复合绝缘子伞裙表面覆冰试验机及试验方法技术

本发明专利技术涉及复合绝缘子伞裙表面覆冰试验机及试验方法，底座的左端固定安装有蓄水池，所述箱体内部下表面的台阶上固定安装有转轴玻璃罩，所述转轴玻璃罩的内部安装有用于调节待试验绝缘子倾斜角度的倾角调节机构，在倾角调节机构的末端安装有用于夹持绝缘子的夹持机构，在夹持机构侧面的支架上安装有用于定量注射液体的注射器装置，所述注射器装置安装在注射器高度调节机构上，所述注射器装置与传动机构相连，所述夹持机构侧面的支架还安装有摄像装置。此实验机能够用于研究复合绝缘子伞裙表面覆冰与周围电场以及所处环境之间的关系，通过实验得到相应的试验结果，给复合绝缘子伞裙表面覆冰机理的理论研究提供试验依据。

Icing test machine and test method for composite insulator umbrella skirt surface

The present invention relates to a composite insulator surface icing testing machine and testing method, the left end of the base is fixedly provided with a reservoir, the step surface of the box body is fixed on a rotating shaft is arranged under the glass cover, the inner shaft of the glass cover is installed for regulating the insulation test sub angle angle adjusting mechanism in angle at the end of the installation of a regulating mechanism for clamping the insulator clamping mechanism, support holding mechanism on the side of the clip is mounted on the syringe device for injection liquid quantitative, the syringe device installed in the injector height adjusting mechanism, the syringe device is connected with the transmission mechanism, the support clamping mechanism is also installed on the side a camera device. This machine can be used to study the composite insulator surface ice and electric field around and the relationship between the environment and the corresponding test results have been obtained through experiments, and provide experimental basis for theoretical study on composite insulator surface icing mechanism.

【技术实现步骤摘要】
复合绝缘子伞裙表面覆冰试验机及试验方法
本专利技术涉及一种复合绝缘子伞裙表面性能试验机，特别是复合绝缘子伞裙表面覆冰试验机。
技术介绍
绝缘子是架空输电线路的重要组成部分，用于电气导体和设备的柔性或刚性支持并将导体和设备与地或其他导线和设备进行绝缘隔离，因此，绝缘子的机械性能及电气性能影响了输电线路的安全稳定运行。绝缘子覆冰是给电力系统造成严重破坏的原因之一，严重覆冰会导致输电线路绝缘子电气性能急剧下降，从而导致闪络故障的发生，甚至引起倒塔断杆等事故。目前一些研究单位都是利用大型的人工气候室来研究整个绝缘子串的覆冰情况，还没有出现能够比较系统的研究单个绝缘子伞裙表面覆冰的试验机，而对于伞裙表面覆冰机理的试验研究，现有的人工气候室不能达到试验精度的要求。因此需要设计处能够模拟绝缘子在不同湿度、温度的结冰环境的实验设备，并记录下结冰的动态过程，以便后续研究。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供复合绝缘子伞裙表面覆冰试验机，此实验机能够用于研究复合绝缘子伞裙表面覆冰与周围电场以及所处环境（温度、湿度）等条件之间的关系，通过实验得到相应的试验结果，给复合绝缘子伞裙表面覆冰机理的理论研究提供试验依据。为了解决上述技术问题，本专利技术提出以下技术方案：复合绝缘子伞裙表面覆冰试验机，其特征在于：它包括底座，所述底座的左端固定安装有蓄水池，所述蓄水池通过管道与电磁控制阀相连，所述电磁控制阀还分别与箱体上的进气孔以及泵相连，泵的出口端连接泵管道；所述底座上固定安装有箱体，所述蓄水池与箱体外壁上的水池进水阀相连；所述底座的右端固定安装有空气压缩机，所述空气压缩机与冷凝管相连，冷凝管固定安装在箱体的内部；所述箱体内部下表面的台阶上固定安装有转轴玻璃罩，所述转轴玻璃罩的内部安装有用于调节待试验绝缘子倾斜角度的倾角调节机构，在倾角调节机构的末端安装有用于夹持绝缘子的夹持机构，在夹持机构侧面的支架上安装有用于定量注射液体的注射器装置，所述注射器装置安装在注射器高度调节机构上，所述注射器装置与传动机构相连，所述夹持机构侧面的支架还安装有摄像装置，所述夹持机构内部安装有能够产生电场的电场发生装置。所述箱体前部安装有可绕轴转动的透明箱门，前方下部安装有系统控制及显示装置，箱盖通过固定安装在箱体的顶部；所述箱体的背部与空气压缩机相对应的位置安装有散热窗；所述箱体采用双层中空结构，在其内层侧壁上加工有多个箱体进气孔，在中空部分安装有隔热层，在隔热层之间形成排气通道；所述排气通道一端与箱体进气孔相连，另一端与泵管道相连；在箱体内部下表面上设置有回型排水槽，所述排水槽与蓄水池相连。所述倾角调节机构包括转轴底座，所述转轴底座固定安装在箱体的底板上，并位于转轴玻璃罩的下方，所述转轴底座的顶部安装有转轴固定块，所述转轴固定块和转轴底座内部可转动的安装有L型转轴，所述L型转轴的水平段上加工有用于轴向定位的转轴定位台阶，所述转轴底座的一端设置有刻度盘，所述L型转轴的末端安装有转轴盘，在转轴盘的轮缘设置有转轴盘指针，所述转轴盘指针与刻度盘相配合标识L型转轴的旋转角度，在转轴盘上加工有一圆形定位孔，所述定位孔上安装有转轴盘锁紧轮，当拧紧转轴盘锁紧轮，能够阻止转轴盘和转轴转动。所述夹持机构包括连接块，所述连接块固定安装在倾角调节机构的L型转轴顶端，所述连接块的顶部一侧固定安装有夹具定块，在夹具定块的另一端铰接有夹具动块，所述夹具动块的另一边通过紧固螺钉与夹具定块可开合连接，并在其结合面处设置有夹具弹簧。所述注射器装置包括注射器装置支架，所述注射器装置支架的固定安装在箱体小表面的台阶上，所述注射器装置支架的内侧壁上安装有摄像装置，注射器通过注射器卡片固定在注射器固定块的凹槽内，注射器活塞杆一端插入注射器内部，另一端通过注射器活塞固定螺母压紧在活塞移动滑块的凹槽内，注射器活塞杆会随着活塞移动滑块而上下移动；活塞移动滑块上的第一V型面和注射器固定块内的第一配合V型面构成滑动配合，所述活塞移动滑块上的螺纹孔与一号螺杆构成螺纹传动配合，所述一号螺杆穿过一号横梁中的孔延伸而下到注射器固定块上的孔内，两个一号螺杆螺母分别位于一号横梁上、下两端，用于限制一号螺杆的竖直运动，使一号螺杆只能转动。所述注射器活塞杆内部采用空心结构，在其下端设有中空的圆台，在圆台内部安装有活塞片，所述活塞片被活塞弹簧压向上部台肩处，活塞块通过螺钉安装在注射器活塞杆上，圆台底部加工有圆孔，注射器活塞杆内部的孔外结软管；所述软管固定在箱盖的顶部，软管的上端连接水管。所述注射器高度调节机构包括移动滑块，所述移动滑块固定安装在注射器固定块的固定台阶处，移动滑块上的第二V型面和注射装置支架内的第二配合V型面相配合，使移动滑块只能在注射装置支架内的第二配合V型面内上下滑动，所述移动滑块与二号螺杆配合处的圆弧面上加工有内螺纹，并构成螺纹传动配合，二号横梁通过固定安装在注射装置支架的顶部，二号螺杆穿过二号横梁中的孔延伸而下到注射装置支架上的孔内，两个二号螺杆螺母分别位于二号横梁上下，用于限制二号螺杆在竖直方向上的运动，使二号螺杆只能转动；移动滑块和注射装置支架前侧分别装有移动滑块刻度尺和支架刻度尺，两个刻度尺相互配合，所述二号螺杆的顶端穿过箱盖，并在其末端安装有旋钮，手动转动二号螺杆，调节注射器装置的注射器针尖到绝缘子伞裙表面的距离。所述传动机构包括链轮箱，所述链轮箱固定在箱盖的顶部，所述链轮箱的顶部安装有链轮箱盖，在链轮箱盖的顶部支撑安装有电机，所述电机的主轴与转动盘的转轴相连传递扭矩，所述转动盘安装在链轮箱内部，在转动盘的外圆周上固定有方形撞块，所述方形撞块与固定在轮盘上端面的撞针相配合，在轮盘上位于方形撞块的下方设置有突出V块，所述突出V块与设置在链轮箱上的弹簧卡片配合，所述弹簧卡片前端的斜面与突出V块相配合，所述轮盘的转轴上还安装有主链轮；所述主链轮通过链条与变速链轮构成链传动，所述变速链轮中心圆孔内制有螺纹，并与一号螺杆外侧的螺纹相配合，构成螺旋传动配合，所述链条与变速机构相连；所述变速机构包括曲柄，所述曲柄的尾部通过转轴安装在链轮箱内，并能够沿转轴滑动，在曲柄中间两轴上分别安装有一活动的小链轮，链条同时绕过两个小链轮，并且曲柄通过曲柄弹簧与链轮箱内壁相连；所述曲柄可绕其尾部的转轴转动，转动曲柄上的手柄，手柄可沿着链轮箱盖上的弧形槽运动，逆时针转动手柄的同时向下按或向外拔，即可使链条在变速链轮的链轮之间变动。所述箱体内部安装有温度传感器和湿度传感器，温度、湿度传感器分别与系统控制及显示装置相连，用于检测箱体内的温度和湿度，反馈给控制及显示装置，然后利用控制及显示装置调控箱体内的温度和湿度；所述电磁控制阀连接控制及显示装置，通过控制及显示装置可以控制电磁控制阀，使泵可以单独向箱体内注入气化的水汽，也可以单独的向箱体内注入空气。任意一项覆冰试验机的试验方法，包括以下步骤：步骤一：将复合绝缘子放入一定浓度的酸或碱溶液浸泡一段时间，以此来模拟不同区域条件下环境对绝缘子的腐蚀情况；或者对伞裙表面进行人为的损坏，以此来模拟伞裙表面的损伤情况；然后将复合绝缘子切成段状的，每一段包含一个伞裙和一小段芯棒，形成绝缘子试样；步骤二：打开软管上的阀门，打开电机，使电机主轴反转，此时在主链轮、链条、变速链轮的作用下本文档来自技高网...

【技术保护点】
复合绝缘子伞裙表面覆冰试验机，其特征在于：它包括底座（6），所述底座（6）的左端固定安装有蓄水池（15），所述蓄水池（15）通过管道与电磁控制阀（17）相连，所述电磁控制阀（17）还分别与箱体（3）上的进气孔（11）以及泵（13）相连，泵（13）的出口端连接泵管道（14）；所述底座（6）上固定安装有箱体（3），所述蓄水池（15）与箱体（3）外壁上的水池进水阀（5）相连；所述底座（6）的右端固定安装有空气压缩机（16），所述空气压缩机（16）与冷凝管（10）相连，冷凝管（10）固定安装在箱体（3）的内部；所述箱体（3）内部下表面的台阶上固定安装有转轴玻璃罩（9），所述转轴玻璃罩（9）的内部安装有用于调节待试验绝缘子倾斜角度的倾角调节机构，在倾角调节机构的末端安装有用于夹持绝缘子的夹持机构，在夹持机构侧面的支架上安装有用于定量注射液体的注射器装置，所述注射器装置安装在注射器高度调节机构上，所述注射器装置与传动机构相连，所述夹持机构侧面的支架还安装有摄像装置（22），所述夹持机构内部安装有能够产生电场的电场发生装置。

【技术特征摘要】
1.复合绝缘子伞裙表面覆冰试验机，其特征在于：它包括底座（6），所述底座（6）的左端固定安装有蓄水池（15），所述蓄水池（15）通过管道与电磁控制阀（17）相连，所述电磁控制阀（17）还分别与箱体（3）上的进气孔（11）以及泵（13）相连，泵（13）的出口端连接泵管道（14）；所述底座（6）上固定安装有箱体（3），所述蓄水池（15）与箱体（3）外壁上的水池进水阀（5）相连；所述底座（6）的右端固定安装有空气压缩机（16），所述空气压缩机（16）与冷凝管（10）相连，冷凝管（10）固定安装在箱体（3）的内部；所述箱体（3）内部下表面的台阶上固定安装有转轴玻璃罩（9），所述转轴玻璃罩（9）的内部安装有用于调节待试验绝缘子倾斜角度的倾角调节机构，在倾角调节机构的末端安装有用于夹持绝缘子的夹持机构，在夹持机构侧面的支架上安装有用于定量注射液体的注射器装置，所述注射器装置安装在注射器高度调节机构上，所述注射器装置与传动机构相连，所述夹持机构侧面的支架还安装有摄像装置（22），所述夹持机构内部安装有能够产生电场的电场发生装置。2.根据权利要求1所述的复合绝缘子伞裙表面覆冰试验机，其特征在于：所述箱体（3）前部安装有可绕轴转动的透明箱门（1），前方下部安装有系统控制及显示装置（2），箱盖（4）通过固定安装在箱体（3）的顶部；所述箱体（3）的背部与空气压缩机（16）相对应的位置安装有散热窗（12）；所述箱体（3）采用双层中空结构，在其内层侧壁上加工有多个箱体进气孔（7），在中空部分安装有隔热层（19），在隔热层（19）之间形成排气通道（18）；所述排气通道一端与箱体进气孔（7）相连，另一端与泵管道（14）相连；在箱体（3）内部下表面上设置有回型排水槽（8），所述排水槽（8）与蓄水池（15）相连。3.根据权利要求1所述的复合绝缘子伞裙表面覆冰试验机，其特征在于：所述倾角调节机构包括转轴底座（28），所述转轴底座（28）固定安装在箱体（3）的底板上，并位于转轴玻璃罩（9）的下方，所述转轴底座（28）的顶部安装有转轴固定块（25），所述转轴固定块（25）和转轴底座（28）内部可转动的安装有L型转轴（26），所述L型转轴（26）的水平段上加工有用于轴向定位的转轴定位台阶（26-1），所述转轴底座（28）的一端设置有刻度盘（27），所述L型转轴（26）的末端安装有转轴盘（23），在转轴盘（23）的轮缘设置有转轴盘指针（23-1），所述转轴盘指针（23-1）与刻度盘（27）相配合标识L型转轴（26）的旋转角度，在转轴盘（23）上加工有一圆形定位孔，所述定位孔上安装有转轴盘锁紧轮（24），当拧紧转轴盘锁紧轮（24），能够阻止转轴盘（23）和转轴（26）转动。4.根据权利要求1所述的复合绝缘子伞裙表面覆冰试验机，其特征在于：所述夹持机构包括连接块（32），所述连接块（32）固定安装在倾角调节机构的L型转轴（26）顶端，所述连接块（32）的顶部一侧固定安装有夹具定块（30），在夹具定块（30）的另一端铰接有夹具动块（29），所述夹具动块（29）的另一边通过紧固螺钉（33）与夹具定块（30）可开合连接，并在其结合面处设置有夹具弹簧（31）。5.根据权利要求1所述的复合绝缘子伞裙表面覆冰试验机，其特征在于：所述注射器装置包括注射器装置支架（21），所述注射器装置支架（21）的固定安装在箱体（3）小表面的台阶上，所述注射器装置支架（21）的内侧壁上安装有摄像装置（22），注射器（35）通过注射器卡片（39）固定在注射器固定块（34）的凹槽内，注射器活塞杆（38）一端插入注射器（35）内部，另一端通过注射器活塞固定螺母（37）压紧在活塞移动滑块（42）的凹槽内，注射器活塞杆（38）会随着活塞移动滑块（42）而上下移动；活塞移动滑块（42）上的第一V型面（42-1）和注射器固定块（34）内的第一配合V型面（34-2）构成滑动配合，所述活塞移动滑块（42）上的螺纹孔与一号螺杆（40）构成螺纹传动配合，所述一号螺杆（40）穿过一号横梁（41）中的孔延伸而下到注射器固定块（34）上的孔内，两个一号螺杆螺母（36）分别位于一号横梁（41）上、下两端，用于限制一号螺杆（40）的竖直运动，使一号螺杆（40）只能转动。6.根据权利要求5所述的复合绝缘子伞裙表面覆冰试验机，其特征在于：所述注射器活塞杆（38）内部采用空心结构，在其下端设有中空的圆台，在圆台内部安装有活塞片（44），所述活塞片（44）被活塞弹簧（45）压向上部台肩处，活塞块（43）通过螺钉安装在注射器活塞杆（38）上，圆台底部加工有圆孔，注射器活塞杆（38）内部的孔外结软管（52）；所述软管（52）固定在箱盖（4）的顶部，软管（52）的上端连接水管。7.根据权利要求1所述的复合绝缘子伞裙表面覆冰试验机，其特征在于：所述注射器高度调节机构包括移动滑块（48），所述移动滑块（48）固定安装在注射器固定块（34）的固定台阶（34-1）处，移动滑块（48）上的第二V型面（48-1）和注射装置支架（21）内的第二配合V型面（21-1）相配合，使移动滑块（48）只能在注射装置支架（21）内的第二配合V型面（21-1）内上下滑动，所述移动滑块（48）与二号螺杆（49）配合处的圆弧面上加工有内螺纹，并构成螺纹传动配合，二号横梁（50）通过固定安装在注射装置支架（21）的顶部，二号螺杆（49）穿过二号横梁（50）中的孔延伸而下到注射装置支架（21）上的孔内，两个二号螺杆螺母（46）分别位于二号横梁（50）上下，用于限制二号螺杆（49）在竖直方向上的运动，使二号螺杆（49）只能转...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵美云，吴阳，郭建义，孙军，赵新泽，
申请(专利权)人：三峡大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42