测试盘形悬式绝缘子头部剪切耐受强度的装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种测试盘形悬式绝缘子剪切耐受强度的装置及方法。该装置包括夹具、摆锤、位置检测机构、高度调节机构和支撑机构；其中，夹具用于与待测绝缘子相夹接；高度调节机构置于夹具的上方，且沿高度方向位置可调地连接于支撑机构；摆锤中的摆杆端与高度调节机构相连接，摆锤中的重锤用于对待测绝缘子施加冲击力；位置检测机构与高度调节机构相连接，用于检测摆锤的位置。本发明专利技术中，该装置可测试各类盘形悬式绝缘子的抗剪切耐受强度，数据准确率高，帮助设计人员提高对各类盘形悬式绝缘子头部抗剪切力性能的准确认识，设计时综合其剪切强度进一步优化设计，同时提高了盘形悬式绝缘子的安全性能。

Device and method for testing shear endurance strength of disc shaped suspension insulator head

The invention provides a device and a method for testing the shearing endurance strength of a disk shaped suspension insulator. The device comprises a clamp, a pendulum, a position detecting mechanism, a height adjusting mechanism and supporting mechanism; among them, with the test fixture for insulator phase clamped; height above the adjustment mechanism is placed on the fixture, and along the height direction of position adjustable supporting mechanism connected to the swing end of the swing rod; the hammer is connected with the height adjusting pendulum hammer mechanism for measuring insulator applied impact force; position detection mechanism and a height adjusting mechanism is connected, for the detection of the pendulum position. In the invention, the device can withstand the shear strength test of disc suspension insulator, data accuracy, helping the designers to improve design of disc suspension insulator head shear force to accurately understand the performance, design the comprehensive shear strength to further optimize the design, but also improve the safety performance of disc suspension insulator.

【技术实现步骤摘要】
测试盘形悬式绝缘子头部剪切耐受强度的装置及方法
本专利技术涉及电力系统
，具体而言，涉及一种测试盘形悬式绝缘子剪切耐受强度的装置及方法。
技术介绍
电力工程建设中出现过瓷绝缘子头部断裂的情况，瓷或玻璃绝缘子的头部抗剪切力仍是绝缘子设计使用中的一个盲区。瓷、玻璃和水泥胶合剂材料均为脆性材料，其抗压的能力强而抗剪切的能力相对弱。瓷或玻璃绝缘子在设计时主要使其承受尽可能均匀的压力，避免承受过分的拉力和剪切力，但是绝缘子在运输、施工和运行过程中不可能完全避免承受拉力和剪切力。国内绝缘子生产企业都曾开展过绝缘子头部结构有限元法设计和优化的研究，但分析结果和试验结果相差较大。剪切力的分析，仅仅依靠材料本体基本特性，如结构型式、尺寸、弹性模量、应变等，不能准确确定产品机械特性，即使具有相同这些特点的材料组合成产品，机械特性也有明显差异。目前瓷或玻璃绝缘子的头部结构设计多由经验设计结合大量试验而来。因此，急需一种盘形瓷或玻璃绝缘子的头部抗剪切力的试验方法，定量研究其头部剪切耐受强度。
技术实现思路
鉴于此，本专利技术提出了一种测试盘形悬式绝缘子头部剪切耐受强度的装置及方法，旨在解决现有盘形悬式绝缘子头部设计时由于不了解盘形悬式绝缘子的抗剪切耐受强度性能而造成的安全隐患问题。一个方面，本专利技术提出了一种测试盘形悬式绝缘子头部剪切耐受强度的装置，该装置包括夹具、摆锤、位置检测机构、高度调节机构和支撑机构。其中，所述夹具用于与待测绝缘子相夹接；所述高度调节机构置于所述夹具的上方，且沿高度方向位置可调地连接于所述支撑机构；所述摆锤中的摆杆端与所述高度调节机构相连接，所述摆锤中的重锤用于对所述待测绝缘子施加冲击力；所述位置检测机构与所述高度调节机构相连接，用于检测所述摆锤的位置。进一步地，上述测试盘形悬式绝缘子头部剪切耐受强度装置，所述高度调节机构为螺纹杆；所述支撑机构在对应于所述夹具正上方的位置开设有螺纹通孔，所述螺纹杆穿设于所述螺纹通孔。进一步地，上述测试盘形悬式头部剪切耐受强度装置，所述高度调节机构为直杆；所述支撑机构在对应于夹具正上方位置开设有连接通孔，所述直杆可滑动地穿设于所述连接通孔，且通过夹持件与所述支撑机构相连接。进一步地，上述测试盘形悬式绝缘子头部剪切耐受强度装置，所述位置检测装置为数显角度检测仪，用于检测且显示所述摆锤的摆动角度。进一步地，上述测试盘形悬式绝缘子头部剪切耐受强度装置，所述位置检测装置为刻度显示盘；所述刻度显示盘的圆点与所述高度调节机构和所述摆锤摆杆端的连接点相重合，所述刻度显示盘的刻度为所述摆锤摆动的角度或所述重锤击打所述待测绝缘子的能量。进一步地，上述测试盘形悬式绝缘子头部剪切耐受强度装置，所述支撑机构包括第一支撑体、第二支撑体和横梁；其中，所述第一支撑体的第一端与所述第二支撑体的第一端通过所述横梁相连接；所述高度调节机构与所述横梁相连接；所述夹具与所述第一支撑体和所述第二支撑体相连接。进一步地，上述测试盘形悬式绝缘子头部剪切耐受强度装置，所述夹具为气动锁紧装置。进一步地，上述测试盘形悬式绝缘子头部剪切耐受强度装置，还包括所述可移动底座；其中，所述夹具连接于所述可移动底座；所述支撑机构连接于所述可移动底座。本专利技术中提供的装置操作方便，而且该装置可测试各类盘形悬式绝缘子头部的抗剪切耐受强度，数据准确率高，帮助设计人员提高对各类盘形悬式绝缘子头部抗剪切力性能的准确认识，设计时综合考虑其抗剪切耐受强度可以降低绝缘子头部断裂的可能性，同时提高了绝缘子的安全性能。另一方面，本专利技术还提出了一种测试绝缘子头部剪切耐受强度的方法，该方法包括如下步骤：高度调节步骤，调节处于自由状态的摆锤中的重锤与待测绝缘子待测试位置相接触；击打步骤，拉动摆锤至预设高度，释放摆锤，对待测绝缘子施加预设冲击力；判定步骤，判定待测绝缘子是否达到预设要求；确定步骤，如果待测绝缘子达到预设要求，则结束试验；如果待测绝缘子未达到预设要求，则重复所述击打步骤和所述判定步骤，直至达到预设要求为止。进一步地，上述测试绝缘子头部剪切耐受强度的方法，所述判定步骤的预设要求为待测绝缘子存在裂纹或破损。本专利技术中提供的方法操作方便，而且该方法可测试各类盘形悬式绝缘子头部的抗剪切耐受强度，数据准确率高，帮助设计人员提高对绝缘子头部抗剪切力性能的准确认识，设计时综合考虑其抗剪切耐受强度可以降低绝缘子头部断裂的可能性，同时提高了绝缘子的安全性能。附图说明通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本专利技术的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：图1为本专利技术实施例测试盘形悬式绝缘子头部剪切耐受强度装置的结构主视示意图；图2为本专利技术实施例测试盘形悬式绝缘子头部剪切耐受强度装置的结构侧视示意图；图3为本专利技术实施例测试盘形悬式绝缘子头部剪切耐受强度方法的流程图；图4为本专利技术实施例测试盘形悬式绝缘子头部剪切耐受强度方法的又一流程图；图5为本专利技术实施例测试盘形悬式绝缘子头部剪切耐受强度试验能量分析示意图。具体实施方式下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。测试装置实施例：参见图1，图1示出了本专利技术实施例提供的测试盘形悬式绝缘子头部剪切耐受强度装置的优选结构。如图所示，该装置包括夹具1、摆锤2、位置检测机构3、高度调节机构4和支撑机构5。其中，夹具1用于与待测绝缘子相夹接。具体实施时，夹具1可以为气动锁紧装置，气动锁紧装置通过气体传动液压装置使绝缘子得到有效固定，当然，夹具1亦可为本领域技术人员所熟知的其他夹具，例如卡盘、吸盘等，本实施例对其不做任何限定。高度调节机构4置于夹具1的上方(相对于图1所示位置而言)，且沿高度方向(图1所示的上下方向)位置可调地连接于支撑机构5。摆锤2中的摆杆端与高度调节机构4相连接，摆锤2中的重锤21用于对待测绝缘子施加冲击力。具体实施时，通过调节高度调节机构4与支撑机构5的相对位置，进而调节摆锤2与待测绝缘子的位置，使得摆锤2中的重锤21在自由状态时与待测绝缘子待测位置接触。另外，摆锤2中的摆杆端与高度调节机构4的连接可以通过螺栓或销钉实现可摆动连接。位置检测机构3与高度调节机构4相连接，用于检测摆锤2的位置。位置检测机构3可以检测摆锤2摆动的角度或摆锤2相对待测绝缘子的高度差，进而得到重锤21释放时对待测绝缘子施加的冲击力。试验过程为：首先将待测绝缘子通过夹具1固定后通过高度调节机构4调节摆锤2的重锤21的位置，使得重锤21在自由状态时与待测待测绝缘子待测位置接触。然后，拉动摆锤2至预设高度后释放摆锤2，摆锤2在自身重力的作用下向待测绝缘子方向摆动，重锤21在竖直状态时具有一定的加速度和速度，进而击打绝缘子对绝缘子施加预设冲击力，击打后在力的作用下绝缘子和重锤21处于静止状态本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种测试盘形悬式绝缘子剪切耐受强度的装置，其特征在于，包括：夹具(1)、摆锤(2)、位置检测机构(3)、高度调节机构(4)和支撑机构(5)；其中，所述夹具(1)用于与待测绝缘子相夹接；所述高度调节机构(4)置于所述夹具(1)的上方，且沿高度方向位置可调地连接于所述支撑机构(5)；所述摆锤(2)中的摆杆端与所述高度调节机构(4)相连接，所述摆锤(2)中的重锤(21)用于对所述待测绝缘子施加冲击力；所述位置检测机构(3)与所述高度调节机构(4)相连接，用于检测所述摆锤(2)的位置。

【技术特征摘要】
1.一种测试盘形悬式绝缘子剪切耐受强度的装置，其特征在于，包括：夹具(1)、摆锤(2)、位置检测机构(3)、高度调节机构(4)和支撑机构(5)；其中，所述夹具(1)用于与待测绝缘子相夹接；所述高度调节机构(4)置于所述夹具(1)的上方，且沿高度方向位置可调地连接于所述支撑机构(5)；所述摆锤(2)中的摆杆端与所述高度调节机构(4)相连接，所述摆锤(2)中的重锤(21)用于对所述待测绝缘子施加冲击力；所述位置检测机构(3)与所述高度调节机构(4)相连接，用于检测所述摆锤(2)的位置。2.根据权利要求1所述的测试盘形悬式绝缘子剪切耐受强度的装置，其特征在于，所述高度调节机构(4)为螺纹杆；所述支撑机构(5)在对应于所述夹具(1)正上方的位置开设有螺纹通孔，所述螺纹杆穿设于所述螺纹通孔。3.根据权利要求1所述的测试盘形悬式绝缘子剪切耐受强度的装置，其特征在于，所述高度调节机构(4)为直杆；所述支撑机构(5)在对应于所述夹具(1)正上方位置开设有连接通孔，所述直杆可滑动地穿设于所述连接通孔，且通过夹持件与所述支撑机构(5)相连接。4.根据权利要求1所述的测试盘形悬式绝缘子剪切耐受强度的装置，其特征在于，所述位置检测装置(3)为数显角度检测仪，用于检测且显示所述摆锤(2)的摆动角度。5.根据权利要求1所述的测试盘形悬式绝缘子剪切耐受强度的装置，其特征在于，所述位置检测装置(3)为刻度显示盘；所述刻度显示盘的圆点与所述高度调节机构(4)和所述摆锤(2)摆杆端的连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓桃，张学军，孙涛，赵江涛，李峰，周军，高海峰，谷琛，王晰，毛艳，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院，国家电网公司，国网河北省电力公司，
类型：发明
国别省市：北京,11