复合绝缘子动载荷扭振试验机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种复合绝缘子性能试验机，特别是复合绝缘子动载荷扭振试验机。
【背景技术】
[0002]目前还没有出现能够比较系统的研宄绝缘子损伤机理的实验机，很多研宄都只是从理论上指出了自然工况下的复合绝缘子时常会出现闪络、老化、金具滑移与脱落、芯棒断裂、金具损坏等故障，其原因主要是绝缘子承受着导线载荷(含覆冰重量)和风振引起的动载、不均匀电场、环境污染的腐蚀作用等一系列因素的联合作用下导致的。当前，一部分学者为了探宄复合绝缘子损伤机理所设计的试验机只考虑到了绝缘子在受拉力或转矩等一些单因素下其损伤状况，然而现实工况的影响因素相比于这些实验工况要复杂的多。同时，风载和覆冰载在实际条件下其大小是随机的，如果仅采用恒定的或周期性的载荷进行模拟，所得到的结果来描述绝缘子损伤机理不够准确。因此需要设计能够综合考虑绝缘子损伤与各条件之间的关系，更加切合实际的模拟现实工况的试验设备。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题是提供复合绝缘子动载荷扭振试验机，此实验机能够用于研宄复合绝缘子的损伤与拉伸载荷、摆动载荷、转动载荷、周围电场以及腐蚀环境等条件之间的关系，通过实验得到相应的试验结果，给复合绝缘子损伤机理的理论分析提供试验依据。
[0004]为了实现上述的技术特征，本发明所采用的技术特征是:复合绝缘子动载荷扭振试验机，它包括机架装置，机架装置的支架上垂直安装有绝缘子套筒，在绝缘子套筒的底端安装有扭转载荷装置，扭转载荷装置通过支撑板与支架装置的摆杆相连，内摆动框连接在摆杆上，拉伸载荷装置通过拉伸支架安装在内摆动框上，内摆动框的一侧通过滑动销与外摆动框相连，外摆动框的左外侧面连接有左右摆动载荷装置，左右摆动载荷装置通过左右载荷底座安装在支架上，前后摆动载荷装置的一端通过前后油缸与外摆动框前内侧面相连，另一端与内摆动架的前外侧面相连，外摆动框的前后两侧通过滑动轮与滑轨上的滑槽构成滑动连接。
[0005]所述机架装置包括底座，支架固定安装在底座上，支架的顶梁中间部位安装有绝缘子上夹具，绝缘子套筒安装在支架上，复合绝缘子通过绝缘子上夹具安装在绝缘子套筒内部，绝缘子下夹具与复合绝缘子相连同时与扭转载荷装置相连，支架的顶梁上安装有两个万向节，两根摆杆分别安装在万向节上，两根摆杆的底端连接有固定连杆。
[0006]所述拉伸载荷装置的拉伸支架固定安装在内摆动框的上表面，拉伸油缸上支架安装在拉伸支架顶端，拉伸油缸上端与拉伸油缸上支架相连，下端与拉伸油缸下支架相连，拉伸油缸下支架安装在加载板上，加载板的一端与支架构成滑动连接，另一端与绝缘子下夹具固定连接。
[0007]所述左右摆动载荷装置的左右摆动油缸安装在左右载荷底座上，左右连杆的一端与左右摆动油缸相连，另一端通过左右连接座与外摆动框相连。
[0008]所述前后摆动载荷装置的前后摆动油缸安装在外摆动框前内侧面，前后连杆一端与前后摆动油缸相连，另一端通过前后连接座与内摆动框的前外侧面相连。
[0009]所述扭转载荷装置的支撑板上安装有扭转载荷马达，扭转载荷马达的外伸轴段安装有主动齿轮，主动齿轮与从动齿轮相啮合，从动齿轮安装在从动轴上，从动轴的下端通过下推力球轴承安装在支撑板上，上端通过上推力球轴承与加载板相接触，从动轴的外伸段通过绝缘子下夹具与复合绝缘子的下端相连。
[0010]所述绝缘子套筒内部安装有电场发生装置。
[0011]所述滑轨包括立板，立板的顶端加工有滑槽，立板外侧面安装有垂直立柱，垂直立柱上安装有滚动轴承。
[0012]所述外摆动框的左侧加工有弧形轨道，前后面的底端设置有凸台，凸台上安装有滑动轮与滑轨的滑槽构成滑动连接。
[0013]所述内摆动框能在前后摆动载荷装置的作用下通过滑动销在外摆动框的弧线轨道上前后摆动。
[0014]所述外摆动框能在左右摆动载荷装置的作用下通过滑动轮在滑槽上左右滑动。
[0015]所述拉伸载荷装置能够给复合绝缘子提供拉伸载荷。
[0016]所述扭转载荷装置能够给复合绝缘子提供扭转载荷。
[0017]本发明有如下有益效果:
当需要对复合绝缘子进行动载荷扭振试验时，首先将绝缘子经一定浓度的酸或碱溶液浸泡后安装在试验机上，在绝缘子套筒内部加载电场，通过拉伸载荷装置和扭转载荷装置分别对绝缘子施加拉伸载荷和转动载荷，左右摆动油缸拉动外摆动框以及绝缘子下端摆动时，连接在外摆动框上的前后摆动油缸会跟随外摆动框一起运动，与此同时前后摆动油缸的活塞杆可以自由的伸长与缩短，从而带动内摆动框以及绝缘子下端沿着外摆动框上的弧线轨道运动，外摆动框前后由两个滚动轴承夹紧，能够自由的左右滑动，且在左右摆动油缸施力时，滑动轮不会脱离滑槽。
[0018]主动齿轮与从动齿轮可以根据实际需要进行尺寸设计，实现一定的传动比，减小扭转载荷马达的输出转矩，下推力球轴承和上推力球轴承的使用可以让绝缘子在承受其他载荷时不受转矩的影响。整个试验机的各个运动不存在互相干涉的情况，绝缘子受到四个载荷的大小以及变化情况分别通过控制四个液压缸实现。待该试验机完成试验后，观察绝缘子的损伤部位、损伤程度、扫描电镜下损伤区域的微观结构以及进行其它力学性能测试，并分别将不同实验条件下的实验结果进行对比分析，以此来探宄现实工况下各种因素对绝缘子损伤状况的影响。
[0019]上述机架装置包括底座，支架固定安装在底座上，支架的顶梁中间部位安装有绝缘子上夹具，绝缘子套筒安装在支架上，复合绝缘子通过绝缘子上夹具安装在绝缘子套筒内部，绝缘子下夹具与复合绝缘子相连同时与扭转载荷装置相连，支架的顶梁上安装有两个万向节，两根摆杆分别安装在万向节上，两根摆杆的底端连接有固定连杆，通过上述的结构设计能够将复合绝缘子方便的在支架上固定，同时能够保证复合绝缘子在左右和前后液压缸的作用下通过万向节自由的摆动，方便振动载荷的加载。
[0020]上述拉伸载荷装置的拉伸支架固定安装在内摆动框的上表面，拉伸油缸上支架安装在拉伸支架顶端，拉伸油缸上端与拉伸油缸上支架相连，下端与拉伸油缸下支架相连，拉伸油缸下支架安装在加载板上，加载板的一端与支架构成滑动连接，另一端与绝缘子下夹具固定连接，通过上述的结构设计能够对复合绝缘子施加拉伸载荷。
[0021]上述左右摆动载荷装置的左右摆动油缸安装在左右载荷底座上，左右连杆的一端与左右摆动油缸相连，另一端通过左右连接座与外摆动框相连，通过上述的结构设计能够将外摆动框进行左右摆动，进而带动复合绝缘子左右摆动，以提供左右摆动载荷。
[0022]上述前后摆动载荷装置的前后摆动油缸安装在外摆动框前内侧面，前后连杆一端与前后摆动油缸相连，另一端通过前后连接座与内摆动框的前外侧面相连，通过上述的结构设计能够将内摆动框进行前后摆动，进而带动复合绝缘子前后摆动，以提供前后摆动载荷。
[0023]上述扭转载荷装置的支撑板上安装有扭转载荷马达，扭转载荷马达的外伸轴段安装有主动齿轮，主动齿轮与从动齿轮相啮合，从动齿轮安装在从动轴上，从动轴的下端通过下推力球轴承安装在支撑板上，上端通过上推力球轴承与加载板相接触，从动轴的外伸段通过绝缘子下夹具与复合绝缘子的下端相连，通过马达带动主动齿轮转动，进而带动从动齿轮转动，再对复合绝缘子施加扭转载荷。
[0024]上述绝缘子套筒内部安装有电场发生装置，通过加载电场能够对复合绝缘子进行模拟电场损伤研宄。
[0025]上述滑轨包括立板，立板的顶端加工有滑槽，立板外侧面安装有垂直立柱，垂直立柱上安装有滚动轴承，通过上述结构设计能够保证外摆动框在滑轨上平稳的左右滑动，模拟左右方向的振动。
[0026]上述外摆动框的左侧加工有弧形轨道，前后面的底端设置有凸台，凸台上安装有滑动轮与滑轨的滑槽构成滑动连接，通过上述结构能够方便的对复合绝缘子施加左右和前后的复合载荷。
[0027]上述内摆动框能在前后摆动载荷装置的作用下通过滑动销在外摆动框的弧线轨道上前后摆动，通过与外摆动框配