復(fù)合絕緣子動(dòng)載荷扭振試驗(yàn)機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種復(fù)合絕緣子性能試驗(yàn)機(jī)，特別是復(fù)合絕緣子動(dòng)載荷扭振試驗(yàn)機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前還沒有出現(xiàn)能夠比較系統(tǒng)的研宄絕緣子損傷機(jī)理的實(shí)驗(yàn)機(jī)，很多研宄都只是從理論上指出了自然工況下的復(fù)合絕緣子時(shí)常會(huì)出現(xiàn)閃絡(luò)、老化、金具滑移與脫落、芯棒斷裂、金具損壞等故障，其原因主要是絕緣子承受著導(dǎo)線載荷(含覆冰重量)和風(fēng)振引起的動(dòng)載、不均勻電場、環(huán)境污染的腐蝕作用等一系列因素的聯(lián)合作用下導(dǎo)致的。當(dāng)前，一部分學(xué)者為了探宄復(fù)合絕緣子損傷機(jī)理所設(shè)計(jì)的試驗(yàn)機(jī)只考慮到了絕緣子在受拉力或轉(zhuǎn)矩等一些單因素下其損傷狀況，然而現(xiàn)實(shí)工況的影響因素相比于這些實(shí)驗(yàn)工況要復(fù)雜的多。同時(shí)，風(fēng)載和覆冰載在實(shí)際條件下其大小是隨機(jī)的，如果僅采用恒定的或周期性的載荷進(jìn)行模擬，所得到的結(jié)果來描述絕緣子損傷機(jī)理不夠準(zhǔn)確。因此需要設(shè)計(jì)能夠綜合考慮絕緣子損傷與各條件之間的關(guān)系，更加切合實(shí)際的模擬現(xiàn)實(shí)工況的試驗(yàn)設(shè)備。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供復(fù)合絕緣子動(dòng)載荷扭振試驗(yàn)機(jī)，此實(shí)驗(yàn)機(jī)能夠用于研宄復(fù)合絕緣子的損傷與拉伸載荷、擺動(dòng)載荷、轉(zhuǎn)動(dòng)載荷、周圍電場以及腐蝕環(huán)境等條件之間的關(guān)系，通過實(shí)驗(yàn)得到相應(yīng)的試驗(yàn)結(jié)果，給復(fù)合絕緣子損傷機(jī)理的理論分析提供試驗(yàn)依據(jù)。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述的技術(shù)特征，本發(fā)明所采用的技術(shù)特征是:復(fù)合絕緣子動(dòng)載荷扭振試驗(yàn)機(jī)，它包括機(jī)架裝置，機(jī)架裝置的支架上垂直安裝有絕緣子套筒，在絕緣子套筒的底端安裝有扭轉(zhuǎn)載荷裝置，扭轉(zhuǎn)載荷裝置通過支撐板與支架裝置的擺桿相連，內(nèi)擺動(dòng)框連接在擺桿上，拉伸載荷裝置通過拉伸支架安裝在內(nèi)擺動(dòng)框上，內(nèi)擺動(dòng)框的一側(cè)通過滑動(dòng)銷與外擺動(dòng)框相連，外擺動(dòng)框的左外側(cè)面連接有左右擺動(dòng)載荷裝置，左右擺動(dòng)載荷裝置通過左右載荷底座安裝在支架上，前后擺動(dòng)載荷裝置的一端通過前后油缸與外擺動(dòng)框前內(nèi)側(cè)面相連，另一端與內(nèi)擺動(dòng)架的前外側(cè)面相連，外擺動(dòng)框的前后兩側(cè)通過滑動(dòng)輪與滑軌上的滑槽構(gòu)成滑動(dòng)連接。
[0005]所述機(jī)架裝置包括底座，支架固定安裝在底座上，支架的頂梁中間部位安裝有絕緣子上夾具，絕緣子套筒安裝在支架上，復(fù)合絕緣子通過絕緣子上夾具安裝在絕緣子套筒內(nèi)部，絕緣子下夾具與復(fù)合絕緣子相連同時(shí)與扭轉(zhuǎn)載荷裝置相連，支架的頂梁上安裝有兩個(gè)萬向節(jié)，兩根擺桿分別安裝在萬向節(jié)上，兩根擺桿的底端連接有固定連桿。
[0006]所述拉伸載荷裝置的拉伸支架固定安裝在內(nèi)擺動(dòng)框的上表面，拉伸油缸上支架安裝在拉伸支架頂端，拉伸油缸上端與拉伸油缸上支架相連，下端與拉伸油缸下支架相連，拉伸油缸下支架安裝在加載板上，加載板的一端與支架構(gòu)成滑動(dòng)連接，另一端與絕緣子下夾具固定連接。
[0007]所述左右擺動(dòng)載荷裝置的左右擺動(dòng)油缸安裝在左右載荷底座上，左右連桿的一端與左右擺動(dòng)油缸相連，另一端通過左右連接座與外擺動(dòng)框相連。
[0008]所述前后擺動(dòng)載荷裝置的前后擺動(dòng)油缸安裝在外擺動(dòng)框前內(nèi)側(cè)面，前后連桿一端與前后擺動(dòng)油缸相連，另一端通過前后連接座與內(nèi)擺動(dòng)框的前外側(cè)面相連。
[0009]所述扭轉(zhuǎn)載荷裝置的支撐板上安裝有扭轉(zhuǎn)載荷馬達(dá)，扭轉(zhuǎn)載荷馬達(dá)的外伸軸段安裝有主動(dòng)齒輪，主動(dòng)齒輪與從動(dòng)齒輪相嚙合，從動(dòng)齒輪安裝在從動(dòng)軸上，從動(dòng)軸的下端通過下推力球軸承安裝在支撐板上，上端通過上推力球軸承與加載板相接觸，從動(dòng)軸的外伸段通過絕緣子下夾具與復(fù)合絕緣子的下端相連。
[0010]所述絕緣子套筒內(nèi)部安裝有電場發(fā)生裝置。
[0011]所述滑軌包括立板，立板的頂端加工有滑槽，立板外側(cè)面安裝有垂直立柱，垂直立柱上安裝有滾動(dòng)軸承。
[0012]所述外擺動(dòng)框的左側(cè)加工有弧形軌道，前后面的底端設(shè)置有凸臺(tái)，凸臺(tái)上安裝有滑動(dòng)輪與滑軌的滑槽構(gòu)成滑動(dòng)連接。
[0013]所述內(nèi)擺動(dòng)框能在前后擺動(dòng)載荷裝置的作用下通過滑動(dòng)銷在外擺動(dòng)框的弧線軌道上前后擺動(dòng)。
[0014]所述外擺動(dòng)框能在左右擺動(dòng)載荷裝置的作用下通過滑動(dòng)輪在滑槽上左右滑動(dòng)。
[0015]所述拉伸載荷裝置能夠給復(fù)合絕緣子提供拉伸載荷。
[0016]所述扭轉(zhuǎn)載荷裝置能夠給復(fù)合絕緣子提供扭轉(zhuǎn)載荷。
[0017]本發(fā)明有如下有益效果:
當(dāng)需要對復(fù)合絕緣子進(jìn)行動(dòng)載荷扭振試驗(yàn)時(shí)，首先將絕緣子經(jīng)一定濃度的酸或堿溶液浸泡后安裝在試驗(yàn)機(jī)上，在絕緣子套筒內(nèi)部加載電場，通過拉伸載荷裝置和扭轉(zhuǎn)載荷裝置分別對絕緣子施加拉伸載荷和轉(zhuǎn)動(dòng)載荷，左右擺動(dòng)油缸拉動(dòng)外擺動(dòng)框以及絕緣子下端擺動(dòng)時(shí)，連接在外擺動(dòng)框上的前后擺動(dòng)油缸會(huì)跟隨外擺動(dòng)框一起運(yùn)動(dòng)，與此同時(shí)前后擺動(dòng)油缸的活塞桿可以自由的伸長與縮短，從而帶動(dòng)內(nèi)擺動(dòng)框以及絕緣子下端沿著外擺動(dòng)框上的弧線軌道運(yùn)動(dòng)，外擺動(dòng)框前后由兩個(gè)滾動(dòng)軸承夾緊，能夠自由的左右滑動(dòng)，且在左右擺動(dòng)油缸施力時(shí)，滑動(dòng)輪不會(huì)脫離滑槽。
[0018]主動(dòng)齒輪與從動(dòng)齒輪可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行尺寸設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)一定的傳動(dòng)比，減小扭轉(zhuǎn)載荷馬達(dá)的輸出轉(zhuǎn)矩，下推力球軸承和上推力球軸承的使用可以讓絕緣子在承受其他載荷時(shí)不受轉(zhuǎn)矩的影響。整個(gè)試驗(yàn)機(jī)的各個(gè)運(yùn)動(dòng)不存在互相干涉的情況，絕緣子受到四個(gè)載荷的大小以及變化情況分別通過控制四個(gè)液壓缸實(shí)現(xiàn)。待該試驗(yàn)機(jī)完成試驗(yàn)后，觀察絕緣子的損傷部位、損傷程度、掃描電鏡下?lián)p傷區(qū)域的微觀結(jié)構(gòu)以及進(jìn)行其它力學(xué)性能測試，并分別將不同實(shí)驗(yàn)條件下的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對比分析，以此來探宄現(xiàn)實(shí)工況下各種因素對絕緣子損傷狀況的影響。
[0019]上述機(jī)架裝置包括底座，支架固定安裝在底座上，支架的頂梁中間部位安裝有絕緣子上夾具，絕緣子套筒安裝在支架上，復(fù)合絕緣子通過絕緣子上夾具安裝在絕緣子套筒內(nèi)部，絕緣子下夾具與復(fù)合絕緣子相連同時(shí)與扭轉(zhuǎn)載荷裝置相連，支架的頂梁上安裝有兩個(gè)萬向節(jié)，兩根擺桿分別安裝在萬向節(jié)上，兩根擺桿的底端連接有固定連桿，通過上述的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能夠?qū)?fù)合絕緣子方便的在支架上固定，同時(shí)能夠保證復(fù)合絕緣子在左右和前后液壓缸的作用下通過萬向節(jié)自由的擺動(dòng)，方便振動(dòng)載荷的加載。
[0020]上述拉伸載荷裝置的拉伸支架固定安裝在內(nèi)擺動(dòng)框的上表面，拉伸油缸上支架安裝在拉伸支架頂端，拉伸油缸上端與拉伸油缸上支架相連，下端與拉伸油缸下支架相連，拉伸油缸下支架安裝在加載板上，加載板的一端與支架構(gòu)成滑動(dòng)連接，另一端與絕緣子下夾具固定連接，通過上述的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能夠?qū)?fù)合絕緣子施加拉伸載荷。
[0021]上述左右擺動(dòng)載荷裝置的左右擺動(dòng)油缸安裝在左右載荷底座上，左右連桿的一端與左右擺動(dòng)油缸相連，另一端通過左右連接座與外擺動(dòng)框相連，通過上述的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能夠?qū)⑼鈹[動(dòng)框進(jìn)行左右擺動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)復(fù)合絕緣子左右擺動(dòng)，以提供左右擺動(dòng)載荷。
[0022]上述前后擺動(dòng)載荷裝置的前后擺動(dòng)油缸安裝在外擺動(dòng)框前內(nèi)側(cè)面，前后連桿一端與前后擺動(dòng)油缸相連，另一端通過前后連接座與內(nèi)擺動(dòng)框的前外側(cè)面相連，通過上述的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能夠?qū)?nèi)擺動(dòng)框進(jìn)行前后擺動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)復(fù)合絕緣子前后擺動(dòng)，以提供前后擺動(dòng)載荷。
[0023]上述扭轉(zhuǎn)載荷裝置的支撐板上安裝有扭轉(zhuǎn)載荷馬達(dá)，扭轉(zhuǎn)載荷馬達(dá)的外伸軸段安裝有主動(dòng)齒輪，主動(dòng)齒輪與從動(dòng)齒輪相嚙合，從動(dòng)齒輪安裝在從動(dòng)軸上，從動(dòng)軸的下端通過下推力球軸承安裝在支撐板上，上端通過上推力球軸承與加載板相接觸，從動(dòng)軸的外伸段通過絕緣子下夾具與復(fù)合絕緣子的下端相連，通過馬達(dá)帶動(dòng)主動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)從動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，再對復(fù)合絕緣子施加扭轉(zhuǎn)載荷。
[0024]上述絕緣子套筒內(nèi)部安裝有電場發(fā)生裝置，通過加載電場能夠?qū)?fù)合絕緣子進(jìn)行模擬電場損傷研宄。
[0025]上述滑軌包括立板，立板的頂端加工有滑槽，立板外側(cè)面安裝有垂直立柱，垂直立柱上安裝有滾動(dòng)軸承，通過上述結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能夠保證外擺動(dòng)框在滑軌上平穩(wěn)的左右滑動(dòng)，模擬左右方向的振動(dòng)。
[0026]上述外擺動(dòng)框的左側(cè)加工有弧形軌道，前后面的底端設(shè)置有凸臺(tái)，凸臺(tái)上安裝有滑動(dòng)輪與滑軌的滑槽構(gòu)成滑動(dòng)連接，通過上述結(jié)構(gòu)能夠方便的對復(fù)合絕緣子施加左右和前后的復(fù)合載荷。
[0027]上述內(nèi)擺動(dòng)框能在前后擺動(dòng)載荷裝置的作用下通過滑動(dòng)銷在外擺動(dòng)框的弧線軌道上前后擺動(dòng)，通過與外擺動(dòng)框配