一种适用于多分裂导线扭转刚度测试的试验装置制造方法及图纸

一种适用于多分裂导线扭转刚度测试的试验装置，包括分裂导线模型、两支架、两丝杠、扭矩轮、扭转角度指示杆和加载系统，所述分裂导线模型的两端分别绕过支撑导线的支架顶部固定于丝杠，所述扭矩轮安装于分裂导线模型的加载点处并与所述加载系统相连接，所述扭转角度指示杆放置于扭矩轮的下方用于读取分裂导线的扭转角度。本实用新型专利技术通过支架承受分裂导线模型自重，同时其高度满足模型导线垂度要求；所述丝杠底座充分固定，导线端部锚固于其上，用以提供和调节分裂导线模型初始水平张力；矩轮和加载系统联合进行分裂导线模型的加载试验。本装置能够很好地根据原型线路的几何参数进行试验模型的设置，具备良好的可操作性与实用性。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于多分裂导线扭转刚度测试的试验装置
本技术涉及多分裂导线力学特性研究领域的试验装置，特别是涉及一种适用于多分裂导线扭转刚度测试的试验装置。
技术介绍
恶劣冰风条件下，大变形扭转引发的多分裂导线翻转事故时有发生。对于大档距输电线路而言，由于其扭转刚度较小等因素更易发生翻转事故，严重时还会引起导线磨损、断股甚至断线，继而影响线路正常运行。扭转刚度作为扭转相关问题的重要参数，展开其特性研究对有效解决分裂导线翻转及舞动问题有着十分重要的意义。目前，国内外针对分裂导线扭转刚度特性的研究多基于有限元仿真模拟计算，基于试验的研究尚停留于上世纪末期，且为现场足尺试验，鲜有缩尺模型试验。分裂导线为柔索结构，相较于一般结构有着显著的非线性力学特性。现有的通用有限元软件因各有其局限性，并不能十分真实地模拟分裂导线受扭变形的完整过程。因此，在有限元仿真模拟研究的同时开展分裂导线扭转模型试验，二者相互验证将显得研究更具有说服力。已有的现场足尺试验多针对较小档距线路，可控变量十分有限，无法针对多种参数展开研究。此外，分裂导线翻转事故多发生于大档距(如500m以上)线路，限于场地条件难以对此类线路展开足尺加载试验。即便可以实现加载，由于技术成本高、操作困难等因素制约，足尺试验仍难以满足多参数、多工况的试验要求，以致试验难以达到预期目标，试验研究的意义也十分有限。在此背景下，开展基于多参数、多工况的分裂导线扭转刚度特性缩尺模型试验研究显得尤为必要。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本技术提出了一种多参数可调、适用范围广、安装快捷的适用于多分裂导线扭转刚度测试的试验装置。本技术采用的技术方案是：一种适用于多分裂导线扭转刚度测试的试验装置，其特征在于：包括分裂导线模型、两支架、两丝杠、扭矩轮、扭转角度指示杆和加载系统，所述分裂导线模型的两端分别绕过支撑导线的支架顶部固定于丝杠，所述扭矩轮安装于分裂导线模型的加载点处并与所述加载系统相连接，所述扭转角度指示杆放置于扭矩轮的下方用于读取分裂导线的扭转角度。本技术通过支架承受分裂导线模型自重，同时其高度满足模型导线垂度要求；所述丝杠底座充分固定，导线端部锚固于其上，用以提供和调节分裂导线模型初始水平张力，扭矩轮和加载系统联合进行分裂导线模型的加载试验，能够很好地根据原型线路几何参数进行试验模型的设置，具备良好的可操作性与实用性。进一步，所述分裂导线模型由缩尺子导线模型及间隔棒模型共同构成导线-间隔棒体系，所述缩尺子导线模型上均匀布置有配重块，通过配重块可以调节模型垂度及线密度。进一步，所述分裂导线模型的加载点位于间隔棒处。进一步，所述扭矩轮为根据导线分裂数由轻质材料特别制作的圆盘，其直径大于模型导线分裂圆。进一步，所述圆盘的表面设有角刻度标记，其圆周面上开设有用于与加载系统连接的凹槽。进一步，所述圆盘由两个半盘连接形成，圆盘上开设有卡扣导线的开口，导线与圆盘之间设有橡胶垫，所述开口处填塞有塞块。扭矩轮可一分为二，以备在变更加载位置时便于拆装，橡胶垫和塞块均用以加扭矩轮对导线的握裹力，进而限制加载过程中扭矩轮可能发生的其所在竖直面以外的运动。进一步，所述加载系统包括滑轮组、砝码、绳索，滑轮组分别高度可调地设置在扭矩轮的两侧，绳索的一端与扭矩轮连接，另一端绕过滑轮组与砝码连接。当导线模型垂度较大而支架高度有限时，滑轮组设置多个定滑轮，以便留有足够空间挂载砝码；滑轮组高度可调，用于适应导线不同垂度及不同加载位置的工况。进一步，扭矩轮两侧的绳索分别沿扭矩轮的上下水平切线反向引出设置。进一步，扭矩轮两侧的砝码是同步、等量加载的。进一步，模型导线档内地面上设有两道平行地槽，所述支架可沿模型导线跨度方向移动设于地槽内，以此满足试验对分裂导线档距变化的工况要求。本技术的有益效果：(1)安装便捷，实用性强。采用现场实测的方式研究分裂导线扭转刚度，存在成本高昂、可操作性差等诸多局限。本技术可基于实际线路，特别是大档距线路，依据试验场地条件开展缩尺模型试验研究，既不失真实性又具备良好的可操作性与实用性。(2)多参数可调，适用研究范围广。本技术装置可针对初始张力、分裂数、分裂圆直径、间隔棒数目、档距等参数变化对分裂导线扭转刚度的影响展开试验研究，可适用范围较广。(3)本技术装置制作简单，所需试验材料购置方便，所需配件易于加工，应用成本较为低廉。附图说明图1是本技术主体部分(不包含模型导线配重)的三维示意图。图2是本技术主体部分(不包含模型导线配重及加载系统)的正视图。图3是本技术主体部分(不包含模型导线配重及加载系统)的俯视图。图4是本技术加载系统的示意图，其中图4a是一对滑轮的加载系统的结构示意图，图4b是二对滑轮的加载系统的结构示意图。图5是本技术中扭矩轮的结构示意图，其中图5a是扭矩轮的基本构造图，图5b是扭矩轮的正视结构图，图5c是扭矩轮的侧视结构图。图6是本技术中扭矩轮的安装示意图，其中图6a是扭矩轮的安装立体图，图6b是扭矩轮的安装俯视图。具体实施方式下面结合具体实施例来对本技术进行进一步说明，但并不将本技术局限于这些具体实施方式。本领域技术人员应该认识到，本技术涵盖了权利要求书范围内所可能包括的所有备选方案、改进方案和等效方案。参见图1-6，本实施例提供了一种适用于多分裂导线扭转刚度测试的试验装置，包括分裂导线模型1、两支架2、两丝杠9、扭矩轮3、扭转角度指示杆8和加载系统，所述分裂导线模型1的两端分别绕过支撑导线的支架2顶部固定于丝杠9，所述扭矩轮3安装于分裂导线模型1的加载点处并与所述加载系统相连接，所述扭转角度指示杆8放置于扭矩轮3的下方用于读取分裂导线的扭转角度，模型导线档内地面上设有两道平行地槽10，所述支架2可沿模型导线跨度方向移动设于地槽10内，以此满足试验对分裂导线档距变化的工况要求。本技术通过支架承受分裂导线模型自重，同时其高度满足模型导线垂度要求；所述丝杠底座充分固定，导线端部锚固于其上，用以提供和调节分裂导线模型初始水平张力，扭矩轮和加载系统联合进行分裂导线模型的加载试验，能够很好地根据原型线路的几何参数进行试验模型的设置，具备良好的可操作性与实用性。本实施例所述分裂导线模型1由缩尺子导线模型及间隔棒模型共同构成导线-间隔棒体系，所述缩尺子导线模型上均匀布置有配重块，通过配重块可以调节模型垂度及线密度。所述分裂导线模型1的加载点位于间隔棒11处。本实施例所述扭矩轮3由根据导线分裂数由轻质材料特别制作的圆盘12、橡胶垫13和塞块14组成，其直径大于模型导线分裂圆。所述圆盘12的表面设有角刻度标记，其圆周面上开设有用于与加载系统连接的凹槽，用以缠绕足量连接于加载系统的绳索。所述圆盘12由两个半盘连接形成，圆盘12上开设有卡扣导线的开口，导线与圆盘之间设有橡胶垫13，所述开口处填塞有塞块14。扭矩轮3可一分为二，以备在变更加载位置时便于拆装，橡胶垫13和塞块14均用以增加扭矩轮对导线的握裹力，进而限制加载过程中扭矩轮3可能发生的其所在竖直面以外的运动。本实施例所述加载系统包括滑轮组4、砝码6、绳索7，滑轮组4通过滑轮支架5分别高度可调地设置在扭矩轮3的两侧，绳索7的一端与扭矩轮3连接，另一端绕过本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于多分裂导线扭转刚度测试的试验装置，其特征在于：包括分裂导线模型、两支架、两丝杠、扭矩轮、扭转角度指示杆和加载系统，所述分裂导线模型的两端分别绕过支撑导线的支架顶部固定于丝杠，所述扭矩轮安装于分裂导线模型的加载点处并与所述加载系统相连接，所述扭转角度指示杆放置于扭矩轮的下方用于读取分裂导线的扭转角度。

【技术特征摘要】
1.一种适用于多分裂导线扭转刚度测试的试验装置，其特征在于：包括分裂导线模型、两支架、两丝杠、扭矩轮、扭转角度指示杆和加载系统，所述分裂导线模型的两端分别绕过支撑导线的支架顶部固定于丝杠，所述扭矩轮安装于分裂导线模型的加载点处并与所述加载系统相连接，所述扭转角度指示杆放置于扭矩轮的下方用于读取分裂导线的扭转角度。2.根据权利要求1所述的一种适用于多分裂导线扭转刚度测试的试验装置，其特征在于：所述分裂导线模型由缩尺子导线模型及间隔棒模型共同构成导线-间隔棒体系，所述缩尺子导线模型上均匀布置有配重块。3.根据权利要求1所述的一种适用于多分裂导线扭转刚度测试的试验装置，其特征在于：所述分裂导线模型的加载点位于间隔棒处。4.根据权利要求1～3之一所述的一种适用于多分裂导线扭转刚度测试的试验装置，其特征在于：所述扭矩轮为根据导线分裂数由轻质材料特别制作的圆盘，其直径大于模型导线分裂圆。5.根据权利要求4所述的一种适用于多分裂导线扭转刚度测试的试验装置，其特征在于：所述圆盘的表面...

【专利技术属性】
技术研发人员：楼文娟，解健，黄铭枫，梁洪超，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：新型
国别省市：浙江,33