一種適用于射頻同軸電纜組件的彎曲疲勞試驗的制造方法
【專利摘要】本實用新型具體涉及一種適用于射頻同軸電纜組件的彎曲疲勞試驗機。其在一定彎曲次數后對試驗電纜組件進行測試，從而預估出電纜組件的使用壽命。一種適用于射頻同軸電纜組件的彎曲疲勞試驗機，包括底座和步進電機，所述的步進電機設置于底座的上表面上，所述的底座的側面邊上設置與底座相垂直的兩個支撐架，兩個支撐架上分別設置有圓盤一和圓盤二，所述的圓盤二通過傳動軸與支撐架連接，所述的傳動軸上圓盤二的一側依次穿設有擺桿、支架和同步帶，所述的同步帶的另一端與步進電機的動作端連接，所述的擺桿的上半段上設置有孔，最上端的孔內設置有線夾軸，所述的線夾軸上設置有線夾。
【專利說明】一種適用于射頻同軸電纜組件的彎曲疲勞試驗機
[0001]一、【技術領域】:
[0002]本實用新型具體涉及一種適用于射頻同軸電纜組件的彎曲疲勞試驗機。
[0003]二、【背景技術】:
[0004]早期的射頻同軸電纜組件所處的使用環(huán)境是固定的，也就是說組件在傳輸射頻信號時處于靜止狀態(tài)。但是，隨著我國軍工產業(yè)的迅速發(fā)展，如雷達等整機設備在運作過程中，某些部件需要進行相對平移、轉動和開合，在這個運動過程中所連接的電纜組件勢必會出現機械彎曲和扭轉，但是再好的射頻同軸電纜組件經過一定次數的彎曲后，電壓駐波比，插入損耗，相位等重要電性能參數都會發(fā)生變化，從而影響到整機設備的射頻信號傳輸。所以，我們需要通過一種設備來模擬組件的這種運動狀態(tài)，從而判定該類電纜在不斷彎曲過程中的使用壽命，以此保障設備的可靠性。
[0005]實際上在考量電纜組件的彎曲疲勞可靠性上，使用者主要關注的是被測電纜組件的最小彎曲半徑以及彎曲使用壽命，而最小彎曲半徑同被測電纜的尺寸有關，彎曲使用壽命同被測電纜的內部結構有關。使用者主要希望通過彎曲疲勞試驗機可以很明確的得到一款電纜組件所能承受的最小彎曲半徑是多少，以便在實際使用過程中能夠避免對電纜組件形成不可逆的損傷甚至失效。其次，電纜組件的疲勞彎曲次數也是使用者所關注的，一款電纜組件在合適彎曲半徑的情況下，經過多少次彎曲次數，電纜組件的主要電性能參數，例如電壓駐波比，插入損耗，相位等發(fā)生改變，能夠明確這個彎曲次數，可以間接的得到一款電纜組件的使用壽命，確保使用者可以及時的對即將失效的電纜組件進行更換，保障整機設備的正常運行。
[0006]針對以上關注的兩項機械性能參數，其他近似功能的實現方案中都沒有進行明確的設計說明。第4條所述的兩種彎曲試驗裝置都無法測試出電纜組件的最小彎曲半徑和耐彎曲次數。
[0007]首先來說申請?zhí)?01220103208.2適用于海底電纜的張力彎曲測試裝置，這種結構的試驗機主要針對結構尺寸較大的電纜組件，從被測對象上與本發(fā)明有明顯的區(qū)別。該裝置的張力輪和彎曲試驗輪已經確定，所以間接的局限了測試的彎曲半徑，通過彎曲試驗輪帶動張力輪，從而帶動線纜做類似于同步帶的運動。另外，該裝置通過位移傳感器僅僅監(jiān)測了被測電纜的位移量，并沒有考量電纜組件的耐疲勞彎曲次數。
[0008]其次，對于另一款適用于光、電纜的自動化控制扭轉彎曲試驗機，其被測對象也是結構尺寸較大的電纜組件，從被測對象上也與本發(fā)明有明顯的區(qū)別。該試驗機僅僅是通過兩個固定端，線纜夾具和旋轉夾具將被測線纜固定住，然后通過伺服電機和減速器控制旋轉夾具的轉速和轉向，這種裝置既沒有明確被測線纜的彎曲半徑，僅僅是通過兩個固定端進行固定，被測線纜本身處于懸空狀態(tài)，而且在測試過程中也只是監(jiān)測了旋轉夾具的轉向和轉速，并沒有監(jiān)測被測電纜的彎曲次數。
[0009]三、實用新型內容:
[0010]本實用新型為了解決上述【背景技術】中的不足之處，提供一種適用于射頻同軸電纜組件的彎曲疲勞試驗機。[0011]為實現上述目的，本實用新型采用的技術方案為:一種適用于射頻同軸電纜組件的彎曲疲勞試驗機，其特征在于:包括底座和步進電機，所述的步進電機設置于底座的上表面上，所述的底座的側面邊上設置與底座相垂直的兩個支撐架，兩個支撐架上分別設置有圓盤一和圓盤二，所述的圓盤二通過傳動軸與支撐架連接，所述的傳動軸上圓盤二的一側依次穿設有擺桿、支架和同步帶，所述的同步帶的另一端與步進電機的動作端連接，所述的擺桿的上半段上設置有孔，最上端的孔內設置有線夾軸，所述的線夾軸上設置有線夾。
[0012]所述的圓盤一通過轉盤軸與支撐架相連接。
[0013]所述的支架的底端設置于底座的上表面上。
[0014]所述的同步帶通過同步帶輪與傳動軸連接。
[0015]所述的擺桿的上半段上設置有3個孔。
[0016]所述的圓盤一和圓盤二的圓周上分別設置有弧形凹槽。
[0017]所述的圓盤一和圓盤二均為可拆卸式圓盤。
[0018]所述的圓盤一和圓盤二相切設置。
[0019]與現有技術相比，本實用新型具有的優(yōu)點和效果如下:本發(fā)明是一種能夠模擬電纜不斷彎曲狀態(tài)的試驗機。采用伺服控制，通過系統(tǒng)設置，可以讓電纜組件在特定的頻率下以一定的彎曲半徑進行重復運動，彎曲半徑是通過更換機器上的圓盤進行改變，彎曲的次數和頻率通過微電腦控制器進行設定控制。本發(fā)明所述的試驗機僅提供一種不斷彎曲的環(huán)境狀態(tài)，對電纜的電性能指標無法進行實時評測，需要依靠外圍測試設備，在一定彎曲次數后對試驗電纜組件進行測試，從而預估出電纜組件的使用壽命。
[0020]四、【專利附圖】

【附圖說明】:
[0021]圖1為本實用新型射頻同軸電纜組件的彎曲疲勞試驗機結構示意圖；
[0022]圖2為本實用新型射頻同軸電纜組件的彎曲疲勞試驗機工作時序圖；
[0023]附圖標記:I一底座，2—支撐架，3—圓盤一，4一圓盤二，5—傳動軸，6—支架，7—步進電機，8—擺桿,9—同步帶，10—同步帶輪,11—線夾軸，12—線夾，13一轉盤軸。
[0024]五、【具體實施方式】:
[0025]下面結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型進行詳細說明:
[0026]一種適用于射頻同軸電纜組件的彎曲疲勞試驗機，包括底座I和步進電機7，所述的步進電機7設置于底座I的上表面上，所述的底座I的側面邊上設置與底座I相垂直的兩個支撐架2，兩個支撐架2上分別設置有圓盤一 3和圓盤二 4，所述的圓盤二 4通過傳動軸5與支撐架2連接，所述的傳動軸5上圓盤二 4的一側依次穿設有擺桿8、支架6和同步帶9，所述的同步帶9的另一端與步進電機7的動作端連接，所述的擺桿8的上半段上設置有孔，最上端的孔內設置有線夾軸11，所述的線夾軸11上設置有線夾12。
[0027]所述的圓盤一 3通過轉盤軸13與支撐架2相連接。
[0028]所述的支架6的底端設置于底座I的上表面上。
[0029]所述的同步帶9通過同步帶輪10與傳動軸5連接。
[0030]所述的除去所述的線夾軸11的固定孔外，擺桿8的上半段上設置有3個孔。
[0031]所述的圓盤一 3和圓盤二 4的圓周上分別設置有弧形凹槽。
[0032]所述的圓盤一 3和圓盤二 4均為可拆卸式圓盤。
[0033]所述的圓盤一 3和圓盤二 4相切設置。[0034]本發(fā)明能夠結合現有彎曲疲勞試驗機的結構優(yōu)勢，在此基礎上進行了改進:
[0035](1)本發(fā)明的一大優(yōu)勢就是配備了不同外徑的圓盤，實際上不同尺寸的電纜其最小彎曲半徑是不一樣的，在測試過程中，這種帶線槽的圓盤是可以根據被測電纜的尺寸進行更換的，本發(fā)明基本適用于不同結構尺寸的線纜組件，其配備了幾種常用規(guī)格的圓盤，包括Φ70、Φ90、Φ110、Φ132、Φ 160的圓盤，便于拆裝，圓盤的半徑即是被測線纜組件的彎曲試驗半徑，圓盤邊緣具有弧形凹槽，能夠嵌入被測線纜，起到匹配和保護作用，另外圓盤的結構比較簡單，更換起來方便，用戶可以根據自己的需要再加工設計其他規(guī)格的圓盤進行替換。
[0036](2)采用擺桿結構，被測線纜組件置于擺桿的線夾上，靠兩側圓盤做支撐彎曲，彎曲半徑準確，被測線纜組件不承受其他外力作用，準確度較高，擺桿結構驅動被測線纜組件進行左右彎曲試驗，避免了外力對試驗過程的影響。
[0037](3)具有正反手動調節(jié)功能(參見圖2)，可以通過點動對被測線纜進行單次或者多次的正/反彎曲動作；
[0038](4)具有0-4段加速度曲線設定功能(參見圖2)，可以根據不同尺寸的線纜，以較小的速度起動并加速至設定運行速度，應根據負載輕重和最高運行速度合理選擇；
[0039](5)彎曲測試次數設定功能，可以設置一定的彎曲次數，達到設定值后，機器自動停止運行，確保測試過程的準確性和便捷性；
[0040](6)可拆卸式圓盤設計，用戶可以根據被測線纜組件的結構尺寸更換或加工不同規(guī)格的圓盤，圓盤的半徑即是被測線纜組件的彎曲試驗半徑，圓盤邊緣具有弧形凹槽，能夠嵌入被測線纜，起到匹配、保護和支撐作用。
[0041](7)能夠進行測試次數的設定，被測線纜組件的彎曲次數達到設定值后自動停止運行，提高工作效率。
[0042]本發(fā)明的另一大優(yōu)勢采用微電腦控制器對步進電機進行控制，能夠實現不同狀態(tài)的彎曲測試，包括設定彎曲次數，達到設定次數后，試驗機自動停止運行；可以對擺桿的運行速度方向進行調節(jié)，可以進行不同方向不同速度的彎曲試驗；試驗機運行可以進行手動控制。
[0043]本發(fā)明依據GB/T17738.1-1999《射頻同軸電纜組件第I部分:總規(guī)范一般要求和試驗方法》中“ 10.2彎曲”的相關試驗方法進行彎曲疲勞試驗機的結構設計，通過本發(fā)明裝置可以考量射頻同軸電纜組件在電纜和連接器的連接處承受彎曲的能力。通過更換彎曲疲勞試驗機上的圓盤規(guī)格，達到對不同線徑的射頻同軸電纜組件承受彎曲能力的試驗。
[0044]彎曲疲勞試驗機中其他近似功能的實現方案:
[0045]1)適用于海底電纜的張力彎曲測試裝置
[0046]該種適用于海底電纜的張力彎曲測試裝置從結構上來說，比較簡單，主要適用于類似海底光纜這種外形尺寸較大，長度較長的線纜進行帶張力的彎曲試驗，來模擬這種大型線纜在經受一定的拉力和彎曲強度時的可靠性。
[0047]這種結構的張力彎曲測試裝置，主要是靠彎曲試驗輪和與其配合的張力輪，通過調速驅動電機來驅動兩個輪子的轉動，彎曲試驗輪為主動輪，張力輪為從動輪，張力輪通過張力測試機對被測線纜提供一定的張力，被測線纜置于兩個輪子的凹槽中，輪子的轉動帶動線纜的轉動，實現測試海底電纜張力彎曲性能的目的。[0048]2)適用于光、電纜的自動化控制扭轉彎曲試驗機
[0049]該種適用于光、電纜的自動化控制扭轉彎曲試驗機結構比較緊湊，通過一臺機器就可以完成對光、電纜彎曲和扭轉的試驗，工作效率比較高，控制起來比較簡單。
[0050]這種結構的自動化控制扭轉彎曲試驗機可以對光、電纜進行扭轉彎曲的測試，通過彎曲固定夾具和線纜夾具對被測線纜進行固定，線纜夾具置于扭轉夾具上，伺服電機控制扭轉夾具的轉向和轉速進行彎曲試驗。
[0051]參見圖2:本實用新型射頻同軸電纜組件的彎曲疲勞試驗機工作時序圖:
[0052]第一次上電后電機自動運行第O段，然后處于如圖2所示的“停止狀態(tài)”，上排數碼顯示循環(huán)計數值(上電自動復零)，下排數碼顯示當前運行段號。按設定鍵“SET”，進入功能設定。每按一次設定鍵，依次循環(huán)出現如圖2所示的“手動運行”、“啟動速度SP0”、“加速曲線Acc”、“……”等功能。
[0053]起動速度設定:上排數碼顯示“SP0”，下排數碼顯示為“XXX.X”(mm/s)，通過按“Λ /H”或“V /A”鍵，設定到所需的值，按“SET”進入下一設定，而按“CRL”結束設定(設定方法下同)。[0054]加速曲線設定:上排數碼顯示“Acc”為加速曲線設定，可設定為O至4。步進電機在速度(一定負載或慣性下)不能直接起動，故要從較小的速度起動并加速至設定運行速度，加速度設定為O時，加速度最小，當為4時,加速度最大,此設定值應根據負載輕重和最高運行速度合理選擇，使系統(tǒng)運行又快又穩(wěn)。(負載大時，加速度應小，負載輕時，加速度可大)。
[0055]運行段數設定:上排數碼顯示“SEG”，下排顯示為設定所需運行段數，即電機在工作中不同的工作方式數。最多為20段(循環(huán)段不重復計算)。(每段需分別設定方向、運行速度、運行長度、等待時間)。
[0056]電子齒輪設定:(上排為符號D10000;，下排顯示“XXXX (mm)”)，即步進電機加10000個脈沖工件運行的角位移XXXX (度)或線位移XXXXmm，(也就是10000個脈沖當量)。此參數僅與傳動系統(tǒng)結構、驅動器的細分數及步進電機的步距角有關，因此此參數僅
需設定一次
[0057]說明:角位移換算:電子齒輪=(10000*步距角(整步))/ (機械減速比*驅動器細分數)，此時所有設定值均為角度單位(度)。電子齒輪=(10000*步距角(整步))/ (機械減速比*驅動器細分數)此時所有設定值均為角度單位(度)。線位移換算:電子齒輪=(10000*步距角(整步)JiD (負載軸輪直徑)/ (360*機械減速比*驅動器細分數)
[0058]注:機械減速比=電機軸角速度/負載軸角速度
[0059]例:整步1.8的步進電機在5細分模式下運行，負載軸輪直徑D=50mm，機械減速比為2:1，則電子齒輪設定為(10000*1.8* *50)/ (360*2*5) =785.4，取整即為785。
[0060]循環(huán)首段號:上排數碼顯示“eye 1”，下排為所設定循環(huán)首段號，即循環(huán)起始段的工作段號，從I 一 20。
[0061]循環(huán)末段號:上排數碼顯示“eye 2”，下排為所設定循環(huán)末段號，即循環(huán)最后段的工作段號，從I 一 20 (此值應大于等于循環(huán)首段號。若等于循環(huán)首段號，則為單段循環(huán))。
[0062]循環(huán)次數設定:上排數碼顯示“cycn”，下排為所設定循環(huán)首段至循環(huán)末段循環(huán)運行的次數，從O — 9999，當設定為O時，無限制循環(huán)，當在正常狀態(tài)時上排顯示累計值，且掉電保護。
[0063]電機方向設定:上排數碼顯示“dIRXX”，其中“XX”為當前的段號，若當前段號為2，XX即為02，以下類同。下排顯示為“XXX”，從左向右數，第一位數表示繼電器，設定為O(斷開)或I (吸合)。第二位數表示輸出0UT，設定為O (不動作)或I (下拉，低電平)。第
三位為空，第四位表示方向，可設定為0、1、2、3，其對應于電機方向控制輸出端DIR的關系見下表(電機運行本段時同時控制繼電器、輸出)。
[0064]運行速度設定:上排數碼顯示“SPdXX”，下排顯示設定值“XXX.X”或“XXXX” (mm/S)。按“ Λ/H”或“V/A”進行數值增加或減少。當達到最大值時，按“Λ/Η”進入調用，或當達到最小值時，按“V/Α”進入調用(調用其它段的速度值)，” L XX”表示調用，XX表示第幾段，不允許自我調用，可以允許嵌套調用最大為十層。假設電子齒輪數設定為1000，即對應每個脈沖的運行長度為0.1mm,速度設定為40.0 (mm/s),則脈沖輸出端CP的頻率為400Hz。當運行速度設定值大于起動速度設定值時，電機運行當前段就會有升、降速過程。當運行速度設定值小于起動速度設定值時，電機直接按設定值起動、停止。(循環(huán)調用的好處:可以僅修改一處值，其它地方的值也跟著改過來，如加上隱藏功能，則可以更好地避免出錯，簡化操作。)運行長度設定:上排數碼顯示“Lon XX”，下排顯示設定值“XXX.X”(mm)或“XXXX”(111111)，按“八/H”或“V /A”進行數值增加或減少。設定為“O”時，則忽略當前段運行；當達到最大值時，按“Λ /H”設進入調用，或當達到最小值時，按“V /A”進入調用，(調用其它段的長度值)，”L XX”表示調用，XX表示第幾段，不允許自我調用，可以允許嵌套調用最大為十層設定為非零值時，電機按設定長度運行且與等待時間設定值(0.99)有關，見表1所示。
[0065]
【權利要求】
1.一種適用于射頻同軸電纜組件的彎曲疲勞試驗機，其特征在于:包括底座(I)和步進電機(7)，所述的步進電機(7)設置于底座(I)的上表面上，所述的底座(I)的側面邊上設置與底座(I)相垂直的兩個支撐架(2)，兩個支撐架(2)上分別設置有圓盤一(3)和圓盤二(4)，所述的圓盤二(4)通過傳動軸(5)與支撐架(2)連接，所述的傳動軸(5)上圓盤二(4)的一側依次穿設有擺桿(8)、支架(6)和同步帶(9),所述的同步帶(9)的另一端與步進電機(7)的動作端連接，所述的擺桿(8)的上半段上設置有孔，最上端的孔內設置有線夾軸(11)，所述的線夾軸(11)上設置有線夾(12 )。
2.根據權利要求1所述的一種適用于射頻同軸電纜組件的彎曲疲勞試驗機，其特征在于:所述的圓盤一(3 )通過轉盤軸(13)與支撐架(2 )相連接。
3.根據權利要求1或2所述的一種適用于射頻同軸電纜組件的彎曲疲勞試驗機，其特征在于:所述的支架(6)的底端設置于底座(I)的上表面上。
4.根據權利要求3所述的一種適用于射頻同軸電纜組件的彎曲疲勞試驗機，其特征在于:所述的同步帶(9)通過同步帶輪(10)與傳動軸(5)連接。
5.根據權利要求4所述的一種適用于射頻同軸電纜組件的彎曲疲勞試驗機，其特征在于:所述的擺桿(8)的上半段上設置有3個孔。
6.根據權利要求5所述的一種適用于射頻同軸電纜組件的彎曲疲勞試驗機，其特征在于:所述的圓盤一(3)和圓盤二(4)的圓周上分別設置有弧形凹槽。
7.根據權利要求6所述的一種適用于射頻同軸電纜組件的彎曲疲勞試驗機，其特征在于:所述的圓盤一(3)和圓盤二(4)均為可拆卸式圓盤。
8.根據權利要求7所述的一種適用于射頻同軸電纜組件的彎曲疲勞試驗機，其特征在于:所述的圓盤一(3)和圓盤二(4)相切設置。
【文檔編號】G01N3/38GK203758851SQ201420131053
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年3月21日 優(yōu)先權日:2014年3月21日
【發(fā)明者】武向文, 李英武, 程天昊 申請人:西安富士達線纜有限公司