專利名稱:一種模擬絕緣子踩踏的試驗裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種模擬絕緣子踩踏的試驗裝置，屬于絕緣子檢測技術(shù)領(lǐng)域。所述裝置包括：傳動機(jī)構(gòu)、繞線機(jī)構(gòu)、牽引機(jī)構(gòu)和行走機(jī)構(gòu)；所述傳動機(jī)構(gòu)的力矩輸出端與所述繞線機(jī)構(gòu)的力矩輸入端連接，所述繞線機(jī)構(gòu)通過所述牽引機(jī)構(gòu)與所述行走機(jī)構(gòu)連接，所述繞線機(jī)構(gòu)用于根據(jù)所述傳動機(jī)構(gòu)輸出的力矩控制所述行走機(jī)構(gòu)行走預(yù)定距離。本實用新型的繞線機(jī)構(gòu)通過傳動機(jī)構(gòu)輸出的力矩控制行走機(jī)構(gòu)在復(fù)合絕緣子上行走預(yù)定距離，能夠較真實的模擬絕緣子踩踏試驗，并且試驗過程中復(fù)合絕緣子的受力較均勻，因此獲得的試驗結(jié)果更準(zhǔn)確，適合作為復(fù)合絕緣子踩踏試驗的標(biāo)準(zhǔn)方法。
【專利說明】
一種模擬絕緣子踩踏的試驗裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及一種模擬絕緣子踩踏的試驗裝置，屬于絕緣子檢測技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]踩踏試驗是將復(fù)合絕緣子應(yīng)用于特高壓線路耐張串的前期研究，以確保檢修人員沿耐張絕緣子串進(jìn)出導(dǎo)線時不會損傷絕緣子。
[0003]現(xiàn)有的踩踏試驗總體上是一種模擬實際運行條件并實施耐張復(fù)合絕緣子的踩踏試驗，在試驗完成后還會對經(jīng)過踩踏試驗后的復(fù)合絕緣子進(jìn)行必要的機(jī)械、電氣試驗，以驗證經(jīng)過踩踏試驗的復(fù)合絕緣子是否出現(xiàn)影響安全運行的缺陷。踩踏試驗的基本原則是模擬踩踏必須與實際運行條件相符，在符合實際的前提下適當(dāng)增加嚴(yán)酷程度。
[0004]現(xiàn)有的踩踏試驗通常包括由人工踩踏及重物踩踏等兩種試驗方式。人工踩踏通常由一名成年人穿膠底鞋直接沿承受張力的水平絕緣子往復(fù)行走預(yù)定次數(shù);重物踩踏通常將預(yù)定重量的沙袋放置在承受張力的水平絕緣子上，并沿水平絕緣子往復(fù)拖動預(yù)定次數(shù)。
[0005]但是在踩踏試驗過程中往往因為試驗人員行走或拖動重物時的力度不同導(dǎo)致復(fù)合絕緣子各個部位的受力不均勻。
【實用新型內(nèi)容】
[0006]本實用新型為解決現(xiàn)有的絕緣子踩踏試驗技術(shù)存在的在試驗過程中復(fù)合絕緣子各個部位的受力不均勻的問題，進(jìn)而提出了一種模擬絕緣子踩踏的試驗裝置，具體包括如下的技術(shù)方案:
[0007]一種模擬絕緣子踩踏的試驗裝置，包括:傳動機(jī)構(gòu)、繞線機(jī)構(gòu)、牽引機(jī)構(gòu)和行走機(jī)構(gòu);所述傳動機(jī)構(gòu)的力矩輸出端與所述繞線機(jī)構(gòu)的力矩輸入端連接，所述繞線機(jī)構(gòu)通過所述牽引機(jī)構(gòu)與所述行走機(jī)構(gòu)連接，所述繞線機(jī)構(gòu)用于根據(jù)所述傳動機(jī)構(gòu)輸出的力矩控制所述行走機(jī)構(gòu)行走預(yù)定距離。
[0008]本實用新型的有益效果是:繞線機(jī)構(gòu)通過傳動機(jī)構(gòu)輸出的力矩控制行走機(jī)構(gòu)在復(fù)合絕緣子上行走預(yù)定距離，能夠較真實的模擬絕緣子踩踏試驗，并且試驗過程中復(fù)合絕緣子的受力較均勻，因此獲得的試驗結(jié)果更準(zhǔn)確，適合作為復(fù)合絕緣子踩踏試驗的標(biāo)準(zhǔn)方法。
【附圖說明】

[0009]圖1以示例的方式示出了模擬絕緣子踩踏的試驗裝置的結(jié)構(gòu)圖。
[0010]圖2以示例的方式示出了兩個繞線單元連接牽引機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。
[0011 ]圖3以示例的方式示出了傳動單元與繞線單元連接的結(jié)構(gòu)圖。
【具體實施方式】
[0012]本實用新型的實施例提出了一種模擬絕緣子踩踏的試驗裝置，結(jié)合圖1和圖2所示，包括:傳動機(jī)構(gòu)1、繞線機(jī)構(gòu)2、牽引機(jī)構(gòu)3和行走機(jī)構(gòu)4 ；傳動機(jī)構(gòu)I的力矩輸出端與繞線機(jī)構(gòu)2的力矩輸入端連接，繞線機(jī)構(gòu)2通過牽引機(jī)構(gòu)3與行走機(jī)構(gòu)4連接，繞線機(jī)構(gòu)2用于根據(jù)傳動機(jī)構(gòu)I輸出的力矩控制行走機(jī)構(gòu)4行走預(yù)定距離。
[0013]其中，傳動機(jī)構(gòu)I可以包括兩個傳動單元，繞線機(jī)構(gòu)2可以包括兩個繞線單元，每個傳動單元連接一個繞線單元，牽引機(jī)構(gòu)3包括兩個牽引連接端，每個牽引連接端連接一個繞線單元。
[0014]可選的，傳動單元包括電機(jī)、離合器和傳動軸，電機(jī)的力矩輸出端通過離合器與傳動軸連接，傳動軸與繞線單元連接。其中的電機(jī)可采用伺服電機(jī)，便于通過第三方的控制器件對試驗過程中的參數(shù)進(jìn)行控制；離合器可采用磁粉離合器，用于根據(jù)試驗過程中的參數(shù)調(diào)整輸出到繞線機(jī)構(gòu)2的力矩值。
[0015]可選的，結(jié)合圖3所示，繞線單元包括:繞線主動軸21、繞線齒輪22、導(dǎo)向齒輪23、繞線絲杠24、滾珠絲杠25和繞線輥26;繞線主動軸21與繞線絲杠24連接，繞線齒輪22套接在繞線主動軸21上，導(dǎo)向齒輪23套接在滾珠絲杠25上，繞線齒輪22與導(dǎo)向齒輪23嚙合連接，繞線輥26套接在繞線絲杠24上，滾珠絲杠25的滾珠27與繞線輥26連接。
[0016]其中的繞線主動軸21連接傳動機(jī)構(gòu)I的傳動軸，并根據(jù)傳動軸輸出的力矩轉(zhuǎn)動，從而帶動繞線絲杠24轉(zhuǎn)動。繞線絲杠24轉(zhuǎn)動的同時會通過繞線齒輪22與導(dǎo)向齒輪23之間的嚙合關(guān)系帶動滾珠絲杠25轉(zhuǎn)動，并且繞線絲杠24的轉(zhuǎn)動會帶動繞線輥26轉(zhuǎn)動，從而拉動牽引機(jī)構(gòu)3控制行走機(jī)構(gòu)4往預(yù)定方向行走。而滾珠絲杠25在轉(zhuǎn)動過程中通過滾珠27帶動繞線輥26在繞線絲杠24上橫向移動，能夠使對牽引機(jī)構(gòu)3的繞線和排線同時動作。
[0017]可選的，結(jié)合圖2所示，牽引機(jī)構(gòu)3包括兩根牽引繩31，每根牽引繩31的一端與一個繞線單元的繞線輥26連接。該牽引繩31可采用鋼絲繩，兩根牽引繩31可分別連接行走機(jī)構(gòu)4的兩端，在繞線棍26的帶動下勾速帶動行走機(jī)構(gòu)4在復(fù)合絕緣子上行走。
[0018]可選的，在繞線輥26上設(shè)置有用于纏繞牽引繩31的線槽。該線槽可使繞線輥26在沿繞線絲杠24上橫向移動的過程中，均勻的將牽引繩31纏繞在繞線輥26上。
[0019]可選的，行走機(jī)構(gòu)4包括:滾軸、槽輪和兩個滾動軸承，槽輪套接在滾軸上，每個滾動軸承分別套接在滾軸的一端上且每個滾動軸承均與一根牽引繩31連接。當(dāng)行走機(jī)構(gòu)4在牽引繩31的帶動下行走時，槽輪繞滾軸轉(zhuǎn)動，可模擬出人或重物在復(fù)合絕緣子上行走的效果O
[0020]可選的，結(jié)合圖1所示，行走機(jī)構(gòu)4還包括用于調(diào)整行走機(jī)構(gòu)4的重量的可調(diào)配重41，該可調(diào)配重41可以調(diào)整實際作用在復(fù)合絕緣子上的力。
[0021]可選的，結(jié)合圖2所示，牽引機(jī)構(gòu)3還包括兩個導(dǎo)輪組件32，每個導(dǎo)輪組件32均用于調(diào)整牽引繩31的行走方向。每個導(dǎo)輪組件32可以包括兩個導(dǎo)輪，兩個導(dǎo)輪分別固定設(shè)置在基座上，第一個導(dǎo)輪可將牽引繩31的行走方向由水平方向調(diào)整為垂直方向，第二個導(dǎo)輪可將牽引繩31的行走方向由垂直方向調(diào)整為水平方向，由此可提升牽引繩31在繞線輥26上的纏繞位置。
[0022]可選的，本實施例提供的模擬絕緣子踩踏的試驗裝置還包括控制機(jī)構(gòu)，該控制機(jī)構(gòu)用于根據(jù)用戶輸入的控制命令或傳動機(jī)構(gòu)I反饋的位置參數(shù)控制傳動機(jī)構(gòu)I啟動或停止。該控制機(jī)構(gòu)可采用觸摸屏及PLC控制器。用戶可通過觸摸屏輸入控制命令，以確定行走機(jī)構(gòu)4在復(fù)合絕緣子上的行走次數(shù)、行走速度等參數(shù);該控制機(jī)構(gòu)也可根據(jù)傳動機(jī)構(gòu)I的兩個傳動單元反饋的行走機(jī)構(gòu)4的位置參數(shù)控制兩個傳動單元的啟動或停止。
[0023]其中，該控制機(jī)構(gòu)根據(jù)試樣的長度和強(qiáng)度可在觸摸屏上設(shè)置行走長度、行走速度及行走次數(shù)，設(shè)置好的數(shù)據(jù)可通過PLC控制器以控制命令的方式輸送至傳動機(jī)構(gòu)I的兩個傳動單元，并由傳動機(jī)構(gòu)I帶動繞線機(jī)構(gòu)2動作從而使?fàn)恳龣C(jī)構(gòu)3行走的同時帶動行走機(jī)構(gòu)4工作。傳動機(jī)構(gòu)I的每個傳感單元都可設(shè)置有相應(yīng)的位置傳感器以接收運行位置信號，并將該運行位置信號傳輸至PLC控制器，通過行走機(jī)構(gòu)4的位置長度來控制傳動機(jī)構(gòu)I的兩個傳動單元的主動運行和被動運行，以實現(xiàn)行走機(jī)構(gòu)4的往復(fù)動作，從而達(dá)到實驗?zāi)康摹?br>[0024]在本實施例中，繞線機(jī)構(gòu)通過傳動機(jī)構(gòu)輸出的力矩控制行走機(jī)構(gòu)在復(fù)合絕緣子上行走預(yù)定距離，能夠較真實的模擬絕緣子踩踏試驗，并且試驗過程中復(fù)合絕緣子的受力較均勻，因此獲得的試驗結(jié)果更準(zhǔn)確，適合作為復(fù)合絕緣子踩踏試驗的標(biāo)準(zhǔn)方法。
[0025]下面通過具體的實施例對所述的模擬絕緣子踩踏的試驗裝置進(jìn)行詳細(xì)說明:
[0026]實施例一
[0027]本實施例采用如下的試驗參數(shù)及試驗方案:
[0028](I)踩踏時復(fù)合絕緣子應(yīng)承受張力，按復(fù)合絕緣子張力設(shè)計安全系數(shù)為3，即運行中最大承受張力不大于額定機(jī)械破壞負(fù)荷的1/3(即33%)，一般運行條件下(如:平均溫工況)承受張力不大于額定機(jī)械破壞負(fù)荷的1/4(即25%)，模擬踩踏試驗中4種復(fù)合絕緣子承受的張力均取額定機(jī)械破壞負(fù)荷的30%。
[0029](2)踩踏物重量按檢修作業(yè)單個人員重量加隨身攜帶的作業(yè)工具重量，取80kg。實際特高壓線路耐張串為4串復(fù)合絕緣子并聯(lián)，S卩80kg重量作用在4根絕緣子上，其中下側(cè)2根復(fù)合絕緣子承受重量略大。本實施例簡化處理，將80kg重量完全作用在I根復(fù)合絕緣子上，即試驗條件比實際運行條件相對嚴(yán)酷。
[0030](3)模擬踩踏次數(shù):行走機(jī)構(gòu)沿復(fù)合絕緣子行走或拖動100次。本實施例考慮了復(fù)合絕緣子全運行壽命期間可能出現(xiàn)多次踩踏，如:I年一次走線檢修，每次檢修踩踏復(fù)合絕緣子2次(I人一來一回)，30年踩踏絕緣子60次，因此適當(dāng)增加至100次。
[0031]基于上述的試驗參數(shù)及試驗方案，本實施例提出的模擬絕緣子踩踏的試驗裝置結(jié)合圖1至圖3所示，包括:傳動機(jī)構(gòu)1、繞線機(jī)構(gòu)2、牽引機(jī)構(gòu)3、行走機(jī)構(gòu)4和控制機(jī)構(gòu);傳動機(jī)構(gòu)I的力矩輸出端與繞線機(jī)構(gòu)2的力矩輸入端連接，繞線機(jī)構(gòu)2通過牽引機(jī)構(gòu)3與行走機(jī)構(gòu)4連接，繞線機(jī)構(gòu)2用于根據(jù)傳動機(jī)構(gòu)I輸出的力矩控制行走機(jī)構(gòu)4行走預(yù)定距離，控制機(jī)構(gòu)用于根據(jù)用戶輸入的控制命令或傳動機(jī)構(gòu)I反饋的位置參數(shù)控制傳動機(jī)構(gòu)I啟動或停止;傳動機(jī)構(gòu)I包括兩個傳動單元，繞線機(jī)構(gòu)2包括兩個繞線單元，每個傳動單元連接一個繞線單元，牽引機(jī)構(gòu)3包括兩個牽引連接端，每個牽引連接端連接一個繞線單元;傳動單元包括電機(jī)、離合器和傳動軸，電機(jī)的力矩輸出端通過離合器與傳動軸連接，傳動軸與繞線單元連接;繞線單元包括:繞線主動軸21、繞線齒輪22、導(dǎo)向齒輪23、繞線絲杠24、滾珠絲杠25和繞線輥26;繞線主動軸21與繞線絲杠24連接，繞線齒輪22套接在繞線主動軸21上，導(dǎo)向齒輪23套接在滾珠絲杠25上，繞線齒輪22與導(dǎo)向齒輪23嚙合連接，繞線輥26套接在繞線絲杠24上，滾珠絲杠25的滾珠27與繞線輥26連接;牽引機(jī)構(gòu)3包括兩根牽引繩31，每根牽引繩31的一端與一個繞線單元的繞線輥26連接;行走機(jī)構(gòu)4包括:滾軸、槽輪、兩個滾動軸承和用于調(diào)整行走機(jī)構(gòu)4的重量的可調(diào)配重41，槽輪套接在滾軸上，每個滾動軸承分別套接在滾軸的一端上且每個滾動軸承均與一根牽引繩31連接。
[0032]其中，傳動單元的傳動軸與繞線主動軸21連接，繞線主動軸21上安裝有繞線齒輪22，通過與繞線齒輪22嚙合的導(dǎo)向齒輪23可將力矩傳遞到滾珠絲杠25上，這樣在傳動單元輸出的力矩可使繞線絲杠24和滾珠絲杠25同時轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)繞線和排線同時動作。行走機(jī)構(gòu)4的四個接線端分別與兩個繞線輥26上的四個接線端連接，通過第一側(cè)的繞線單元運行，纏繞牽引繩31，可使行走機(jī)構(gòu)4行走至第一側(cè)，當(dāng)行走機(jī)構(gòu)4行走至第一側(cè)終點時會自動停止，隨后第二側(cè)的繞線單元運行，同樣使行走機(jī)構(gòu)4行走至第二側(cè)的終點，則完成一次模擬踩踏過程。最后可通過控制機(jī)構(gòu)設(shè)置本次模擬踩踏試驗所需要的相關(guān)參數(shù)以及記錄試驗過程。
[0033]對比試驗
[0034](I)人工直接踩踏
[0035]100kV交流特高壓復(fù)合絕緣子由一名成人在承受張力的水平絕緣子上小步行走100次(往復(fù)50次)。
[0036](2)本實施例提出的模擬絕緣子踩踏的試驗裝置對復(fù)合絕緣子自動踩踏
[0037]在復(fù)合絕緣子上拖拽配重80kg的可調(diào)配重(例如沙袋)100次(往復(fù)50次)。
[0038]經(jīng)過試驗驗證，本實施例提出的模擬絕緣子踩踏的試驗裝置可以替代人工直接踩踏，并且更作為復(fù)合絕緣子踩踏試驗的標(biāo)準(zhǔn)方法。
[0039]同理，500kV和220kV復(fù)合絕緣子也可直接采用本實施例提出的模擬絕緣子踩踏的試驗裝置自動拉動100次(往復(fù)50次)，以達(dá)到模擬踩踏試驗的效果。
[0040]通過上述人工直接踩踏和模擬絕緣子踩踏的試驗裝置的對比表明，本實施例提出的模擬絕緣子踩踏的試驗裝置不僅可以替代人工直接踩踏，而且比人工直接踩踏更嚴(yán)格，更適作為復(fù)合絕緣子踩踏試驗的標(biāo)準(zhǔn)方法。并且，由于特高壓絕緣子試品數(shù)量的限制，在進(jìn)行驗證試驗前，本次對比試驗中的所有復(fù)合絕緣子試品均經(jīng)過了 100次人工直接踩踏和100次模擬絕緣子踩踏的試驗裝置的模擬踩踏。
[0041]本【具體實施方式】是對本實用新型的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，其中的實施例僅僅是本實用新型的一部分實施例，而并不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領(lǐng)域技術(shù)人員在沒有經(jīng)過創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其它實施方式都屬于本實用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項】
1.一種模擬絕緣子踩踏的試驗裝置，其特征在于，包括:傳動機(jī)構(gòu)、繞線機(jī)構(gòu)、牽引機(jī)構(gòu)和行走機(jī)構(gòu);所述傳動機(jī)構(gòu)的力矩輸出端與所述繞線機(jī)構(gòu)的力矩輸入端連接，所述繞線機(jī)構(gòu)通過所述牽引機(jī)構(gòu)與所述行走機(jī)構(gòu)連接，所述繞線機(jī)構(gòu)用于根據(jù)所述傳動機(jī)構(gòu)輸出的力矩控制所述行走機(jī)構(gòu)行走預(yù)定距離。2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述傳動機(jī)構(gòu)包括兩個傳動單元，所述繞線機(jī)構(gòu)包括兩個繞線單元，每個所述傳動單元連接一個所述繞線單元，所述牽引機(jī)構(gòu)包括兩個牽弓I連接端，每個所述牽弓I連接端連接一個所述繞線單元。3.如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述繞線單元包括:繞線主動軸、繞線齒輪、導(dǎo)向齒輪、繞線絲杠、滾珠絲杠和繞線輥;所述繞線主動軸與所述繞線絲杠連接，所述繞線齒輪套接在所述繞線主動軸上，所述導(dǎo)向齒輪套接在所述滾珠絲杠上，所述繞線齒輪與所述導(dǎo)向齒輪嚙合連接，所述繞線輥套接在所述繞線絲杠上，所述滾珠絲杠的滾珠與所述繞線棍連接。4.如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述傳動單元包括:電機(jī)、離合器和傳動軸，所述電機(jī)的力矩輸出端通過所述離合器與所述傳動軸連接，所述傳動軸與所述繞線單元連接。5.如權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，所述牽引機(jī)構(gòu)包括兩根牽引繩，每根牽引繩的一端與一個所述繞線單元的繞線輥連接。6.如權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，在所述繞線輥上設(shè)置有用于纏繞所述牽引繩的線槽。7.如權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述行走機(jī)構(gòu)包括:滾軸、槽輪和兩個滾動軸承，所述槽輪套接在所述滾軸上，每個所述滾動軸承分別套接在所述滾軸的一端上且每個滾動軸承均與一根牽引繩連接。8.如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述行走機(jī)構(gòu)還包括用于調(diào)整所述行走機(jī)構(gòu)的重量的可調(diào)配重。9.如權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述牽引機(jī)構(gòu)還包括兩個導(dǎo)輪組件，每個導(dǎo)輪組件均用于調(diào)整所述牽引繩的行走方向。10.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述傳動機(jī)構(gòu)包括兩個傳動單元，所述繞線機(jī)構(gòu)包括兩個繞線單元，每個所述傳動單元連接一個所述繞線單元，所述牽引機(jī)構(gòu)包括兩個牽引連接端，每個所述牽引連接端連接一個所述繞線單元;所述繞線單元包括:繞線主動軸、繞線齒輪、導(dǎo)向齒輪、繞線絲杠、滾珠絲杠和繞線輥;所述繞線主動軸與所述繞線絲杠連接，所述繞線齒輪套接在所述繞線主動軸上，所述導(dǎo)向齒輪套接在所述滾珠絲杠上，所述繞線齒輪與所述導(dǎo)向齒輪嚙合連接，所述繞線輥套接在所述繞線絲杠上，所述滾珠絲杠的滾珠與所述繞線輥連接;所述傳動單元包括:電機(jī)、離合器和傳動軸，所述電機(jī)的力矩輸出端通過所述離合器與所述傳動軸連接，所述傳動軸與所述繞線單元連接;所述牽引機(jī)構(gòu)包括兩根牽引繩，每根牽引繩的一端與一個所述繞線單元的繞線輥連接，在所述繞線輥上設(shè)置有用于纏繞所述牽引繩的線槽;所述行走機(jī)構(gòu)包括:滾軸、槽輪和兩個滾動軸承，所述槽輪套接在所述滾軸上，每個所述滾動軸承分別套接在所述滾軸的一端上且每個滾動軸承均與一根牽引繩連接;所述行走機(jī)構(gòu)還包括用于調(diào)整所述行走機(jī)構(gòu)的重量的可調(diào)配重;所述牽引機(jī)構(gòu)還包括兩個導(dǎo)輪組件，每個導(dǎo)輪組件均用于調(diào)整所述牽引繩的行走方向。
【文檔編號】G01N3/38GK205691435SQ201521138243
【公開日】2016年11月16日
【申請日】2015年12月31日 公開號201521138243.8, CN 201521138243, CN 205691435 U, CN 205691435U, CN-U-205691435, CN201521138243, CN201521138243.8, CN205691435 U, CN205691435U
【發(fā)明人】王馨, 張旭, 陳原, 盧毅, 范碩超, 朱長榮, 賈立寧, 李寶忠, 吳旭濤, 李秀廣, 馬波
【申請人】國網(wǎng)冀北電力有限公司電力科學(xué)研究院, 華北電力科學(xué)研究院有限責(zé)任公司, 國網(wǎng)寧夏電力公司電力科學(xué)研究院, 國家電網(wǎng)公司