CN111337338A - 用于反复收放卷绕光电缆的疲劳试验装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于反复收放卷绕光电缆的疲劳试验装置，包括：驱动机构，包括由第一旋转驱动装置驱动旋转的驱动轮；加载机构，包括与直线驱动装置相连接的试验轮，直线驱动装置带动试验轮运动，并施加加载力；包角机构，设置在驱动机构和加载机构之间，包括高度可调节地安装在支座上的导向轮，导向轮的高度不小于驱动轮和/或试验轮的高度；控制***，与第一旋转驱动装置和直线驱动装置电性连接；驱动机构、包角机构和加载机构依次安装在机架上。本发明的有益之处在于，可以高效、方便、便捷地模拟被卷绕在卷筒上的光电缆在实际工作拉力作用下的反复收放过程，有助于观察试验后光电缆所表现的状态，综合评估光电缆的耐疲劳作用能力。

Description

用于反复收放卷绕光电缆的疲劳试验装置

技术领域

本发明涉及一种电线电缆检测设备，尤其涉及一种用于反复收放卷绕光电缆的疲劳试验装置。

背景技术

对于很多类型的光电缆，其应用工作环境比较特殊、苛刻，主要是被安装并卷绕在绞车的卷筒上，随着卷筒的转动承受一定的拉力，并进行反复收放的卷绕运动。在长时间的工作后，光电缆有可能会产生疲劳，进而发生结构变化、性能退化等问题，对***工程造成损害。为此，需要设计一套可以高效、准确、便捷地进行光电缆疲劳试验的装置，满足各项试验要求，确保直观及时地了解光电缆的性能变化。

发明内容

针对上述缺陷，本发明的目的是提供一种用于反复收放卷绕光电缆的疲劳试验装置。

本发明提供了一种用于反复收放卷绕光电缆的疲劳试验装置，包括：驱动机构，包括由第一旋转驱动装置驱动旋转的驱动轮；加载机构，包括与直线驱动装置相连接的试验轮，所述直线驱动装置带动所述试验轮运动，并施加加载力；包角机构，设置在所述驱动机构和加载机构之间，包括高度可调节地安装在支座上的导向轮，所述导向轮的高度不小于所述驱动轮和/或试验轮的高度；控制***，与所述第一旋转驱动装置和直线驱动装置电性连接；所述驱动机构、包角机构和加载机构依次安装在机架上。

优选地，所述直线驱动装置为滚珠丝杠。

优选地，所述滚珠丝杠的螺杆与第二旋转驱动装置通过齿轮传动连接，所述滚珠丝杠的活动螺母与试验轮相连接。

优选地，所述螺杆的一端通过固定支架与所述机架固定连接。

优选地，所述活动螺母上固定连接有移动横梁，所述试验轮通过连接支架与加载横梁固定连接，所述移动横梁和加载横梁之间通过连接杆相连接。

优选地，所述机架的两侧设有导轨，所述移动横梁和加载横梁分别与所述导轨滑动连接。

优选地，所述机架内侧还设有与所述试验轮相配合的滑轨。

优选地，所述驱动轮上还安装有限位开关和计数器。

优选地，所述包角机构还包括安装轴，所述安装轴上沿左右方向设有多个安装位，所述导向轮可拆卸连接在所述安装位中。

优选地，所述支座上沿上下方向设有多个固定位，所述安装轴可拆卸连接在所述固定位中。

本发明的有益之处在于：

第一，为了模拟被卷绕在卷筒上的光电缆在实际工作拉力作用下的反复收放过程，在模拟实际工况下进行一定次数的反复收放试验，有助于观察试验后光电缆所表现的状态，综合评估光电缆的耐疲劳作用能力；

第二，可以配备多种试验轮，更换快捷、简便，可满足多种外径的光电缆的试验要求；

第三，试验机可提供最大加载力200kN，可满足现今绝大多数反复收放卷绕工作环境中光电缆所受的试验拉力要求；

第四，该设备还可进行拉伸试验、过滑轮试验、压扁试验等多种机械试验；

第五，该设备的试验线速度可调，采用最大线速度可实现快速高效的试验要求；

第六，该设备可实现对光电缆性能的实时性能监测，直观及时地了解光电缆的性能变化。

附图说明

图1是本发明疲劳试验装置的主视图；

图2是本发明疲劳试验装置的俯视图；

图3是图2中A-A处的示意图；

图4是本发明疲劳试验装置的立体图；

图5是本发明疲劳试验装置的工作状态示意图。

元件标号说明：

1 驱动轮

11 第一旋转驱动装置

2 导向轮

21 支座

22 固定位

23 安装轴

24 连接块

25 安装位

3 试验轮

31 绳槽

32 连接支架

33 滑轨

4 螺杆

41 活动螺母

42 固定支架

43 第二旋转驱动装置

44 主动轮

45 从动轮

51 移动横梁

52 加载横梁

53 导轨

54 连接杆

6 机架

61 支撑腿

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。这些实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

图1所示为本发明疲劳试验装置的主视图，在以下的描述中，以图1中的附图作为方向的参考基础，沿视图纸面向上为上方向，沿视图纸面向下为下方向，沿视图纸面朝右为后方向，沿视图纸面朝左为前方向，垂直于纸面朝外为左方向，垂直于纸面朝内为右方向。

如图1和图2所示，本发明提供了一种用于反复收放卷绕光电缆的疲劳试验装置，该装置包括驱动机构、加载机构、包角机构和控制***，驱动机构、包角机构和加载机构由前向后依次安装在机架6上，机架6的底部设有多个支撑腿61。其中，驱动机构包括由第一旋转驱动装置11驱动旋转的驱动轮1，第一旋转驱动装置11具体地为伺服电机减速机组，通过联轴器与驱动轮1相连接，并在控制***的控制下，控制驱动轮1以一定频率反复旋转。驱动轮1上还安装有限位开关和计数器，用来采集光电缆的断裂信号和记录试验次数。

如图2和图4所示，加载机构包括与直线驱动装置相连接的试验轮3，直线驱动装置带动试验轮3向后方运动，从而对试验轮3施加加载力。在具体实施中，直线驱动装置为滚珠丝杠，滚珠丝杠拥有运行平稳，往复运动重复精度高等特点。其中，滚珠丝杠的螺杆4与第二旋转驱动装置43通过齿轮传动连接，第二旋转驱动装置43为安装在滚珠丝杠下方的伺服电机减速机组，输出端固定连接有主动轮44，螺杆4的后端固定连接有从动轮45，主动轮44和从动轮45之间传动连接，螺杆4的前端则通过固定支架42与机架6固定连接，使得滚珠丝杠的安装稳定牢固。滚珠丝杠的活动螺母41套设在螺杆4上，并与试验轮3相连接，当第二旋转驱动装置43驱动螺杆4旋转，活动螺母41做直线运动时，活动螺母41即对试验轮3施加了一个向后的加载力，达到试验目的。具体地，活动螺母41上固定连接有移动横梁51，试验轮3通过连接支架32与加载横梁52固定连接，移动横梁51和加载横梁52的两端分别与机架6的上表面相接触，两者之间通过两根连接杆54相连接。为了进一步保证加载力始终保持在同一轴线上，机架6上表面的两侧设有导轨53，移动横梁51和加载横梁52分别与导轨53滑动连接。除此之外，机架6内侧还设有与试验轮3相配合的滑轨33，确保移动横梁51和加载横梁52带动试验轮3沿着同一方向运动。控制***与第二旋转驱动装置43电性连接，通过自动调节，保持加载力恒定不变，加载力的最大值为200kN。此外还可以通过采用计算机位移闭环、力闭环控制，实现恒定位移控制和恒定力控制。试验轮3上的绳槽31的数量可以根据需要进行调整。

如图1、图3和图4所示，包角机构设置在驱动机构和加载机构之间，包括高度可调节地安装在支座21上的导向轮2，从而满足试验光电缆以一定包角进行试验的需求。具体地，包角机构包括两端设置有连接块24的安装轴23，安装轴23上沿左右方向设有多个安装位25，导向轮2可拆卸连接在安装位25中。支座21上沿上下方向设有多个固定位22，相邻两个固定位22之间的具体间距为200mm，安装轴23两端的连接块24与固定位22之间可拆卸连接。即通过设置多个安装位25和固定位22，满足导向轮2在上下左右方向上的不同安装位置需求，便于更换不同轮径的导向轮2。

如图5所示，本发明的疲劳试验装置以完成单段疲劳试验为基础，工作方法如下：

试验方式A：仅在驱动轮1和试验轮3上绕设光电缆7，驱动轮1和试验轮3位于同一高度，控制驱动轮1以一定频率正反转，并控制直线驱动装置对试验轮3施加一定加载力，完成对光电缆7的疲劳试验；

试验方式B：在驱动轮1和试验轮3上绕设光电缆7，光电缆7在途中经过导向轮2，将导向轮2的高度设置为大于驱动轮1和/或试验轮3的高度，驱动轮1和试验轮3位于同一高度，因此光电缆7具有一定包角，此时控制驱动轮1以一定频率正反转，并控制直线驱动装置对试验轮3施加一定加载力，完成对具有包角的光电缆7的疲劳试验。

试验用的驱动轮1与试验轮3采用材料QT600调制HB260-280处理，绳槽31表面粗糙度为1.6-3.2。

综上所述，本发明的有益之处在于：

第一，为了模拟被卷绕在卷筒上的光电缆在实际工作拉力作用下的反复收放过程，在模拟实际工况下进行一定次数的反复收放试验，有助于观察试验后光电缆所表现的状态，综合评估光电缆的耐疲劳作用能力；

第二，可以配备多种试验轮，更换快捷、简便，可满足多种外径的光电缆的试验要求；

第三，试验机可提供最大加载力200kN，可满足现今绝大多数反复收放卷绕工作环境中光电缆所受的试验拉力要求；

第四，该设备还可进行拉伸试验、过滑轮试验、压扁试验等多种机械试验；

第五，该设备的试验线速度可调，采用最大线速度可实现快速高效的试验要求；

第六，该设备可实现对光电缆性能的实时性能监测，直观及时地了解光电缆的性能变化。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于反复收放卷绕光电缆的疲劳试验装置，其特征在于，包括：

驱动机构，包括由第一旋转驱动装置(11)驱动旋转的驱动轮(1)；

加载机构，包括与直线驱动装置相连接的试验轮(3)，所述直线驱动装置带动所述试验轮(3)运动，并施加加载力；

包角机构，设置在所述驱动机构和加载机构之间，包括高度可调节地安装在支座(21)上的导向轮(2)，所述导向轮(2)的高度不小于所述驱动轮(1)和/或试验轮(3)的高度；

控制***，与所述第一旋转驱动装置(11)和直线驱动装置电性连接；

所述驱动机构、包角机构和加载机构依次安装在机架(6)上。

2.根据权利要求1所述的疲劳试验装置，其特征在于，所述直线驱动装置为滚珠丝杠。

3.根据权利要求2所述的疲劳试验装置，其特征在于，所述滚珠丝杠的螺杆(4)与第二旋转驱动装置(43)通过齿轮传动连接，所述滚珠丝杠的活动螺母(41)与试验轮(3)相连接。

4.根据权利要求3所述的疲劳试验装置，其特征在于，所述螺杆(4)的一端通过固定支架(42)与所述机架(6)固定连接。

5.根据权利要求3所述的疲劳试验装置，其特征在于，所述活动螺母(41)上固定连接有移动横梁(51)，所述试验轮(3)通过连接支架(32)与加载横梁(52)固定连接，所述移动横梁(51)和加载横梁(52)之间通过连接杆(54)相连接。

6.根据权利要求5所述的疲劳试验装置，其特征在于，所述机架(6)的两侧设有导轨(53)，所述移动横梁(51)和加载横梁(52)分别与所述导轨(53)滑动连接。

7.根据权利要求3所述的疲劳试验装置，其特征在于，所述机架(6)内侧还设有与所述试验轮(3)相配合的滑轨(33)。

8.根据权利要求1所述的疲劳试验装置，其特征在于，所述驱动轮(1)上还安装有限位开关和计数器。

9.根据权利要求1所述的疲劳试验装置，其特征在于，所述包角机构还包括安装轴(23)，所述安装轴(23)上沿左右方向设有多个安装位(25)，所述导向轮(2)可拆卸连接在所述安装位(25)中。

10.根据权利要求9所述的疲劳试验装置，其特征在于，所述支座(21)上沿上下方向设有多个固定位(22)，所述安装轴(23)可拆卸连接在所述固定位(22)中。

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