本實(shí)用新型涉及金屬材料耐大氣腐蝕技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種應(yīng)對(duì)惡劣環(huán)境的大氣腐蝕暴露試驗(yàn)架。

背景技術(shù)：

長(zhǎng)期服役自然環(huán)境中的輸電桿塔鋼構(gòu)件會(huì)遭遇各種各樣的腐蝕破壞，銹蝕的輸電桿塔的力學(xué)性能會(huì)大幅度下降，嚴(yán)重影響電力輸送的安全性。因此，輸電桿塔耐大氣腐蝕性能，是保證輸電線路安全可靠運(yùn)行的關(guān)鍵要素之一。而電網(wǎng)輸電線路桿塔分布于不同區(qū)域，承受不同環(huán)境的大氣腐蝕，因此研究不同區(qū)域大氣腐蝕特點(diǎn)以及各區(qū)域內(nèi)桿塔金屬材料耐大氣腐蝕性能對(duì)電網(wǎng)安全運(yùn)行顯得尤為重要。戶外暴露試驗(yàn)是獲取桿塔金屬材料的耐大氣腐蝕性能最直接、最真實(shí)的行之有效的方法，而大氣腐蝕暴露架的設(shè)計(jì)則是戶外暴露試驗(yàn)是否成功的關(guān)鍵。

由于實(shí)際服役環(huán)境的戶外暴露試驗(yàn)周期長(zhǎng)、成本高，目前戶外暴露試驗(yàn)多是在大氣腐蝕試驗(yàn)站內(nèi)進(jìn)行，而試驗(yàn)站內(nèi)的暴露架固定于水泥地面，且有專人管理，試驗(yàn)條件相對(duì)成熟；但對(duì)于在復(fù)雜多變、環(huán)境惡劣的桿塔實(shí)際服役環(huán)境中的戶外暴露試驗(yàn)，傳統(tǒng)暴露試驗(yàn)架有如下明顯不足：

（1）傳統(tǒng)暴露試驗(yàn)架結(jié)構(gòu)復(fù)雜、加工成本高，體積龐大，運(yùn)輸不方便；

（2）固定試樣采用絕緣的試樣夾或者陶瓷片,結(jié)構(gòu)復(fù)雜且易出現(xiàn)試樣脫落現(xiàn)象，影響試樣投放的成功率；

（3）結(jié)構(gòu)相對(duì)固定，不適用于尺寸不同試樣的安裝，因此試樣尺寸相對(duì)固定，試樣尺寸的靈活性較差；

（4）重量太大增加了安裝過(guò)程中的風(fēng)險(xiǎn)，影響輸電線路的日常運(yùn)行和維護(hù)。

因此，傳統(tǒng)的暴露試驗(yàn)架不適用于復(fù)雜多變的惡劣環(huán)境下輸電線路桿塔材料的戶外暴露試驗(yàn)，試驗(yàn)架結(jié)構(gòu)固定,不能適應(yīng)不同尺寸的試樣，而且傳統(tǒng)的試驗(yàn)架固定和移動(dòng)都不方便，需要用試樣夾來(lái)固定試樣，同時(shí)傳統(tǒng)的暴露試驗(yàn)架都是在有人員管理的試驗(yàn)站使用，不適合掛在無(wú)專人管理的戶外桿塔上面。

針對(duì)上述傳統(tǒng)暴露試驗(yàn)架存在的問(wèn)題，有研究者對(duì)傳統(tǒng)的暴露試驗(yàn)架的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，改進(jìn)后的暴露試驗(yàn)架還存在以下不足：

（1）斜梁上端沒(méi)有設(shè)計(jì)固定試樣的結(jié)構(gòu)，在惡劣天氣環(huán)境下，試樣容易從試驗(yàn)架的上端滑出，影響試樣投放的成功率；

（2）采用兩根斜梁的設(shè)計(jì)，一次可以投放的數(shù)量較少，一個(gè)架子難以滿足輸電桿塔一年研究周期中兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)（6、12個(gè)月）的投放要求，增加了成本；

（3）底座之間采用合頁(yè)和螺釘連接的方法，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，安裝困難，且連接穩(wěn)定性較差。

因此，針對(duì)現(xiàn)有的試驗(yàn)架技術(shù)方案存在上述問(wèn)題，本實(shí)用新型提出一種針對(duì)惡劣環(huán)境下無(wú)人看管的大氣腐蝕掛片試驗(yàn)用暴露架的優(yōu)化設(shè)計(jì)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種應(yīng)對(duì)惡劣環(huán)境的輸電線路金屬大氣腐蝕暴露試驗(yàn)架，防止大氣腐蝕暴露試驗(yàn)架從輸電桿塔的安裝部脫落。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案：

一種應(yīng)對(duì)惡劣環(huán)境的大氣腐蝕暴露試驗(yàn)架，包括固定底座、夾緊底座和用于固定金屬試樣的第一斜梁、第二斜梁、第三斜梁，所述第一斜梁、第二斜梁、第三斜梁一端傾斜一定銳角的平行固定在固定底座上，另一端設(shè)置有防止金屬試樣脫落的限位機(jī)構(gòu)，所述固定底座、夾緊底座橫截面均呈直角形，邊緣均勻設(shè)置有螺栓孔，安裝時(shí)通過(guò)螺栓及固定底座、夾緊底座夾緊固定在輸電鐵塔角鋼上。

進(jìn)一步地，所述第一斜梁、第二斜梁、第三斜梁相對(duì)面沿長(zhǎng)度方向設(shè)置有一定深度的滑槽，方便金屬試片的安裝和拆除。

進(jìn)一步地，所述第一斜梁、第二斜梁、第三斜梁采用長(zhǎng)條形鋁型材，所述鋁型材長(zhǎng)度方向的各面均設(shè)置有一定深度的滑槽，采用現(xiàn)有鋁型材，即方便加工、降低成本，有利于金屬試片的安裝和拆除。

進(jìn)一步地，所述的滑槽內(nèi)設(shè)置有與之相匹配的防腐蝕隔離材料，用于防止金屬試樣和斜梁之間發(fā)生接觸腐蝕。

進(jìn)一步地，所述的防腐蝕隔離材料為電纜皮，成本低、易獲取。

進(jìn)一步地，所述的限位機(jī)構(gòu)包括設(shè)在各斜梁自由端的通孔、以及連接于各通孔之間的螺栓，可以防止在惡劣天氣下金屬試樣從斜梁的自由端滑出，提高了試樣投放的成功率。

進(jìn)一步地，所述第一斜梁、第二斜梁、第三斜梁的傾斜角度為30°~45°，可以滿足金屬材料戶外暴露試驗(yàn)一般標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)試樣表面與地面角度的要求。

進(jìn)一步地，所述的固定底座、夾緊底座、第一斜梁、第二斜梁、第三斜梁的材料均為鋁合金型材，具有質(zhì)地輕，易搬運(yùn)和加工方便的優(yōu)點(diǎn)。

進(jìn)一步地，所述的第一斜梁、第二斜梁、第三斜梁通過(guò)焊接固定在固定底座上，結(jié)構(gòu)牢固，加工方便。

相比現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型具有如下有益效果：

（1）斜梁上端開(kāi)有通孔、采用螺栓螺桿的固定試樣上方，即使在惡劣天氣環(huán)境下，試樣也不容易從試驗(yàn)架的上端滑出，提高了試樣投放的成功率。

（2）投放效率高、節(jié)約成本，采用3根斜梁的設(shè)計(jì)，使得一次可以投放的數(shù)量增加了一倍，一個(gè)架子就可以滿足輸電桿塔一年研究周期中兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)（6、12個(gè)月）的投放要求，降低了經(jīng)濟(jì)成本。

（3）結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性增強(qiáng)，底座之間通過(guò)螺釘固定于桿塔上，暴露架不易滑動(dòng)連接，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝方便，連接穩(wěn)定性得到了提高。

（4）體積小、質(zhì)量輕，與傳統(tǒng)的試驗(yàn)架相比，優(yōu)化設(shè)計(jì)后的暴露試驗(yàn)架結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積減小、加工方便，本方案涉及的材料均由鋁合金型材組成，重量減輕，更便于運(yùn)輸和安裝。

（5）斜梁設(shè)置為開(kāi)有滑槽的結(jié)構(gòu)，在斜梁的滑槽部分插入電纜皮，無(wú)需試樣夾，試樣直接插入電纜皮即可，可適合于不同尺寸試樣，應(yīng)用面廣泛。

附圖說(shuō)明

此處所說(shuō)明的附圖用來(lái)提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本實(shí)用新型的一部分，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的大氣腐蝕暴露試驗(yàn)架斜梁的立體示意圖。

圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的大氣腐蝕暴露試驗(yàn)架主視示意圖。

圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的大氣腐蝕暴露試驗(yàn)架左視示意圖。

圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的大氣腐蝕暴露試驗(yàn)架俯視示意圖。

圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的大氣腐蝕暴露試驗(yàn)架的斜梁橫截面示意圖。

附圖標(biāo)記：1-第一斜梁、2-第二斜梁、3-第三斜梁、4-固定底座、5-加緊底座、6-第一金屬試樣、7-第二金屬試樣。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步具體詳細(xì)描述。

實(shí)施例

如圖1至5所示，一種應(yīng)對(duì)惡劣環(huán)境的大氣腐蝕暴露試驗(yàn)架，包括固定底座4、夾緊底座5和用于固定金屬試樣的第一斜梁1、第二斜梁2、第三斜梁3，所述第一斜梁1、第二斜梁2、第三斜梁3一端傾斜一定銳角的平行焊接在固定底座4上，另一端設(shè)置有防止金屬試樣脫落的限位機(jī)構(gòu)，所述固定底座4、夾緊底座5橫截面均呈直角形，所述底座1和底座2的厚度均為4mm；所述固定底座4橫截面各邊的寬度為100mm，所述夾緊底座5橫截面各邊的寬度為90mm，固定底座4、夾緊底座5的邊緣均勻設(shè)置有6個(gè)螺栓孔，安裝時(shí)固定底座4、夾緊底座5通過(guò)6個(gè)螺栓結(jié)合，擰緊各螺栓后，固定底座4、夾緊底座5夾緊后牢牢固定在輸電鐵塔角鋼上，使得第一斜梁1、第二斜梁2、第三斜梁3，固定底座4、夾緊底座5與輸電桿塔角鋼之間構(gòu)成了一個(gè)牢固的整體，暴露架不易滑動(dòng)，同時(shí)，由于兩個(gè)底座之間是通過(guò)6個(gè)螺釘牢牢固定在輸電桿塔上的角鋼上，沒(méi)有其他活動(dòng)部件，部件少連接牢固可靠，從而保證暴露試驗(yàn)架可以應(yīng)對(duì)惡劣天氣的影響而不會(huì)發(fā)生脫落的現(xiàn)象，極大地提高了試驗(yàn)架在桿塔上的穩(wěn)定性。這樣一來(lái)，即使出現(xiàn)臺(tái)風(fēng)等惡劣自然天氣，也能很好地將暴露試驗(yàn)架固定于桿塔之上，提高了試驗(yàn)的成功率；而且，該連接方式安裝拆卸方便，靈活機(jī)動(dòng)，方便以后進(jìn)行取樣。

由于采用了三根斜梁，相對(duì)于以前的戶外暴露試驗(yàn)架，本實(shí)施例提供的大氣腐蝕暴露試驗(yàn)架根自帶30°角的斜梁，在滿足標(biāo)準(zhǔn)角度的同時(shí)，使得一次投放數(shù)量是原來(lái)暴露試驗(yàn)架的兩倍，提高了掛片的效率，大大降低了成本。

具體而言，所述第一斜梁1、第二斜梁2、第三斜梁3采用長(zhǎng)條形鋁型材，橫截面各邊的寬度為20mm，所述鋁型材長(zhǎng)度方向的各面均設(shè)置有一定深度的滑槽(見(jiàn)圖5)，采用現(xiàn)有鋁型材，即方便加工、降低成本，有利于金屬試片的安裝和拆除。

具體而言，所述的滑槽內(nèi)設(shè)置有與之相匹配的防腐蝕隔離材料，所述的防腐蝕隔離材料為電纜皮，成本低、易獲取，用于防止金屬試樣和斜梁之間發(fā)生接觸腐蝕。同時(shí)，試樣直接放于滑槽內(nèi)，不需螺釘固定，并且比用螺釘更加牢固，不易脫落。

如圖3所示，所述的限位機(jī)構(gòu)包括設(shè)在各斜梁自由端的直徑為40mm的通孔、以及連接于各通孔之間的螺栓，可以防止在惡劣天氣下金屬試樣從斜梁的自由端滑出，提高了試樣投放的成功率。

具體而言，所述第一斜梁1、第二斜梁2、第三斜梁3的傾斜角度為30°，即第一斜梁1、第二斜梁2、第三斜梁3位于同一平面且該平面與水平面的夾角為30°，從而使金屬試片的測(cè)試角可以滿足金屬材料戶外暴露試驗(yàn)一般標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)試樣表面與地面角度的要求。

所述的固定底座4、夾緊底座5、第一斜梁1、第二斜梁2、第三斜梁3的材料均為鋁合金型材，具有質(zhì)地輕，易搬運(yùn)和加工方便的優(yōu)點(diǎn)，滿足國(guó)標(biāo)要求且耐腐蝕、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小，便于運(yùn)輸和安裝，能耐受極端自然條件且安裝投放方便，能滿足惡劣環(huán)境下金屬試樣戶外多個(gè)時(shí)間點(diǎn)暴露試驗(yàn)的需要。

如圖1所示，在投放時(shí)，可以一次使得一次可以投放的數(shù)量增加了一倍，一個(gè)架子就可以滿足輸電桿塔一年研究周期中兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)（6、12個(gè)月）的投放要求，提高了投放效率高，節(jié)約了成本。本實(shí)施例一次在設(shè)置電纜皮的滑槽內(nèi)放置第一金屬試樣6、第二金屬試樣7，其中第一金屬試樣6的一端嵌入在第三斜梁3的滑槽內(nèi)，另一端嵌入第二斜梁2的滑槽內(nèi)，所示第二金屬試樣7的一端嵌入在第一斜梁1的滑槽內(nèi)，另一端嵌入在第二斜梁2的滑槽內(nèi)，這種結(jié)構(gòu)有利于在斜梁的滑槽部分插入電纜皮，無(wú)需試樣夾，第一金屬試樣6、第二金屬試樣7可直接插入電纜皮即可，可適合于不同尺寸試樣，應(yīng)用面廣泛。電纜皮可以很好的防止第一金屬試樣6、第二金屬試樣7與第一斜梁1、第二斜梁2、第三斜梁3的接觸點(diǎn)之間發(fā)生接觸性腐蝕。安裝時(shí)，將第一金屬試樣6、第二金屬試樣7從斜梁自由端的滑槽入口插入即可，插入后，在各斜梁自由端的通孔內(nèi)連接好螺栓，將滑槽的入口封死，即可有效防止第一金屬試樣6、第二金屬試樣7在惡劣環(huán)境時(shí)從滑槽中脫落。

如上所述，便可較好地實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型。

本實(shí)用新型的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他任何未背離本實(shí)用新型的精神實(shí)質(zhì)與原理所作的改變、修飾、替代、組合、簡(jiǎn)化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。