用于电树枝实验的针板试样制备用加热气动插针装置制造方法及图纸

一种用于电树枝实验的针板试样制备用加热气动插针装置，包括加热与温控机构、上针机构、驱动机构以及试样承载机构，其中：上针机构滑动设置于操作箱内并与驱动机构相连，试样承载机构正对上针机构且当驱动机构启动时与上针机构相接触以实现试样插针。本发明专利技术可以根据需要灵活设定插针温度，适用于不同厚度的试样，可在同一试样上等间距插入多根针，并且插针深度灵活可调，此外，装置采用气动插针，省时省力。

【技术实现步骤摘要】
用于电树枝实验的针板试样制备用加热气动插针装置
本专利技术涉及的是一种电缆绝缘制备领域的技术，具体是能在加热条件下对同一试样等间距插入相同深度多根针的气动插针装置。
技术介绍
电树枝是高电场作用下固体绝缘失效的主要原因之一，因此研究电缆绝缘中电树枝的生长特性和生长机理对提高电力输电系统的安全可靠性有重要意义。针板电极系统是目前在电树枝试验中应用最广泛的电极结构，这种电极结构方便电树枝生长的观测，且较易实施。目前常见的制备针板电极所用试样的方法为：对电缆绝缘进行切片，在室温或者加热条件下将针手动插入试样中，一般只向一个试样中插入一根针。这种方法的弊端在于，由于一个试样只插一根针，所以单次试验可观测的实验目标数目过少，实验分散性较大；若在室温条件下插针，则试样中会产生机械应力，进而影响电树枝的引发与生长；手动插针费时费力。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术存在的上述不足，提出一种用于电树枝实验的针板试样制备用加热气动插针装置，可以根据需要灵活设定插针温度，适用于不同厚度的试样，可在同一试样上等间距插入多根针，并且插针深度灵活可调，此外，装置采用气动插针，省时省力。本专利技术是通过以下技术方案实现的：本专利技术包括：设置于操作箱内的上针机构、驱动机构以及试样承载机构，其中：上针机构滑动设置于操作箱内并与驱动机构相连，试样承载机构正对上针机构且当驱动机构启动时与上针机构相接触以实现试样插针。所述的上针机构包括：冲针座、导轨滑块机构、可移动弹夹式针夹以及弹性件，其中：用于盛放金属冲针的可移动弹夹式针夹活动设置于导轨滑块机构上且通过弹性件与冲针座相连。所述的试样承载机构包括：固定设置于操作箱内的固定钢板、活动设置于固定钢板上的可移动试样槽和试样固定夹具。所述的驱动机构包括：设置于操作箱内的导杆和与之相连的气动机构，该气动机构包括：带有踏板的气缸及其空气压缩机。所述的活动设置通过移动手柄实现，该移动手柄与可移动试样槽固连，并通过一半球形钢珠与另一固定钢板相连接，推拉移动手柄可实现可移动试样槽在水平面内的直线运动和定位。所述的可移动试样槽与移动手柄通过钢珠与一固定钢板相连接并可前后移动，该固定钢板右侧开有一L型槽，该L型槽内有与钢珠尺寸相对应的共线等间距半球形凹槽，其直径与钢珠直径相同。技术效果与现有技术相比，本专利技术温控表与热电阻共同构成温控回路，通过交流接触器控制加热棒的工作状态，因此可以灵活选择所需温度；通过两个试样固定螺母调节试样固定夹具的位置，从而可以根据需要改变夹具与试样凹槽底部之间的距离，适用于不同厚度的试样；可移动弹夹式针夹可以一次放入若干根针，可移动试样槽可以在水平面内前后移动且通过钢珠准确定位，因此可以向同一试样等间距插入多根针；利用气缸控制冲针前进距离，可以灵活调整插针深度，同时也可严格保证每根针插入试样相同的深度。附图说明图1是本实施例的结构示意图；图2是可移动试样槽及试样固定夹具的右视图；图3是移动手柄的左视图；图4是固定钢板的右视图；图5是可移动弹夹式针夹的左视图；图中：封闭式操作箱1、有机玻璃顶板2、有机玻璃窗3、电工箱4、温控表5、交流接触器6、加热棒7、热电阻8、铝合金风扇9、可移动试样槽10、试样固定螺母11、试样固定夹具12、移动手柄13、固定钢板14、可移动弹夹式针夹15、导轨16、滑块17、弹簧18、金属冲针19、冲针座20、导杆21、气缸22、空气压缩机23、踏板24、铝合金风扇25、滑块26、固定底板27、连杆28、钢珠29、共线半球形凹槽30、针槽31、通孔32。具体实施方式下面对本专利技术的实施例作详细说明，本实施例在以本专利技术技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围不限于下述的实施例。实施例1如图1所示，本实施例包括：设置于操作箱1内的上针机构、驱动机构以及试样承载机构，其中：上针机构滑动设置于操作箱内并与驱动机构相连，试样承载机构正对上针机构且当驱动机构启动时与上针机构相接触以实现试样插针。所述的上针机构包括：冲针座20、导轨滑块机构、可移动弹夹式针夹15以及弹性件，其中：用于盛放金属冲针19的可移动弹夹式针夹15活动设置于导轨滑块机构上且通过弹性件与冲针座20相连。所述的冲针座20上水平设有连杆28，测试时该连杆28的首端与可移动弹夹式针夹15相接触。所述的驱动机构包括：设置于操作箱1内的导杆21和与之相连的气动机构，该气动机构包括：带有踏板24的气缸22及其空气压缩机23。所述的试样承载机构包括：固定设置于操作箱1内的固定钢板14、活动设置于固定钢板14上的可移动试样槽10和试样固定夹具12。所述的封闭式操作箱1的顶部设有有机玻璃顶板2，侧面设有可拆卸有机玻璃窗3，以实现操作的可视化和必要时的开箱操作。所述的封闭式操作箱1外设有带有温控表5和交流接触器6的电工箱4，该电工箱安装在操作箱外侧，封闭式操作箱1内设有加热机构，该加热机构包括：设置于操作箱1内侧面的加热棒7和热电阻8，其中：加热棒7与交流接触器6相连构成加热回路，热电阻8与温控表5相连构成温控回路。所述的封闭式操作箱1的两端设有通风机构9、25，以促进箱内空气对流，进而实现温度均匀分布。所述的可移动试样槽10为凹形，凹口向右，位于箱内左侧。所述的试样固定夹具12为一矩形钢板，通过试样固定螺母与凹槽上部相连，当不同厚度的试样放入可移动试样槽10时，可通过旋转螺母调节夹具的高度，从而固定试样。所述的活动设置通过移动手柄13实现，该移动手柄13与可移动试样槽10固连，并通过一半球形钢珠30与另一固定钢板相连接，推拉移动手柄13可实现可移动试样槽10在水平面内的直线运动和定位。所述的导轨滑块机构包括：导轨16和用于连接可移动弹夹式针夹15和冲针座20的两个滑块17，其中：导轨16位于可移动试样槽10右侧且方向与其运动方向相垂直，可移动弹夹式针夹15内可放入多根试验用针，针夹下方开通孔，与冲针座分别固定在两个嵌套在导轨上的滑块上，可沿导轨移动。所述的可移动试样槽10由一块矩形板与一块L字形板组合而成，该结构外尺寸为：长度范围是140mm‐160mm，宽度范围是35mm‐45mm，高度范围是35mm‐45mm。中部凹槽的尺寸为：长度与外尺寸长度相同，宽度范围是20mm‐25mm，高度范围是20mm‐25mm。所述的试样固定夹具为一矩形板，位于凹槽内部上方，两端各有一试样固定螺母，夹具通过螺母与凹槽顶部相连。固定夹具长度与凹槽长度相同，宽度与凹槽宽度相同，高度范围是10mm‐15mm。所述的移动手柄固定在可移动试样槽左侧，手柄左侧固定一半球形钢珠，钢珠直径范围是10mm‐12mm。所述的试样槽10与手柄13通过钢珠与另一块固定钢板相连接并可前后移动，固定钢板右侧开有一L型槽，槽内有与钢珠尺寸相对应的10个共线等间距半球形凹槽，其直径与钢珠直径相同。所述的固定钢板外尺寸为：长度范围是255mm‐265mm，宽度范围是65mm‐75mm，高度范围是75mm‐85mm。所述的可移动弹夹式针夹外形为一长方体，其长度范围是45mm‐65mm，宽度范围是15mm‐25mm，高度范围是75mm‐85mm。长方体从顶面中部向下开一矩形针槽，槽长度范围是35mm‐40mm，宽度范围为1mm‐1.2mm本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于电树枝实验的针板试样制备用加热气动插针装置，其特征在于，包括：设置于操作箱内的上针机构、驱动机构以及试样承载机构，其中：上针机构滑动设置于操作箱内并与驱动机构相连，试样承载机构正对上针机构且当驱动机构启动时与上针机构相接触以实现试样插针；所述的上针机构包括：冲针座、导轨滑块机构、可移动弹夹式针夹以及弹性件，其中：用于盛放金属冲针的可移动弹夹式针夹活动设置于导轨滑块机构上且通过弹性件与冲针座相连；所述的试样承载机构包括：固定设置于操作箱内的固定钢板、活动设置于固定钢板上的可移动试样槽和试样固定夹具。

【技术特征摘要】
1.一种用于电树枝实验的针板试样制备用加热气动插针装置，其特征在于，包括：设置于操作箱内的上针机构、驱动机构以及试样承载机构，其中：上针机构滑动设置于操作箱内并与驱动机构相连，试样承载机构正对上针机构且当驱动机构启动时与上针机构相接触以实现试样插针；所述的上针机构包括：冲针座、导轨滑块机构、可移动弹夹式针夹以及弹性件，其中：用于盛放金属冲针的可移动弹夹式针夹活动设置于导轨滑块机构上且通过弹性件与冲针座相连；所述的试样承载机构包括：固定设置于操作箱内的固定钢板、活动设置于固定钢板上的可移动试样槽和试样固定夹具；所述的冲针座上水平设有连杆，测试时该连杆的首端与可移动弹夹式针夹相接触；所述的导轨滑块机构包括：导轨和用于连接可移动弹夹式针夹和冲针座的两个滑块，其中：导轨位于可移动试样槽右侧且方向与可移动试样槽的运动方向相垂直，可移动弹夹式针夹内设有多根试验用针，针夹下方开通孔，与冲针座分别固定在两个嵌套在导轨上的滑块上从而沿导轨移动。2.根据权利要求1所述的用于电树枝实验的针板试样制备用加热气动插针装置，其特征是，所述的驱动机构包括：设置于操作箱内的导杆和与之相连的气动机构，该气动机构包括：带有踏板的气缸以及空气压缩机。3.根据权利要求1所述的用于电树枝实验的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王雅妮，吴建东，尹毅，王亚林，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：上海;31