一种高压线路复合横担绝缘子性能测试装置及测试方法与流程

本发明属于电力设备技术领域，具体涉及一种高压线路复合横担绝缘子性能测试装置及测试方法。

背景技术：

用于架空高压线路与横担配合的绝缘子称为高压线路横担绝缘子，高压线路横担绝缘子按采用的绝缘材料划分，可分为电瓷、玻璃和复合绝缘子三大类。高压线路复合横担绝缘子是用于高压电网输配电线路中，承担机械负荷及绝缘作用的电力器材。绝缘子作为高压线路的重要设备之一，对其各项性能的测试就显得非常重要，其中抗拉强度就是影响绝缘子性能的一项重要参数。cn209589702u公开了一种绝缘子抗拉强度测试装置，包括测试柜和控制器。控制器设于所述测试柜的外表面；测试柜底部的内表面上设有至少一个支撑杆，支撑杆顶端设有u型滑槽；u型滑槽内设有可滑动的连接件；测试柜的两个相对的侧壁的外表面上各设有一个液压驱动装置，测试柜的两个相对的侧壁的内表面上各设有一个拉伸杆；拉伸杆的一端设有拉伸头，拉伸头与待测绝缘子两端形状相匹配，拉伸杆的另一端穿过测试柜侧壁与同侧的所述液压驱动装置相连；该装置通过支撑杆和连接件可以同时对多个绝缘子进行测量。

目前对高压线路复合横担绝缘子进行抗拉强度性能测试时仍然存在以下问题：(1)对高压线路复合横担绝缘子进行拉伸测试时，难以对高压线路复合横担绝缘子两端进行固定，导致测试过程中高压线路复合横担绝缘子会发生晃动，影响了测试的精确度；(2)对高压线路复合横担绝缘子进行拉伸测试时，操作人员肉眼难以观测到高压线路复合横担绝缘子发生形变，从而难以得到高压线路复合横担绝缘子能够承受的最大拉力。

技术实现要素：

(一)要解决的技术问题

本发明提供了一种高压线路复合横担绝缘子性能测试装置及测试方法，目的在于解决目前对高压线路复合横担绝缘子进行抗拉强度性能测试时存在的以下问题：(1)对高压线路复合横担绝缘子进行拉伸测试时，难以对高压线路复合横担绝缘子两端进行固定，导致测试过程中高压线路复合横担绝缘子会发生晃动，影响了测试的精确度；(2)对高压线路复合横担绝缘子进行拉伸测试时，操作人员肉眼难以观测到高压线路复合横担绝缘子发生形变，从而难以得到高压线路复合横担绝缘子能够承受的最大拉力。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种高压线路复合横担绝缘子性能测试装置，包括水平的底板，底板上表面竖直安装有相互平行的固定板和滑动板，固定板与底板上表面固定连接，滑动板沿垂直于固定板的方向与底板上表面滑动连接。固定板和滑动板相对的表面上安装有夹持机构。

夹持机构包括两个水平固定安装在固定板表面的内螺纹套，内螺纹套上水平安装有平行于固定板的外螺纹杆，两个外螺纹杆轴线重合且两个外螺纹杆相对的端部固定安装有与外螺纹杆轴线重合的圆杆。将高压线路复合横担绝缘子端部对准圆杆后转动两个外螺纹杆，通过外螺纹杆带动两个圆杆穿过高压线路复合横担绝缘子端部的孔槽并贴合在一起，圆杆的外圆周面与高压线路复合横担绝缘子端部孔槽的内壁贴合在一起，从而通过圆杆对高压线路复合横担绝缘子起到夹持固定的作用，使得高压线路复合横担绝缘子在测试过程中处于水平状态。

底板上表面位于固定板和滑动板之间安装有施压机构。施压机构包括固定安装在底板上的密封箱，密封箱内部形成空腔。密封箱朝向滑动板的表面沿垂直于滑动板的方向滑动密封配合有第一施压块。密封箱朝向固定板的表面沿垂直于固定板的方向滑动密封配合有第二施压块。密封箱侧壁上水平滑动密封配合有密封块。底板上表面位于施压机构和固定板之间竖直固定安装有平行于固定板的承压板，承压板朝向第二施压块的表面固定安装有压力传感器，承压板上固定安装有与压力传感器电性连接的压力显示器。

密封块滑动时挤压密封箱内的空气，从而通过气压作用推动第一施压块和第二施压块反向移动。第一施压块抵压到滑动板上向滑动板施加沿高压线路复合横担绝缘子轴向的水平作用力。第二施压块抵压到承压板上的压力传感器上向压力传感器施加水平作用力，由于第一施压块和第二施压块处于力平衡状态，故压力传感器受到来自第二施压块的压力大小与滑动板受到来自第一施压块的压力大小相等，即压力显示器显示的压力数值为高压线路复合横担绝缘子受到的拉力大小。

底板上安装有用以驱动密封块移动的驱动机构，底板上表面位于滑动板相背施压机构的一侧安装有检测机构。检测机构包括固定安装在底板上表面的检测箱，检测箱内部形成空腔且空腔内壁固定安装有气压传感器，气压传感器用以监测空腔内部的气压，检测箱外部安装有与气压传感器电性连接的气压显示屏。检测箱侧壁上沿垂直于滑动板的方向水平滑动密封配合有检测块。检测块与空腔内壁之间水平固定连接有复位弹簧。

初始状态下，检测块位于空腔外的端面贴合在滑动板表面，空腔内的气压恒定，气压显示屏的竖直恒定。当滑动板发生滑动，即高压线路复合横担绝缘子在拉力作用下发生形变时，滑动板会推动检测块在空腔内滑动，复位弹簧被压缩，空腔内的气压增大，气压显示屏上的数值增大，此时停止继续向高压线路复合横担绝缘子施加拉力，压力显示器显示的压力数值即为高压线路复合横担绝缘子所能承受的最大拉力值。

作为本发明的一种优选技术方案，所述固定板表面位于两个内螺纹套之间竖直滑动配合有两个限位块，两个限位块以圆杆轴线所在水平面为对称面对称布置。固定板表面通过支架竖直转动安装有贯穿两个限位块的双向调节丝杠。限位块表面固定安装有限位斜杆，两个限位斜杆以圆杆轴线所在水平面为对称面对称布置。通过转动双向调节丝杠驱动两个限位块带动两个限位斜杆相向移动，直至限位斜杆端部抵压到高压线路复合横担绝缘子上下表面，从而对高压线路复合横担绝缘子起到竖直方向的限位作用，进一步避免了高压线路复合横担绝缘子发生晃动。

作为本发明的一种优选技术方案，所述驱动机构包括固定安装在底板上表面的轴承架，轴承架上水平转动安装有贯穿密封块且与密封块螺纹配合的驱动螺杆。通过转动驱动螺杆驱动密封块移动。

作为本发明的一种优选技术方案，所述驱动螺杆端部固定安装有与其轴线重合的驱动杆，驱动杆端部固定安装有与其轴线重合的圆盘。底板上表面通过支架转动安装有与第一圆盘轴线重合的轴套，轴套一端固定安装有旋转把手，轴套另一端沿其轴向滑动配合有离合杆，离合杆侧壁上固定安装有滑块，轴套内壁上开设有与滑块配合的滑槽。离合杆位于轴套外的端部固定安装有与圆盘轴线重合的离合盘，离合盘表面沿其周向均匀固定安装有若干个插块，圆盘表面开设有与插块配合的插槽。所述高压线路复合横担绝缘子性能测试装置还包括与驱动机构配合的控制机构。

通过转动旋转把手依次带动轴套、离合杆、滑块、离合盘、插块、圆盘、驱动杆和驱动螺杆转动。当滑动板发生移动时，通过控制机构推动离合盘带动离合杆、滑块和插块沿轴套轴向发生移动，插块与插槽分离，圆盘随即断开与离合盘之间的动力传递，即驱动杆和驱动螺杆随即停止转动，从而提高了检测的精确度。

作为本发明的一种优选技术方案，所述轴套与离合盘之间连接有套设在离合杆上的支撑弹簧，以保证插块与插槽的有效结合，从而保证圆盘与离合盘之间的动力传递。

作为本发明的一种优选技术方案，所述控制机构包括连通检测箱内部的第一气管，底板上表面通过支架固定安装有连通第一气管的第二气管。第二气管上固定安装有连通其内部的导向筒，导向筒内沿离合盘轴向滑动密封配合有推块。推块与离合盘位置对应且位于离合盘朝向圆盘的一侧。初始状态下，推块端面贴合在离合盘表面。高压线路复合横担绝缘子在拉力作用下发生形变时滑动板推动检测块在空腔内滑动，空腔内的气压增大，从而使得第一气管、第二气管和导向筒内气压随即增大，通过气压的作用推动推块沿着导向筒向外滑动，推块推动离合盘使得插块与插槽分离。

作为本发明的一种优选技术方案，所述推块朝向离合盘的端面上转动安装有滚球，以减小推块与离合盘之间的摩擦力，避免推块端面和离合盘表面损伤。

本发明还提供了一种高压线路复合横担绝缘子性能测试方法，采用上述高压线路复合横担绝缘子性能测试装置配合完成，包括以下步骤：

步骤一、固定测试件：通过夹持机构对高压线路复合横担绝缘子两端进行夹持固定，使得高压线路复合横担绝缘子处于水平状态。

步骤二、施加挤压力：通过驱动机构驱动密封块移动，从而通过气压作用驱动第一施压块和第二施压块反向移动，直至第一施压块和第二施压块分别抵压到滑动板和承压板上。

步骤三、测试最大承受力：继续驱动密封块移动，从而通过气压作用使得第一施压块和第二施压块分别向滑动板和承压板上持续加压，同时观察气压显示屏的数值。当气压显示屏的数值发生变化时即停止驱动密封块，压力显示器的数值即为高压线路复合横担绝缘子所能承受的最大力。

(三)有益效果

本发明至少具有如下有益效果：

(1)本发明解决了目前对高压线路复合横担绝缘子进行抗拉强度性能测试时存在的以下问题：对高压线路复合横担绝缘子进行拉伸测试时，难以对高压线路复合横担绝缘子两端进行固定，导致测试过程中高压线路复合横担绝缘子会发生晃动，影响了测试的精确度；对高压线路复合横担绝缘子进行拉伸测试时，操作人员肉眼难以观测到高压线路复合横担绝缘子发生形变，从而难以得到高压线路复合横担绝缘子能够承受的最大拉力。

(2)本发明对高压线路复合横担绝缘子进行抗拉强度性能测试时，通过夹持机构中的圆杆对高压线路复合横担绝缘子两端进行限位固定，通过限位斜杆对高压线路复合横担绝缘子进行竖直方向的限位，避免了高压线路复合横担绝缘子在测试时发生晃动，提高了测试精度。

(3)本发明对高压线路复合横担绝缘子进行抗拉强度性能测试时，通过检测机构对滑动板的位置进行监测，通过压力传感器对高压线路复合横担绝缘子受到的拉伸力进行测量，当滑动板发生滑动即高压线路复合横担绝缘子发生形变时，通过检测机构、控制机构与驱动机构之间的配合，使得高压线路复合横担绝缘子受到的拉伸力不再上升，从而通过压力显示器精确读出高压线路复合横担绝缘子所能承受的最大拉力。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为本发明实施例中高压线路复合横担绝缘子的立体结构示意图；

图2为本发明实施例中高压线路复合横担绝缘子性能测试装置的第一立体结构示意图；

图3为本发明实施例中高压线路复合横担绝缘子性能测试装置的第二立体结构示意图；

图4为本发明实施例中高压线路复合横担绝缘子性能测试装置的侧视图；

图5为本发明实施例中高压线路复合横担绝缘子性能测试装置的正视图；

图6为本发明实施例中高压线路复合横担绝缘子性能测试装置的俯视图；

图7为图2中a处的放大示意图；

图8为图4中b处的放大示意图；

图9为图4中c处的放大示意图；

图10为图5中d处的放大示意图；

图11为图5中e处的放大示意图；

图12为本发明实施例中高压线路复合横担绝缘子性能测试方法的步骤图。

图中：1-底板、2-固定板、3-滑动板、4-夹持机构、401-内螺纹套、402-外螺纹杆、403-圆杆、404-限位块、405-双向调节丝杠、406-限位斜杆、5-施压机构、501-密封箱、502-第一施压块、503-第二施压块、504-密封块、6-承压板、601-压力传感器、602-压力显示器、7-驱动机构、701-轴承架、702-驱动螺杆、703-驱动杆、704-圆盘、705-轴套、706-旋转把手、707-离合杆、708-滑块、709-滑槽、710-离合盘、711-插块、712-插槽、713-支撑弹簧、8-检测机构、801-检测箱、802-空腔、803-气压传感器、804-气压显示屏、805-检测块、806-复位弹簧、9-控制机构、901-第一气管、902-第二气管、903-导向筒、904-推块、905-滚球。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

如图2至图11所示，本实施例提供了一种高压线路复合横担绝缘子性能测试装置，针对如图1所述高压线路复合横担绝缘子进行抗拉强度测试，所述高压线路复合横担绝缘子性能测试装置包括水平的底板1，底板1上表面竖直安装有相互平行的固定板2和滑动板3，固定板2与底板1上表面固定连接，滑动板3沿垂直于固定板2的方向与底板1上表面滑动连接。固定板2和滑动板3相对的表面上安装有夹持机构4。

夹持机构4包括两个水平固定安装在固定板2表面的内螺纹套401，内螺纹套401上水平安装有平行于固定板2的外螺纹杆402，两个外螺纹杆402轴线重合且两个外螺纹杆402相对的端部固定安装有与外螺纹杆402轴线重合的圆杆403。固定板2表面位于两个内螺纹套401之间竖直滑动配合有两个限位块404，两个限位块404以圆杆403轴线所在水平面为对称面对称布置。固定板2表面通过支架竖直转动安装有贯穿两个限位块404的双向调节丝杠405。限位块404表面固定安装有限位斜杆406，两个限位斜杆406以圆杆403轴线所在水平面为对称面对称布置。

将高压线路复合横担绝缘子端部对准圆杆403后转动两个外螺纹杆402，通过外螺纹杆402带动两个圆杆403穿过高压线路复合横担绝缘子端部的孔槽并贴合在一起，圆杆403的外圆周面与高压线路复合横担绝缘子端部孔槽的内壁贴合在一起，从而通过圆杆403对高压线路复合横担绝缘子起到夹持固定的作用，使得高压线路复合横担绝缘子在测试过程中处于水平状态。通过转动双向调节丝杠405驱动两个限位块404带动两个限位斜杆406相向移动，直至限位斜杆406端部抵压到高压线路复合横担绝缘子上下表面，从而对高压线路复合横担绝缘子起到竖直方向的限位作用，进一步避免了高压线路复合横担绝缘子发生晃动。

底板1上表面位于固定板2和滑动板3之间安装有施压机构5。施压机构5包括固定安装在底板1上的密封箱501，密封箱501内部形成空腔。密封箱501朝向滑动板3的表面沿垂直于滑动板3的方向滑动密封配合有第一施压块502。密封箱501朝向固定板2的表面沿垂直于固定板2的方向滑动密封配合有第二施压块503。密封箱501侧壁上水平滑动密封配合有密封块504。底板1上表面位于施压机构5和固定板2之间竖直固定安装有平行于固定板2的承压板6，承压板6朝向第二施压块503的表面固定安装有压力传感器601，承压板6上固定安装有与压力传感器601电性连接的压力显示器602。

密封块504滑动时挤压密封箱501内的空气，从而通过气压作用推动第一施压块502和第二施压块503反向移动。第一施压块502抵压到滑动板3上向滑动板3施加沿高压线路复合横担绝缘子轴向的水平作用力。第二施压块503抵压到承压板6上的压力传感器601上向压力传感器601施加水平作用力，由于第一施压块502和第二施压块503处于力平衡状态，故压力传感器601受到来自第二施压块503的压力大小与滑动板3受到来自第一施压块502的压力大小相等，即压力显示器602的压力数值为高压线路复合横担绝缘子受到的拉力大小。

底板1上安装有用以驱动密封块504移动的驱动机构7，底板1上表面位于滑动板3相背施压机构5的一侧安装有检测机构8。

驱动机构7包括固定安装在底板1上表面的轴承架701，轴承架701上水平转动安装有贯穿密封块504且与密封块504螺纹配合的驱动螺杆702。通过转动驱动螺杆702驱动密封块504移动。驱动螺杆702端部固定安装有与其轴线重合的驱动杆703，驱动杆703端部固定安装有与其轴线重合的圆盘704。底板1上表面通过支架转动安装有与第一圆盘704轴线重合的轴套705，轴套705一端固定安装有旋转把手706，轴套705另一端沿其轴向滑动配合有离合杆707，离合杆707侧壁上固定安装有滑块708，轴套705内壁上开设有与滑块708配合的滑槽709。离合杆707位于轴套705外的端部固定安装有与圆盘704轴线重合的离合盘710，离合盘710表面沿其周向均匀固定安装有若干个插块711，圆盘704表面开设有与插块711配合的插槽712。轴套705与离合盘710之间连接有套设在离合杆707上的支撑弹簧713，以保证插块711与插槽712的有效结合，从而保证圆盘704与离合盘710之间的动力传递。

通过转动旋转把手706依次带动轴套705、离合杆707、滑块708、离合盘710、插块711、圆盘704、驱动杆703和驱动螺杆702转动。当滑动板3发生移动时，通过控制机构9推动离合盘710带动离合杆707、滑块708和插块711沿轴套705轴向发生移动，插块711与插槽712分离，圆盘704随即断开与离合盘710之间的动力传递，即驱动杆703和驱动螺杆702随即停止转动，从而提高了检测的精确度。

检测机构8包括固定安装在底板1上表面的检测箱801，检测箱801内部形成空腔802且空腔802内壁固定安装有气压传感器803，气压传感器803用以监测空腔802内部的气压，检测箱801外部安装有与气压传感器803电性连接的气压显示屏804。检测箱801侧壁上沿垂直于滑动板3的方向水平滑动密封配合有检测块805。检测块805与空腔802内壁之间水平固定连接有复位弹簧806。

初始状态下，检测块805位于空腔802外的端面贴合在滑动板3表面，空腔802内的气压恒定，气压显示屏804的竖直恒定。当滑动板3发生滑动，即高压线路复合横担绝缘子在拉力作用下发生形变时，滑动板3会推动检测块805在空腔802内滑动，复位弹簧806被压缩，空腔802内的气压增大，气压显示屏804上的数值增大，此时停止继续向高压线路复合横担绝缘子施加拉力，压力显示器602显示的压力数值即为高压线路复合横担绝缘子所能承受的最大拉力值。

所述高压线路复合横担绝缘子性能测试装置还包括与驱动机构7配合的控制机构9。控制机构9包括连通检测箱801内部的第一气管901，底板1上表面通过支架固定安装有连通第一气管901的第二气管902。第二气管902上固定安装有连通其内部的导向筒903，导向筒903内沿离合盘710轴向滑动密封配合有推块904。推块904与离合盘710位置对应且位于离合盘710朝向圆盘704的一侧。推块904朝向离合盘710的端面上转动安装有滚球905，以减小推块904与离合盘710之间的摩擦力，避免推块904端面和离合盘710表面损伤。初始状态下，推块904端面贴合在离合盘710表面。高压线路复合横担绝缘子在拉力作用下发生形变时滑动板3推动检测块805在空腔802内滑动，空腔802内的气压增大，从而使得第一气管901、第二气管902和导向筒903内气压随即增大，通过气压的作用推动推块904沿着导向筒903向外滑动，推块904推动离合盘710使得插块711与插槽712分离。

如图12所示，本实施例还提供了一种高压线路复合横担绝缘子性能测试方法，采用上述高压线路复合横担绝缘子性能测试装置配合完成，包括以下步骤：

步骤一、固定测试件：通过夹持机构4对高压线路复合横担绝缘子两端进行夹持固定，使得高压线路复合横担绝缘子处于水平状态。具体步骤为：将高压线路复合横担绝缘子端部对准圆杆403后转动两个外螺纹杆402，通过外螺纹杆402带动两个圆杆403穿过高压线路复合横担绝缘子端部的孔槽并贴合在一起，圆杆403的外圆周面与高压线路复合横担绝缘子端部孔槽的内壁贴合在一起。通过转动双向调节丝杠405驱动两个限位块404带动两个限位斜杆406相向移动，直至限位斜杆406端部抵压到高压线路复合横担绝缘子上下表面。

步骤二、施加挤压力：通过转动旋转把手706依次带动轴套705、离合杆707、滑块708、离合盘710、插块711、圆盘704、驱动杆703和驱动螺杆702转动，从而驱动密封块504移动，通过气压作用驱动第一施压块502和第二施压块503反向移动，直至第一施压块502和第二施压块503分别抵压到滑动板3和承压板6上。由于第一施压块502和第二施压块503处于力平衡状态，故压力传感器601受到来自第二施压块503的压力大小与滑动板3受到来自第一施压块502的压力大小相等，即压力显示器602的压力数值为高压线路复合横担绝缘子受到的拉力大小。

步骤三、测试最大承受力：继续驱动密封块504移动，从而通过气压作用使得第一施压块502和第二施压块503分别向滑动板3和承压板6上持续加压，高压线路复合横担绝缘子在拉力作用下发生形变时滑动板3推动检测块805在空腔802内滑动，空腔802内的气压增大，从而使得第一气管901、第二气管902和导向筒903内气压随即增大，通过气压的作用推动推块904沿着导向筒903向外滑动，推块904推动离合盘710使得插块711与插槽712分离。圆盘704随即断开与离合盘710之间的动力传递，即驱动杆703和驱动螺杆702随即停止转动，压力显示器602的数值即为高压线路复合横担绝缘子所能承受的最大力。

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，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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。