一种水泥电线杆生产强度测试设备及测试方法

1.本发明涉及水泥电线杆强度测试技术领域，特别涉及一种水泥电线杆生产强度测试设备及测试方法。


背景技术：

2.电线杆顾名思义就是架电线的杆。出现于各个农村－田野－马路－街道，是早期中国重要的基础设施之一。早期的各种电线杆，都是从木杆起步的，甚至包括电压等级不是太高的高压线电杆。后来由于钢筋和钢筋混凝土的发展，结合技术上的探究，运用离心力的原理制造，钢筋混凝土锥形水泥杆、等径水泥电线杆代替了大部分木杆；
3.与木杆相比，水泥电杆具有坚固耐用、耐腐蚀、耐温差、高强度和抗裂的特点，为便于水泥电线杆的安装，往往会在水泥电线杆的底端加装安装座，在安装地面上预先设置安装架，之后，通过安装座与安装架之间对位拼接实现水泥电线杆的快速安装与拆卸作业，然而，水泥电线杆上的安装座往往为钢架结构，其与水泥电杆之间的连接部位往往会因地面的振动以及强风的吹拂而发生松动，所以，在水泥电线杆出厂安装作业的过程中，需对水泥电线杆以及安装座的进行强度测试，检测水泥电线杆的抗震强度以及水泥电线杆与安装座之间的连接稳固程度，然而，在进行水泥电线杆强度测试时，往往会存在以下问题：
4.1、在水泥电线杆强度测试的过程中，由于水泥电线杆的的主体结构往往为锥形结构，且水泥电线杆的长度往往较长，传统的测试机构难以适应水泥电线杆不同高度处的直径变化以及弧度变化，并对其进行多方位的支撑限位，降低到水泥电线杆定位时的垂直度，影响后期强度测试时数据的准确性；
5.2、在水泥电线杆强度测试的过程中，难以对安装座的安装孔位进行支撑限位的同时对水泥电线杆的内壁进行同步的支撑，降低了对水泥电线杆对位卡接时的稳固程度，且难以将水泥电线杆强度测试时的振幅可视化，降低了水泥电线杆强度测试时的作业效率以及实验数据的准确性。


技术实现要素：

6.(一)技术方案
7.为了弥补现有技术的不足，本发明提供了一种水泥电线杆生产强度测试设备及测试方法。
8.本发明所要解决其技术问题所采用以下技术方案来实现：一种水泥电线杆生产强度测试设备，包括安装底板、支撑脚、支撑匚型架、定位机构、振动机构和检测机构，所述的安装底板下端四周拐角处均匀安装有支撑脚，安装底板的上端安装有开口向下的支撑匚型架，支撑匚型架的上端安装有定位机构，定位机构上安装有检测机构，支撑匚型架上安装振动机构，且振动机构位于定位机构的下方；
9.所述的定位机构包括定位盘、导向筒、固定杆、升降滑杆、定位底板、定位转盘、插接杆、转向杆、定位齿圈、定位转轴、定位齿轮、定位电机、限位架和内撑单元，支撑匚型架的
上端均匀安装有多组导向筒，导向筒内通过滑动配合的方式均匀安装有多组升降滑杆，同组中的升降滑杆的上端均通过固定杆相连接，且固定杆的两端均安装有定位盘，相邻安装的定位盘中部之间通过定位底板相连接，定位底板的中部通过转动配合的方式安装有定位转盘，定位转盘的上端面沿其周向均匀安装有插接杆，定位转盘的下端面沿其周向均匀安装有转向杆，转向杆的端部安装有定位齿圈，定位底板上通过转动配合的方式安装有定位转轴，定位转轴的一端通过花键安装有定位齿轮，定位齿轮与定位齿圈啮合传动，定位底板上通过电机座安装有定位电机，定位电机的输出轴通过联轴器与定位转轴的另一端相连接，定位盘上对称安装有多组限位架，且限位架位于定位底板的上方，定位转盘上安装有内撑单元，通过均匀设置的插接杆可与水泥电线杆安装座上的安转孔位相配合，预先模拟水泥电线杆在地面上进行安装作业时的实际作业情况。
10.所述的检测机构包括检测底板、固定板、检测弹簧、检测转轴、检测转板、标尺、检测滑槽、检测滑座、检测杆、固定座和检测滑架，支撑匚型架的上端面靠近中部位置安装有检测底板，检测底板的上端开设有检测滑槽，检测滑槽内通过滑动配合的方式安装有检测滑座，检测滑座上对称安装有检测杆，检测底板上均匀安装有多组固定座，且固定座呈线性排列在检测滑槽的下方，固定座上通过滑动配合的方式对称安装有检测滑架，且检测滑架通过检测弹簧与固定座相连接，支撑匚型架上靠近边缘位置安装有固定板，固定板通过花键安装有检测转轴，检测转轴上通过转动配合的方式安装有检测转板，检测转板的上端与检测滑座通过转动配合的方式相连接，支撑匚型架上安装有标尺，检测转板的下端设置有指针，且指针通过滑动配合的方式抵靠在标尺上，且检测转板的下端通过滑动配合的方式抵靠在标尺上，通过均匀设置的检测滑架可进一步适应不同高度位置处水泥电线杆的外壁直径变化，设置的检测弹簧可通过自身的弹力作用使检测滑套始终抵靠在水泥电线杆的侧壁上，进一步适应水泥电线杆同一高度位置处外壁的圆周弧度变化。
11.其中，所述的限位架包括限位板、限位环和限位转轴，定位盘上对称安装有多组限位板，同组限位板之间均安装有限位环，且相邻两组限位环之间通过转动配合的方式沿其周向均匀安装有限位转轴，设置的限位环可进一步适应安装座外边缘的圆周弧度变化，并通过限位转轴对其进行周向的支撑，使水泥电线杆在进行对位安装时始终处于竖直状态。
12.其中，所述的内撑单元包括内撑架、内撑滑槽、内撑滑杆、内撑弹簧、内撑转轴、内撑凸轮、内撑转杆和内撑气缸，定位转盘的上端面中部安装有内撑架，定位转盘与内撑架上沿其周向均开设有多组内撑滑槽，且同组内撑滑槽内通过滑动配合的方式均安装有内撑滑杆，内撑滑杆通过内撑弹簧与内撑架相连接，定位转盘的中部通过轴承安装有内撑转轴，内撑转轴的一端通过花键安装有内撑凸轮，且内撑凸轮通过滑动配合的方式抵靠在内撑滑杆上，内撑转轴的另一端通过花键安装有内撑转杆，定位转盘上通过转动配合的方式安装有内撑气缸，且内撑气缸的输出轴与内撑转杆相铰接，通过内撑凸轮与弧形块之间的滑动配合可进一步使内撑滑套抵靠在水泥电线杆的内壁上，实现从水泥电线杆的内部对其进行支撑，进一步提升水泥电线杆对位卡接时的稳固程度。
13.其中，所述的振动机构包括振动转轴、振动凸轮、振动电机、振动底板和振动弹簧，同组的升降滑杆下端安装有振动底板，支撑匚型架的内部通过轴承安装有振动转轴，且振动转轴位于振动底板的下方，振动转轴上通过花键安装有多组振动凸轮，且振动凸轮抵靠在振动底板上，支撑匚型架上通过电机座安装有振动电机，振动电机的输出轴通过联轴器
与振动转轴相连接，位于固定杆与导向筒之间的升降滑杆上均套设有振动弹簧，且振动弹簧的两端分别与固定杆以及导向筒相连接，通过振动凸轮转动时与振动底板之间的滑动配合可进一步使水泥电线杆进行直线上下往复振动，进行水泥电线杆安装后路面振动的模拟测试，设置的振动弹簧可进一步增强水泥电线杆在的振动强度与振动频率，提升水泥电线杆测试时的整体作业效率。
14.其中，所述的检测底板与支撑匚型架之间均匀设置有加强筋，可进一步提升检测底板安装的稳固程度。
15.其中，所述的内撑滑杆上均套设有剖切面为扇形的内撑滑套，且内撑滑套的弧形侧壁上均匀设置有防滑纹，通过内撑滑套可进一步适应水泥电线杆内壁的弧度变化，并通过设置的防滑纹进一步提升内撑滑套与水泥电线杆之间的接触摩擦力。
16.其中，所述的内撑滑杆上均匀设置有弧形块，且弧形块通过滑动配合的方式抵靠在内撑凸轮的侧壁上，通过弧形块与内撑凸轮之间的滑动配合可进一步降低内撑凸轮转动时所受到的阻力，提升均匀安装的内撑滑杆在滑动时的同步性。
17.其中，所述的检测杆上通过花键套设有限位滑套，检测滑架上通过花键均匀套设有检测滑套。
18.其中，所述的定位转盘上沿其周向均匀安装有卡接块，且卡接块通过滑动配合的方式与定位底板相连接，通过卡接块的卡接限位作用可在降低定位转盘转动摩擦阻力的同时提升定位转盘对于水泥电线杆的支撑能力。
19.此外本发明还提供了一种水泥电线杆生产强度测试方法包括以下步骤：
20.s1、吊装对位：通过现有吊装设备将待测试的水泥电线杆吊起，并通过人工进行水泥电线杆上安装座与定位机构之间的对位安装作业；
21.s2、支撑夹紧：步骤s1完成之后，通过定位机构进一步对水泥电线杆的底端安装座进行支撑夹紧，并通过检测机构对水泥电线杆的上端进行支撑限位；
22.s3、振动测试：步骤s2完成之后，通过振动机构与定位机构之间的协同配合使水泥电线杆进行旋转振动，进一步通过人工记录水泥电线杆振动时检测机构中所显示的数值大小；
23.s3、数据分析：步骤s3完成之后，通过人工进一步对测试时所得的实验数据进行分析处理，并得出水泥电线杆安装座的抗震强度以及安装牢固程度。
24.(二)有益效果
25.1、本发明设置的定位机构，通过均匀设置的插接杆可与水泥电线杆安装座上的安转孔位相配合，预先模拟水泥电线杆在地面上进行安装作业时的实际作业情况，设置的限位环可进一步适应安装座外边缘的圆周弧度变化，并通过限位转轴对其进行周向的支撑，使水泥电线杆在进行对位安装时始终处于竖直状态，通过内撑凸轮与弧形块之间的滑动配合可进一步使内撑滑套抵靠在水泥电线杆的内壁上，实现从水泥电线杆的内部对其进行支撑，进一步提升水泥电线杆对位卡接时的稳固程度，提升后续水泥电线杆强度测试时实验数据的准确程度；
26.2、本发明设置的振动机构，通过振动凸轮转动时与振动底板之间的滑动配合可进一步使水泥电线杆进行直线上下往复振动，进行水泥电线杆安装后路面振动的模拟测试，设置的振动弹簧可进一步增强水泥电线杆在的振动强度与振动频率，提升水泥电线杆测试
时的整体作业效率；
27.3、本发明设置的检测机构，通过均匀设置的检测滑架可进一步适应不同高度位置处水泥电线杆的外壁直径变化，设置的检测弹簧可通过自身的弹力作用使检测滑套始终抵靠在水泥电线杆的侧壁上，进一步适应水泥电线杆同一高度位置处外壁的圆周弧度变化，设置的检测滑槽可进一步使检测滑座适应水泥电线杆强度测试时其端部的高度以及水平位置变化，并通过限位滑套对其进行稳定的支撑限位，通过指针与标尺之间的协同作用可进一步将水泥电线杆强度测试时的振幅可视化，便于人工的读取以及记录，进一步提升水泥电线杆强度测试时的作业效率以及实验数据的准确性。
附图说明
28.下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
29.图1是本发明的立体结构示意图；
30.图2是本发明的工作状态结构示意图；
31.图3是本发明图2的剖视示意图；
32.图4是本发明图3的a处局部放大图；
33.图5是本发明检测机构的局部立体结构示意图；
34.图6是本发明振动机构的局部立体结构示意图；
35.图7是本发明定位机构的第一局部立体结构示意图；
36.图8是本发明定位机构的第二局部立体结构示意图；
37.图9是本发明内撑单元的第一局部立体结构示意图；
38.图10是本发明内撑单元的第二局部立体结构示意图；
39.图11是本发明作业对象水泥电线杆的局部立体结构示意图。
具体实施方式
40.下面参考附图对本发明的实施例进行说明。在此过程中，为确保说明的明确性和便利性，我们可能对图示中线条的宽度或构成要素的大小进行夸张的标示。
41.另外，下文中的用语基于本发明中的功能而定义，可以根据使用者、运用者的意图或惯例而不同。因此，这些用语基于本说明书的全部内容进行定义。
42.如图1至图11所示，一种水泥电线杆生产强度测试设备，包括安装底板1、支撑脚2、支撑匚型架3、定位机构4、振动机构5和检测机构6，所述的安装底板1下端四周拐角处均安装有支撑脚2，安装底板1的上端安装有开口向下的支撑匚型架3，支撑匚型架3的上端安装有定位机构4，定位机构4上安装有检测机构6，支撑匚型架3上安装振动机构5，且振动机构5位于定位机构4的下方。
43.所述的定位机构4包括定位盘4a、导向筒4b、固定杆4c、升降滑杆4d、定位底板4e、定位转盘4f、插接杆4g、转向杆4h、定位齿圈4j、定位转轴4k、定位齿轮4m、定位电机4n、限位架4p和内撑单元4q，支撑匚型架3的上端均匀安装有多组导向筒4b，同组中的导向筒4b位于同一竖直面上且高度相同，不同组的导向筒4b的高度从支撑匚型架3的中部到两端逐渐增加，导向筒4b内通过滑动配合的方式安装有升降滑杆4d，同组中的升降滑杆4d的上端均通过固定杆4c相连接，且固定杆4c的两端均共同安装有定位盘4a，相邻安装的定位盘4a中部
之间通过定位底板4e相连接，定位底板4e的中部通过转动配合的方式安装有定位转盘4f，所述的定位转盘4f上沿其周向均匀安装有卡接块，且卡接块通过滑动配合的方式与定位底板4e相连接，定位转盘4f的上端面沿其周向均匀安装有插接杆4g，定位转盘4f的下端面沿其周向均匀安装有转向杆4h，转向杆4h的端部共同安装有定位齿圈4j，定位底板4e上通过转动配合的方式安装有定位转轴4k，定位转轴4k的一端通过花键安装有定位齿轮4m，定位齿轮4m与定位齿圈4j啮合传动，定位底板4e上通过电机座安装有定位电机4n，定位电机4n的输出轴通过联轴器与定位转轴4k的另一端相连接，定位盘4a上对称安装有多组限位架4p，且限位架4p位于定位底板4e的上方，定位转盘4f上安装有内撑单元4q。
44.所述的限位架4p包括限位板4p1、限位环4p2和限位转轴4p3，定位盘4a上对称安装有多组限位板4p1，同组限位板4p1之间均安装有限位环4p2，且相邻两组限位环4p2之间通过转动配合的方式沿其周向均匀安装有限位转轴4p3。
45.所述的内撑单元4q包括内撑架4q1、内撑滑槽4q2、内撑滑杆4q3、内撑弹簧4q4、内撑转轴4q5、内撑凸轮4q6、内撑转杆4q7和内撑气缸4q8，定位转盘4f的上端面中部安装有内撑架4q1，定位转盘4f与内撑架4q1上沿其周向均开设有多组内撑滑槽4q2，且同组内撑滑槽4q2内通过滑动配合的方式均安装有内撑滑杆4q3，内撑滑杆4q3通过内撑弹簧4q4与内撑架4q1相连接，所述的内撑滑杆4q3上均套设有剖切面为扇形的内撑滑套，且内撑滑套的弧形侧壁上均匀设置有防滑纹，定位转盘4f的中部通过轴承安装有内撑转轴4q5，内撑转轴4q5的一端通过花键安装有内撑凸轮4q6，所述的内撑凸轮4q6剖切面为花瓣形截面，所述的内撑滑杆4q3上均匀设置有弧形块，且弧形块通过滑动配合的方式抵靠在内撑凸轮4q6的弧形侧壁上，内撑转轴4q5的另一端通过花键安装有内撑转杆4q7，定位转盘4f上通过转动配合的方式安装有内撑气缸4q8，且内撑气缸4q8的输出轴与内撑转杆4q7相铰接。
46.具体工作时，首先通过现有吊装机构将待检测的水泥电线杆进行吊起，并使其底端的安装座沿着限位环4p2的侧壁进行卡接安装，之后，通过人工进行安装座与插接杆4g的对位作业，使插接杆4g进入到安装座中的安装孔内，实现对水泥电线杆的初步定位作业，之后，进一步通过内撑气缸4q8推动内撑转杆4q7进行转动，进一步通过内撑转轴4q5带动内撑凸轮4q6进行转动，进一步内撑凸轮4q6与弧形块之间的滑动配合使内撑滑杆4q3沿着内撑滑槽4q2进行滑动，进一步带动内撑滑套进行同步移动，并最终抵靠在水泥电线杆的内侧壁上，之后，进一步启动定位电机4n进行间歇转动，进一步通过定位转轴4k带动定位齿轮4m进行同步转动，进一步通过定位齿轮4m与定位齿圈4j之间的啮合传动带动定位齿圈4j进行同步转动，进一步通过转向杆4h带动定位转盘4f进行同步转动，进一步通过插接杆4g与内撑滑套的共同支撑限位作用使水泥电线杆进行同步转动。
47.所述的振动机构5包括振动转轴5a、振动凸轮5b、振动电机5c、振动底板5d和振动弹簧5e，同组的升降滑杆4d下端安装有振动底板5d，支撑匚型架3的内部通过轴承安装有振动转轴5a，且振动转轴5a位于振动底板5d的下方，振动转轴5a上通过花键安装有多组振动凸轮5b，且振动凸轮5b抵靠在振动底板5d上，支撑匚型架3上通过电机座安装有振动电机5c，振动电机5c的输出轴通过联轴器与振动转轴5a相连接，位于固定杆4c与导向筒4b之间的升降滑杆4d上均套设有振动弹簧5e，且振动弹簧5e的两端分别与固定杆4c以及导向筒4b相连接；具体工作时，在水泥电线杆进行转动的同时，进一步启动振动电机5c进行间歇转动，使其带动振动转轴5a进行同步转动，进一步带动振动凸轮5b进行同步转动，进一步通过
振动凸轮5b与振动底板5d之间的滑动抵靠作用推动升降滑杆4d在导向筒4b内进行上下直线往复运动，进一步通过固定杆4c使定位盘4a进行同步上下往复运动，进一步带动水泥电线杆进行同步上下直线往复运动，设置的振动弹簧5e可进一步增强水泥电线杆的振动效果。
48.所述的检测机构6包括检测底板6a、固定板6b、检测弹簧6c、检测转轴6d、检测转板6e、标尺6f、检测滑槽6g、检测滑座6h、检测杆6j、固定座6k和检测滑架6m，支撑匚型架3的上端面靠近中部位置的安装有检测底板6a，所述的检测底板6a与支撑匚型架3之间均匀设置有加强筋，检测底板6a的上端开设有检测滑槽6g，检测滑槽6g为以检测转轴6d为圆心的不完全弧形滑槽，检测滑槽6g内通过滑动配合的方式安装有检测滑座6h，检测滑座6h上对称安装有检测杆6j，检测底板6a上均匀安装有多组固定座6k，且固定座6k呈竖直线性排列在检测滑槽6g的下方，固定座6k上通过滑动配合的方式对称安装有检测滑架6m，且检测滑架6m通过检测弹簧6c与固定座6k相连接，所述的检测杆6j上通过花键套设有限位滑套，检测滑架6m上通过花键均匀套设有检测滑套，支撑匚型架3上靠近边缘位置安装有固定板6b，固定板6b通过花键安装有检测转轴6d，检测转轴6d上通过转动配合的方式安装有检测转板6e，检测转板6e的上端与检测滑座6h通过转动配合的方式相连接，支撑匚型架3上安装有标尺6f，检测转板6e的下端设置有指针，且指针通过滑动配合的方式抵靠在标尺6f上。
49.具体工作时，在水泥电线杆底端进行安装对位的过程中，同步使水泥电线杆的中部进入到相邻安装的检测滑架6m之间(设置的检测弹簧6c可通过自身的弹力作用使检测滑套始终抵靠在水泥电线杆的侧壁上，进一步适应水泥电线杆外壁的弧度变化)，以及使水泥电线杆的上端进入到相邻安装的检测杆6j之间，之后，当定位机构4以及振动机构5带动水泥电线杆旋转以及振动的同时，通过检测滑座6h的传动连接进一步带动检测转板6e在检测转轴6d上进行持续的转动(设置的检测滑槽6g可进一步使检测滑座6h适应水泥电线杆强度测试时其端部的位置变化，并通过限位滑套对其进行稳定的支撑限位)，在检测转板6e进行转动的同时，带动指针进行同步的移动，之后，通过人工记录水泥电线杆每次间歇转动以及振动后指针在标尺6f上的读数数值，当水泥电线杆的强度测试完成之后，将所有记录数值进行统计并分析，得到水泥电线杆上安装座的抗震强度以及与水泥电线杆之间的安装牢固程度。
50.此外本发明还提供了一种水泥电线杆生产强度测试设备的测试方法包括以下步骤：
51.s1、吊装对位：首先通过现有吊装机构将待检测的水泥电线杆进行吊起，并使其底端的安装座沿着限位环4p2的侧壁进行卡接安装，之后，通过人工进行安装座与插接杆4g的对位作业，使插接杆4g进入到安装座中的安装孔内，实现对水泥电线杆的初步定位作业；
52.s2、支撑夹紧：步骤s1完成之后，进一步通过内撑气缸4q8推动内撑转杆4q7进行转动，进一步通过内撑转轴4q5带动内撑凸轮4q6进行转动，进一步内撑凸轮4q6与弧形块之间的滑动配合使内撑滑杆4q3沿着内撑滑槽4q2进行滑动，进一步带动内撑滑套进行同步移动，并最终抵靠在水泥电线杆的内侧壁上，在水泥电线杆底端进行安装对位的过程中，同步使水泥电线杆的中部进入到相邻安装的检测滑架6m之间，以及使水泥电线杆的上端进入到相邻安装的检测杆6j之间，实现对水泥电线杆中部以及上端的支撑限位作业；
53.s3、振动测试：启动定位电机4n进行间歇转动，进一步通过定位转轴4k带动定位齿
轮4m进行同步转动，进一步通过定位齿轮4m与定位齿圈4j之间的啮合传动带动定位齿圈4j进行同步转动，进一步通过转向杆4h带动定位转盘4f进行同步转动，进一步通过插接杆4g与内撑滑套的共同支撑限位作用使水泥电线杆进行同步转动，在水泥电线杆进行转动的同时，进一步启动振动电机5c进行间歇转动，使其带动振动转轴5a进行同步转动，进一步带动振动凸轮5b进行同步转动，进一步通过振动凸轮5b与振动底板5d之间的滑动抵靠作用推动升降滑杆4d在导向筒4b内进行上下直线往复运动，进一步通过固定杆4c使定位盘4a进行同步上下往复运动，进一步带动水泥电线杆进行同步上下直线往复运动，设置的振动弹簧5e可进一步增强水泥电线杆的振动效果，当定位机构4以及振动机构5带动水泥电线杆旋转以及振动的同时，通过检测滑座6h的传动连接进一步带动检测转板6e在检测转轴6d上进行持续的转动，在检测转板6e进行转动的同时，带动指针进行同步的移动，之后，通过人工记录水泥电线杆每次间歇转动以及振动后指针在标尺6f上的读数数值；
54.s4、数据分析：步骤s3完成之后，通过人工进一步对测试时所得的实验数据进行分析处理，并得出水泥电线杆安装座的抗震强度大小以及安装牢固程度。
55.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。