变电材料弯扭疲劳试验机制造技术

本发明专利技术涉及变电材料性能试验设备技术领域，是一种变电材料弯扭疲劳试验机，其包括底座、加载装置和扭转头。本发明专利技术结构合理而紧凑，使用方便，其通过加载装置、第一丝杠螺母机构、转盘、第一驱动机构、拉力负荷传感器和扭矩传感器的配合使用，实现了在同一个试验机上，转动转盘或水平移动扭转头，能够对各种尺寸的变电站绝缘子及金具进行常规的弯曲强度、扭转强度试验，又可以开展疲劳试验，可模拟变电站绝缘子及金具的工作状态，从而实现对变电站绝缘子及金具的性能评估，对于风区变电站材料性能评估尤为重要。

【技术实现步骤摘要】
变电材料弯扭疲劳试验机
本专利技术涉及变电材料性能试验设备
，是一种变电材料弯扭疲劳试验机。
技术介绍
瓷绝缘子是变电站的重要设备，起着电气绝缘和机械支撑的重要作用。在强电磁环境、长期机械载荷及恶劣气象条件等因素综合作用下，瓷绝缘子的机电性能将显著下降，加之产品可能存在的质量问题，容易导致断裂事故发生，产品的质量问题主要是瓷绝缘子存在缺陷（如裂纹）或者瓷绝缘子的强度（主要是弯曲强度与扭转强度）不够。所以国家标准“绝缘子试验方法”中规定了：瓷和玻璃绝缘子必须进行机械强度试验，这些机械试验包括：拉伸、压缩、弯曲及扭转等试验。这些机械试验综合反映了绝缘子在变电站所承受的各种机械强度要求，另外通过这些试验整体检验了瓷件生产、胶装等工艺质量是否符合要求。高压支柱瓷绝缘子支撑的设备包括隔离开关、母线、引线等，在整个由引线、母线及设备与绝缘子相连的受力体系中，绝缘子的抗弯，抗扭强度得到了重视，但在风区的长期大风导致的支柱绝缘子低周疲劳损伤缺越来越多，所以研究及评估瓷绝缘子的弯曲疲劳强度就显得尤为重要。变电金具的母线金具，起到了固定、支持、连接母线的作用，其所能承受的机械载荷与所安装的高压支柱绝缘子要求相配合，尤其下引线与管母连接的T型金具，在引下线张力的作用下，将承受较大的弯曲载荷，另外管母伸缩金具，不仅承受弯曲载荷，还承受扭转载荷，尤其变电站位于大风区，下引线由于持续强风作用导致的管母相连金具将承受较大的弯曲、扭转疲劳载荷。近几年我国西北大风区，多个超、特高压变电站发生管母相连的金具断裂事故，究其原因是这些金具局部抗弯抗扭能力不足，所以在这些金具安装使用前，对其进行相应的弯曲、扭转试验，以及风荷载引起的疲劳试验是十分必要的。变电站用的瓷绝缘子及金具，其拉伸、压缩试验在万能试验机上配上合适的夹具即可完成，但是绝缘子和金具弯、扭试验，尤其弯曲疲劳试验无法实现。当前未有在同一个试验机上实现变电材料（绝缘子及金具）常规弯、扭试验，又能进行弯曲疲劳试验的试验装置，从而无法实现对变电站绝缘子及金具的性能评估。
技术实现思路
本专利技术提供了一种变电材料弯扭疲劳试验机，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决目前不能在同一试验机开展弯曲强度试验、扭转强度试验和疲劳试验的问题。本专利技术的技术方案是通过以下措施来实现的：一种变电材料弯扭疲劳试验机，包括底座、加载装置和扭转头，在底座上沿圆周固定有至少两根立柱，在立柱顶部之间通过第一支架固定有动力输出端竖直朝下的第一驱动机构，第一驱动机构的动力输出端固定有能使加载装置上下移动的第一丝杠螺母机构，在第一丝杠螺母机构上固定有拉力负荷传感器以及能使扭转头左右移动的加载装置，在立柱之间的底座上固定有转盘，在底座内固定有能使转盘转动的第二驱动机构；在扭转头上固定安装有扭矩传感器。下面是对上述专利技术技术方案的进一步优化或/和改进：上述第一丝杠螺母机构包括第一丝杠和配合安装在第一丝杠上的第一螺母，第一螺母安装在第一丝杠上，第一丝杠与第一驱动机构的动力输出端固定连接，在第一螺母上通过第二支架固定有加载装置，在第一丝杠两侧的底座上固定有能防止第一螺母转动的第一导向装置，第一导向装置包括位于第一丝杠左右两侧的左竖向轨道和右竖向轨道，第一螺母左右两侧分别通过卡块卡装在左竖向轨道和右竖向轨道内。上述加载装置包括第一伺服电机和第二丝杠螺母机构，在第二支架上的左侧固定安装有拉力负荷传感器和第一伺服电机，第二丝杠螺母机构包括第二丝杠和配合安装在第二丝杠上的第二螺母，第二螺母安装在第二丝杠上，第一伺服电机右侧的动力输出端与第二丝杠左端固定连接，在第二丝杠两侧的第二支架上固定有能防止第二螺母转动的第二导向装置，第二导向装置包括位于第二丝杠前后的前横向轨道和后横向轨道，第二螺母前后两侧分别通过卡块卡装在前横向轨道和后横向轨道内；第二螺母的前端通过H形板与扭转头固定连接，扭转头与H形板的中间横板固定安装在一起，在H形板的后侧固定有背板，背板后侧与第二螺母前侧固定在一起。上述扭转头的顶部设置有第一螺纹孔，在H形板的中间横板上设置有与第一螺纹孔对应的第一螺纹配合孔，扭转头顶部与H形板的中间横板通过第一螺纹孔、第一螺纹配合孔和紧固件固定安装在一起，在扭转头的底端设置有开口朝下的“十”字形安装槽；在转盘的底端设置有与第二驱动机构动力输出轴配合的动力输入端，第二驱动机构动力输出轴与转盘的的动力输入端固定安装，在转盘的外沿沿圆周分布有用于与底座固定连接的连接螺纹孔，在连接螺纹孔内侧的转盘上设置有第一连接螺纹孔。上述还包括上转盘，在上转盘的顶面设置有与“十”字形安装槽对应的肋板，上转盘通过肋板固定安装在“十”字形安装槽内，在上转盘上设置有用于与试样顶部固定连接的第二连接螺纹孔。上述还包括用于夹持管母金具的管母金具夹具，管母金具夹具包括固定金具上夹具和固定金具下夹具，固定金具上夹具为开口朝下的倒U形夹板，倒U形夹板前后贯通，在倒U形夹板的顶部设置有能固定安装在“十”字形安装槽内的卡装立板；固定金具下夹具包括固定底板和固定立板，固定立板的底端与固定底板的顶端固定，固定底板上沿圆周分布有与第一连接螺纹孔对应的第一连接孔，在固定立板上分布有用于与试样下部固定连接的第二连接孔。上述还包括用于夹持T形金具的T形金具夹具，T形金具夹具包括T形金具上夹具和T形金具下夹具，T形金具上夹具为开口朝下的倒U形夹板，倒U形夹板前后贯通，在倒U形夹板的顶部设置有能固定安装在“十”字形安装槽内的卡装立板；T形金具下夹具包括底盘和连接横板，在底盘上沿圆周分布有与第一连接螺纹孔对应的第三连接孔，连接横板通过连接板固定在底盘上，在连接横板上分布有用于与试样下部固定连接的第四连接孔。上述底座上设置有包围立柱的防护网；或/和，第一驱动机构为减速电机，第二驱动机构为第二伺服电机。本专利技术结构合理而紧凑，使用方便，其通过加载装置、第一丝杠螺母机构、转盘、第一驱动机构、拉力负荷传感器和扭矩传感器的配合使用，实现了在同一个试验机上，转动转盘或水平移动扭转头，能够对各种尺寸的变电站绝缘子及金具进行常规的弯曲强度、扭转强度试验，又可以开展疲劳试验，可模拟变电站绝缘子及金具的工作状态，从而实现对变电站绝缘子及金具的性能评估，对于风区变电站材料性能评估尤为重要。附图说明附图1为本专利技术最佳实施例的主视结构示意图。附图2为扭转头与H形板固定连接的立体结构示意图。附图3为上转盘的立体结构示意图。附图4为转盘的立体结构示意图。附图5为管母金具夹具的立体结构示意图。附图6为T形管母金具夹具的立体结构示意图。附图中的编码分别为：1为底座，2为加载装置，3为扭转头，4为立柱，5为转盘，6为第一丝杠，7为左竖向轨道，8为右竖向轨道，9为H形板，10为中间横板，11为背板，12为“十”字形安装槽，13为连接螺纹孔，14为第一连接螺纹孔，15为肋板，16为第二连接螺纹孔，17为倒U形夹板，18为卡装立板，19为固定底板，20为固定立板，21为第一连接孔，22为第二连接孔，23为底盘，24为连接横板，25为第三连接孔，26为连接板，27为第四连接孔，28为防护网，29为减速电机，30为控制柜，31为第二伺服电机,32为凹槽。具体实施方式本专利技术不受下述实施例的限制，可根据本专利技术的技术方案与实际情况来确定具体的实本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种变电材料弯扭疲劳试验机，其特征在于包括底座、加载装置和扭转头，在底座上沿圆周固定有至少两根立柱，在立柱顶部之间通过第一支架固定有动力输出端竖直朝下的第一驱动机构，第一驱动机构的动力输出端固定有能使加载装置上下移动的第一丝杠螺母机构，在第一丝杠螺母机构上固定有拉力负荷传感器以及能使扭转头左右移动的加载装置，在立柱之间的底座上固定有转盘，在底座内固定有能使转盘转动的第二驱动机构；在扭转头上固定安装有扭矩传感器。

【技术特征摘要】
1.一种变电材料弯扭疲劳试验机，其特征在于包括底座、加载装置和扭转头，在底座上沿圆周固定有至少两根立柱，在立柱顶部之间通过第一支架固定有动力输出端竖直朝下的第一驱动机构，第一驱动机构的动力输出端固定有能使加载装置上下移动的第一丝杠螺母机构，在第一丝杠螺母机构上固定有拉力负荷传感器以及能使扭转头左右移动的加载装置，在立柱之间的底座上固定有转盘，在底座内固定有能使转盘转动的第二驱动机构；在扭转头上固定安装有扭矩传感器。2.根据权利要求1所述的变电材料弯扭疲劳试验机，其特征在于第一丝杠螺母机构包括第一丝杠和配合安装在第一丝杠上的第一螺母，第一螺母安装在第一丝杠上，第一丝杠与第一驱动机构的动力输出端固定连接，在第一螺母上通过第二支架固定有加载装置，在第一丝杠两侧的底座上固定有能防止第一螺母转动的第一导向装置，第一导向装置包括位于第一丝杠左右两侧的左竖向轨道和右竖向轨道，第一螺母左右两侧分别通过卡块卡装在左竖向轨道和右竖向轨道内。3.根据权利要求2所述的变电材料弯扭疲劳试验机，其特征在于加载装置包括第一伺服电机和第二丝杠螺母机构，在第二支架上的左侧固定安装有拉力负荷传感器和第一伺服电机，第二丝杠螺母机构包括第二丝杠和配合安装在第二丝杠上的第二螺母，第二螺母安装在第二丝杠上，第一伺服电机右侧的动力输出端与第二丝杠左端固定连接，在第二丝杠两侧的第二支架上固定有能防止第二螺母转动的第二导向装置，第二导向装置包括位于第二丝杠前后的前横向轨道和后横向轨道，第二螺母前后两侧分别通过卡块卡装在前横向轨道和后横向轨道内；第二螺母的前端通过H形板与扭转头固定连接，扭转头与H形板的中间横板固定安装在一起，在H形板的后侧固定有背板，背板后侧与第二螺母前侧固定在一起。4.根据权利要求3所述的变电材料弯扭疲劳试验机，其特征在于扭转头的顶部设置有第一螺纹孔，在H形板的中间横板上设置有与第一螺纹孔对应的第一螺纹配合孔，扭转头...

【专利技术属性】
技术研发人员：李勇杰，何成，庄凌志，赵普志，王欣欣，李伟，张陵，马勤勇，陈彬，高荣刚，赵建平，游溢，郑义，张龙，徐凯，董新胜，王建，陈东娃，许雷，
申请(专利权)人：国网新疆电力有限公司电力科学研究院，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：新疆,65