一种复合绝缘子芯棒应力腐蚀试验装置

技术领域

本发明涉及复合绝缘子测试技术领域，特别涉及一种复合绝缘子芯棒应力腐蚀试验装置。

背景技术

以复合绝缘子为例，复合绝缘子具有体积小、重量轻、抗拉强度高耐污性能好等优势，可在架空输电线路中起支撑导线和防止电流回地两个作用，能够耐受电压和机械应力作用，在输电线路中得到了广泛的应用。

复合绝缘子通常由芯棒、硅橡胶护套、伞裙及端部连接金具四个部分组成，其中，芯棒是复合绝缘子的主要承力部件，芯棒脆断是造成复合绝缘子发生脆断的根本原因。国家标准GB/T19519-2014《架空线路绝缘子标称电压高于1000V交流系统用悬垂和耐张复合绝缘子定义、试验方法及接受准则》规定，标称电压高于1000V交流系统用复合绝缘子应进行芯棒应力腐蚀试验，有效筛选并淘汰劣质芯棒，保证复合绝缘子运行的安全性和可靠性。

然而，现有复合绝缘子芯棒应力腐蚀试验装置多采用矿泉水瓶或PVC有机玻璃密封盒等简陋的容器来盛放酸液，此类容器的开口处采用封胶或防水胶密封，这样既无法夹紧芯棒，还存在酸液泄漏风险，试验安全性得不到保障。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种复合绝缘子芯棒应力腐蚀试验装置，上桶体与下桶体二者可通过上密封件和下密封件夹紧或松开横穿的芯棒，可有效夹紧芯棒，降低了芯棒坠落和酸液泄漏的风险，利于提升试验安全性。

本发明所提供的复合绝缘子芯棒应力腐蚀试验装置，包括：

同轴相对设置且分别对应设有上密封件和下密封件的上桶体和下桶体；

与上桶体相固连的固定架；

可滑动穿过固定架且与下桶体可拆卸相连的活动架；

当下密封件随活动架移动至与上密封件相抵时，上桶体与下桶体二者的型腔配合形成封闭的盛液腔，上密封件与下密封件配合夹紧横穿盛液腔的芯棒。

优选的，固定架的U型框与活动架的U型杆二者重叠交叉设置，还包括穿过U型框且与U型杆相固连、用于驱动活动架相对于固定架升降的驱动螺杆。

优选的，固定架还包括上支撑板，上支撑板的两对角线上分别设有两个固定孔和两个导向孔，U型框固定在两个固定孔内，U型杆可滑动穿过两个导向孔。

优选的，两个导向孔内固设有供U型杆穿过的导向套。

优选的，上桶体倒置固定于上支撑板上，上桶体桶沿的两相对侧一体式固设有上固定板，上固定板沿对角线固定于U型框上。

优选的，固定架还包括沿对角线依靠锁紧螺母可拆卸固定于U型框末端且与上支撑板相平行、用于承托下桶体的下支撑板。

优选的，U型框的末端设有用于限定下支撑板的止挡台阶。

优选的，下桶体桶沿的两相对侧一体式固设有下固定板，下固定板沿对角线依靠紧固螺母固定于U型杆上。

优选的，上桶体与下桶体二者的敞口分别对应设有上夹槽和下夹槽，上夹槽与下夹槽均为圆弧槽。

优选的，还包括与驱动螺杆相连的驱动电机、用于检测芯棒所受的夹紧力的力检测件和分别与力检测件和驱动电机相连的控制器；控制器根据力检测件反馈的信号在夹紧力达到预设值时控制驱动电机停转。

相对于背景技术，本发明所提供的复合绝缘子芯棒应力腐蚀试验装置，包括上桶体、下桶体、固定架和活动架，上桶体设有上密封件，下桶体设有下密封件，上桶体与下桶体同轴相对设置，上桶体与固定架相固连，下桶体与活动架可拆卸相连，活动架可滑动穿过固定架。试验时，预先将芯轴置于下桶体与上桶体之间；移动活动架，活动架向固定架靠拢，上桶体随活动架向下桶体靠拢，直至上密封件与下密封件相抵，此时上桶体与下桶体二者的型腔配合形成封闭的盛液腔，用于盛放酸液，芯棒横穿盛液腔，使酸液可腐蚀芯棒，可进行芯棒应力腐蚀试验，同时上密封件与下密封件二者配合夹紧横穿的芯棒，使上桶体、芯棒与下桶体之间试验时不存在缝隙，既能避免芯棒试验时因晃动意外坠地，又能避免酸液泄漏，降低危险事故发生的风险，试验安全性得到提升。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明一种具体实施例所提供的复合绝缘子芯棒应力腐蚀试验装置的轴侧图；

图2为本发明一种具体实施例所提供的复合绝缘子芯棒应力腐蚀试验装置拆开后的轴侧图；

图3为本发明一种具体实施例所提供的复合绝缘子芯棒应力腐蚀试验装置夹紧芯棒时的状态图；

图4为本发明一种具体实施例所提供的复合绝缘子芯棒应力腐蚀试验装置松开芯棒时的状态图。

附图标记如下：

驱动电机1、驱动螺杆2、固定架3、活动架4、上桶体5、上密封件6、芯棒7、下桶体8和下密封件9；

U型框31、上支撑板32、导向套33、下支撑板34、锁紧螺母35和止挡台阶36；

U型杆41和紧固螺母42；

上夹槽51、上固定板52和注液孔53；

下夹槽81和下固定板82。

具体实施方式

下面将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。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1至图4，图1为本发明一种具体实施例所提供的复合绝缘子芯棒应力腐蚀试验装置的轴侧图；图2为本发明一种具体实施例所提供的复合绝缘子芯棒应力腐蚀试验装置拆开后的轴侧图；图3为本发明一种具体实施例所提供的复合绝缘子芯棒应力腐蚀试验装置夹紧芯棒时的状态图；图4为本发明一种具体实施例所提供的复合绝缘子芯棒应力腐蚀试验装置松开芯棒时的状态图。

本发明实施例公开了一种复合绝缘子芯棒应力腐蚀试验装置，包括上桶体5、下桶体8、固定架3和活动架4，上桶体5与下桶体8二者均为圆柱状结构，两桶体的中心中空且敞口相对。当上桶体5与下桶体8二者的敞口相对扣合后，二者的型腔配合形成封闭的盛液腔，盛液腔可以是圆柱状空腔。为方便注液，可在上桶体5的上端开设与盛液腔相连通的注液孔53，方便夹紧芯棒7后从注液孔53注入酸液。当然，为方便排出酸液，可在下桶体8的底部设置排液孔，可在试验完成后自排液孔排出酸液，排液孔处可增设堵头，该堵头由防腐蚀材料制成，且与排液孔螺纹连接。为防止酸液腐蚀人体，可在堵头上一体式设置较长的操作手柄，操作手柄具体可呈L型。

上桶体5的敞口设有上夹槽51，上夹槽51的槽沿装有上密封件6；对称地，下桶体8的敞口设有下夹槽81，下夹槽81的槽沿装有下密封件9，上夹槽51与下夹槽81均为圆弧槽，使上夹槽51与下夹槽81配合形成用于夹持芯棒7的夹持孔，使芯棒7横穿盛液孔。

特别需要说明的是，考虑到需适应于不同规格的芯棒7，可设置若干组相配对的上桶体5和下桶体8，用于夹持不同规格的芯棒7，使用时可按芯棒7的规格选择其中一组配套的上桶体5和下桶体8即可。

上密封件6和下密封件9均为橡胶密封圈，上密封件6与下密封件9的结构相同，但二者的结构较特殊，以上密封件6为例，上密封件6包括两段铺设于上夹槽51槽沿的圆弧段和两段延伸平铺于上支撑板32上的延伸段，如此可确保上桶体5与下桶体8扣合后的密封性更佳，有效防止盛液腔内的酸液泄漏，对提升试验安全具有积极意义。

固定架3与上桶体5相固连，固定架3主要起支撑作用。活动架4可滑动穿过固定架3，使活动架4可带动下桶体8相对于下桶体8移动，从而使下桶体8靠近或远离上桶体5。活动架4与下桶体8可拆卸相连，方便拆装芯棒7。

试验时，预先将芯轴置于下桶体8与上桶体5之间，芯棒7落于下桶体8的下夹槽81内。再推动活动架4沿固定架3上移，上桶体5随活动架4向下桶体8靠拢，直至上密封件6与下密封件9相抵，夹紧横穿盛液腔的芯棒7，再向盛液腔注入酸液腐蚀芯棒7，进行芯棒应力腐蚀试验。反之，下移活动架4，上桶体5与下桶体8松开芯棒7，直接取下芯棒7。

综上所述，本发明所提供的复合绝缘子芯棒应力腐蚀试验装置，既能可靠夹紧芯棒7，避免芯棒7试验时因晃动意外坠地，又能避免酸液泄漏，降低危险事故发生的风险，试验安全性得到提升。

固定架3包括U型框31，活动架4包括U型杆41，U型框31与U型杆41二者重叠交叉设置，二者具体可呈90度，U型框31的长度大于U型杆41的长度，使U型框31为U型杆41的滑动提供支撑。本发明还包括穿过U型框31且与U型杆41相固连的驱动螺杆2，具体地，驱动螺杆2与U型框31的中心螺纹连接，驱动螺杆2的底端与U型杆41固定连接，使驱动螺杆2沿垂向带动U型杆41相对于U型框31上下往复移动。驱动螺杆2可以是手动驱动，也可以是电机驱动，具体可参考下述内容。当然，也可直接由气缸或液压缸驱动U型杆41上下往复移动。另需说明的是，U型框31与U型杆41二者也可相对设置，也可实现本发明的目的。

固定架3还包括上支撑板32，上支撑板32的两条对角线上分别设有两个固定孔和两个导向孔，U型框31的两根长杆分别穿过两个固定孔，并固定在两个固定孔内，U型杆41的两短杆分别可滑动地穿过两个导向孔，使导向孔引导U型杆41线性往复移动，如此可使U型框31与U型杆41实现重叠交叉设置。U型框31具体可采用焊接的方式固定在上支撑板32的固定孔，当然，也可利用螺母固定U型框31。

两个导向孔内各固设有一个导向套33，U型杆41的两短杆穿过的导向套33，导向套33可以由耐磨材料支撑，避免上支撑板32磨损严重，有利于延长使用寿命。

上桶体5倒置固定于上支撑板32上，具体可焊接在上支撑板32的底部。上桶体5桶沿的两相对侧一体式固设有上固定板52，U型框31的两根长杆沿对角线分别穿过上固定板52，上固定板52固定于U型框31上，使上桶体5实现双重固定，有效避免上桶体5脱落的风险，试验安全性较高。相应地，U型杆41的两根短杆沿对角线可滑动地穿过上固定板52，使U型杆41相对于上桶体5升降。

固定架3还包括下支撑板34，下支撑板34位于下桶体8下方，且与上支撑板32相平行，可在下桶体8夹紧芯棒7前承托起下桶体8。U型框31的两根长杆沿对角线穿过下支撑板34，且两根长杆的末端可拆卸装有锁紧螺母35，使下支撑板34依靠锁紧螺母35固定在U型框31上。U型框31的两根长杆的末端均设有止挡台阶36，用于限定下支撑板34上窜，实现可靠固定下支撑板34。

同样地，下桶体8的体桶沿的两相对侧一体式固设有下固定板82，U型框31的两长杆沿对角线可滑动穿过下固定板82，U型杆41的两短杆沿对角线穿过下固定板82，且两短杆的末端装有紧固螺母42，利用紧固螺母42将下桶体8固定到U型杆41上，同时方便拆卸下桶体8，利于快速装上或取下芯棒7。

本发明还包括驱动电机1、力检测件和控制器，驱动电机1与驱动螺杆2相连，驱动电机1具体可以是直流推杆电机，但不限于此。力检测件用于检测芯棒7所受的夹紧力，可以设于上密封件6和/或下密封件9上，具体可以是力检测传感器。控制器分别与力检测件和驱动电机1相连。初始状态下，可将芯棒7的预设值输入至控制器，试验时，启动驱动电机1，当力检测件检测到芯棒7所受的夹紧力达到预设值，控制器根据力检测件反馈的信号控制驱动电机1停转。

在此需要说明的是，控制器应包括信号接收部、信号判断部和信号发送部，信号接收部用于接收力检测件等检测件发送的电信号，信号判断部和接收部电连接，以便信号判断部用于判断接收部所接收的信号是否是触发信号，信号发送部和信号判断部电连接，以便信号发送部将信号判断部的生成的判断信号发送至驱动电机1等执行件。信号接收部、信号判断部和信号发送部三者的具体设置方式可参考现有技术；在本发明中，仅仅改变了上述三者的应用场景，并非对其进行了实质性改进。显然，具有该结构的控制器广泛应用于现有的自动控制设备上，例如MCU、DSP或者单片机等。本发明的关键点在于，控制器将力检测件和驱动电机1两者结合起来。

本发明所提供的复合绝缘子芯棒应力腐蚀试验装置的工作原理如下：

先拆下U型框31末端的锁紧螺母35和U型杆41末端的紧固螺母42，下支撑板34与下桶体8二者均脱离开U型框31和U型杆41；

U型杆41的两短杆沿对角线穿过下桶体8的下固定板82，拧紧紧固螺母42，下桶体8固定在活动架4上；U型框31的两长杆穿过下桶体8后，沿对角线穿过下支撑板34，拧紧锁紧螺母35，下支撑板34固定在固定架3，此时下桶体8置于下支撑板34上；将芯棒7放入下桶体8的下夹槽81内；

设定预设值，启动驱动电机1，驱动电机1驱动驱动螺杆2旋转，驱动螺杆2带动活动架4沿固定架3上移，直至下桶体8与下上桶体5的敞口相对扣合，此时上密封件6与下密封件9紧紧相抵，上桶体5与下桶体8二者的型腔配合形成封闭的盛液腔，上桶体5与下桶体8夹紧横穿盛液腔的芯棒7；当力检测件检测到芯棒7所受的夹紧力达到预设值，控制器根据力检测件反馈的信号控制驱动电机1停转；自注液孔53上盛液腔注入酸液腐蚀芯棒7，进行芯棒7应力腐蚀试验；

试验完毕后，启动驱动电机1反转，上桶体5与下桶体8松开芯棒7，拆下U型框31末端的锁紧螺母35和U型杆41末端的紧固螺母42，取下芯棒7。

以上对本发明所提供的复合绝缘子芯棒应力腐蚀试验装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。