本實用新型涉及電力系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種測試盤形懸式絕緣子剪切耐受強度的裝置。

背景技術(shù)：

電力工程建設(shè)中出現(xiàn)過瓷絕緣子頭部斷裂的情況，瓷或玻璃絕緣子的頭部抗剪切力仍是絕緣子設(shè)計使用中的一個盲區(qū)。瓷、玻璃和水泥膠合劑材料均為脆性材料，其抗壓的能力強而抗剪切的能力相對弱。瓷或玻璃絕緣子在設(shè)計時主要使其承受盡可能均勻的壓力，避免承受過分的拉力和剪切力，但是絕緣子在運輸、施工和運行過程中不可能完全避免承受拉力和剪切力。國內(nèi)絕緣子生產(chǎn)企業(yè)都曾開展過絕緣子頭部結(jié)構(gòu)有限元法設(shè)計和優(yōu)化的研究，但分析結(jié)果和試驗結(jié)果相差較大。剪切力的分析，僅僅依靠材料本體基本特性，如結(jié)構(gòu)型式、尺寸、彈性模量、應(yīng)變等，不能準(zhǔn)確確定產(chǎn)品機械特性，即使具有相同這些特點的材料組合成產(chǎn)品，機械特性也有明顯差異。目前瓷或玻璃絕緣子的頭部結(jié)構(gòu)設(shè)計多由經(jīng)驗設(shè)計結(jié)合大量試驗而來。因此，急需一種盤形瓷或玻璃絕緣子的頭部抗剪切力的試驗方法，定量研究其頭部剪切耐受強度。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

鑒于此，本實用新型提出了一種測試盤形懸式絕緣子頭部剪切耐受強度的裝置，旨在解決現(xiàn)有盤形懸式絕緣子頭部設(shè)計時由于不了解盤形懸式絕緣子的抗剪切耐受強度性能而造成的安全隱患問題。

一個方面，本實用新型提出了一種測試盤形懸式絕緣子頭部剪切耐受強度的裝置，該裝置包括夾具、擺錘、位置檢測機構(gòu)、高度調(diào)節(jié)機構(gòu)和支撐機構(gòu)。其中，所述夾具用于與待測絕緣子相夾接；所述高度調(diào)節(jié)機構(gòu)置于所述夾具的上方，且沿高度方向位置可調(diào)地連接于所述支撐機構(gòu)；所述擺錘中的擺桿端與所述高度調(diào)節(jié)機構(gòu)相連接，所述擺錘中的重錘用于對所述待測絕緣子施加沖擊力；所述位置檢測機構(gòu)與所述高度調(diào)節(jié)機構(gòu)相連接，用于檢測所述擺錘的位置。

進一步地，上述測試盤形懸式絕緣子頭部剪切耐受強度裝置，所述高度調(diào)節(jié)機構(gòu)為螺紋桿；所述支撐機構(gòu)在對應(yīng)于所述夾具正上方的位置開設(shè)有螺紋通孔，所述螺紋桿穿設(shè)于所述螺紋通孔。

進一步地，上述測試盤形懸式頭部剪切耐受強度裝置，所述高度調(diào)節(jié)機構(gòu)為直桿；所述支撐機構(gòu)在對應(yīng)于夾具正上方位置開設(shè)有連接通孔，所述直桿可滑動地穿設(shè)于所述連接通孔，且通過夾持件與所述支撐機構(gòu)相連接。

進一步地，上述測試盤形懸式絕緣子頭部剪切耐受強度裝置，所述位置檢測裝置為數(shù)顯角度檢測儀，用于檢測且顯示所述擺錘的擺動角度。

進一步地，上述測試盤形懸式絕緣子頭部剪切耐受強度裝置，所述位置檢測裝置為刻度顯示盤；所述刻度顯示盤的圓點與所述高度調(diào)節(jié)機構(gòu)和所述擺錘擺桿端的連接點相重合，所述刻度顯示盤的刻度為所述擺錘擺動的角度或所述重錘擊打所述待測絕緣子的能量。

進一步地，上述測試盤形懸式絕緣子頭部剪切耐受強度裝置，所述支撐機構(gòu)包括第一支撐體、第二支撐體和橫梁；其中，所述第一支撐體的第一端與所述第二支撐體的第一端通過所述橫梁相連接；所述高度調(diào)節(jié)機構(gòu)與所述橫梁相連接；所述夾具與所述第一支撐體和所述第二支撐體相連接。

進一步地，上述測試盤形懸式絕緣子頭部剪切耐受強度裝置，所述夾具為氣動鎖緊裝置。

進一步地，上述測試盤形懸式絕緣子頭部剪切耐受強度裝置，還包括所述可移動底座；其中，所述夾具連接于所述可移動底座；所述支撐機構(gòu)連接于所述可移動底座。

本實用新型中提供的裝置操作方便，而且該裝置可測試各類盤形懸式絕緣子頭部的抗剪切耐受強度，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確率高，幫助設(shè)計人員提高對各類盤形懸式絕緣子頭部抗剪切力性能的準(zhǔn)確認(rèn)識，設(shè)計時綜合考慮其抗剪切耐受強度可以降低絕緣子頭部斷裂的可能性，同時提高了絕緣子的安全性能。

附圖說明

通過閱讀下文優(yōu)選實施方式的詳細描述，各種其他的優(yōu)點和益處對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將變得清楚明了。附圖僅用于示出優(yōu)選實施方式的目的，而并不認(rèn)為是對本實用新型的限制。而且在整個附圖中，用相同的參考符號表示相同的部件。在附圖中：

圖1為本實用新型實施例測試盤形懸式絕緣子頭部剪切耐受強度裝置的結(jié)構(gòu)主視示意圖；

圖2為本實用新型實施例測試盤形懸式絕緣子頭部剪切耐受強度裝置的結(jié)構(gòu)側(cè)視示意圖；

圖3為本實用新型實施例測試盤形懸式絕緣子頭部剪切耐受強度試驗?zāi)芰糠治鍪疽鈭D。

具體實施方式

下面將參照附圖更詳細地描述本公開的示例性實施例。雖然附圖中顯示了本公開的示例性實施例，然而應(yīng)當(dāng)理解，可以以各種形式實現(xiàn)本公開而不應(yīng)被這里闡述的實施例所限制。相反，提供這些實施例是為了能夠更透徹地理解本公開，并且能夠?qū)⒈竟_的范圍完整的傳達給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。需要說明的是，在不沖突的情況下，本實用新型中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實施例來詳細說明本實用新型。

參見圖1，圖1示出了本實用新型實施例提供的測試盤形懸式絕緣子頭部剪切耐受強度裝置的優(yōu)選結(jié)構(gòu)。如圖所示，該裝置包括夾具1、擺錘2、位置檢測機構(gòu)3、高度調(diào)節(jié)機構(gòu)4和支撐機構(gòu)5。

其中，夾具1用于與待測絕緣子相夾接。具體實施時，夾具1可以為氣動鎖緊裝置，氣動鎖緊裝置通過氣體傳動液壓裝置使待測絕緣子得到有效固定，當(dāng)然，夾具1亦可為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的其他夾具，例如卡盤、吸盤等，本實施例對其不做任何限定。

高度調(diào)節(jié)機構(gòu)4置于夾具1的上方(相對于圖1所示位置而言)，且沿高度方向(圖1所示的上下方向)位置可調(diào)地連接于支撐機構(gòu)5。擺錘2中的擺桿端與高度調(diào)節(jié)機構(gòu)4相連接，擺錘2中的重錘21用于對待測絕緣子施加沖擊力。具體實施時，通過調(diào)節(jié)高度調(diào)節(jié)機構(gòu)4與支撐機構(gòu)5的相對位置，進而調(diào)節(jié)擺錘2與待測絕緣子的位置，使得擺錘2中的重錘21在自由狀態(tài)時與待測絕緣子待測位置接觸。另外，擺錘2中的擺桿端與高度調(diào)節(jié)機構(gòu)4的連接可以通過螺栓或銷釘實現(xiàn)可擺動連接。

位置檢測機構(gòu)3與高度調(diào)節(jié)機構(gòu)4相連接，用于檢測擺錘2的位置。位置檢測機構(gòu)3可以檢測擺錘2擺動的角度或擺錘2相對待測絕緣子的高度差，進而得到重錘21釋放時對待測絕緣子施加的沖擊力。

試驗過程為：首先將待測絕緣子通過夾具1固定后通過高度調(diào)節(jié)機構(gòu)4調(diào)節(jié)擺錘2的重錘21的位置，使得重錘21在自由狀態(tài)時與待測待測絕緣子待測位置接觸。然后，拉動擺錘2至預(yù)設(shè)高度后釋放擺錘2，擺錘2在自身重力的作用下向待測絕緣子方向擺動，重錘21在豎直狀態(tài)時具有一定的加速度和速度，進而擊打待測絕緣子對待測絕緣子施加預(yù)設(shè)沖擊力，擊打后在力的作用下待測絕緣子和重錘21處于靜止?fàn)顟B(tài)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實施例中提供的裝置操作方便，而且該裝置可測試各類盤形懸式絕緣子的抗剪切耐受強度，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確率較高，可以幫助設(shè)計人員提高對絕緣子頭部抗剪切力性能的準(zhǔn)確認(rèn)識，設(shè)計時綜合考慮其抗剪切耐受強度可以降低絕緣子頭部斷裂的可能性，同時提高了絕緣子的安全性能。

本實用新型的一種實施方式中，高度調(diào)節(jié)機構(gòu)4可以為螺紋桿，支撐機構(gòu) 5在對應(yīng)于夾具1正上方位置開設(shè)有螺紋通孔，螺紋桿穿設(shè)于螺紋通孔。需要說明的是，螺紋桿的尺寸值可以根據(jù)具體情況來確定，本實施例對其不做任何限定。通過該高度調(diào)節(jié)機構(gòu)調(diào)節(jié)擺錘的位置時，可以通過旋鈕螺紋桿進而使得擺錘沿高度方向移動。本實施例中，螺紋桿與螺紋通孔配合調(diào)節(jié)擺錘2的位置，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，易于控制調(diào)節(jié)擺錘的位置。

本實用新型的另一種實施方式中，高度調(diào)節(jié)機構(gòu)4可以為光滑直桿，支撐機構(gòu)5在對應(yīng)于夾具1正上方位置開設(shè)有連接通孔，光滑直桿可滑動地穿設(shè)于該連接通孔并可通過夾持件與支撐機構(gòu)相連接。具體實施時，直桿的截面形狀與連接通孔的截面形狀可以是圓形，然而本實用新型并不僅限于此，其他實施例中，直桿形狀與連接通孔可以為適當(dāng)?shù)男螤?，例如正方形、菱形等。具體調(diào)節(jié)方式為：可以通過釋放夾持件，然后調(diào)節(jié)直桿通過連接通孔沿高度方向調(diào)節(jié)擺錘位置，調(diào)節(jié)完成后以夾持件夾緊后即可。

在本實用新型的一種實施方式中，位置檢測裝置3可以為數(shù)顯檢測儀，用于檢測且顯示擺錘2的擺動角度。具體實施時，數(shù)顯檢測儀包括角度傳感器和電子顯示器，角度傳感器檢測到擺錘2的擺動角度后通過控制系統(tǒng)傳遞給電子顯示器，電子顯示器將其擺動角度在電子顯示屏上以數(shù)字方式顯示。本實施例中，數(shù)顯檢測儀直接顯示擺錘2擺動角度，便于讀取，使用方便。

在本實用新型的另一種實施方式中，位置檢測裝置3可以為刻度顯示盤，刻度顯示盤的圓心與高度調(diào)節(jié)機構(gòu)4和擺錘2擺桿端的連接點重合，刻度顯示盤的刻度可以為擺錘2擺動的角度。需要說明的是，刻度顯示盤的平面需要與擺錘擺動平面相同。另外，刻度顯示盤顯示擺錘2擺動的角度，該擺動角度與施加在待測絕緣子上的沖擊力存在一一對應(yīng)的關(guān)系，下面結(jié)合圖3對這一對應(yīng)關(guān)系進行詳細說明。參見圖3，圖中示出了本實用新型實施例測試絕緣子頭部剪切耐受強度試驗?zāi)芰糠治鍪疽鈭D。如圖3所示，擺錘2的起始擺動位置A的高度為h_A，擺錘2的重錘21處于自由狀態(tài)位置B的高度h_B，A點與B點之間的高度差為H，與之對應(yīng)的A點、B點重錘21的速度分別是v_A、v_B,擺錘2的擺桿長度為L，起始擺動位置A與自由狀態(tài)的位置B處兩擺桿的夾角為α。由于重錘21打擊絕緣子遵守能量守恒定律，即:能量分析：對于B點,重錘21的高度h_B為0，即以最低點B點為參考零點；對于A點，其速度v_A為0，其高度h_A為H。從而得到打擊到絕緣子的能量為：需要說明的是，m值包含擺錘中的重錘21和擺桿的質(zhì)量。

優(yōu)選地，刻度顯示盤顯示重錘21擊打待測絕緣子的能量，以便可以直觀的得到施加的沖擊力，節(jié)省了轉(zhuǎn)換步驟。

具體實施時，刻度顯示盤可以為半圓形，也可以為圓形或弧形，具體形狀可以根據(jù)擺錘2的擺動范圍來確定，本實施例對其不做任何限定。本實施例中，刻度顯示盤結(jié)構(gòu)簡單制造方便，易于實現(xiàn)。

參見圖2，圖2中還示出了支撐機構(gòu)5的優(yōu)選結(jié)構(gòu)。如圖所示，支撐機構(gòu) 5包括第一支撐體51、第二支撐體52和橫梁53。其中，第一支撐體51的第一端(圖2所示的上端)與第二支撐體52的第一端(圖2所示的上端)通過橫梁53相連接，高度調(diào)節(jié)機構(gòu)4與橫梁53相連接，夾具1與第一支撐體51和第二支撐體52相連接。具體實施時，第一支撐件51、第二支撐件52和橫梁 53可以一體成型或焊接而成。

參見圖1，上述各實施例中還可以包括：可移動底座6，夾具1與可移動底座6的頂面(圖1所示的上表面)相連接，支撐機構(gòu)5連接于可移動底座。具體實施時，支撐機構(gòu)5可以與可移動底座的頂面相連接，也可以與側(cè)面相連接。

可以看出，由于本實施例中的所有部件均置于可移動底座上，所以通過可移動底座使本實施例中所有部件進行位置移動，方便該試驗裝置位置的安放。

綜上，本實施例中提供的裝置操作方便，而且該裝置可測試各類盤形懸式絕緣子頭部的抗剪切耐受強度，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確率高，幫助設(shè)計人員提高對絕緣子頭部抗剪切力性能的準(zhǔn)確認(rèn)識，設(shè)計時綜合考慮其抗剪切耐受強度，同時提高了絕緣子的安全性能。

顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本實用新型進行各種改動和變型而不脫離本實用新型的精神和范圍。這樣，倘若本實用新型的這些修改和變型屬于本實用新型權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本實用新型也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。