一种电缆固定防护实验装置的制作方法

本发明属于电力技术领域，特别涉及一种电缆固定防护实验装置。

背景技术：

电缆固定防护装置的主要作用是对电缆线进行穿接布线，便于人们对电缆线进行搭接和理线，对电缆起到一定的固定和防护作用。现有技术中，公开了名称为“一种电缆桥架”，公布号为cn11181722a，公布日为2020.10.23的发明专利，其包括主桥架，主桥架的两侧上端分别设置有安装板，主桥架的内部两端分别设置有间距调节机构，每个调节机构分别包括调节组件，每个调节组件包括两个能够呈水平相向移动的移动板，每个移动板上分别设置有电缆夹紧头，每个电缆夹紧头包括第二螺纹柱、第二锁定螺帽和第二把手，第二螺纹柱能够转动的穿过第一驱动盒的两面与齿轮的中心处相连接，第二锁定螺帽套设在第二螺纹柱上，第二锁定螺帽与第二螺纹柱螺纹连接，第一驱动盒上设置有能够与第二锁定螺帽配合连接的第二锁定片，第二把手安装在第二螺纹柱的末端；此设计中，当需要固定电缆时，工作人员手动转动第二把手，第二把手带动第二锁定螺帽旋转，第二锁定螺帽带动齿轮旋转，齿轮同时带动每个齿条移动，每个齿条分别通过每个滑块沿着每个滑轨移动，每个齿条分别通过每个波动版沿着每个矩形通口带动每个弧形夹紧治具进行移动，使两个弧形夹紧治具将电缆夹紧，电缆使用过程中，电缆的两端经常被拉动扭转，无法根据扭转情况动态调整电缆的位置。

技术实现要素：

本发明的目的在于，克服现有技术中的不足之处，提供一种电缆固定防护实验装置，解决了现有技术中无法动态调整电缆连接位置的技术难题，本发明在电缆使用过程中，可动态调整电缆的连接位置，工作更加可靠。

本发明的目的是这样实现的：一种电缆固定防护实验装置，包括底架，所述底架具有朝上的开口，底架的开口内固定有垫座，所述垫座上侧固定有连接板，所述连接板上连接有在左右方向上间隔设置的多个安装座，相邻两个安装座、外端的安装座和底架内壁之间分别可升降地连接有在前后方向上间隔设置的两个调节架，相邻两个安装座、外端的安装座和底架内壁之间还连接有两个在前后方向上间隔设置的两个测试座，在前后方向上，所述两个调节架在两个测试座之间，所述测试座可在左右方向上水平移动，所述测试座上连接有用于检测电缆是否扭转的检测组件，所述调节架在左右方向上的一端固定连接有升降齿条，外端的升降齿条相对底架内壁设置，中间的升降齿条相对安装座设置，底架外侧开有两个安装槽，底架经安装槽可转动地连接有升降齿轮一，所述升降齿轮一与对应的升降齿条啮合，所述安装座朝下的一端开有安装口，安装座内可转动地连接有升降齿轮二，所述升降齿轮二与对应的升降齿条啮合，所述连接板上连接有与调节架分别对应的调节组件，所述调节组件包括可升降的调节座，调节座和调节架同时将电缆夹紧。

本发明中，电缆先穿过调节架和调节座之间的电缆孔，根据电缆所需要的安装高度，需要调节外端的调节架高度时，控制升降齿轮一转动，升降齿轮一带动升降齿条的移动，当外端的调节架移动至需要的高度时，升降齿轮一停止转动；需要调节中间的调节架的高度时，控制升降齿轮二转动，中间的升降齿条在升降齿轮二的作用下移动，当中间的调节架移动至需要的高度时，升降齿轮二停止转动，中间的调节座上升，直至将电缆压紧为止，实现电缆的位置自动调节和固定；采用两套本发明进行实验，实验过程中同时对两套装置中夹紧的电缆定期拉动扭转，拉动扭转幅度大小相同，一套装置不配套控制器，另一套配套控制器，控制器根据检测组件测试得到的扭转受力情况调节电缆位置，使电缆受到的应变始终在应变阈值范围内，采用上述实验，可得到采用不带动态调整功能的固定防护装置和带动态调整功能的固定防护装置电缆持续的受力情况，得到最优的实施方式；使用本发明可实现不同防护结构对电缆受力情况的对比实验；另外，本发明结构紧凑，拆装电缆方便，在使用过程中可根据电缆的受力情况动态调整电缆的连接位置，减小电缆的应变；可应用于对电缆固定防护的实验中，也可应用于电缆的固定防护中，尤其适用于需要频繁调节电缆位置的场合。

为了进一步实现电缆受力状态的检测，所述检测组件包括测试板、扭转套和连接套，所述扭转套上排布有若干连接槽，所述测试板在径向方向上的一侧连接有测试片，所述连接套内连接有固定圈，所述固定圈的内壁呈多边形，固定圈和连接套外周之间连接有滚珠，所述滚珠在多边形的夹角处，固定圈内排布有若干与测试板数量相同的测试弹簧，所述测试弹簧远离固定圈内壁的一端与测试板在径向方向上的另一侧连接，相邻两个测试板之间至少有一个滚珠，所述测试座上设有固定孔，连接套上在轴向方向上的一端设有固定部，连接套在轴向方向上的另一端插进固定孔内，连接套伸进测试座的一端抵触在测试座的定位阶上时，固定部抵触在测试座上，固定部上排布有方便与测试座连接的紧固孔一，在测试座外的扭转套上连接有抱夹，抱夹将电缆夹住，测试座轴向方向上两端的两个抱夹分别抵触在测试座外和固定部外；此设计中，电缆的两端受到拉扯发生扭转时，电缆会带动扭转套发生一定位移的转动，扭转套带动测试板转动，测试板拉动弹簧拉伸，弹簧给测试板反作用力，测试片感应到受力变化情况，将受力变化情况发送给外部的控制器，控制器根据接收到的力信号分析得到电缆的位置调节，控制器控制测试座、调节架和调节座的动作，实现电缆位置的动态调整，减小电缆的应变。

为了进一步实现调节架的自动升降，所述底架的安装槽内固定连接有升降电机一，所述升降电机一上连接有转轴一，所述升降齿轮一连接在转轴一上，升降齿条所在位置对应的底架和安装座上均开有升降槽，所述升降齿轮一穿过升降槽与对应的升降齿条啮合，安装座经安装口固定连接有升降电机二，所述升降电机二上连接有转轴二，所述升降齿轮二连接在转轴二上，底架的安装槽内还固定连接有固定支撑座一，转轴一向外伸出的一端可转动地连接在固定支撑座一上，安装座内还固定连接有固定支撑座二，转轴二向外伸出的一端可转动地连接在固定支撑座二上。

为了进一步实现电缆的夹紧动作，所述调节组件包括固定在底架上且具有安装腔的固定套，所述固定套内固定连接有固定连接有电机板，所述电机板上固定连接有驱动电机，所述驱动电机上连接有输出轴，所述输出轴上连接有传动轴，所述调节座螺纹连接在传动轴上，所述调节座的下部可沿着固定套内壁上下滑动，所述固定套的上部外侧连接有支撑套，所述连接板上侧的调节座上套装有导向块，导向块的下端伸进支撑套内，导向块的下部与支撑套连接，导向块的上部抵触在连接板上侧且与连接板固定连接，导向块的左右两端分别贴合在调节架的内壁上，所述支撑套上开有呈多边形的滑动槽，所述调节座可沿着滑动槽上下滑动。

为了进一步提高调节架升降的可靠性，所述底架内壁上排布有若干固定轨道一，安装座的左右两端均排布有若干与固定轨道一相对设置的固定轨道二，外端的调节架的左右两端分别可滑动地连接在固定轨道一和固定轨道二上，中间的调节架的左右两端分别可滑动地连接在固定轨道二上。

作为本发明的进一步改进，所述安装座上方的底架内侧均设有连接轨，所述底架上可拆卸地连接有顶板，底架朝上的一端开有连接槽，所述连接槽下方的底架内壁设有连接轨，所述顶板上开有与连接轨配合的凹槽，顶板经凹槽沿着连接轨滑动，顶板的左右两端在连接槽内，顶板与底架的上侧齐平，顶板上排布有若干安装孔。

为了进一步实现测试座的位置调节，所述底架的左右两端分别固定连接有两个传动箱一，传动箱一的输出端连接有移动轴一，移动轴一与对应的测试座螺纹连接，移动轴一上方的底架内侧和安装座之间连接有导向杆一，外端的测试座可沿着导向杆一水平移动，底架和安装座之间的连接板上侧固定有支撑导轨一，外端的测试座的下端可沿着支撑导轨一滑动，一个安装座朝下的一端固定连接有传动箱二，传动箱二的输出端连接有移动轴二，移动轴二与对应的测试座螺纹连接，移动轴二上方的两个安装座之间连接有导向杆二，中间的测试座可沿着导向杆二移动，两个安装座之间的连接板上侧连接有与测试座对应的支撑导轨二，中间的测试座下端可滑动地连接在支撑导轨二上。

附图说明

图1为本发明的主视图。

图2为本发明的立体结构图一。

图3为图2中a处的局部放大图。

图4为本发明中隐藏掉顶板后的立体结构图一。

图5为图4中b处的局部放大图。

图6为本发明中隐藏掉顶板后的立体结构图二。

图7为图6中c处的局部放大图。

图8为本发明中升降电机二和传动箱二安装在安装座内的立体结构示意图。

图9为本发明中实现调节座升降的结构示意图。

图10为本发明中检测组件的结构示意图。

图11为本发明中检测组件与测试座连接在一起的结构示意图。

其中，1固定套，2底架，201连接轨，201连接轨，3垫座，4连接板，5安装座，6顶板，7支撑套，8测试座，801定位阶，9移动轴一，10支撑导轨一，11升降电机一，12传动箱一，13转轴一，14升降齿条，15升降齿轮一，16导向杆二，17导向杆一，18导向块，19调节架，20调节座，21固定支撑座一，22固定轨道二，23传动箱二，24升降电机二，25升降齿轮二，26固定支撑座二，27升降槽，28输出轴，29滑动槽，30传动轴，31电机板，32驱动电机，33测试片，34滚珠，35固定圈，36连接套，3601固定部，37紧固孔二，38紧固孔一，39扭转套，40测试弹簧，41测试板，42抱夹，43紧固孔三，44固定轨道一，45支撑导轨二，46移动轴二，47转轴二，48固定孔，49连接孔。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行进一步说明。

如图1~11所示的一种电缆固定防护实验装置，包括底架2，底架2具有朝上的开口，底架2的开口内固定有垫座3，垫座3上侧固定有连接板4，连接板4上连接有在左右方向上间隔设置的多个安装座5，相邻两个安装座5、外端的安装座5和底架2内壁之间分别可升降地连接有在前后方向上间隔设置的两个调节架19，相邻两个安装座5、外端的安装座5和底架2内壁之间还连接有两个在前后方向上间隔设置的两个测试座8，在前后方向上，两个调节架19在两个测试座8之间，测试座8可在左右方向上水平移动，测试座8上连接有用于检测电缆是否扭转的检测组件，调节架19在左右方向上的一端固定连接有升降齿条14，外端的升降齿条14相对底架2内壁设置，中间的升降齿条14相对安装座5设置，底架2外侧开有两个安装槽，底架2经安装槽可转动地连接有升降齿轮一15，升降齿轮一15与对应的升降齿条14啮合，安装座5朝下的一端开有安装口，安装座5内可转动地连接有升降齿轮二25，升降齿轮二25与对应的升降齿条14啮合，实现调节架19升降的具体结构为，底架2的安装槽内固定连接有升降电机一11，升降电机一11上连接有转轴一13，升降齿轮一15连接在转轴一13上，升降齿条14所在位置对应的底架2和安装座5上均开有升降槽27，升降齿轮一15穿过升降槽27与对应的升降齿条14啮合，安装座5的安装口内固定连接有升降电机二24，升降电机二24上连接有转轴二47，升降齿轮二25连接在转轴二47上，底架2的安装槽内还固定连接有固定支撑座一21，转轴一13向外伸出的一端可转动地连接在固定支撑座一21上，安装座5内还固定连接有固定支撑座二26，转轴二47向外伸出的一端可转动地连接在固定支撑座二26上；实现外端的两个测试座8移动的结构具体为，底架2的左右两端分别固定连接有两个传动箱一12，传动箱一12的输出端连接有移动轴一9，移动轴一9与对应的测试座8螺纹连接，移动轴一9上方的底架2内侧和安装座5之间连接有导向杆一17，外端的测试座8可沿着导向杆一17水平移动，底架2和安装座5之间的连接板4上侧固定有支撑导轨一10，外端的测试座8的下端可沿着支撑导轨一10滑动，一个安装座5朝下的一端固定连接有传动箱二23，传动箱二23的输出端连接有移动轴二46，移动轴二46与对应的测试座8螺纹连接，移动轴二46上方的两个安装座5之间连接有导向杆二16，中间的测试座8可沿着导向杆二16移动，两个安装座5之间的连接板4上侧连接有与测试座8对应的支撑导轨二45，中间的测试座8下端可滑动地连接在支撑导轨二45上，连接板4上连接有与调节架19分别对应的调节组件，调节组件包括可升降的调节座20，调节座20和调节架19将电缆夹紧。

为了进一步实现电缆受力状态的检测，检测组件包括测试板41、扭转套39和连接套36，扭转套39上排布有若干连接槽，测试板41在径向方向上的一侧连接有测试片33，连接套36内连接有固定圈35，固定圈35的内壁呈多边形，固定圈35和连接套36外周之间连接有滚珠34，滚珠34在多边形的夹角处，固定圈35内排布有若干与测试板41数量相同的测试弹簧40，测试弹簧40远离固定圈35内壁的一端与测试板41在径向方向上的另一侧连接，相邻两个测试板41之间至少有一个滚珠34，测试座8上设有固定孔48，连接套36上在轴向方向上的一端设有固定部3601，连接套36在轴向方向上的另一端插进固定孔48内，连接套36伸进测试座8的一端抵触在测试座8的定位阶801上时，固定部3601抵触在测试座8上，固定部3601上排布有方便与测试座8连接的紧固孔一38，测试座8上排布有若干可与紧固孔一38同轴心的紧固孔三43，在测试座8外的扭转套39上连接有抱夹42，扭转套39上排布有若干方便与抱夹42连接的紧固孔二37，抱夹42将电缆夹住，测试座8轴向方向上两端的两个抱夹42分别抵触在测试座8外和固定部3601外。

为了进一步实现电缆夹紧力的调节，调节组件包括固定在底架2上且具有安装腔的固定套1，固定套1内固定连接有固定连接有电机板31，电机板31上固定连接有驱动电机32，驱动电机32上连接有输出轴28，输出轴28上连接有传动轴30，调节座20螺纹连接在传动轴30上，调节座20的下部可沿着固定套1内壁上下滑动，固定套1的上部外侧连接有支撑套7，连接板4上侧的调节座20上套装有导向块18，导向块18的下端伸进支撑套7内，导向块18的下部与支撑套7连接，导向块18的上部抵触在连接板4上侧且与连接板4固定连接，导向块18的左右两端分别贴合在调节架19的内壁上，支撑套7上开有呈多边形的滑动槽29，调节座20可沿着滑动槽29上下滑动。

为了进一步提高调节架19升降的可靠性，底架2内壁上排布有若干固定轨道一44，安装座5的左右两端均排布有若干与固定轨道一44相对设置的固定轨道二22，外端的调节架19的左右两端分别可滑动地连接在固定轨道一44和固定轨道二22上，中间的调节架19的左右两端分别可滑动地连接在固定轨道二22上。

为了方便底架2的固定，底架2的下部排布有若干连接孔49，安装座5上方的底架2内侧均设有连接轨201，底架2上可拆卸地连接有顶板6，底架2朝上的一端开有连接槽，连接槽下方的底架2内壁设有连接轨201，顶板6上开有与连接轨201配合的凹槽，顶板6经凹槽沿着连接轨201滑动，顶板6的左右两端在连接槽内，顶板6与底架2的上侧齐平，顶板6上排布有若干安装孔；使用锚杆穿过各个连接孔49将底架2固定连接在需要的位置，使用螺母旋在锚杆上，使螺母压紧在底架2上，最后再将顶板6与底架2连接。

本发明中，实际使用时，测试座8上具有定位阶801，测试片33由应变片制作而成，测试板41上预先贴有测试片33；电缆先穿过调节架19和调节座20之间的电缆孔，根据电缆所需要的安装高度，需要调节外端的调节架19的高度时，控制对应的升降电机一11动作，转轴一13转动，转轴一13带动升降齿轮一15的转动，升降齿条14一在升降齿轮一15的作用下在高度方向上移动，升降齿条14一带动调节架19沿着固定轨道一44和固定轨道二22上下滑动，控制升降电机一11的动作方向，使调节架19往需要的方向移动，当调节架19移动至需要的高度时，升降电机一11停止动作；需要调节中间的调节架19的高度时，控制对应的升降电机二24动作，转轴二47转动，转轴二47带动升降齿轮二25的转动，升降齿条14二在升降齿轮二25的作用下上下移动，升降齿条14二带动调节架19沿着固定轨道二22上下滑动，当对应的调节架19移动至需要的高度时，升降电机二24停止动作，调节架19的高度调节结束，同时，驱动电机32动作，输出轴28转动，输出轴28带动传动轴30的转动，传动轴30带动调节座20的移动，当调节座20将电缆压紧在调节架19上时，实现电缆高度方向上的位置调节及固定，最后再使用抱夹42将电缆夹紧，将顶板6经凹槽沿着连接轨201滑动，使用紧固件穿过安装孔将顶板6连接在底架2上，防止安装电缆的结构受到人为破坏；电缆会被经常拉动使电缆不断发生扭转，电缆会带动扭转套39发生一定位移的转动，扭转套39带动测试板41转动，测试板41拉动测试弹簧40拉伸，测试弹簧40给测试板41反作用力，测试片33感应到受力变化情况，将受力变化情况发送给外部的控制器，控制器根据接收到的应变情况进行分析，将位置调节信号发送给升降电机、驱动电机32和传动箱，传动箱的动力源也为电机，对应的升降电机、驱动电机32同时动作，调节电缆在高度方向上的位置，对应的传动箱动作，使移动轴转动，移动轴带动测试座8的水平移动，使应变范围在设定的阈值范围内，升降电机、驱动电机32和传动箱停止动作，实现根据电缆受力情况动态调整电缆位置，减小电缆的应变，提高电缆的使用寿命；同时还可应用本发明进行不同防护装置的对比实验，采用两套本发明进行实验，实验过程中同时对两套装置中夹紧的电缆定期拉动扭转，拉动扭转幅度大小相同，一套装置不配套控制器（将其当做仅仅具有固定电缆功能的普通防护结构），另一套配套控制器，控制器根据检测组件测试得到的扭转受力情况调节电缆位置，使电缆受到的应变始终在应变阈值范围内，采用上述实验，可得到采用不带动态调整功能的固定防护装置和带动态调整功能的固定防护装置电缆持续的受力情况，得到普通的防护装置和本发明的防护装置之间的区别；可应用于不同防护结构的实验工作中，也可应用于电缆的固定防护工作中，尤其适用于需要频繁调节电缆位置的场合。

本发明并不局限于上述实施例，在本发明公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形，这些替换和变形均在本发明的保护范围内。