本發(fā)明涉及護套擴口試驗裝置，尤其涉及一種用于金屬護套擴口的試驗裝置。

背景技術：

1、在鐵路信號電纜生產(chǎn)領域，為了滿足阻水、屏蔽以及機械保護的需求，通常會對電纜纜芯采用金屬護套進行包覆。這種金屬護套結(jié)構(gòu)可以顯著增強電纜的耐用性和安全性，廣泛應用于戶外及特殊環(huán)境下的鐵路信號系統(tǒng)中。目前，金屬護套的制造方法包括將金屬帶焊接成管狀護套包覆電纜纜芯，或?qū)⒗|芯穿入預先成型的金屬管中，再通過軋制工藝完成金屬護套的成型。該護套不僅要具備優(yōu)異的力學性能，還要符合嚴格的質(zhì)量檢測標準以確保其在實際應用中的可靠性。

2、現(xiàn)有的金屬護套通常通過手動千斤頂來進行擴口試驗。測試時會使用30°或60°錐體對金屬護套管徑進行擴展，擴展后的金屬管徑要求擴大到原始管徑的1.3倍，以檢測其在應力條件下的機械性能。

3、然而，在擴口試驗過程中，由于受限于手動千斤頂?shù)臏y量方式和力度控制，操作人員需反復測量擴口管徑，以確保擴口后外徑達到設定標準。這種操作不僅耗時長、效率低，而且測量誤差較大，影響了測試結(jié)果的可靠性，難以滿足工業(yè)化檢測對效率和精度的要求。因此，亟需提出一種用于金屬護套擴口的試驗裝以解決上述問題。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種能夠在擴口試驗過程中確保金屬護套的擴口管徑達到預定標準，并減少人為干預的測量誤差，從而提升測試效率和結(jié)果可靠性的用于金屬護套擴口的試驗裝置。

2、本發(fā)明解決上述問題所采用的技術方案是：一種用于金屬護套擴口的試驗裝置，包括：

3、機架，包括第一板件。

4、導向機構(gòu)，包括導軸和導套，所述導軸設置在所述機架上，且所述導套活動套接在所述導軸外部，所述導套被配置為沿所述導軸的軸向移動。

5、升降板，受控的移動，所述升降板與所述導套連接，以使所述升降板被限制為沿所述導軸的軸向移動。

6、第一測試圓錐，設置在所述第一板件的朝向所述升降板側(cè)，且所述第一測試圓錐的軸線與所述升降板的移動方向平行。

7、第一夾持機構(gòu)，設置在所述升降板朝向所述第一測試圓錐的一側(cè)，且所述第一夾持機構(gòu)被配置為當金屬護套被所述第一夾持機構(gòu)夾持時，使金屬護套的軸線與所述第一測試圓錐的軸線共線。

8、第一測距傳感器，以相對固定的方式與所述機架連接，所述第一測距傳感器包括：

9、第一發(fā)射部，所述第一發(fā)射部發(fā)射激光光束，所述第一發(fā)射部射出的激光光束的方向被配置為與所述第一測試圓錐的側(cè)面平行，且所述第一發(fā)射部射出的激光光束與所述第一測試圓錐的側(cè)面之間留有預設間隙。

10、第一接收部，所述第一接收部接收經(jīng)由反射后的激光光束。

11、優(yōu)選地，所述機架還包括：

12、第二板件，所述第二板件與所述第一板件平行設置，且所述第二板件設置于所述升降板背離所述第一板件的一側(cè)，以使所述升降板被限制在所述第一板件與所述第二板件之間移動。

13、所述試驗裝置還包括：

14、第二測試圓錐，所述第二測試圓錐設置在所述升降板背離所述第一夾持機構(gòu)的一側(cè)。

15、第二夾持機構(gòu)，設置在所述第二板件朝向所述升降板的一側(cè)，且所述第二夾持機構(gòu)被配置為當金屬護套被所述第二夾持機構(gòu)夾持時，金屬護套的軸線與所述第二測試圓錐的軸線共線。

16、第二測距傳感器，以相對固定的方式與所述機架連接，包括：

17、第二發(fā)射部，所述第二發(fā)射部發(fā)射激光光束，所述第二發(fā)射部射出的激光光束的方向被配置為與所述第二測試圓錐的側(cè)面平行，且所述第二發(fā)射部射出的激光光束與所述第二測試圓錐的側(cè)面之間留有預設間隙。

18、第二接收部，所述第二接收部接收經(jīng)由反射后的激光光束。

19、優(yōu)選地，所述機架還包括：

20、第二板件，所述第二板件與所述第一板件平行設置，且所述第二板件設置于所述升降板背離所述第一板件的一側(cè)，以使所述升降板被限制在所述第一板件與所述第二板件之間移動。

21、所述試驗裝置還包括：

22、第二測試圓錐，所述第二測試圓錐設置在所述第二板件朝向所述升降板的一側(cè)。

23、第二夾持機構(gòu)，設置在所述升降板背離所述第一夾持機構(gòu)的一側(cè)，且所述第二夾持機構(gòu)被配置為當金屬護套被所述第二夾持機構(gòu)夾持時，金屬護套的軸線與所述第二測試圓錐的軸線共線。

24、第二測距傳感器，以相對固定的方式與所述機架連接，包括：

25、第二發(fā)射部，所述第二發(fā)射部發(fā)射激光光束，所述第二發(fā)射部射出的激光光束的方向被配置為與所述第二測試圓錐的側(cè)面平行，且所述第二發(fā)射部射出的激光光束與所述第二測試圓錐的側(cè)面之間留有間隙。

26、第二接收部，所述第二接收部接收經(jīng)由反射后的激光光束。

27、優(yōu)選地，所述試驗裝置還包括驅(qū)動機構(gòu)，所述驅(qū)動機構(gòu)包括：

28、驅(qū)動電機，包括受控轉(zhuǎn)動的輸出軸。

29、滾珠絲杠，所述升降板通過滾珠絲杠與所述驅(qū)動電機傳動連接。

30、優(yōu)選地，所述試驗裝置還包括：

31、導油座，與所述升降板連接，所述導油座上開設有導油槽，所述導油槽與所述第一夾持機構(gòu)對齊設置，以承接金屬護套上滴落的潤滑液。

32、導油管，設置在所述導油座上，所述導油管與所述導油槽連通。

33、儲油盒，設置在所述升降板上，所述儲油盒與所述導油管的出油口連通。

34、優(yōu)選地，所述試驗裝置還包括：

35、第一壓力傳感器，設置在所述升降板上，且所述第一壓力傳感器位于所述第一夾持機構(gòu)與所述升降板之間，以在所述第一測試圓錐的側(cè)面與被所述第一夾持機構(gòu)夾持的金屬護套的端口抵接時檢測金屬護套承受的壓力值。

36、第二壓力傳感器，設置在所述第二夾持機構(gòu)與所述第二板件之間，以在所述第二測試圓錐的側(cè)面與被所述第二夾持機構(gòu)夾持的金屬護套的端口抵接時檢測金屬護套承受的壓力值。

37、優(yōu)選地，所述試驗裝置還包括：

38、第一壓力傳感器，設置在所述升降板上，且所述第一壓力傳感器位于所述第一夾持機構(gòu)與所述升降板之間，以在所述第一測試圓錐的側(cè)面與被所述第一夾持機構(gòu)夾持的金屬護套的端口抵接時檢測金屬護套承受的壓力值。

39、第二壓力傳感器，設置在所述第二夾持機構(gòu)與所述升降板之間，以在所述第二測試圓錐的側(cè)面與被所述第二夾持機構(gòu)夾持的金屬護套的端口抵接時檢測金屬護套承受的壓力值。

40、優(yōu)選地，所述升降板包括一貫通槽，所述貫通槽的延伸方向與所述導軸的軸向平行。

41、所述試驗裝置還包括：

42、限位機構(gòu)，包括：

43、限位軸，與所述機架連接，且所述限位軸的軸線與所述導軸的軸線平行，所述限位軸插設在所述貫通槽內(nèi)。

44、第一限位件和第二限位件，所述第一限位件和所述第二限位件均設置在所述限位軸的外部，且兩者的距離被定義為預設間距，所述升降板位于所述第一限位件和所述第二限位件之間，以使所述升降板的移動范圍在所述預設間距之內(nèi)。

45、其中，所述第一測試圓錐的側(cè)面與被所述第一夾持機構(gòu)夾持的金屬護套的端口抵接，直至金屬護套端口處的直徑擴大為原直徑的1.30至1.35倍之間任一值時，所述升降板的移動距離小于所述預設間距的一半。

46、優(yōu)選地，所述試驗裝置包括控制器，所述控制方法包括：

47、檢測所述第一測試圓錐的初始位置參數(shù)和所述第一測試圓錐的幾何參數(shù)。

48、根據(jù)所述初始位置參數(shù)和被所述第一夾持機構(gòu)夾持的金屬護套上朝向所述升降板一端的直徑確定目標距離。

49、控制所述升降板朝靠近所述第一測試圓錐的方向移動所述目標距離，以使被所述第一夾持機構(gòu)夾持的金屬護套朝向所述升降板的一端與所述第一測試圓錐的側(cè)面貼合。

50、控制所述升降板朝靠近所述第一測試圓錐的方向移動，并實時檢測被所述第一夾持機構(gòu)夾持的金屬護套朝向所述升降板的一端實時位置參數(shù)。

51、根據(jù)所述實時位置參數(shù)和所述第一測試圓錐的幾何參數(shù)確定被所述第一夾持機構(gòu)夾持的金屬護套朝向所述升降板一端移動的實時擴張倍數(shù)，并在實時擴張倍數(shù)等于目標擴張倍數(shù)時，使所述升降板停止移動。

52、優(yōu)選地，所述根據(jù)所述實時位置參數(shù)和所述第一測試圓錐的幾何參數(shù)確定被所述第一夾持機構(gòu)夾持的金屬護套朝向所述升降板一端移動的實時擴張倍數(shù)，并在實時擴張倍數(shù)等于目標擴張倍數(shù)時，使所述升降板停止移動，這一步驟中的所述實時擴張倍數(shù)可通過如下方式獲得：

53、根據(jù)初始位置參數(shù)與實時位置參數(shù)的差值及所述第一測試圓錐的錐度，可通過三角函數(shù)計算得到被所述第一夾持機構(gòu)夾持的金屬護套朝向所述升降板一端的內(nèi)徑的實時擴張數(shù)值，根據(jù)實時擴展數(shù)值與被所述第一夾持機構(gòu)夾持的金屬護套朝向所述升降板一端未擴張前的內(nèi)徑比值可得到實時擴張倍數(shù)。

54、本發(fā)明各實施例中的有益效果：

55、該試驗裝置，由于采用了導向機構(gòu)、第一夾持機構(gòu)和第一測距傳感器的技術手段，所以能夠確保金屬護套在擴口試驗過程中與第一測試圓錐保持同軸度，并通過激光光束實現(xiàn)對擴口直徑的實時測量，有效解決了現(xiàn)有技術中定位不準確、測量誤差大、試驗耗時長的問題，進而實現(xiàn)了提高試驗精度、提升擴口一致性及縮短測試時間的技術效果。

56、該試驗裝置的控制方法，由于采用了檢測第一測試圓錐初始位置參數(shù)、根據(jù)初始位置參數(shù)確定目標距離、控制升降板朝向目標距離移動、實時檢測金屬護套實時位置參數(shù)、以及基于實時擴張倍數(shù)控制升降板停止移動的技術手段，所以能夠精確地控制金屬護套擴口過程中的位置和擴張倍數(shù)，有效解決了現(xiàn)有技術中擴口過程測量不精準、擴口倍數(shù)難以實時控制的問題，進而實現(xiàn)了提高擴口試驗精度、縮短操作時間、并確保擴口結(jié)果一致性的技術效果。