一种输电线路模拟风力振动试验设备

技术领域

本发明涉及输电线路试验技术领域，具体涉及一种输电线路模拟风力振动试验设备。

背景技术

架空输电线路在运行过程中受气象条件和外界环境等的影响，经常发生超过允许幅值的微风振动，往往导致某些部件的疲劳损坏，如地线疲劳断股，金具、间隔棒及杆塔构件的疲劳损坏或磨损等。其中，导地线疲劳断股是架空送电线路普遍发生的问题，严重时需要将全线路更换为新导线。目前几乎所有的高压送电线路都受到微风振动的影响，尤其是在线路大档距上，因为具有档距大、悬挂点高等特点，使风输给导地线的振动能量大大增加，导地线振动强度远较普通档距严重，一旦发生疲劳断股，将给电网安全运行带来严重危害，通常仅 换线工程本身的直接损失就可高达数百万元。

现在世界上任何地区，几乎所有的高压架空送电线路都受到微风振动的影响和威胁，因此为了减少输电线路的损伤并进行风险预警，有必要研发一种输电线路模拟风力振动试验设备来提前对输电线路的质量进行把控。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，而提供一种可提前对输电线路的质量进行把控，并且操作简单制造成本低的输电线路模拟风力振动试验设备。

本发明的目的是这样实现的：一种输电线路模拟风力振动试验设备，包括用于放置输电线路的放置机构和用于使输电线路发生振动的振动机构；

所述振动机构包括与地面固定连接的第一立柱和第二立柱，所述第一立柱的上端铰接有摇杆，所述第二立柱开设有过杆通槽，所述摇杆的另一端穿过所述过杆通槽，所述过杆通槽的底部上表面固定连接有压缩弹簧，所述压缩弹簧的上端与所述摇杆固定连接，所述摇杆的中部下方设有支撑台，所述支撑台上设有驱动电机，所述驱动电机的输出端设有凸轮，所述凸轮上设有第一连接轴，所述第一连接轴上铰接有第一连杆，所述支撑台上设有第一支撑板，所述第一支撑板固定连接有竖块，所述竖块的侧面活动连接有活动块，所述活动块前侧面设有第二连接轴，所述第二连接轴上铰接第一连杆的另一端，所述活动块的左侧面活动连接有滑轮，所述滑轮上连接有V形板的一端，所述第一支撑板侧面垂直设置有第二支撑板，所述第二支撑板上设有第三连接轴，所述V形板与所述第三连接轴铰接，所述V形板的另一端设有第四连接轴，所述第四连接轴上铰接有第二连杆，所述第二支撑板的前侧面设有两个凸块，两个所述凸块之间固定连接有导向柱，所述导向柱上套设有导向块，所述导向块的侧壁设有第五连接轴，所述第二连杆一端与所述第五连接轴铰接、另一端与所述摇杆的下表面固定连接，所述摇杆和所述放置机构之间通过拉杆连接。

优选的，所述放置机构包括两个平行设置的承力墙，所述承力墙与地面固定连接，两个承力墙之间放置待实验的输电线路，所述输电线路和承力墙之间均通过电线锚固件连接，所述输电线路的中部设有电线夹头，所述电线夹头与所述拉杆连接。

优选的，所述电线夹头包括一体连接的框架和连接杆，所述连接杆的下端和所述拉杆的上端连接，所述框架的外缘圆周均匀布设有若干个夹头总成，所述夹头总成包括固定夹头和活动夹头，活动夹头与固定夹头通过螺钉连接。

优选的，所述夹头总成的数量为四个。

优选的，所述竖块侧面设有缓冲机构，所述缓冲机构与所述活动块连接。

优选的，所述缓冲机构包括固定连接在所述竖块侧面的横板，所述横板位于所述活动块的下方，所述横板和所述活动块之间设有缓冲弹簧。

优选的，所述缓冲弹簧的数量为两个且以所述横板的中心点为轴线呈对称分布。

优选的，所述活动块上与所述滑轮接触的侧面为弧面。

本发明的有益效果：该输电线路模拟风力振动试验设备，通过放置机构对待试验的输电线路进行安装，通过振动机构模拟风力振动使输电线路发生振动，有利于提前对输电线路的质量进行把控，并且操作简单制造成本低，维修和维护均较为轻松。

驱动电机的转速可通过改变电压进行调节，以此使得振动机构整体的振动频率发生变化，产生多个振动幅度来模拟不同风力振动观察输电线路试验情况。

竖块侧面设有缓冲机构，缓冲机构与活动块连接，缓冲机构包括固定连接在竖块侧面的横板，横板位于活动块的下方，横板和活动块之间设有缓冲弹簧，缓冲弹簧的数量为两个且以横板的中心点为轴线呈对称分布，缓冲机构可缓冲和抵消一部分力来延长振动机构的使用寿命。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明的放置机构的结构示意图。

图3为本发明的振动机构的结构示意图。

图4为本发明的图3中A处放大图。

图5为本发明的电线夹头的结构示意图。

图6为本发明的第二立柱与过杆通槽配合结构示意图。

图中：1、放置机构，2、振动机构，3、第一立柱，4、第二立柱，5、摇杆，6、过杆通槽，7、压缩弹簧，8、支撑台，9、驱动电机，10、凸轮，11、第一连接轴，12、第一连杆，13、第一支撑板，14、竖块，15、活动块，16、第二连接轴，17、滑轮，18、V形板，19、第二支撑板，20、第三连接轴，21、第四连接轴，22、第二连杆，23、凸块，24、导向柱，25、导向块，26、第五连接轴，27、拉杆，28、承力墙，29、电线锚固件，30、电线夹头，31、框架，32、连接杆，33、固定夹头，34、活动夹头，35、螺钉，36、横板，37、缓冲弹簧。

具体实施方式

下面结合附图1-6对本发明做进一步的说明。

实施例1

一种输电线路模拟风力振动试验设备，包括用于放置输电线路的放置机构1和用于使输电线路发生振动的振动机构2；

振动机构2包括与地面固定连接的第一立柱3和第二立柱4，第一立柱3的上端铰接有摇杆5，第二立柱4开设有过杆通槽6，摇杆5的另一端穿过过杆通槽6，过杆通槽6的底部上表面固定连接有压缩弹簧7，压缩弹簧7的上端与摇杆5固定连接，摇杆5的中部下方设有支撑台8，支撑台8上安装有驱动电机9，驱动电机9的输出端安装有凸轮10，凸轮10上固定连接有第一连接轴11，第一连接轴11上铰接有第一连杆12，支撑台8上固定连接有第一支撑板13，第一支撑板13固定连接有竖块14，竖块14的侧面活动连接有活动块15，活动块15前侧面固定连接有第二连接轴16，第二连接轴16上铰接第一连杆12的另一端，活动块15的左侧面活动连接有滑轮17，且活动块15上与滑轮17接触的侧面为弧面，滑轮17上连接有V形板18的一端，第一支撑板13侧面垂直设置有第二支撑板19，第一支撑板13与第二支撑板19固定连接，第二支撑板19上固定连接有第三连接轴20，V形板18与第三连接轴20铰接，V形板18的另一端安装有第四连接轴21，第四连接轴21上铰接有第二连杆22，第二支撑板19的前侧面固定连接有两个凸块23，两个凸块23之间固定连接有导向柱24，导向柱24上套设有导向块25，导向块25的侧壁固定连接有第五连接轴22，第二连杆22一端与第五连接轴22铰接、另一端与摇杆5的下表面固定连接，摇杆5和放置机构1之间通过拉杆27连接。

具体使用振动机构2时，启动驱动电机9，驱动电机9带动凸轮10旋转，凸轮10旋转时会推动第一连杆12的下端在纵向升降，同时第一连杆12的上端带动活动块15沿着竖块14的左侧面竖直上升或下降，活动块15上升时会使抵接的滑轮17受力发生相对位移，滑轮17上的V形板18以第三连接轴20为支点，即V形板18的一端纵向上升另一端便会垂直下降，V形板18的左上端纵向升降时会带动导向块25沿着导向柱24同步运动，导向块25上的第二连杆22上端带动摇杆5进行垂直方向反复摆动，由于摇杆5和放置机构1通过拉杆27连接，且摇杆5的的另一端穿过过杆通槽6，带动拉杆27也发生纵向移动，因此模拟风力振动输电线路使放置机构1上放置的输电线路发生振动。

在本实施例中，驱动电机9的转速可通过改变电压进行调节，以此使得振动机构2整体的振动频率发生变化，产生多个振动幅度来模拟不同风力振动观察输电线路试验情况，驱动电机9的转速调整为常规的技术手段，故在此不作过多赘述。

放置机构1包括两个平行设置的承力墙28，承力墙28与地面固定连接，两个承力墙28之间放置待实验的输电线路，输电线路和承力墙28之间均通过电线锚固件29连接，输电线路的中部设有电线夹头30，电线夹头30与拉杆27连接，同时为保证每根输电线路的施力大小相同，电线夹头30包括一体连接的框架31和连接杆32，连接杆32的下端和拉杆27的上端连接，框架31的外缘圆周均匀布设有若干个夹头总成，夹头总成包括固定夹头33和活动夹头34，活动夹头34与固定夹头33通过螺钉35连接。

根据我国常用的架空输电线路分裂结构形式，夹头总成的数量优选为四个。

在本实施例中，竖块14侧面设有缓冲机构，用于缓冲和抵消一部分力来延长振动机构2的使用寿命，缓冲机构与活动块15连接。

缓冲机构包括固定连接在竖块14侧面的横板36，横板36位于活动块15的下方，横板36和活动块15之间设有缓冲弹簧37，缓冲弹簧37的数量为两个且以横板36的中心点为轴线呈对称分布。

本发明的工作原理：使用时，先将带试验的输电线缆安装在放置机构1上，即输电线缆的两端通过电线锚固件29与承力墙28，输电线缆的中部安装在电线夹头30上，电线夹头30的下端通过连接杆32与拉杆27连接下方的振动机构2，具体使用振动机构2时，启动驱动电机9，驱动电机9带动凸轮10旋转，凸轮10旋转时会推动第一连杆12的下端在纵向升降，同时第一连杆12的上端带动活动块15沿着竖块14的左侧面竖直上升或下降，活动块15上升时会使抵接的滑轮17受力发生相对位移，滑轮17上的V形板18以第三连接轴20为支点，即V形板18的一端纵向上升另一端便会垂直下降，V形板18的左上端纵向升降时会带动导向块25沿着导向柱24同步运动，导向块25上的第二连杆22上端带动摇杆5进行垂直方向反复摆动，由于摇杆5和放置机构1通过拉杆27连接，且摇杆5的的另一端穿过过杆通槽6，带动拉杆27也发生纵向移动，因此模拟风力振动输电线路使放置机构1上放置的输电线路发生振动。且当需要不同的试验效果时，可通过改变电压调节驱动电机9的转速，以此使得振动机构2整体的振动频率发生变化，产生多个振动幅度来模拟不同风力振动观察输电线路试验情况。本装置可模拟风力振动使输电线路发生垂直振动，有利于提前对输电线路的质量进行把控，并且操作简单制造成本低，维修和维护均较为轻松。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。