相连，待测球头挂环的球头端部嵌入试样夹头的凹槽中。
[0009]本实用新型提出的用于输电线路中球头挂环弯曲振动疲劳特性的测试装置，其优点是:
[0010](I)本实用新型的弯曲振动疲劳特性的测试装置，可对球头挂环同时施加冲击力、拉紧力，模拟实际线路的使用张力和各种复杂使用情况下的使用状态，从理论角度在最短时间内可以得到球头挂环的寿命及抗疲劳的各种试验数据。
[0011](2)本实用新型的测试装置，试验时输出的冲击力由气压转变而来，可定量设定，因此测试得到的球头挂环的弯曲振动疲劳特性准确而且稳定。
[0012](3)本实用新型的测试装置，可以由可编程逻辑器件控制系统，结合液压、气动、机械、电器全智能控制，数据设定简单化，频率、冲击力、拉紧力随意设定，试验参数多样化，使测量结果更加准确可靠，工作效率高。
【附图说明】
[0013]图1是本实用新型提出的用于输电线路中球头挂环弯曲振动疲劳特性的测试装置的结构示意图。
[0014]图2是图1的A向视图。
[0015]图1和图2中，I是电机、2是三角带、3是轴承、4是装置支架、5是轴承座支架、6是轴承座、7是偏心轴顶块，8是上偏心撞块、9是下偏心撞块、10是上气缸、11是下气缸、12是上气缸顶杆、13是下汽缸顶杆、14是下滑块、15是上滑块、16是下试样撞块、17是上试样撞块、18是试样夹头、19是待测球头挂环、20是控制盘、21是导轨、22是销子、23是钢丝、24是钢丝连板、25是油缸活塞、26是油缸。
【具体实施方式】
[0016]本实用新型提出的用于输电线路中球头挂环弯曲振动疲劳特性的测试装置，其结构如图1所示，包括:电机1、轴承3、偏心轴顶块7、上偏心撞块8、下偏心撞块9、导轨21、上气缸10、下气缸11、上气缸顶杆12、下汽缸顶杆13、上滑块15、下滑块14、上试样撞块17、下试样撞块16、试样夹头18、控制盘20、钢丝23、钢丝连板24和油缸26 ;所述的控制盘20与电机I的输入轴相连，电机的输出轴通过三角带2与轴承3相联动，轴承3置于轴承座6内，轴承座6置于轴承座支架5上，轴承端部设有偏心轴顶块7。上气缸10和下气缸11固定在装置支架4上，上汽缸10的上汽缸顶杆12和下汽缸11的下汽缸顶杆13端部分别设有上滑块15和下滑块14，所述的导轨21分别置于上滑块15、下滑块14与装置支架4之间；上滑块15的下端面和下滑块14的上端面上分别固定有上试样撞块17和下试样撞块16，所述的待测球头挂环19置于上试样撞块17和下试样撞块16之间。轴承3端部的偏心轴顶块7位于试样夹头18的一侧，所述的上偏心撞块17和下偏心撞块16分别固定在上滑块15下端面和下滑块14上端面上，并位于偏心轴顶块7的上部和下部。油缸26置于试样夹头18的另一侧，油缸活塞25通过钢丝联板24和钢丝23与待测球头挂环19的端部通过销子22相连，待测球头挂环19的球头端部嵌入试样夹头18的凹槽中。
[0017]以下结合附图详细介绍本测试装置的工作过程:
[0018]本实用新型提出的用于输电线路中球头挂环弯曲振动疲劳特性的测试装置，使用时，首先将待测球头挂环19的球头端部嵌入试样夹头18的凹槽中，待测球头挂环19的挂环端部通过销子22与钢丝23相连，钢丝23通过钢丝联板24与油缸26的活塞25相连接，对待测球头挂环19施加一定的拉力，拉力的大小通过控制盘20进行设定，控制盘20通过调节油缸26的压力来控制施加在待测球头挂环19上的拉力的大小。通过控制盘20设定施加在待测球头挂环19上的弯曲振动力，控制盘20通过调节上气缸10和下气缸11的压力来控制施加在待测球头挂环19上的弯曲振动力的大小。通过控制盘20设定施加在待测球头挂环19上的弯曲振动力的频率，控制盘20通过调节电机I的输出转速来控制施加在待测球头挂环19上的弯曲振动力的频率。装置支架4、轴承座支架5、轴承座6共同起到支撑、稳定本实用新型装置的作用。
[0019]试验开始，控制盘20对电机I发出的启动信号，电机I的输出轴通过三角带2与轴承3相联动，带动轴承3转动。轴承3的端部偏心轴顶块7随轴承3 —起转动，拨动上偏心撞块8和下偏心撞块9，上偏心撞块8和下偏心撞块9分别固定在上滑块15下端面和下滑块14上端面上。当偏心轴顶块7拨动上偏心撞块8时，上滑块15沿导轨21向上运动，偏心轴顶块7继续随轴承3转动，失去对上偏心撞块8的拨动力，在上气缸10压力的作用下上汽缸顶杆12推动上滑块15沿导轨21向下运动，上滑块15上的上试样撞块17撞击待测球头挂环19施加向下的弯曲振动力。当偏心轴顶块7拨动下偏心撞块9时，上滑块14沿导轨21向下运动，偏心轴顶块7继续随轴承3转动，失去对下偏心撞块9的拨动力，在下气缸11压力的作用下下汽缸顶杆13推动下滑块14沿导轨21向上运动，下滑块14上的下试样撞块16撞击待测球头挂环19施加向上的弯曲振动力。循环往复，对待测球头挂环19进行一定弯曲振动冲击力、一定拉力作用下、一定频率的弯曲振动疲劳试验。
【主权项】
1.一种用于输电线路中球头挂环弯曲振动疲劳特性的测试装置，其特征在于该测试装置包括电机、轴承、偏心轴顶块、上偏心撞块、下偏心撞块、导轨、上气缸、下气缸、上气缸顶杆、下汽缸顶杆、上滑块、下滑块、上试样撞块、下试样撞块、试样夹头、控制盘、钢丝、钢丝连板和油缸；所述的控制盘与电机的输入轴相连，电机的输出轴通过三角带与轴承相联动，轴承置于轴承座内，轴承座置于轴承座支架上，轴承端部设有偏心轴顶块；所述的上气缸和所述的下气缸固定在装置支架上，上汽缸的上汽缸顶杆和下汽缸的下汽缸顶杆端部分别设有上滑块和下滑块，所述的导轨分别置于上滑块、下滑块与支架之间；上滑块的下端面和下滑块的上端面上分别固定有上试样撞块和下试样撞块，待测球头挂环置于上试样撞块和下试样撞块之间；所述的轴承端部的偏心轴顶块位于试样夹头的一侧，所述的上偏心撞块和下偏心撞块分别固定在上滑块下端面和下滑块上端面上，并位于偏心轴顶块的上部和下部；所述的油缸置于试样夹头的另一侧，油缸活塞通过钢丝联板和钢丝与待测球头挂环的端部通过销子相连，待测球头挂环的球头端部嵌入试样夹头的凹槽中。
【专利摘要】本实用新型涉及一种用于输电线路中球头挂环弯曲振动疲劳特性的测试装置，属于输电线路金具检测技术领域。其中，电机输出轴与轴承相联动，轴承端部设有偏心轴顶块。上气缸和下气缸固定在装置支架上，上汽缸顶杆和下汽缸顶杆端部设有上滑块和下滑块，上滑块和下滑块的端面上固定有试样撞块，待测球头挂环置于两个试样撞块之间。轴承端部的偏心轴顶块位于试样夹头的一侧。油缸置于试样夹头的另一侧，油缸活塞与待测球头相连，待测球头挂环的球头端部嵌入试样夹头的凹槽中。本测试装置可对球头挂环施加冲击力、拉紧力，模拟实际线路的使用张力和各种复杂使用情况下的使用状态，从理论角度在最短时间内可以得到球头挂环的寿命及抗疲劳的各种试验数据。
【IPC分类】G01M7-08, G01N3-32, G01M7-02, G01M13-00
【公开号】CN204389149
【申请号】CN201420778245
【发明人】陈原, 卢毅, 王得文, 王馨, 张旭
【申请人】国家电网公司, 国网冀北电力有限公司电力科学研究院, 华北电力科学研究院有限责任公司
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2014年12月10日