CN112666015A - 一种用于高压电缆疲劳测试的全自动测试装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于高压电缆疲劳测试的全自动测试装置，包括调节地脚、万向轮、底座组成、手动调节机构、X和Y向运动平台、防护罩、橡胶滑轨、智能控制***及高压电缆；底座组成包含两个对称部分A和B，调节地脚及万向轮安装在底座组成的下方，X和Y向运动平台及橡胶滑轨对称安装在底座组成A和B部分的上方，防护罩将X向和Y向运动平台、手动调节机构及高压电缆包围在内后与底座组成连接。该高压电缆疲劳测试方法科学合理，通用性广，能够模拟动车组多种真实应用工况，可信度高；高压电缆全自动测试装置结构原理简单，同步性好，稳定性和可靠性高，人机交互界面友好，操作方便，实用性强。

Description

一种用于高压电缆疲劳测试的全自动测试装置

技术领域

本发明涉及一种高压电缆可靠性研究及全寿命周期预测评估技术，尤其涉及一种用于高压电缆疲劳测试的全自动测试装置。

背景技术

高压电缆总成产品是轨道交通装备网侧高压电器的主要组成部分，是25kV高压主电路中高压部件的连接元件，高压电缆的可靠性影响机车车辆的行车安全。

应用于机车车辆的高压电缆产品可靠性研究上，需尤其考虑动态环境因素，特别是连接车厢之间的高压跳线电缆，在动车组上，高压跳线电缆以螺旋电缆为主，随着复兴号的大批量运用，采用L形连接器的跳线电缆应用较多，由于跟随动车组过弯道时存在相对运动，因此对高压电缆的疲劳可靠性提出较高要求。

目前，对于采用L形连接器的高压跳线电缆的检修周期及可靠性研究数据较少，对模拟列车过弯道时高压电缆反复弯曲后的电气寿命研究更少，对于高压跳线电缆的检修内容及全寿命周期管理更多是依据应用数据的积累。

综上所述，有必要研制一种模拟列车过弯道的用于高压电缆疲劳测试的全自动测试装置，对高压跳线电缆进行深入研究，掌握列车运行里程与高压跳线电缆电气性能的对应规律，为动车组检修周期优化和可靠性提升提供技术支撑。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于高压电缆疲劳测试的全自动测试装置，测试方法科学合理，通用性广，能够模拟动车组多种真实应用工况，可信度高；该全自动测试装置结构原理简单，同步性好，稳定性和可靠性高，人机交互界面友好，操作方便，实用性强。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明的用于高压电缆疲劳测试的全自动测试装置，包括调节地脚、万向轮、底座组成、手动调节机构、X和Y向运动平台、防护罩、橡胶滑轨、智能控制***及高压电缆；

所述底座组成包含两个对称部分A和B，所述调节地脚及所述万向轮安装在所述底座组成的下方，所述X和Y向运动平台及所述橡胶滑轨对称安装在所述底座组成A和B部分的上方，所述X向和Y向运动平台上设置有所述手动调节机构，所述高压电缆固定在所述手动调节机构上的同时能够沿所述橡胶滑轨滑动，所述智能控制***集成后固定在所述底座组成上，所述防护罩将所述X向和Y向运动平台、所述手动调节机构及所述高压电缆包围在内后与所述底座组成连接。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明实施例提供的用于高压电缆疲劳测试的全自动测试装置，测试方法科学合理，通过智能控制***单独控制对称安装在底座组成A和B部分上的X向和Y向平台，能够模拟动车组两节车厢的真实连接状态及高压电缆的真实应多种用工况，通用性广，可信度高；全自动测试装置结构原理简单，对称的X向和Y向平台运动控制同步性好，稳定性和可靠性高，人机交互界面友好，自动化程度高，操作方便，实用性强，对于高压电缆的寿命研究具有重要意义。

附图说明

图1为本发明实施例的用于高压电缆疲劳测试的全自动测试装置的结构主视图；

图2为本发明实施例的用于高压电缆疲劳测试的全自动测试装置的结构俯视图；

图3为本发明实施例的用于高压电缆疲劳测试的全自动测试装置的智能控制原理示意图；

图4为本发明实施例的用于高压电缆疲劳测试的全自动测试装置的控制逻辑原理图；

图5为本发明实施例的用于高压电缆疲劳测试的全自动测试装置的人机交互界面示意图；

图中：

1.调节地脚，2.万向轮，3.底座组成，4.手动调节机构，5.X和Y向运动平台，6.防护罩，7.橡胶滑轨，8.智能控制***，9.高压电缆。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

另需要说明的是本文中所提到的描述方位的“上”、“下”除特殊说明均不特指该方位，只是为了描述方便，所述产品的放置方向不同其描述也不尽相同。本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下可理解的方位，都属于本发明的保护范围。

本发明实施例中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

本发明的用于高压电缆疲劳测试的全自动测试装置，其较佳的具体实施方式是：

包括调节地脚、万向轮、底座组成、手动调节机构、X和Y向运动平台、防护罩、橡胶滑轨、智能控制***及高压电缆；

所述底座组成包含两个对称部分A和B，所述调节地脚及所述万向轮安装在所述底座组成的下方，所述X和Y向运动平台及所述橡胶滑轨对称安装在所述底座组成A和B部分的上方，所述X向和Y向运动平台上设置有所述手动调节机构，所述高压电缆固定在所述手动调节机构上的同时能够沿所述橡胶滑轨滑动，所述智能控制***集成后固定在所述底座组成上，所述防护罩将所述X向和Y向运动平台、所述手动调节机构及所述高压电缆包围在内后与所述底座组成连接；

所述智能控制***能够控制所述X向和Y向运动平台带动所述高压电缆进行任意设定轨迹的疲劳运动；

所述X向和Y向运动平台至少由四个驱动装置单独控制，所述高压电缆固定点均有至少四个方向自由度；

所述手动调节机构能够调节所述高压电缆的固定点位置及原始间距；

所述智能控制***为标准工业控制计算机与运动控制卡配套或为PLC与变频器配套的可扩展控制***，能够全自动控制所述高压电缆的疲劳测试运动，并实时显示和存储位置状态及运动轨迹信息；

所述底座组成包含A和B两部分，可为一体式结构也可为分体式组合结构，且所述底座组成的A和B部分上分别设置有所述橡胶滑轨；

所述X向和Y向运动平台的各自由度上均设计有保护开关，且整体置于所述防护罩的内部。

本发明中：

所述智能控制***能够控制所述X向和Y向运动平台带动所述高压电缆进行任意设定轨迹的疲劳运动，对称布置的所述X向和Y向运动平台单独配置速度及位移等参数，能够模拟动车组两节车厢的真实连接状态及高压电缆的真实应多种用工况；

所述X向和Y向运动平台至少由四个驱动装置单独控制，所述高压电缆固定点均有至少四个方向自由度，保证能够对动车组经过弯道时对应所述高压电缆的多种弯曲变形工况进行疲劳特性研究；

所述手动调节机构能够调节所述高压电缆的固定点位置及原始间距，能够模拟多种车型或同一车型多个车厢连接处的不同位置工况；

所述智能控制***为标准工业控制计算机与运动控制卡配套或为PLC与变频器配套的可扩展控制***，能够全自动控制所述高压电缆的疲劳测试运动，并实时显示和存储位置状态及运动轨迹信息，同时监测运行状态，出现异常或设定周期完成时自动停机；

所述底座组成包含A和B两部分，可为一体式结构也可为分体式组合结构，且所述底座组成的A和B部分上分别设置有所述橡胶滑轨，与所述高压电缆上的橡胶滚轮配合，所述橡胶滑轨的长度和宽度取决于所述高压电缆的最大弯曲变形程度；

所述X向和Y向运动平台的各自由度上均设计有保护开关，且整体置于所述防护罩的内部，保证测试运行的安全性。

具体实施例：

如图1-5所示，本发明的用于高压电缆疲劳测试的全自动测试装置，包括调节地脚1、万向轮2、底座组成3、手动调节机构4、X和Y向运动平台5、防护罩6、橡胶滑轨7、智能控制***8及高压电缆9，X向和Y向运动平台5的各自由度方向上均设置有行程开关，智能控制***8包含自动控制***和人机交互显示***，高压电缆9上设置有两个橡胶滚轮。其中，底座组成3包含两个对称部分A和B，调节地脚1及万向轮2安装在底座组成3的下方，X和Y向运动平台5及橡胶滑轨7对称安装在底座组成3的A和B部分上方，X向和Y向运动平台5上设置有手动调节机构4，高压电缆9固定在手动调节机构4上的同时能够沿橡胶滑轨7滑动，智能控制***8集成后固定在底座组成3上，防护罩6将X向和Y向运动平台5、手动调节机构4及高压电缆9包围在内后与底座组成3连接。在本实施例中，高压电缆9的结构形式是标准动车组平台的高压跳线电缆，CRH系列的高压螺旋线电缆等线束类产品同样适用。

智能控制***8能够控制X向和Y向运动平台5带动高压电缆9进行任意设定轨迹的疲劳运动，对称布置的X向和Y向运动平台5单独配置速度及位移等参数，能够模拟动车组两节车厢的真实连接状态及高压电缆的真实应多种用工况。在本实施例中，X向和Y向运动平台5的最大运行速度为5s/周期，X向位移行程为±0.25m，Y向位移行程为±0.5m。

X向和Y向运动平台5至少由四个驱动装置单独控制，高压电缆9固定点均有至少四个方向自由度，保证能够对动车组经过弯道时对应高压电缆9的多种弯曲变形工况进行疲劳特性研究。在本实施例中，X向和Y向运动平台5由四个伺服电机单独控制，高压电缆9的两个固定点均有沿X向和Y向的四个自由度。

手动调节机构4能够调节高压电缆9的固定点位置及原始间距，能够模拟多种车型或同一车型多个车厢连接处的不同位置工况。本实施例中，高压电缆9固定点原始间距的可调整范围是1-2.5m。

智能控制***8为标准工业控制计算机与运动控制卡配套或为PLC与变频器配套的可扩展控制***，能够全自动控制高压电缆9的疲劳测试运动，并实时显示和存储位置状态及运动轨迹信息，同时监测运行状态，出现异常或设定周期完成时自动停机。本实施例中，智能控制***8为PLC与变频器配套的模式，具备远程控制功能，人机交互界面为可触摸的操作方式。

底座组成3包含A和B两部分，可为一体式结构也可为分体式组合结构，且底座组成3的A和B部分上分别设置有橡胶滑轨7，与高压电缆9上的橡胶滚轮配合，橡胶滑轨7的长度和宽度取决于高压电缆9的最大弯曲变形程度。在本实施例中，底座组成3为一体式结构，A和B部分的间距与标准动车组两节车厢的距离相同，为0.65m，橡胶滑轨7的长度为0.8m，宽度为0.15m。

X向和Y向运动平台5的各自由度上均设计有保护开关，且整体置于防护罩6的内部，保证测试运行的安全性。在本实施例中，保护开关为行程接近开关，当任意自由度方向超出配置位移参数时，智能控制***8发出断电停机指令。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种用于高压电缆疲劳测试的全自动测试装置，其特征在于，包括调节地脚、万向轮、底座组成、手动调节机构、X和Y向运动平台、防护罩、橡胶滑轨、智能控制***及高压电缆；

所述底座组成包含两个对称部分A和B，所述调节地脚及所述万向轮安装在所述底座组成的下方，所述X和Y向运动平台及所述橡胶滑轨对称安装在所述底座组成A和B部分的上方，所述X向和Y向运动平台上设置有所述手动调节机构，所述高压电缆固定在所述手动调节机构上的同时能够沿所述橡胶滑轨滑动，所述智能控制***集成后固定在所述底座组成上，所述防护罩将所述X向和Y向运动平台、所述手动调节机构及所述高压电缆包围在内后与所述底座组成连接。

2.根据权利要求1所述的用于高压电缆疲劳测试的全自动测试装置，其特征在于，所述智能控制***能够控制所述X向和Y向运动平台带动所述高压电缆进行任意设定轨迹的疲劳运动。

3.根据权利要求2所述的用于高压电缆疲劳测试的全自动测试装置，其特征在于，所述X向和Y向运动平台至少由四个驱动装置单独控制，所述高压电缆固定点均有至少四个方向自由度。

4.根据权利要求3所述的用于高压电缆疲劳测试的全自动测试装置，其特征在于，所述手动调节机构能够调节所述高压电缆的固定点位置及原始间距。

5.根据权利要求4所述的用于高压电缆疲劳测试的全自动测试装置，其特征在于，所述智能控制***为标准工业控制计算机与运动控制卡配套或为PLC与变频器配套的可扩展控制***，能够全自动控制所述高压电缆的疲劳测试运动，并实时显示和存储位置状态及运动轨迹信息。

6.根据权利要求5所述的用于高压电缆疲劳测试的全自动测试装置，其特征在于，所述底座组成包含A和B两部分，可为一体式结构也可为分体式组合结构，且所述底座组成的A和B部分上分别设置有所述橡胶滑轨。

7.根据权利要求1至6任一项所述的用于高压电缆疲劳测试的全自动测试装置，其特征在于，所述X向和Y向运动平台的各自由度上均设计有保护开关，且整体置于所述防护罩的内部。

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