專利名稱：用于復(fù)合材料芯棒光照老化試驗(yàn)的測(cè)試裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及輸電線路用導(dǎo)線的測(cè)試領(lǐng)域，尤其涉及復(fù)合材料芯棒的測(cè)試裝置，具體地說是一種用于復(fù)合材料芯棒光照老化試驗(yàn)的測(cè)試裝置。
背景技術(shù)：
輸電線路用導(dǎo)線一般由用于導(dǎo)電的鋁線和用于承受張力的芯線組成。隨著電網(wǎng)輸送容量的不斷提升、材料技術(shù)的不斷進(jìn)步和節(jié)能減排需求的日益迫切，國(guó)內(nèi)外的導(dǎo)線生產(chǎn)廠家紛紛推出了一類采用復(fù)合材 料芯棒來代替?zhèn)鹘y(tǒng)鋼芯的新型導(dǎo)線。此類導(dǎo)線具有重量輕、強(qiáng)度大、熱膨脹系數(shù)小、載流量大、耐腐蝕性能好的一系列優(yōu)點(diǎn)，可廣泛試用于大容量、 大落差、重冰區(qū)等場(chǎng)合。但由于其芯線被替換成了由增強(qiáng)纖維和樹脂組成的復(fù)合材料，因此必須考核其組成樹脂的耐光照老化性能。目前對(duì)樹脂耐光照老化性能的考核主要有兩類方法一類為自然暴曬老化試驗(yàn)， 即將試樣直接放置于自然環(huán)境的日光輻照條件下，經(jīng)過相當(dāng)長(zhǎng)的一個(gè)周期后，對(duì)其性能進(jìn)行考核；另一類為人工光照老化試驗(yàn)，即采用人工模擬日光的方法，將試樣放入光照試驗(yàn)箱內(nèi)，進(jìn)行強(qiáng)化的光照試驗(yàn)。如采用自然暴曬老化試驗(yàn)，則由于地球自轉(zhuǎn)形成太陽的升起和降落，使陽光能夠從各個(gè)角度充分且相對(duì)均勻地輻照到試樣的表面，但如果采用人工光照老化試驗(yàn)，則試驗(yàn)箱內(nèi)的光源和試樣架都是固定不動(dòng)的，因此無法使試樣接受到均勻的輻照， 造成復(fù)合材料芯棒在經(jīng)人工光照老化后其受光面和背光面的性能衰減不盡相同，影響試驗(yàn)結(jié)果的可靠性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的是現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，旨在提供一種能模擬自然環(huán)境的日光輻照條件且操作方便的測(cè)試裝置。為解決上述問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案用于復(fù)合材料芯棒光照老化試驗(yàn)的測(cè)試裝置，包括箱體和箱蓋，其特征在于所述的箱蓋內(nèi)設(shè)有燈管，所述的箱體內(nèi)設(shè)有試樣架，所述的試樣架包括設(shè)置在架體上的電機(jī)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)以及一個(gè)或多個(gè)并排設(shè)置的試樣夾持和轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述的每個(gè)試樣夾持和轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括一對(duì)設(shè)置在所述箱體左右兩側(cè)的試樣夾持機(jī)構(gòu)和一個(gè)直齒輪；所述的每個(gè)試樣夾持機(jī)構(gòu)包括密封蓋、橡膠塞和中心軸；所述的密封蓋開設(shè)有中心試樣插孔，并與所述的中心軸的內(nèi)端活動(dòng)連接；所述的橡膠塞也開設(shè)有中心試樣插孔，并嵌置于密封蓋和中心軸連接部分的內(nèi)置腔室中；右側(cè)試樣夾持機(jī)構(gòu)的中心軸的外端與所述的直齒輪連接，各試樣夾持和轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的直齒輪依次嚙合；其中一個(gè)試樣夾持和轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的中心軸與所述的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連動(dòng)。本發(fā)明的用于復(fù)合材料芯棒光照老化試驗(yàn)的測(cè)試裝置，可對(duì)復(fù)合材料芯棒試樣進(jìn)行方便夾持并回轉(zhuǎn)，在對(duì)試樣進(jìn)行輻照的同時(shí)對(duì)試樣進(jìn)行回轉(zhuǎn)，使試樣的周向都能受到均勻可控的輻照量，保證試樣的性能在光照老化試驗(yàn)時(shí)能均勻地衰減，從而與實(shí)際情況更為接近，提高了試驗(yàn)的可靠性。因此本發(fā)明的具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、傳動(dòng)可靠、夾持方便、轉(zhuǎn)速均勻且方便可控等特點(diǎn)，并且可根據(jù)試驗(yàn)需求或試驗(yàn)箱的大小對(duì)試樣進(jìn)行靈活地增減。根據(jù)本發(fā)明，所述的密封蓋與所述的中心軸可以按下以方式活動(dòng)連接所述的密封蓋設(shè)有內(nèi)螺孔，與所述的中心軸上的外螺紋配合。根據(jù)本發(fā)明，所述的密封蓋與所述的中心軸也可以按下以方式活動(dòng)連接所述的中心軸上開設(shè)有內(nèi)螺孔，與所述的密封蓋上的外螺紋配合。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的中心軸上設(shè)有裝樣缺口，所述的橡膠塞通過該裝樣缺口擠入試樣安裝位。作為本發(fā)明的再進(jìn)一步改進(jìn)，所述的中心軸上還設(shè)有滾動(dòng)軸承，所述的滾動(dòng)軸承置于一個(gè)軸承支座上，所述的軸承支座設(shè)置在所述的架體上，所述的軸承支座的兩側(cè)用軸承蓋板密封，可以保證試驗(yàn)箱內(nèi)的水汽無法通過軸承滲透到齒輪部位。采用滾動(dòng)軸承使之與中心軸配合，可以減小齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)阻力。作為本發(fā)明的再進(jìn)一步改進(jìn)，所述的直齒輪通過鍵所述的中心軸連接。作為本發(fā)明的再進(jìn)一步改進(jìn)，所述的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)為錐齒輪傳動(dòng)或皮帶輪傳動(dòng)。每種傳動(dòng)方式都有各自的優(yōu)缺點(diǎn)，但為了保證試樣周向所接受的輻照量相對(duì)均勻，本發(fā)明中建議優(yōu)先考慮齒輪傳動(dòng)形式，因?yàn)辇X輪傳動(dòng)時(shí)能保證瞬時(shí)傳動(dòng)比的恒定，而皮帶傳動(dòng)和鏈傳動(dòng)的瞬時(shí)傳動(dòng)比是變化的。采用齒輪傳動(dòng)形式的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，通過一對(duì)錐齒輪來傳遞由電機(jī)輸出的動(dòng)力并改變傳動(dòng)方向。此類傳動(dòng)方式具有結(jié)構(gòu)緊湊，可靠性高、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)。采用皮帶傳動(dòng)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，通過一對(duì)皮帶輪和皮帶傳遞由電機(jī)輸出的動(dòng)力。此類傳動(dòng)方式具有傳動(dòng)平穩(wěn)、噪音小、電機(jī)位置相對(duì)可調(diào)等優(yōu)點(diǎn)。在實(shí)際試驗(yàn)中，傳動(dòng)方式、電機(jī)類型和轉(zhuǎn)速的調(diào)控方式可根據(jù)試驗(yàn)或試驗(yàn)箱的具體設(shè)計(jì)進(jìn)行選擇。作為本發(fā)明的更進(jìn)一步改進(jìn)，所述的電機(jī)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)置在試樣夾持和轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的直齒輪一側(cè)。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與最外面一個(gè)試樣夾持和轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)連動(dòng)。


圖1是本發(fā)明用于復(fù)合材料芯棒光照老化試驗(yàn)的測(cè)試裝置的結(jié)構(gòu)圖。圖2是本發(fā)明試樣架的結(jié)構(gòu)示意圖，圖中沒有顯示架體。圖3是本發(fā)明試樣夾持和轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖，圖中未顯示左側(cè)的試樣夾持機(jī)構(gòu)。圖4是本發(fā)明試樣夾持和轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的裝配示意圖，圖中未顯示左側(cè)的試樣夾持機(jī)構(gòu)。圖5是本發(fā)明試樣夾持機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖6是本發(fā)明齒輪傳動(dòng)形式的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)示意圖。圖7是本發(fā)明皮帶傳動(dòng)形式的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式參照?qǐng)D1，本發(fā)明的用于復(fù)合材料芯棒光照老化試驗(yàn)的測(cè)試裝置，包括箱體4和箱蓋3，所述的箱蓋3內(nèi)設(shè)有燈管1，所述的箱體4內(nèi)設(shè)有試樣架5，所述的試樣架5包括設(shè)置在架體30上的電機(jī)6、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)以及多個(gè)并排設(shè)置的試樣夾持和轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)31。試驗(yàn)架5可整體納入光照老化試驗(yàn)機(jī)內(nèi)，并固定在箱體4的內(nèi)壁上。而試驗(yàn)架5所包含的試樣夾持和轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)31的數(shù)量可根據(jù)箱體4的大小進(jìn)行自由增減，即試樣2的數(shù)量可做靈活變動(dòng)。在進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，只需先將試樣2夾持在試驗(yàn)架5的兩端，合上箱蓋3即可開啟試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行光照老化試驗(yàn)。參照?qǐng)D2，試樣架5主要由架體30上的電機(jī)6、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)以及多個(gè)并排設(shè)置的試樣夾持和轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)31組成，所述的每個(gè)試樣夾持和轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)31包括一對(duì)設(shè)置在所述箱體4 左右兩側(cè)的試樣夾持機(jī)構(gòu)7、32和一個(gè)直齒輪9。在本實(shí)施例中，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)采用齒輪傳動(dòng)，由一對(duì)相互嚙合的錐齒輪8、9構(gòu)成。試樣通過兩端的夾持機(jī)構(gòu)7、32進(jìn)行夾持，在試驗(yàn)時(shí)可繞軸心進(jìn)行勻速回轉(zhuǎn)。設(shè)置在右側(cè)的每個(gè)夾持機(jī)構(gòu)7的中心軸17上都安裝有直齒輪9，最外面一個(gè)夾持機(jī)構(gòu)的軸上加裝有錐齒輪8用作傳遞動(dòng)力。通過電機(jī)6的轉(zhuǎn)動(dòng)，使裝配在電機(jī)6 上錐齒輪10帶動(dòng)裝配在試樣夾持機(jī)構(gòu)中心軸17上的錐齒輪8轉(zhuǎn)動(dòng)，兩個(gè)錐齒輪8、10的軸線呈90°排布。與錐齒輪8同軸的直齒輪9為主動(dòng)齒輪，其余各試樣夾持和轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的直齒輪9為從動(dòng)齒輪。與主動(dòng)齒輪相鄰的從動(dòng)齒輪與主動(dòng)齒輪進(jìn)行嚙合，所有從動(dòng)齒輪和主動(dòng)齒輪排布在同一個(gè)水平面上。各從動(dòng)齒輪之間也互相嚙合，依次傳遞動(dòng)力。由于各直齒輪9的規(guī)格和尺寸相同，因此各齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)速度完全一致，且試樣2圓周上的線速度在任意時(shí)刻都完全相等，保證了試樣2在進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，其圓周方向上所受到的輻照量也均勻一致， 提高了試驗(yàn)的可靠性。通過對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)速的調(diào)整可以調(diào)節(jié)試樣2的回轉(zhuǎn)速率，而通過對(duì)從動(dòng)齒輪數(shù)量的增減即可調(diào)整試樣的數(shù)量。因此本發(fā)明的試驗(yàn)架具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、傳動(dòng)可靠、夾持方便、轉(zhuǎn)速均勻且方便可控等特點(diǎn)，并且可根據(jù)試驗(yàn)需求或試驗(yàn)箱的大小對(duì)試樣進(jìn)行靈活地增減。參照?qǐng)D3，所述的每個(gè)試樣夾持和轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)31包括一對(duì)設(shè)置在所述箱體4左右兩側(cè)的試樣夾持機(jī)構(gòu)7、32和一個(gè)直齒輪9。圖中未顯示左側(cè)的試樣夾持機(jī)構(gòu)32，該左側(cè)的試樣夾持機(jī)構(gòu)32與右側(cè)的試樣夾持機(jī)構(gòu)7結(jié)構(gòu)相同。試樣夾持機(jī)構(gòu)7包括密封蓋11、橡膠塞18和中心軸17。所述的中心軸17上還設(shè)有滾動(dòng)軸承16，所述的滾動(dòng)軸承16置于一個(gè)軸承支座13上，所述的軸承支座13設(shè)置在所述的架體30上，所述的軸承支座13的兩側(cè)用軸承蓋板12、14密封。中心軸17的外端與所述的直齒輪9連接。試樣的夾持及轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)裝配圖如圖4所示，將橡膠塞18和密封蓋11按次序裝配在中心軸17的左端，將軸承蓋板12、軸承支座13、滾動(dòng)軸承16、軸承蓋板14、直齒輪9和鎖緊螺母15按次序裝配在中心軸17的右端，由直齒輪9帶動(dòng)中心軸17上的各零件進(jìn)行回轉(zhuǎn)。 為減小齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)阻力，采用滾動(dòng)軸承16使直齒輪9與中心軸17配合。參照?qǐng)D5，由于試樣為長(zhǎng)軸狀的細(xì)棒，為了讓試樣2在試驗(yàn)時(shí)能嚴(yán)格繞軸線進(jìn)行回轉(zhuǎn)，則必須保證試樣、中心軸及齒輪完全同軸。同時(shí)為了兼顧安裝試樣的便利，本發(fā)明采用了如圖5所示的試樣夾持機(jī)構(gòu)7、32，在試樣的兩端即試驗(yàn)箱的兩側(cè)壁上都安裝有試樣夾持機(jī)構(gòu)。試樣夾持機(jī)構(gòu)7、32的密封蓋11開設(shè)有中心試樣插孔21，所述的密封蓋11設(shè)有內(nèi)螺孔21，并與所述的中心軸17上的外螺紋23配合。所述的橡膠塞18也開設(shè)有中心試樣插孔 22。所述的中心軸17上設(shè)有裝樣缺口 20。在安裝試樣時(shí)，首先將試樣的兩端依次套入密封蓋11和橡膠塞18，然后將橡膠塞 18通過中心軸17上的裝樣缺口 20擠入試樣安裝位，再通過密封蓋11與試樣安裝位外圈的螺紋23進(jìn)行旋合。由于橡膠塞22的中心試樣插孔22、橡膠塞22的外壁和試樣安裝位的內(nèi)壁都是同軸心的圓錐或圓柱面，因此試樣2在裝入橡膠塞18后與中心軸17必為同軸心，使試樣2在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的徑向圓跳動(dòng)誤差降到最低。參照?qǐng)D6，本發(fā)明采用齒輪傳動(dòng)形式的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖，通過一對(duì)錐齒輪8、10來傳遞由電機(jī)輸出的動(dòng)力并改變傳動(dòng)方向。此類傳動(dòng)方式具有結(jié)構(gòu)緊湊，可靠性高、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)。參照?qǐng)D7，本發(fā)明采用皮帶傳動(dòng) 的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖，通過一對(duì)皮帶輪26、28和皮帶27傳遞由電機(jī)6輸出的動(dòng)力。此類傳動(dòng)方式具有傳動(dòng)平穩(wěn)、噪音小、電機(jī)位置相對(duì)可調(diào)等優(yōu)點(diǎn)。在實(shí)際試驗(yàn)中，傳動(dòng)方式、電機(jī)類型和轉(zhuǎn)速的調(diào)控方式可根據(jù)試驗(yàn)或試驗(yàn)箱的具體設(shè)計(jì)進(jìn)行選擇。 應(yīng)該理解到的是上述實(shí)施例只是對(duì)本發(fā)明的說明，而不是對(duì)本發(fā)明的限制，任何不超出本發(fā)明實(shí)質(zhì)精神范圍內(nèi)的發(fā)明創(chuàng)造，均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.用于復(fù)合材料芯棒光照老化試驗(yàn)的測(cè)試裝置，包括箱體(4)和箱蓋(3)，其特征在于所述的箱蓋(3)內(nèi)設(shè)有燈管(1)，所述的箱體內(nèi)設(shè)有試樣架(5)，所述的試樣架(5)包括設(shè)置在架體(30)上的電機(jī)(6)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)以及一個(gè)或多個(gè)并排設(shè)置的試樣夾持和轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)(31)，所述的每個(gè)試樣夾持和轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)(31)包括一對(duì)設(shè)置在所述箱體(4)左右兩側(cè)的試樣夾持機(jī)構(gòu)(7、3幻和一個(gè)直齒輪(9)；所述的每個(gè)試樣夾持機(jī)構(gòu)(7、3幻包括密封蓋(11)、 橡膠塞(18)和中心軸(17)；所述的密封蓋(11)開設(shè)有中心試樣插孔(21)，并與所述的中心軸(17)的內(nèi)端活動(dòng)連接；所述的橡膠塞(18)也開設(shè)有中心試樣插孔(22)，并嵌置于密封蓋(11)和中心軸(17)連接部分的內(nèi)置腔室中；右側(cè)試樣夾持機(jī)構(gòu)(7)的中心軸(17)的外端與所述的直齒輪(9)連接，各試樣夾持和轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的直齒輪(9)依次嚙合；其中一個(gè)試樣夾持和轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的中心軸(17)與所述的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連動(dòng)。
2.如權(quán)利要求1所述的用于復(fù)合材料芯棒光照老化試驗(yàn)的測(cè)試裝置，其特征在于所述的密封蓋(11)與所述的中心軸(17)按下以方式活動(dòng)連接所述的密封蓋(11)設(shè)有內(nèi)螺孔 (21)，與所述的中心軸(17)上的外螺紋(23)配合。
3.如權(quán)利要求2所述的用于復(fù)合材料芯棒光照老化試驗(yàn)的測(cè)試裝置，其特征在于所述的中心軸(17)上設(shè)有裝樣缺口(20)，所述的橡膠塞(18)通過該裝樣缺口 00)擠入試樣安裝位。
4.如權(quán)利要求1所述的用于復(fù)合材料芯棒光照老化試驗(yàn)的測(cè)試裝置，其特征在于所述的中心軸(17)上還設(shè)有滾動(dòng)軸承(16)，所述的滾動(dòng)軸承(16)置于一個(gè)軸承支座(13)上， 所述的軸承支座(1 設(shè)置在所述的架體(30)上，所述的軸承支座(1 的兩側(cè)用軸承蓋板 (12、14)密封。
5.如權(quán)利要求1所述的用于復(fù)合材料芯棒光照老化試驗(yàn)的測(cè)試裝置，其特征在于所述的直齒輪(9)通過鍵(19)所述的中心軸(17)連接。
6.如權(quán)利要求1所述的用于復(fù)合材料芯棒光照老化試驗(yàn)的測(cè)試裝置，其特征在于所述的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)為齒輪傳動(dòng)形式、皮帶傳動(dòng)形式或鏈傳動(dòng)形式。
7.如權(quán)利要求1-6任何一項(xiàng)所述的用于復(fù)合材料芯棒光照老化試驗(yàn)的測(cè)試裝置，其特征在于所述的電機(jī)(6)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)置在試樣夾持和轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的直齒輪(9) 一側(cè)。
8.如權(quán)利要求7所述的用于復(fù)合材料芯棒光照老化試驗(yàn)的測(cè)試裝置，其特征在于傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與最外面一個(gè)試樣夾持和轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)連動(dòng)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于復(fù)合材料芯棒光照老化試驗(yàn)的測(cè)試裝置，包括箱體和箱蓋，其特征在于所述的箱蓋內(nèi)設(shè)有燈管，所述的箱體內(nèi)設(shè)有試樣架，所述的試樣架包括設(shè)置在架體上的電機(jī)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)以及一個(gè)或多個(gè)并排設(shè)置的試樣夾持和轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述的每個(gè)試樣夾持和轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括一對(duì)設(shè)置在所述箱體左右兩側(cè)的試樣夾持機(jī)構(gòu)和一個(gè)直齒輪；所述的每個(gè)試樣夾持機(jī)構(gòu)包括密封蓋、橡膠塞和中心軸。本發(fā)明可對(duì)復(fù)合材料芯棒試樣進(jìn)行方便夾持并回轉(zhuǎn)，在對(duì)試樣進(jìn)行輻照的同時(shí)對(duì)試樣進(jìn)行回轉(zhuǎn)，使試樣的周向都能受到均勻可控的輻照量，保證試樣的性能在光照老化試驗(yàn)時(shí)能均勻地衰減，從而與實(shí)際情況更為接近，提高了試驗(yàn)的可靠性，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、方便可控。
文檔編號(hào)G01N17/00GK102323203SQ20111014244
公開日2012年1月18日 申請(qǐng)日期2011年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月30日
發(fā)明者李國(guó)勇, 李 瑞, 汪立鋒, 王梁, 錢苗, 陳慶吟 申請(qǐng)人:浙江華電器材檢測(cè)研究所