CN112198040A - 基于交变温度的绝缘子机械弯曲测试装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于交变温度的绝缘子机械弯曲测试装置及方法。该装置包括：箱体，内部空间形成测试空间且用于容置绝缘子；温度调节装置，设置于箱体，用于调节测试空间内的温度；荷载施加装置，设置于箱体，用于对绝缘子施加弯曲荷载和扭转荷载，并检测绝缘子的受力情况；控制装置，与温度调节装置和荷载施加装置电性连接，用于控制温度调节装置按照预设速率和预设温度变化范围调节测试空间内的温度，并在温度调节后，控制荷载施加装置对绝缘子施加荷载，以及根据绝缘子的受力情况确定绝缘子的弯曲应力曲线和扭转应力曲线。本发明能够实现基于交变温度下的绝缘子的弯曲性能和扭转性能的测试，并能提高测试精度和测试效率结构简单，便于实施。

Description

基于交变温度的绝缘子机械弯曲测试装置及方法

技术领域

本发明涉及绝缘子检测技术领域，具体而言，涉及一种基于交变温度的绝缘子机械弯曲测试装置及方法。

背景技术

支柱绝缘子是一种特殊的绝缘控件，能够在架空输电线路中起到重要作用。现有的对于支柱绝缘子的研究主要集中在电气性能变化，但是其弯曲性能和扭转性能的检测装置比较缺乏，并且，无法精准地实现交变温度下弯曲性能和扭转性能的测试，测试效率低。

发明内容

鉴于此，本发明提出了一种基于交变温度的绝缘子机械弯曲测试装置，旨在解决现有技术无法精准地对交变温度下支柱绝缘子的弯曲性能和扭转性能进行测试的问题。本发明还提出了一种基于交变温度的绝缘子机械弯曲测试方法。

一个方面，本发明提出了一种基于交变温度的绝缘子机械弯曲测试装置，该装置包括：箱体，其内部空间形成测试空间且用于容置绝缘子；温度调节装置，设置于箱体，用于调节测试空间内的温度；荷载施加装置，设置于箱体，用于对绝缘子施加弯曲荷载和扭转荷载，并检测绝缘子的受力情况；控制装置，与温度调节装置和荷载施加装置电性连接，用于控制温度调节装置按照预设速率和预设温度变化范围调节测试空间内的温度，并在温度调节后，控制荷载施加装置对绝缘子施加荷载，以及根据绝缘子的受力情况确定绝缘子的弯曲应力曲线和扭转应力曲线。

进一步地，上述基于交变温度的绝缘子机械弯曲测试装置中，温度调节装置包括：壳体，设置于箱体内，并且，壳体开设有气体输入口和气体输出口；送风机构，设置于箱体外且与壳体相连通，以向壳体内输送空气；制冷机构，设置于箱体外且与壳体相连通，制冷机构与控制装置电性连接，用于在控制装置控制下对壳体内的空气制冷；加热机构，设置于壳体内且与控制装置电性连接，用于在控制装置的控制下对壳体内的空气加热；壳体的气体输入口用于将壳体内的空气输送至测试空间；壳体的气体输出口用于回收测试空间内的空气。

进一步地，上述基于交变温度的绝缘子机械弯曲测试装置中，荷载施加装置包括：扭转机构，设置于箱体内且与控制装置电性连接，用于在控制装置的控制下使绝缘子按照预设角度扭转；弯曲机构，设置于箱体且与控制装置电性连接，用于在控制装置的控制下对绝缘子施加弯曲荷载；扭转检测装置，设置于箱体且与控制装置电性连接，用于检测绝缘子所承受扭转荷载时的受力情况并发送给控制装置；弯曲检测装置，设置于箱体且与控制装置电性连接，用于检测绝缘子所承受弯曲荷载时的受力情况并发送给控制装置。

进一步地，上述基于交变温度的绝缘子机械弯曲测试装置中，扭转检测装置包括：均设置于箱体且均与控制装置电性连接的扭转荷载检测装置和角度检测装置；扭转荷载检测装置用于检测绝缘子所承受的扭转荷载；角度检测装置用于检测绝缘子的扭转角度；弯曲检测装置包括：均设置于箱体且均与控制装置电性连接的弯曲荷载检测装置和位移检测装置；弯曲荷载检测装置用于检测绝缘子所承受的弯曲荷载；位移检测装置用于检测绝缘子的位移。

进一步地，上述基于交变温度的绝缘子机械弯曲测试装置中，扭转机构包括：转盘，可转动地设置于箱体内且与绝缘子可拆卸地连接；驱动电机，与转盘和控制装置均连接，用于在控制装置的控制下驱动转盘转动，进而带动绝缘子转动以按照预设角度扭转。

进一步地，上述基于交变温度的绝缘子机械弯曲测试装置中，弯曲机构包括：弯曲头，设置于箱体内且与绝缘子可拆卸地连接；传动组件，与弯曲头相连接且沿箱体的横向可移动地穿设于箱体；驱动机构，与传动组件和控制装置均连接，用于在控制装置的控制下驱动传动组件沿箱体的横向移动，进而通过弯曲头带动绝缘子移动，以对绝缘子施加弯曲荷载。

进一步地，上述基于交变温度的绝缘子机械弯曲测试装置中，传动组件位置可调地设置于箱体，以使弯曲头的位置与绝缘子的位置相对应。

进一步地，上述基于交变温度的绝缘子机械弯曲测试装置中，弯曲机构还包括：电机，设置于箱体外；丝杠，设置于箱体外且与电机的驱动端相连接，丝杠与箱体的纵向相平行；螺母座，螺接于丝杠且与传动组件相连接；电机与控制装置电性连接，用于在控制装置的控制下驱动丝杠转动，进而通过螺母座带动传动组件沿箱体的纵向移动，以使弯曲头的位置与绝缘子的位置相对应。

进一步地，上述基于交变温度的绝缘子机械弯曲测试装置中，绝缘子为至少两个，荷载施加装置为至少两个，各绝缘子与各荷载施加装置一一对应，并且，各荷载施加装置均与控制装置电性连接。

本发明中，通过温度调节装置按照预设速率和预设温度变化范围来调节测试空间内的温度，以提供测试空间内按照预设速率进行预设温度变化的交变温度循环，并在调节好温度后，对绝缘子施加弯曲荷载和扭转荷载，根据绝缘子的受力情况确定绝缘子的弯曲应力曲线和扭转应力曲线，能够实现基于交变温度下的绝缘子的弯曲性能和扭转性能的测试，并能提高测试精度和测试效率，解决了现有技术无法精准地对交变温度下支柱绝缘子的弯曲性能和扭转性能进行测试的问题，结构简单，便于实施。

另一方面，本发明还提出了一种基于交变温度的绝缘子机械弯曲测试方法，该方法包括如下步骤：将绝缘子放置于测试空间内；按照预设速率并以预设温度变化范围调节测试空间内的温度；对绝缘子施加弯曲荷载和扭转荷载；检测绝缘子承受的弯曲荷载、扭转荷载、绝缘子的位移和扭转角度；根据绝缘子承受的弯曲荷载和位移确定绝缘子的弯曲应力曲线，并根据绝缘子承受的扭转荷载和扭转角度确定绝缘子的扭转应力曲线。

由于基于交变温度的绝缘子机械弯曲测试装置具有上述效果，所以基于交变温度的绝缘子机械弯曲测试方法也具有相应的技术效果。

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为本发明实施例提供的基于交变温度的绝缘子机械弯曲测试装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的基于交变温度的绝缘子机械弯曲测试装置的侧视结构示意图；

图3为本发明实施例提供的基于交变温度的绝缘子机械弯曲测试装置的俯视结构示意图；

图4为本发明实施例提供的基于交变温度的绝缘子机械弯曲测试装置的又一侧视结构示意图；

图5为本发明实施例提供的基于交变温度的绝缘子机械弯曲测试方法的流程图。

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。

装置实施例：

参见图1至图4，图中示出了本发明实施例提供的基于交变温度的绝缘子机械弯曲测试装置的优选结构。如图所示，基于交变温度的绝缘子机械弯曲测试装置包括：箱体1、温度调节装置3、荷载施加装置4和控制装置5。其中，箱体1的内部空间形成测试空间2，并且，箱体1的内部用于容置绝缘子6，该绝缘子6可以为支柱绝缘子。具体实施时，绝缘子6可以通过U型螺栓连接于箱体1。

温度调节装置3设置于箱体1，温度调节装置3用于调节测试空间2内的温度。荷载施加装置4设置于箱体1，荷载施加装置4用于对绝缘子6施加弯曲荷载和扭转荷载，并在施加后检测绝缘子6的受力情况。具体地，受力情况包括：绝缘子6所承受的弯曲荷载和扭转荷载、绝缘子6的位移和扭转角度。

控制装置5与温度调节装置3和荷载施加装置4均电性连接，控制装置5用于控制温度调节装置3按照预设速率和预设温度变化范围调节测试空间2内的温度，以实现测试空间2内的温度按照预设速率进行预设温度变化的交变温度循环。在测试空间2的温度调节好之后，控制装置5控制荷载施加装置4对绝缘子6施加弯曲荷载和扭转荷载，并接收荷载施加装置4发送的检测到的绝缘子6的受力情况，并根据绝缘子6的受力情况确定绝缘子6的弯曲应力曲线和扭转应力曲线。具体地，控制装置5根据弯曲荷载和位移确定在不同温度下的弯曲应力曲线，并根据扭转荷载和扭转角度确定在不同温度下的扭转应力曲线。

具体实施时，预设速率为0.7-1.5℃/min，预设温度变化范围为-65℃～100℃。

具体实施时，荷载施加装置4对绝缘子6施加预设荷载，并保载预设时间。其中，预设荷载和预设时间均可以根据实际情况来确定，本实施例对此不做任何限制。

具体实施时，控制装置5可以为单片机、数字信号处理器、专用集成电路ASIC或现场可编程门阵列FPGA，并且，控制装置5包括存储器和计时器，存储器包括一个或多个只读存储器ROM、随机存取存储器RAM、快闪存储器或电子可擦除可编程只读存储器EEPROM。

具体实施时，测试空间2的尺寸可以为3500×6500×3000mm。

可以看出，本实施例中，通过温度调节装置3按照预设速率和预设温度变化范围来调节测试空间2内的温度，以提供测试空间2内按照预设速率进行预设温度变化的交变温度循环，并在调节好温度后，对绝缘子6施加弯曲荷载和扭转荷载，根据绝缘子6的受力情况确定绝缘子6的弯曲应力曲线和扭转应力曲线，能够实现基于交变温度下的绝缘子6的弯曲性能和扭转性能的测试，并能提高测试精度和测试效率，解决了现有技术无法精准地对交变温度下支柱绝缘子的弯曲性能和扭转性能进行测试的问题，结构简单，便于实施。

继续参见图1至图3，上述实施例中，温度调节装置3可以包括：壳体31、送风机构32、制冷机构33和加热机构34。其中，壳体31设置于箱体1的内部，并且，靠近箱体1的一侧设置。送风机构32设置于箱体1的外部，并且，送风机构32与壳体31相连通，送风机构32用于向壳体31内输送空气。具体实施时，送风机构32可以为鼓风机等。

制冷机构33设置于箱体1的外部，并且，制冷机构33与壳体31相连通，制冷机构33与控制装置5电性连接，制冷机构33在控制装置5的控制下对壳体31内的空气进行制冷，以形成冷空气。具体实施时，制冷机构33可以包括：压缩机、冷凝器、节流装置和蒸发器，节流装置包括膨胀阀和毛细管。当然，制冷机构33也可以为其他结构，本实施例对此不做任何限制。

加热机构34设置于壳体31的内部，加热机构34与控制装置5电性连接，加热机构34在控制装置5的控制下对壳体31内的空气进行加热，以形成热空气。具体实施时，加热机构34可以包括：加热器和蒸发器。当然，加热机构34也可以为其他结构，本实施例对此不做任何限制。

壳体31开设有气体输入口和气体输出口，气体输入口用于将壳体31内的空气输送至测试空间2，通过空气的温度来调节测试空间2内的温度。气体输出口用于回收测试空间2内的空气。具体地，壳体31内的空气在制冷机构33或者加热机构34的作用下形成热的气流或者冷的气流，气流从气体输入口输送至测试空间2内且与测试空间2内的空气交换热量，换热后的气流从气体输出口在输送至壳体31内。

具体实施时，气体输入口靠近壳体31的顶部(图2所示的上部)设置，气体输出口靠近壳体31的底部(图2所示的下部)设置，其中，壳体31顶部的位置与箱体1顶部的位置相对应。这样，气流在箱体1内从上往下流动，并再次输送至壳体31内，然后重复上述流动，从而形成循环的气流环路。

具体实施时，壳体31内还可以设置散热风机、支架和盖板等结构。

优选的，温度调节装置3还可以包括：控制器35。其中，控制器35与制冷机构33、加热机构34和控制装置5均电性连接，控制器35在控制装置5的控制下控制制冷机构33和加热机构34调节壳体31内的温度。

可以看出，本实施例中，通过送风机构32向壳体31内输送空气，制冷机构33对壳体31内的空气进行制冷，加热机构34对壳体31内的空气进行加热，进而实现对壳体31内的空气进行调节，以使测试空间2内的温度按照预设速率和预设温度变化范围进行变化，能够模拟绝缘子6在各种工况下的环境，保证了测试的准确度。

继续参见图1至图3，上述各实施例中，荷载施加装置4可以包括：扭转机构41、弯曲机构42、扭转检测装置和弯曲检测装置。其中，扭转机构41设置于箱体1内，并且，扭转机构41与控制装置5电性连接，扭转机构41在控制装置5的控制下使得绝缘子6按照预设角度扭转。弯曲机构42设置于箱体1内，并且，弯曲机构42与控制装置5电性连接，弯曲机构42在控制装置5的控制下对绝缘子6施加弯曲荷载。

扭转检测装置设置于箱体1，并且，扭转检测装置与控制装置5电性连接，扭转检测装置检测绝缘子6所承受扭转荷载时的受力情况，并将受力情况发送给控制装置5。其中，该受力情况包括：绝缘子6所承受的扭转荷载和扭转角度。具体地，扭转检测装置可以包括：扭转荷载检测装置和角度检测装置，扭转荷载检测装置和角度检测装置均设置于箱体1，并且均与控制装置5电性连接。扭转荷载检测装置检测绝缘子6所承受的扭转荷载，角度检测装置检测绝缘子6的扭转角度。

弯曲检测装置设置于箱体1，并且，弯曲检测装置与控制装置5电性连接，弯曲检测装置检测绝缘子6所承受弯曲荷载时的受力情况，并将受力情况发送给控制装置5。其中，该受力情况包括：绝缘子6所承受的弯曲荷载和位移。具体地，弯曲检测装置可以包括：弯曲荷载检测装置和位移检测装置43，弯曲荷载检测装置和位移检测装置43均设置于箱体1，并且均与控制装置5电性连接。弯曲荷载检测装置检测绝缘子6所承受的弯曲荷载，位移检测装置43检测绝缘子6的位移。

具体实施时，扭转荷载检测装置和弯曲荷载检测装置均可以为作用力传感器，更具体为拉力负荷传感器。角度检测装置可以为角度测量装置，位移检测装置43可以为位移传感器。

继续参见图1至图3，扭转机构41可以包括：转盘411和驱动电机。其中，转盘411可转动地设置于箱体1内，并且，转盘411与绝缘子6可拆卸地连接，这样转盘411的转动能带动绝缘子6转动，进而实现扭转不同的角度。

驱动电机与转盘411和控制装置5均连接，驱动电机用于在控制装置5的控制下驱动转盘411转动以施加扭转荷载，进而带动转盘411上的绝缘子6转动，使得绝缘子6按照预设角度扭转。

继续参见图1至图3，弯曲机构42可以包括：弯曲头421、传动组件422和驱动机构。其中，弯曲头421设置于箱体1的内部，并且，弯曲头421与绝缘子6可拆卸地连接。传动组件422与弯曲头421相连接，并且，传动组件422可移动地穿设于箱体1，传动组件422沿箱体1的横向(图3所示的由上至下的方向)移动，即沿箱体1的水平方向移动。

驱动机构与传动组件422和控制装置5均连接，驱动机构用于在控制装置5的控制下驱动传动组件422沿箱体1的横向移动，进而带动弯曲头421沿箱体1的横向移动，进而带动绝缘子6移动，以对绝缘子6施加弯曲荷载。具体地，驱动机构可以为液压驱动机构，在本实施例中，驱动机构为液压油缸结构。传动组件422可以为活塞和活塞杆的结构，也可以为其他结构，本实施例对此不做任何限制。

具体实施时，弯曲头421的位置与绝缘子6的位置相对应，则弯曲头421只需沿箱体1的横向移动，进而对绝缘子6进行推动或者拉动，即弯曲头421沿箱体1的水平方向靠近或者远离绝缘子6，即可实现对绝缘子6施加弯曲荷载。并且，是在绝缘子6扭转一定角度后，驱动机构再对绝缘子6施加弯曲荷载。

具体实施时，弯曲头421的行程为800mm，运行速度为0-500mm/Min。

为了确保弯曲头421的位置与绝缘子6的位置相对应，传动组件422位置可调地设置于箱体1，通过调节传动组件422的位置，进而使得传动组件422与绝缘子6处于同一直线处。

优选的，弯曲机构42还包括：电机、丝杠423和螺母座。其中，电机设置于箱体1的外部，丝杠423设置于箱体1的外部，并且，丝杠423与电机的驱动端相连接，则电机驱动丝杠423转动。丝杠423的长度方向与箱体1的纵向相平行，其中，箱体1的纵向为箱体1的高度方向，即图4所示的由上至下的方向。

螺母座螺接于丝杠423，并且，螺母座与传动组件422相连接。电机与控制装置5电性连接，电机在控制装置5的控制下驱动丝杠423转动，带动螺母座沿丝杠423上下(相对于图4而言)移动，进而带动传动组件422沿箱体1的纵向上下(相对于图4而言)移动，使得传动组件422的位置与绝缘子6的位置相对应，即弯曲头421的位置与绝缘子6的位置相对应。

具体实施时，弯曲机构42还可以设置有导轨424，导轨424设置在箱体1的外部且与箱体1的纵向相平行，则导轨424与丝杠423相平行，螺母座设置于导轨，则螺母座在丝杠423的驱动下沿导轨424上下移动。

可以看出，本实施例中，扭转机构41按照预设角度对绝缘子6进行扭转，在扭转后弯曲机构42对绝缘子6施加弯曲荷载，能模拟绝缘子6的各种工况，便于准确地对绝缘子6进行各种测试，并且，扭转机构41和弯曲机构42的结构简单，便于实施。

上述各实施例中，绝缘子6为至少两个，荷载施加装置4为至少两个，各绝缘子6与各荷载施加装置4一一对应，一个绝缘子6对应一个荷载施加装置4，每个荷载施加装置4均与控制装置5电性连接。具体地，各绝缘子6沿箱体1的横向水平布置。这样，能够同时对至少两个绝缘子6进行测试，提高了测试效率和测试精度。

具体使用时，控制装置5发送温度调节指令发送给控制器35，控制器35控制制冷机构33和/或加热机构34工作，使得测试空间2以预设速率进行预设温度变化范围的交变温度循环。控制装置5发送扭转指令到驱动电机，驱动电机驱动转盘411按照预设角度转动，并在扭转后，控制装置5发送移动指令到电机，电机驱动丝杠423转动，进而通过螺母座和传动组件422带动弯曲头421沿箱体1的纵向移动，直至移动至与绝缘子6的位置相对应。然后，控制装置5发送弯曲指令到驱动机构，驱动机构驱动传动组件422移动，进而带动弯曲头421沿箱体1的横向移动，以对绝缘子6施加弯曲荷载。扭转检测装置检测绝缘子6所承受的扭转荷载，角度检测装置检测绝缘子6的扭转角度，控制装置5根据扭转荷载和扭转角度生成不同温度下的扭转应力曲线。弯曲检测装置检测绝缘子6所承受的弯曲荷载，位移检测装置43检测绝缘子6的位移，控制装置5根据弯曲荷载和位移生成不同温度下的弯曲应力曲线。

具体实施时，测试空间2内可以横向水平布置多个荷载施加装置4和多个绝缘子6。在本实施例中，测试空间2可通视容纳三组盘径500mm以内、结构高度3000mm以内的绝缘子6同时开展测试。在测试时，可以同时对同型号产品施加不同的负荷，也可以是同时对不同型号产品施加不同的负荷。一个工位处设置一个绝缘子6和一个荷载施加装置4，每个工位的转盘411是可以360°无限制双向旋转的，并可以通过程序对扭转角度设定，在试验中自动旋转后自动进行后续试验。壳体31内可以实现-65℃到+100℃稳定的交变温度循环，并且，在箱体1底部的转盘411处填充硅胶密封圈，箱体1侧部处填充石棉毛毡复合密封块，使得测试空间2内的温度均匀、波动地提升。在正常试验条件下(箱体1满载样品)，当户外温度为50℃时，4小时内箱体1能从室温降到﹣60℃；当户外温度﹣10℃时，4小时内箱体1能从﹣60℃升到80℃。温度交变期间，箱体1内各点温度应一致。每个工位的负荷是可以单独调整互不影响互不干扰，最大施加负荷50kN，并具有保载功能。例如：一号工位25kN加载负荷，保载24小时后旋转90°，进行35kN保载24小时，再旋转90°进行40kN保载24小时，最后再旋转90°进行45kN保载。二号工位和三号工位亦可如此设置，每个工位、每个阶段的保载力值、保载时间、扭转角度均可自主设定，即具备自动和手动两种控制方式，自动控制时包含标准和非标准两种试验程序。在标准试验程序下能根据不同产品型号设定、固化控制参数；在非标准试验程序下力、温度、时间及其变化速率可任意设定。

具体实施时，该装置内还可以设置有保护单元和报警单元，若绝缘子6突然断裂，保护单元控制对应工位的荷载施加装置4自动停止，避免瞬间冲击力损伤箱体1和相关机构。并且，在绝缘子6断裂后报警单元自动报警，并将报警信息发送给控制装置5，控制装置5根据报警信息获取哪个工位报警，而其他工位不受干扰继续测试。

具体实施时，控制装置5具有记忆单元，在测试过程中若突然断电，记忆单元具有记忆功能，来电后可继续原测试过程，无需重新开始测试，原测试数据实时保存，不会丢失。

具体实施时，该装置内还可以设置有保险单元，保险单元具备抗瞬态冲击电压功能，所有控制线路、传感器线路全部采用屏蔽信号线，所有元器件均可靠的接地，并对传感器、控制器等元器件的供电电源部分进行整流滤波。

具体实施时，该装置还具备测试力过载保护、过流过压保护、温度异常保护、测试结束自动停机保护等常规保护功能。

具体实施时，控制装置5设有报表统计功能，可以将多个工位的测试结果放入一个报表中综合对比，也可以分散成三个独立的报表进行研判，并且，测试过程支持回放功能，可以重现某个测试项目中任何一个工位的负荷、温度、位移、扭转角度中的任何一个或者几个。

具体实施时，该装置可以设置有显示单元，该显示单元可以为触摸屏。

具体实施时，在制冷机构33制冷和/或加热机构34加热前，先将绝缘子6的温度升高至高于测试空间2内的空气温度，以避免绝缘子6凝露。

综上所述，本实施例中，通过温度调节装置3提供测试空间2内按照预设速率进行预设温度变化的交变温度循环，并在调节好温度后，对绝缘子6施加弯曲荷载和扭转荷载，根据绝缘子6的受力情况确定绝缘子6的弯曲应力曲线和扭转应力曲线，能够实现基于交变温度下的绝缘子6的弯曲性能和扭转性能的测试，并能提高测试精度和测试效率，结构简单，便于实施。

方法实施例：

本实施例还提出了一种基于交变温度的绝缘子机械弯曲测试方法。参见图5，基于交变温度的绝缘子机械弯曲测试方法包括如下步骤：

放置步骤S1，将绝缘子放置于测试空间内。

具体地，将绝缘子放置于基于交变温度的绝缘子机械弯曲测试装置的测试空间2内。其中，基于交变温度的绝缘子机械弯曲测试装置的具体实施过程参见上述说明即可，本实施例在此不再赘述。

调节步骤S2，按照预设速率并以预设温度变化范围调节测试空间内的温度。

具体地，通过温度调节装置3对测试空间2内的温度进行调节，具体实施时，预设速率和预设温度变化范围均可以根据实际情况来确定，本实施例对此不做任何限制。

施力步骤S3，对绝缘子施加弯曲荷载和扭转荷载。

具体地，通过荷载施加装置4对绝缘子6施加弯曲荷载和扭转荷载。

检测步骤S4，检测绝缘子承受的弯曲荷载、扭转荷载、绝缘子的位移和扭转角度。

具体地，通过扭转检测装置检测绝缘子6所承受的扭转荷载，角度检测装置检测绝缘子6的扭转角度。弯曲检测装置检测绝缘子6所承受的弯曲荷载，位移检测装置43检测绝缘子6的位移。

确定步骤S5，根据绝缘子承受的弯曲荷载和位移确定绝缘子的弯曲应力曲线，并根据绝缘子承受的扭转荷载和扭转角度确定绝缘子的扭转应力曲线。

上述各步骤中所涉及到的温度调节装置3、机械施力装置4和控制装置5的结构均可以参照上述装置实施例的说明即可，本实施例在此不再赘述。

优选的，绝缘子为至少两个，对每个绝缘子均重复施力步骤S3、检测步骤S4和确定步骤S5。

由于基于交变温度的绝缘子机械弯曲测试装置具有上述效果，所以基于交变温度的绝缘子机械弯曲测试方法也具有相应的技术效果。

需要说明的是，本发明中的基于交变温度的绝缘子机械弯曲测试装置及方法的原理相同，相关之处可以相互参照。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述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，还需要说明的是，在本发明的描述中，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。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

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。

Claims (10)

1.一种基于交变温度的绝缘子机械弯曲测试装置，其特征在于，包括：

箱体(1)，其内部空间形成测试空间(2)且用于容置绝缘子；

温度调节装置(3)，设置于所述箱体(1)，用于调节所述测试空间(2)内的温度；

荷载施加装置(4)，设置于所述箱体(1)，用于对所述绝缘子施加弯曲荷载和扭转荷载，并检测所述绝缘子的受力情况；

控制装置(5)，与所述温度调节装置(3)和所述荷载施加装置(4)电性连接，用于控制所述温度调节装置(3)按照预设速率和预设温度变化范围调节所述测试空间(2)内的温度，并在温度调节后，控制所述荷载施加装置对所述绝缘子施加荷载，以及根据所述绝缘子的受力情况确定所述绝缘子的弯曲应力曲线和扭转应力曲线。

2.根据权利要求1所述的基于交变温度的绝缘子机械弯曲测试装置，其特征在于，所述温度调节装置(3)包括：

壳体(31)，设置于所述箱体(1)内，并且，所述壳体(31)开设有气体输入口和气体输出口；

送风机构(32)，设置于所述箱体(1)外且与所述壳体(31)相连通，以向所述壳体(31)内输送空气；

制冷机构(33)，设置于所述箱体(1)外且与所述壳体(31)相连通，所述制冷机构(33)与所述控制装置(5)电性连接，用于在所述控制装置(5)的控制下对所述壳体(31)内的空气制冷；

加热机构(34)，设置于所述壳体(31)内且与所述控制装置(5)电性连接，用于在所述控制装置(5)的控制下对所述壳体(31)内的空气加热；

所述壳体(31)的气体输入口用于将所述壳体(31)内的空气输送至所述测试空间(2)；所述壳体(31)的气体输出口用于回收所述测试空间(2)内的空气。

3.根据权利要求1所述的基于交变温度的绝缘子机械弯曲测试装置，其特征在于，所述荷载施加装置(4)包括：

扭转机构(41)，设置于所述箱体(1)内且与所述控制装置(5)电性连接，用于在所述控制装置(5)的控制下使所述绝缘子按照预设角度扭转；

弯曲机构(42)，设置于所述箱体(1)且与所述控制装置(5)电性连接，用于在所述控制装置(5)的控制下对所述绝缘子施加弯曲荷载；

扭转检测装置，设置于所述箱体(1)且与所述控制装置(5)电性连接，用于检测所述绝缘子所承受扭转荷载时的受力情况并发送给所述控制装置(5)；

弯曲检测装置，设置于所述箱体(1)且与所述控制装置(5)电性连接，用于检测所述绝缘子所承受弯曲荷载时的受力情况并发送给所述控制装置(5)。

4.根据权利要求3所述的基于交变温度的绝缘子机械弯曲测试装置，其特征在于，

所述扭转检测装置包括：均设置于所述箱体(1)且均与所述控制装置(5)电性连接的扭转荷载检测装置和角度检测装置；所述扭转荷载检测装置用于检测所述绝缘子所承受的扭转荷载；所述角度检测装置用于检测所述绝缘子的扭转角度；

所述弯曲检测装置包括：均设置于所述箱体(1)且均与所述控制装置(5)电性连接的弯曲荷载检测装置和位移检测装置(43)；所述弯曲荷载检测装置用于检测所述绝缘子所承受的弯曲荷载；所述位移检测装置(43)用于检测所述绝缘子的位移。

5.根据权利要求3所述的基于交变温度的绝缘子机械弯曲测试装置，其特征在于，所述扭转机构(41)包括：

转盘(411)，可转动地设置于所述箱体(1)内且与所述绝缘子可拆卸地连接；

驱动电机，与所述转盘(411)和所述控制装置(5)均连接，用于在所述控制装置(5)的控制下驱动所述转盘(411)转动，进而带动所述绝缘子转动以按照预设角度扭转。

6.根据权利要求3所述的基于交变温度的绝缘子机械弯曲测试装置，其特征在于，所述弯曲机构(42)包括：

弯曲头(421)，设置于所述箱体(1)内且与所述绝缘子可拆卸地连接；

传动组件(422)，与所述弯曲头(421)相连接且沿所述箱体(1)的横向可移动地穿设于所述箱体(1)；

驱动机构，与所述传动组件(422)和控制装置(5)均连接，用于在所述控制装置(5)的控制下驱动所述传动组件(422)沿所述箱体(1)的横向移动，进而通过所述弯曲头(421)带动所述绝缘子移动，以对所述绝缘子施加弯曲荷载。

7.根据权利要求6所述的基于交变温度的绝缘子机械弯曲测试装置，其特征在于，

所述传动组件(422)位置可调地设置于所述箱体(1)，以使所述弯曲头的位置与所述绝缘子的位置相对应。

8.根据权利要求7所述的基于交变温度的绝缘子机械弯曲测试装置，其特征在于，所述弯曲机构(42)还包括：

电机，设置于所述箱体(1)外；

丝杠(423)，设置于所述箱体(1)外且与所述电机的驱动端相连接，所述丝杠(423)与所述箱体(1)的纵向相平行；

螺母座，螺接于所述丝杠(423)且与所述传动组件(422)相连接；

所述电机与所述控制装置(5)电性连接，用于在所述控制装置(5)的控制下驱动所述丝杠(423)转动，进而通过所述螺母座带动所述传动组件(422)沿所述箱体(1)的纵向移动，以使所述弯曲头(421)的位置与所述绝缘子的位置相对应。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的基于交变温度的绝缘子机械弯曲测试装置，其特征在于，所述绝缘子为至少两个，所述荷载施加装置(4)为至少两个，各所述绝缘子与各所述荷载施加装置(4)一一对应，并且，各所述荷载施加装置(4)均与所述控制装置(5)电性连接。

10.一种基于交变温度的绝缘子机械弯曲测试方法，其特征在于，包括如下步骤：

将绝缘子放置于测试空间内；

按照预设速率并以预设温度变化范围调节所述测试空间内的温度；

对所述绝缘子施加弯曲荷载和扭转荷载；

检测所述绝缘子承受的弯曲荷载、扭转荷载、所述绝缘子的位移和扭转角度；

根据所述绝缘子承受的弯曲荷载和位移确定所述绝缘子的弯曲应力曲线，并根据所述绝缘子承受的扭转荷载和扭转角度确定所述绝缘子的扭转应力曲线。

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