復合絕緣子動載荷扭振試驗機的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種復合絕緣子性能試驗機，特別是復合絕緣子動載荷扭振試驗機。
【背景技術】
[0002]目前還沒有出現能夠比較系統的研宄絕緣子損傷機理的實驗機，很多研宄都只是從理論上指出了自然工況下的復合絕緣子時常會出現閃絡、老化、金具滑移與脫落、芯棒斷裂、金具損壞等故障，其原因主要是絕緣子承受著導線載荷(含覆冰重量)和風振引起的動載、不均勻電場、環境污染的腐蝕作用等一系列因素的聯合作用下導致的。當前，一部分學者為了探宄復合絕緣子損傷機理所設計的試驗機只考慮到了絕緣子在受拉力或轉矩等一些單因素下其損傷狀況，然而現實工況的影響因素相比于這些實驗工況要復雜的多。同時，風載和覆冰載在實際條件下其大小是隨機的，如果僅采用恒定的或周期性的載荷進行模擬，所得到的結果來描述絕緣子損傷機理不夠準確。因此需要設計能夠綜合考慮絕緣子損傷與各條件之間的關系，更加切合實際的模擬現實工況的試驗設備。
【發明內容】
[0003]本發明所要解決的技術問題是提供復合絕緣子動載荷扭振試驗機，此實驗機能夠用于研宄復合絕緣子的損傷與拉伸載荷、擺動載荷、轉動載荷、周圍電場以及腐蝕環境等條件之間的關系，通過實驗得到相應的試驗結果，給復合絕緣子損傷機理的理論分析提供試驗依據。
[0004]為了實現上述的技術特征，本發明所采用的技術特征是:復合絕緣子動載荷扭振試驗機，它包括機架裝置，機架裝置的支架上垂直安裝有絕緣子套筒，在絕緣子套筒的底端安裝有扭轉載荷裝置，扭轉載荷裝置通過支撐板與支架裝置的擺桿相連，內擺動框連接在擺桿上，拉伸載荷裝置通過拉伸支架安裝在內擺動框上，內擺動框的一側通過滑動銷與外擺動框相連，外擺動框的左外側面連接有左右擺動載荷裝置，左右擺動載荷裝置通過左右載荷底座安裝在支架上，前后擺動載荷裝置的一端通過前后油缸與外擺動框前內側面相連，另一端與內擺動架的前外側面相連，外擺動框的前后兩側通過滑動輪與滑軌上的滑槽構成滑動連接。
[0005]所述機架裝置包括底座，支架固定安裝在底座上，支架的頂梁中間部位安裝有絕緣子上夾具，絕緣子套筒安裝在支架上，復合絕緣子通過絕緣子上夾具安裝在絕緣子套筒內部，絕緣子下夾具與復合絕緣子相連同時與扭轉載荷裝置相連，支架的頂梁上安裝有兩個萬向節，兩根擺桿分別安裝在萬向節上，兩根擺桿的底端連接有固定連桿。
[0006]所述拉伸載荷裝置的拉伸支架固定安裝在內擺動框的上表面，拉伸油缸上支架安裝在拉伸支架頂端，拉伸油缸上端與拉伸油缸上支架相連，下端與拉伸油缸下支架相連，拉伸油缸下支架安裝在加載板上，加載板的一端與支架構成滑動連接，另一端與絕緣子下夾具固定連接。
[0007]所述左右擺動載荷裝置的左右擺動油缸安裝在左右載荷底座上，左右連桿的一端與左右擺動油缸相連，另一端通過左右連接座與外擺動框相連。
[0008]所述前后擺動載荷裝置的前后擺動油缸安裝在外擺動框前內側面，前后連桿一端與前后擺動油缸相連，另一端通過前后連接座與內擺動框的前外側面相連。
[0009]所述扭轉載荷裝置的支撐板上安裝有扭轉載荷馬達，扭轉載荷馬達的外伸軸段安裝有主動齒輪，主動齒輪與從動齒輪相嚙合，從動齒輪安裝在從動軸上，從動軸的下端通過下推力球軸承安裝在支撐板上，上端通過上推力球軸承與加載板相接觸，從動軸的外伸段通過絕緣子下夾具與復合絕緣子的下端相連。
[0010]所述絕緣子套筒內部安裝有電場發生裝置。
[0011]所述滑軌包括立板，立板的頂端加工有滑槽，立板外側面安裝有垂直立柱，垂直立柱上安裝有滾動軸承。
[0012]所述外擺動框的左側加工有弧形軌道，前后面的底端設置有凸臺，凸臺上安裝有滑動輪與滑軌的滑槽構成滑動連接。
[0013]所述內擺動框能在前后擺動載荷裝置的作用下通過滑動銷在外擺動框的弧線軌道上前后擺動。
[0014]所述外擺動框能在左右擺動載荷裝置的作用下通過滑動輪在滑槽上左右滑動。
[0015]所述拉伸載荷裝置能夠給復合絕緣子提供拉伸載荷。
[0016]所述扭轉載荷裝置能夠給復合絕緣子提供扭轉載荷。
[0017]本發明有如下有益效果:
當需要對復合絕緣子進行動載荷扭振試驗時，首先將絕緣子經一定濃度的酸或堿溶液浸泡后安裝在試驗機上，在絕緣子套筒內部加載電場，通過拉伸載荷裝置和扭轉載荷裝置分別對絕緣子施加拉伸載荷和轉動載荷，左右擺動油缸拉動外擺動框以及絕緣子下端擺動時，連接在外擺動框上的前后擺動油缸會跟隨外擺動框一起運動，與此同時前后擺動油缸的活塞桿可以自由的伸長與縮短，從而帶動內擺動框以及絕緣子下端沿著外擺動框上的弧線軌道運動，外擺動框前后由兩個滾動軸承夾緊，能夠自由的左右滑動，且在左右擺動油缸施力時，滑動輪不會脫離滑槽。
[0018]主動齒輪與從動齒輪可以根據實際需要進行尺寸設計，實現一定的傳動比，減小扭轉載荷馬達的輸出轉矩，下推力球軸承和上推力球軸承的使用可以讓絕緣子在承受其他載荷時不受轉矩的影響。整個試驗機的各個運動不存在互相干涉的情況，絕緣子受到四個載荷的大小以及變化情況分別通過控制四個液壓缸實現。待該試驗機完成試驗后，觀察絕緣子的損傷部位、損傷程度、掃描電鏡下損傷區域的微觀結構以及進行其它力學性能測試，并分別將不同實驗條件下的實驗結果進行對比分析，以此來探宄現實工況下各種因素對絕緣子損傷狀況的影響。
[0019]上述機架裝置包括底座，支架固定安裝在底座上，支架的頂梁中間部位安裝有絕緣子上夾具，絕緣子套筒安裝在支架上，復合絕緣子通過絕緣子上夾具安裝在絕緣子套筒內部，絕緣子下夾具與復合絕緣子相連同時與扭轉載荷裝置相連，支架的頂梁上安裝有兩個萬向節，兩根擺桿分別安裝在萬向節上，兩根擺桿的底端連接有固定連桿，通過上述的結構設計能夠將復合絕緣子方便的在支架上固定，同時能夠保證復合絕緣子在左右和前后液壓缸的作用下通過萬向節自由的擺動，方便振動載荷的加載。
[0020]上述拉伸載荷裝置的拉伸支架固定安裝在內擺動框的上表面，拉伸油缸上支架安裝在拉伸支架頂端，拉伸油缸上端與拉伸油缸上支架相連，下端與拉伸油缸下支架相連，拉伸油缸下支架安裝在加載板上，加載板的一端與支架構成滑動連接，另一端與絕緣子下夾具固定連接，通過上述的結構設計能夠對復合絕緣子施加拉伸載荷。
[0021]上述左右擺動載荷裝置的左右擺動油缸安裝在左右載荷底座上，左右連桿的一端與左右擺動油缸相連，另一端通過左右連接座與外擺動框相連，通過上述的結構設計能夠將外擺動框進行左右擺動，進而帶動復合絕緣子左右擺動，以提供左右擺動載荷。
[0022]上述前后擺動載荷裝置的前后擺動油缸安裝在外擺動框前內側面，前后連桿一端與前后擺動油缸相連，另一端通過前后連接座與內擺動框的前外側面相連，通過上述的結構設計能夠將內擺動框進行前后擺動，進而帶動復合絕緣子前后擺動，以提供前后擺動載荷。
[0023]上述扭轉載荷裝置的支撐板上安裝有扭轉載荷馬達，扭轉載荷馬達的外伸軸段安裝有主動齒輪，主動齒輪與從動齒輪相嚙合，從動齒輪安裝在從動軸上，從動軸的下端通過下推力球軸承安裝在支撐板上，上端通過上推力球軸承與加載板相接觸，從動軸的外伸段通過絕緣子下夾具與復合絕緣子的下端相連，通過馬達帶動主動齒輪轉動，進而帶動從動齒輪轉動，再對復合絕緣子施加扭轉載荷。
[0024]上述絕緣子套筒內部安裝有電場發生裝置，通過加載電場能夠對復合絕緣子進行模擬電場損傷研宄。
[0025]上述滑軌包括立板，立板的頂端加工有滑槽，立板外側面安裝有垂直立柱，垂直立柱上安裝有滾動軸承，通過上述結構設計能夠保證外擺動框在滑軌上平穩的左右滑動，模擬左右方向的振動。
[0026]上述外擺動框的左側加工有弧形軌道，前后面的底端設置有凸臺，凸臺上安裝有滑動輪與滑軌的滑槽構成滑動連接，通過上述結構能夠方便的對復合絕緣子施加左右和前后的復合載荷。
[0027]上述內擺動框能在前后擺動載荷裝置的作用下通過滑動銷在外擺動框的弧線軌道上前后擺動，通過與外擺動框配