测试引拔棒热态抗压强度的装置
技术领域
本发明涉及引拔棒测试技术领域,具体而言,涉及一种测试引拔棒热态抗压强度的装置。
背景技术
目前,复合绝缘子包括引拔棒、伞裙护套和端部金属三部分。伞裙护套是复合绝缘子中引拔棒的外绝缘部分,主要保护引拔棒免受气候和电蚀的影响。一般地,伞裙护套采用整体注射工艺包设于引拔棒的外部,具体为:将混炼好的硅橡胶加热到液态后,在高温状态压力作用下注射到置于模具的引拔棒中,这种生产技术称之为整体注射生产技术。但该技术容易导致引拔棒在高压高温的作用下,严重地影响引拔棒的界面质量和机械强度,严重时将造成引拔棒表面局部破损,因此投入使用前需对引拔棒进行质检,筛选出注射后无破损的引拔棒。目前,检验引拔棒的方法一般为抽检整体注射后引拔棒的损伤情况,如若存在损伤则判定为不合格品,由于目前不了解整体注射工序对引拔棒机械性能的具体影响,故目前整体注射后引拔棒的不合格率较高,不仅浪费了大量的人力和物力,还导致生产周期的延长,严重地拖延了复合绝缘子的投入使用时间。此外,现有的检测方式均为破坏性检测,对于不合格的引拔棒只能废弃,无法再重新利用,进一步造成了人力物力的浪费。
发明内容
鉴于此,本发明提出了一种测试引拔棒热态抗压强度的装置,该装置旨在解决由于不了解注射工艺对引拔棒的影响进而导致的整体注射后的引拔棒不合格率较高的问题。
一个方面,本发明提出了一种测试引拔棒热态抗压强度的装置,该装置包括加载机构、温度调节箱、固定机构和支撑机构;其中,所述温度调节箱与所述支撑机构相连接;固定机构置于所述温度调节箱内,用于固定待测引拔棒;所述加载机构置于所述固定机构的上方,用于向所述待测引拔棒施加加载力。
进一步地,上述测试引拔棒热态抗压强度的装置中,所述固定机构包括:至少两个旋转板、两个支撑体、转动轴、第一驱动机构和锁紧机构;其中,所述转动轴的两端分别与两个所述支撑体可转动地相连接;各所述旋转板均置于两个所述支撑体之间,并且,所述转动轴依次穿设且连接于各所述旋转板;所述第一驱动机构与所述转动轴相连接,用于驱动所述转动轴转动;所述待测引拔棒为多根,并且,每根所述待测引拔棒依次穿设于各所述旋转板,各所述待测引拔棒呈圆周分布;所述锁紧机构与其中的一个所述支撑体以及邻近所述支撑体的所述旋转板相连接,用于所述待测引拔棒转动至所述加载机构下方时锁紧所述旋转板和所述支撑体。
进一步地,上述测试引拔棒热态抗压强度的装置中,各所述旋转板均开设有用于所述待测引拔棒穿设的圆形穿设孔。
进一步地,上述测试引拔棒热态抗压强度的装置中,所述固定机构还包括:至少两块弧形挡板;各所述旋转板的外缘均开设有卡槽,所述待测引拔棒与所述卡槽相卡接;至少两个所述旋转板的下方挡设有所述弧形挡板,所述弧形挡板用于卡挡所述旋转板下方的所述待测引拔棒。
进一步地,上述测试引拔棒热态抗压强度的装置中,所述锁紧机构包括:套筒、弹簧、螺栓和定位球;其中,所述套筒穿设且连接于所述支撑体,所述套筒置于所述支撑体外侧的开口端与所述螺栓相连接;所述弹簧置于所述套筒内,所述弹簧的一端与所述螺栓相连接,所述弹簧的另一端与所述定位球相连接;所述旋转板与所述支撑体相对的侧面开设有弧形球面,所述定位球与所述弧形球面配合连接。
进一步地,上述测试引拔棒热态抗压强度的装置中,所述第一驱动机构包括:摇杆和传动机构;其中,所述摇杆置于所述温度调节箱外并通过所述传动机构与所述转动轴相连接,用于提供所述转动轴转动的动力。
进一步地,上述测试引拔棒热态抗压强度的装置中,还包括:升降机构;其中,所述固定机构通过所述升降机构与所述温度调节箱相连接;所述传动机构置于所述温度调节箱内,所述摇杆穿设于温度调节箱的穿设通孔与所述传动机构可拆卸地相连接。
进一步地,上述测试引拔棒热态抗压强度的装置中,所述加载机构包括:第二驱动机构、加载件和加载力测量机构;其中,所述加载件置于所述固定机构的上方;所述第二驱动机构与所述加载件相连接,用于控制所述加载件上下移动以对所述待测引拔棒施加径向加载力;所述加载力测量机构与所述加载件相连接,用于测量向所述待测引拔棒施加的压力值。
进一步地,上述测试引拔棒热态抗压强度的装置中,所述第二驱动机构包括:伺服电机和滚珠丝杆副;其中,所述伺服电机通过所述滚珠丝杆副与所述加载件相连接。
进一步地,上述测试引拔棒热态抗压强度的装置中,所述支撑机构包括:工作台、第一立柱、第二立柱和横梁;其中,所述第一立柱和所述第二立柱并列设置且均与所述工作台相连接;所述横梁的两端分别与所述第一立柱和所述第二立柱的相连接;所述加载机构与所述横梁相连接,并且,所述加载机构的加载端可滑动地穿设于所述温度调节箱;所述温度调节箱置于所述工作台的顶部。
本发明中提供的装置在引拔棒整体注射之前来模拟整体注射工序的环境,以便对引拔棒进行初步筛选,对于在该初步筛选程序中没有破损的引拔棒再进行整体注射,因此该装置大大地提升了整体注射工序后引拔棒的合格率,节省了大量的人力和物力,同时减短了生产周期,提高了生产效率,加快了引拔棒投入使用的时间。另外,该测试装置操作简单方便,易于实现。
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,而并不认为是对本发明的限制。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为本发明实施例的测试引拔棒热态抗压强度的装置的结构示意图;
图2为本发明实施例的固定机构的主视结构示意图;
图3为本发明实施例的固定机构的俯视结构示意图;
图4为本发明实施例的固定机构的左视结构示意图。
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,本发明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发明。
参见图1,图1示出了本发明实施例提供的测试引拔棒热态抗压强度装置的优选结构。如图所示,该测试装置包括:加载机构1、温度调节箱2、固定机构3和支撑机构4。
其中,温度调节箱2与支撑机构4相连接,固定机构3可以置于温度调节箱2内,固定机构3用于固定待测引拔棒5。具体地,温度调节箱2的底板与支撑机构4相连接以便于操作人员有合适的视野观察箱内固定机构3和待测引拔棒5的状态。本领域技术人员应当理解,温度调节箱2的操作界面应当设置有温度调节按钮和温度调节开关,温度调节按钮用于设置箱内的预设温度,其中预设温度根据引拔棒整体注射时模具内的温度来确定。优选地,温度调节箱2的全部或部分壳体可以为透明体,另外温度调节箱2箱内可以安装有观察灯,用于观察温度调节箱2箱内固定机构3和待测引拔棒5的状态。需要说明的是,固定机构3可以固定一根或多根待测引拔棒5,具体固定数量可以根据实际需要来确定,本实施例对其不做任何限定。
加载机构1可以置于固定机构3的上方(相对于图1所示位置而言),用于向待测引拔棒5施加加载力。具体实施时,加载机构1的加载端可以沿待测引拔棒5的径向方向上下移动(相对于图1所示位置而言),以向待测引拔棒5施加径向压力,径向压力的大小可以通过与加载机构1相连接的控制器来控制。
本实施例的测试过程为:首先将待测引拔棒5通过固定机构3固定至温度调节箱2内,通过调节温度调节箱2的温度调节按钮设置温度调节箱2内的温度为预设温度,该预设温度可以为待测引拔棒注射时模具内的温度,开启温度调节开关,待温度调节箱2内的温度稳定至预设温度时,控制加载机构1向待测引拔棒5施加加载力,该加载力可以为待测引拔棒在磨具内进行整体注射时所承受的力。
在引拔棒整体注射之前,可以通过本实施例中提供的装置来模拟整体注射工序的环境,以便对引拔棒进行初步筛选,对于在该初步筛选程序中没有破损的引拔棒再进行整体注射,与现有技术相比,本实施例中的测试装置大大地提升了整体注射工序后引拔棒的合格率,节省了大量的人力和物力,同时减短了生产周期,提高了生产效率,加快了引拔棒投入使用的时间。另外,该测试装置操作简单方便,易于实现。
参见图2至图4,图中示出了固定机构3的优选结构。如图所示,固定机构3可以包括:至少两个旋转板31、两个支撑体32、转动轴33、第一驱动机构34和锁紧机构35。
其中,转动轴33的两端分别与两个支撑体32可转动地相连接。具体实施时,两个支撑体32均设置有圆形通孔,转动轴33的两端分别穿设于圆形通孔内,并且转动轴33与各支撑体32可转动地相连接。优选地,圆形通孔设置于支撑体的中心位置,以便旋转板31可稳定地转动。
旋转板31至少为两个,当然,旋转轮33的数量可以根据实际情况来确定,本实施例中对其不做任何限定。各旋转板31均置于两个支撑体32之间且并列排布,并且,转动轴33依次穿设于各旋转板31且与各旋转板31相连接。具体实施时,转动轴33与各旋转板31可以通过键相连接,以使转动轴33有效地带动各旋转板转动,当然,转动轴33与各旋转板31的连接方式也可以为本领域技术人员所熟知的其他连接方式,本实施例对其不做任何限定。
第一驱动机构34与转动轴33相连接,用于驱动转动轴33转动。待测引拔棒5为多根,并且,每根待测引拔棒5依次穿设于各旋转板31,各待测引拔棒5可以呈圆周分布。具体实施时,各待测引拔棒5可以沿圆周均匀地排布,以便旋转轮31稳定地转动。另外,本实施例中可以通过控制器控制第一驱动机构34的运行状态进而调节转动轴33的转动状态。
待测引拔棒5转动至加载机构1下方时,为了更好地对待测引拔棒5施加径向加载力,可以通过锁紧机构35将旋转板31和支撑体32相锁紧,以防止旋转板31转动。
具体实施时,第一支撑体321(图2所示最左侧的支撑体)和邻近第一支撑体的第一旋转板311可以通过一个或多个锁紧机构35相连接,为进一步加强锁紧效果,第二支撑体322(图2所示最右侧的支撑体)和邻近第二支撑体的第二旋转板312也可以通过一个或多个锁紧机构35相连接。
本实施例中的测试过程为:将多根待测引拔棒5固定至固定机构3后,把其中一根待测引拔棒5置于加载机构的下方且该待测引拔棒5记为第一待测引拔棒,按照旋转板31转动方向依次计数为第二待测引拔棒5至第五待测引拔棒5,锁紧机构35将旋转板311和支撑体321锁紧,控制器调节加载机构1向第一待测引拔棒5施加加载力;当第一待测引拔棒5测试完成后,调节加载机构1向上移动(相对于图2所示位置而言)至加载机构1的底部高于旋转板312最高处时(相对于图2所示位置而言)使加载机构1的加载端于每根待测引拔棒5均不发生干涉,此时,第一驱动机构34控制转动轴33和每个旋转板31转动,待第二根测引拔棒5转动至加载机构1的下方时,锁紧机构35将旋转板311和支撑体321锁紧,上述测试过程直至固定机构3固定的每根待测引拔棒5均已测试完成。
可以看出,本实施例中固定机构3的旋转板31可以同时固定多根待测引拔棒5,对多根待测引拔棒5测试时可以通过控制第一驱动机构34转动转动轴33和旋转板31使得每根待测引拔棒5分别置于加载机构1的下方,如此便无需每根待测引拔棒5测试完成后均开启温度调节箱2转换待测引拔棒5的位置,因此节省了频繁换取引拔棒的时间,大大地提高了测试的效率,并且节省了频繁换取引拔棒时温度调节箱的温差变化后温度调节的时间。
在本发明的一种实施方式中,每个旋转板31开设有用于待测引拔棒5穿设的圆形穿设孔。优选地,每个旋转板31沿周向相对应的位置均开设有圆形穿设孔,待测引拔棒5依次穿设于相对应的圆形穿设孔。本实施例中,换取待测引拔棒5时,只需将待测引拔棒5依次穿设于各旋转板3开设的圆形穿设孔内,无需拆卸固定机构3,操作简单方便,大大地提高了待测引拔棒5的测试效率。
在本发明的另一种实施方式中,参见图3和图4,每个旋转板31沿周向的外缘均开设有相对应的卡槽,待测引拔棒5卡接于相对应的卡槽中。为防止转动至旋转板31下方的待测引拔棒5与卡槽相脱离,固定机构3还可以包括至少两个弧形挡板36,至少两个旋转板31的下方挡设有弧形挡板36,并且旋转轮31与弧形挡板36之间留有间隙,以使弧形挡板36不干涉旋转板31的转动。
具体实施时,为保证旋转板31下方的待测引拔棒5稳定不倾斜,至少两个旋转板31的下方挡设有弧形挡板36。另外,两个支撑体32的底部可以设置有一个底座,各弧形挡板36的底部可以与底座相连接。优选地,旋转板311和旋转板312的外壁分别挡设有弧形挡板36。此外,卡槽为U型卡槽且U型卡槽的弧形部分与待测引拔棒5相适配,以便加载机构1向待测引拔棒5施加加载力时减少待测引拔棒5对卡槽的应力集中。
本实施例中,待测引拔棒5可以直接卡接于旋转板31开设的卡槽中,更换待测引拔棒5时操作简单方便,大大地节省更换时间。此外,该结构简单,易于实现。
继续参见图2,锁紧机构35可以包括:套筒351、弹簧352、螺栓353和定位球354。
其中,套筒351穿设于支撑体321且与该支撑体321相连接,套筒351两端均为开口端,套筒351置于支撑体321外侧(如图2所示的左侧)的开口端设置有内螺纹,螺栓353与该螺纹相螺接。具体实施时,套筒351还可以穿设于支撑体322且与该支撑体322相连接,本实施例以套筒351穿设于支撑体321为例进行详细叙述。
弹簧352置于套筒351的内部,弹簧352的一端与螺栓353相连接另一端与定位球354相连接。旋转板311与支撑体321相对的侧面(如图2所示的左侧)开设有弧形球面,定位球354与该弧形球面相配合连接。
具体实施时,定位球354可以与弹簧352接触连接,当然,也可以为本领域技术人员所公知的其他连接方式,例如焊接等,本实施例中对具体连接方式不做任何限定。需要说明的是,为保证每根待测引拔棒5在置于加载机构1的下方时,定位球354均与相对应的弧形球面相配合连接将旋转板311与支撑体321相锁紧。
本实施例中锁紧机构35的工作过程为:当待测引拔棒5置于加载机构1下方时,锁紧机构35通过定位球354与旋转板31开设的一个弧形球面相接触配合连接,锁紧旋转板31和支撑体32。当第一驱动机构34施加转动力时,定位球354在旋转板31的驱动下压缩弹簧352向螺栓353端(如图2所示的左端)移动,使旋转板31和支撑体32相脱离。锁紧机构35长期使用弹簧343的弹性性能降低后,可以通过旋钮螺栓353调节弹簧354的压缩量保证定位球354可以与每个弧形球面相连接。
可以看出,本实施例中提供的锁紧机构3结构紧凑装配简单,易于实现。另外通过螺栓353的调节易于调整锁紧机构3中弹簧353的压缩量,大大增加了锁紧机构3的使用寿命。
参见图3,第一驱动机构34可以包括摇杆341和传动机构342,摇杆341置于温度调节箱2外并通过传动机构342与转动轴33相连接,用于提供转动轴33转动的动力。
具体实施时,传动机构342可以为齿轮传动,当然,传动机构342还可以为本领域技术人员所公知的其他传动方式,例如蜗轮蜗杆传动、链传动等,本实施例中对其不做任何限定;摇杆341还可以为步进电机,可以通过控制器控制步进电机运行状态和转动的角度,而且步进电机每次转动的角度与相邻的圆形穿设孔或卡槽之间的距离相对应,以使每次动作刚好使一根待测引拔棒5置于加载机构1的下方。
本实施例中,摇杆341通过传动机构342驱动转动轴33转动,传动机构342可以更改转动的速度和方向,因此可以减小摇动摇杆341的驱动力,并且该驱动机构34操作简单,易于实现。
参见图1,该装置还可以包括升降机构6。固定机构3通过升降机构6与温度调节箱2相连接,并且升降机构6用于控制固定机构3的高度。传动机构342置于温度调节箱2内,摇杆341穿设于温度调节箱2的穿设通孔与传动机构342可拆卸地相连接。
本实施例中,测试完成后,为防止旋转板31转动时待测引拔棒5与加载机构1发生干涉,通过调节升降机构6的伸缩量控制固定机构3的移动,可以减小加载机构6的移动范围。另外,摇杆341与传动机构342可拆卸分离,不仅可防止固定机构3移动时摇杆341与温度调节箱2相干涉,而且可防止加载机构1向待测引拔棒5施加加载力时摇杆341在自身重力下或非主动力下通过传动机构342带动旋转板31转动。
继续参见图1,加载机构1可以包括第二驱动机构11、加载件12和加载力测量机构13。
其中,加载件12置于固定机构3的上方,第二驱动机构11的驱动端与加载件12相连接,第二驱动机构11可以通过控制加载件12上下移动(相对于图1所示位置而言)以便对待测引拔棒5施加径向加载力。具体实施时,加载件12可以为杆状体且可滑动地穿设于温度调节箱2的顶板,加载件12的加载端置于温度调节箱2内固定机构3的上方,加载件12的另一端与第二驱动机构11相连接。另外,第二驱动机构11还与控制器电连接,可以通过控制器控制第二驱动机构11的运行状态,进而控制加载件12向待测引拔棒所施加的加载力。
加载力测量机构13与加载件12相连接,用于测量向待测引拔棒5施加的压力值。具体实施时,加载力测量机构13可以为压力传感器,当然,加载力测量机构还可以为本领域技术人员所公知的其他测量压力的机构,本实施例对其不做任何限定。需要说明的是,由于待测引拔棒5所承受的压力大小和加载件所施加的加载力大小相同,所以加载力测量机构13测量值同时表示待测引拔棒5所承受的压力值。
可以看出,本实施例中提供的加载机构1操作方便控制精准,可以得到更为精准的数据进而精准地模拟引拔棒整体注射工序中的状态;而且大大提高了测试过程中的自动化程度,使操作过程实现程序化,保证了数据的可靠性。
优选地,第二驱动机构11可以包括:伺服电机111和滚珠丝杆副112。其中,伺服电机111可以通过滚珠丝杆副112与加载件12相连接。
具体实施时,伺服电机111也可以为本领域技术人员所公知的其他电机,例如步进电机等,本实施例对其不做任何限定;另外,滚珠丝杆副112也可以为本领域技术人员所公知的其他传动机构,例如凸轮机构或曲柄连杆机构,本实施例中对其不做任何限定。
本实施例中,伺服电机控制精准运行稳定反应及时,因此控制加载件施加加载力时压力稳定递增而且压力值控制更为精准。另外,滚珠丝杆副精度、刚性和效率较高,而且启动力矩小,可以实现精准的微进给,因此进一步提高了施加加载力精度的控制。
如图1所示,支撑机构4可以包括:工作台41、第一立柱42、第二立柱43和横梁44。其中,第一立柱41和第二立柱42并列设置,并且均与工作台43相连接,横梁44的两端分别与第一立柱41和第二立柱42相连接。加载机构1与横梁44可滑动地相连接,并且加载机构1的加载端可滑动地穿设于温度调节箱2。具体实施时,第一立柱42、第二立柱43和横梁44可以一体成型或焊接而成,当然,也可以为本领域技术人员所公知的其他连接方式,本实施例中对其不做任何限定。另外,工作台41可以为一个箱体,第一立柱42和第二立柱43可以与该箱体的顶板相连接。
温度调节箱2可以置于工作台41的顶部,伺服电机111可以置于该工作台41内,滚珠丝杆副112穿设于该工作台与横梁44相连接,而且滚珠丝杆副112的伸缩端与加载件12相连接,加载件12可滑动地穿设于温度调节箱2。
本实施例中,支撑机构4结构简单,易于实现;而且该支撑机构4结构紧凑节省了大量的占地面积和测试空间。
参见图1至4,现对本实施例中提供的测试装置的工作过程进行详细的说明:
首先,将5根待测引拔棒5卡接于旋转板31的U型卡槽且使其中的一根待测引拔棒5置于加载件的正下方且该待测引拔棒5记为第一待测引拔棒,按照旋转板31转动方向依次计数为第二待测引拔棒5至第五待测引拔棒5,通过控制器调节升降机构6将固定机构2和待测引拔棒5升高至加载位置;然后调节温度调节箱2内的温度至预设温度,再通过控制器控制伺服电机111运行时间和状态,伺服电机111通过滚珠丝杆副112控制加载件12向下移动以向待测引拔棒5施加径向加载力,控制器控制伺服电机111反转,通过滚珠丝杆副112带动加载件12向上移动至加载件12与待测引拔棒5相脱离;此时,第一根待测引拔棒5的测试完成,通过升降机构6控制固定机构3和待测引拔棒5向下移动以使加载件12和待测引拔棒5相分离,摇杆341插设于温度调节箱2的穿设通孔与传动机构342相连接,摇动摇杆341至定位球354与弧形球面相连接发生响声或摇动摇杆时有明显的阻尼力阻止摇动时,说明锁紧机构将置于最外侧的支撑板与相邻的旋转板相锁紧,此时,第二根待测引拔棒5将置于加载件12的下方,停止摇动摇杆341并拆卸摇杆341,重复上述过程直至5根待测引拔棒均已测试完成,通过调节升降机构6控制固定机构3向下移动,换取未测试的待测引拔棒后重复上述测试并且查看已测试的引拔棒是否合格。
综上所述,本实施例中提供的测试装置在引拔棒整体注射工序之前模拟整体注射工序的状态可以预先检测引拔棒在整体注射工序中的受损情况并且筛选出合格品,相比整体注射后检测引拔棒受损情况,该装置大大地提升了整体注射工序后引拔棒的合格率,节省了大量的人力和物力,同时减短了生产周期,提高了生产效率,加快了引拔棒投入使用的时间。另外,该测试装置操作简单方便,易于实现。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。