专利名称：用于复合材料芯棒光照老化试验的测试装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及输电线路用导线的测试领域，尤其涉及复合材料芯棒的测试装置，具体地说是一种用于复合材料芯棒光照老化试验的测试装置。
背景技术：
输电线路用导线一般由用于导电的铝线和用于承受张力的芯线组成。随着电网输送容量的不断提升、材料技术的不断进步和节能减排需求的日益迫切，国内外的导线生产厂家纷纷推出了一类采用复合材 料芯棒来代替传统钢芯的新型导线。此类导线具有重量轻、强度大、热膨胀系数小、载流量大、耐腐蚀性能好的一系列优点，可广泛试用于大容量、 大落差、重冰区等场合。但由于其芯线被替换成了由增强纤维和树脂组成的复合材料，因此必须考核其组成树脂的耐光照老化性能。目前对树脂耐光照老化性能的考核主要有两类方法一类为自然暴晒老化试验， 即将试样直接放置于自然环境的日光辐照条件下，经过相当长的一个周期后，对其性能进行考核；另一类为人工光照老化试验，即采用人工模拟日光的方法，将试样放入光照试验箱内，进行强化的光照试验。如采用自然暴晒老化试验，则由于地球自转形成太阳的升起和降落，使阳光能够从各个角度充分且相对均勻地辐照到试样的表面，但如果采用人工光照老化试验，则试验箱内的光源和试样架都是固定不动的，因此无法使试样接受到均勻的辐照， 造成复合材料芯棒在经人工光照老化后其受光面和背光面的性能衰减不尽相同，影响试验结果的可靠性。
发明内容
本发明要解决的是现有技术存在的上述问题，旨在提供一种能模拟自然环境的日光辐照条件且操作方便的测试装置。为解决上述问题，本发明采用以下技术方案用于复合材料芯棒光照老化试验的测试装置，包括箱体和箱盖，其特征在于所述的箱盖内设有灯管，所述的箱体内设有试样架，所述的试样架包括设置在架体上的电机、传动机构以及一个或多个并排设置的试样夹持和转动机构，所述的每个试样夹持和转动机构包括一对设置在所述箱体左右两侧的试样夹持机构和一个直齿轮；所述的每个试样夹持机构包括密封盖、橡胶塞和中心轴；所述的密封盖开设有中心试样插孔，并与所述的中心轴的内端活动连接；所述的橡胶塞也开设有中心试样插孔，并嵌置于密封盖和中心轴连接部分的内置腔室中；右侧试样夹持机构的中心轴的外端与所述的直齿轮连接，各试样夹持和转动机构的直齿轮依次啮合；其中一个试样夹持和转动机构的中心轴与所述的传动机构连动。本发明的用于复合材料芯棒光照老化试验的测试装置，可对复合材料芯棒试样进行方便夹持并回转，在对试样进行辐照的同时对试样进行回转，使试样的周向都能受到均勻可控的辐照量，保证试样的性能在光照老化试验时能均勻地衰减，从而与实际情况更为接近，提高了试验的可靠性。因此本发明的具有结构简单、传动可靠、夹持方便、转速均勻且方便可控等特点，并且可根据试验需求或试验箱的大小对试样进行灵活地增减。根据本发明，所述的密封盖与所述的中心轴可以按下以方式活动连接所述的密封盖设有内螺孔，与所述的中心轴上的外螺纹配合。根据本发明，所述的密封盖与所述的中心轴也可以按下以方式活动连接所述的中心轴上开设有内螺孔，与所述的密封盖上的外螺纹配合。
作为本发明的进一步改进，所述的中心轴上设有装样缺口，所述的橡胶塞通过该装样缺口挤入试样安装位。作为本发明的再进一步改进，所述的中心轴上还设有滚动轴承，所述的滚动轴承置于一个轴承支座上，所述的轴承支座设置在所述的架体上，所述的轴承支座的两侧用轴承盖板密封，可以保证试验箱内的水汽无法通过轴承渗透到齿轮部位。采用滚动轴承使之与中心轴配合，可以减小齿轮的转动阻力。作为本发明的再进一步改进，所述的直齿轮通过键所述的中心轴连接。作为本发明的再进一步改进，所述的传动机构为锥齿轮传动或皮带轮传动。每种传动方式都有各自的优缺点，但为了保证试样周向所接受的辐照量相对均勻，本发明中建议优先考虑齿轮传动形式，因为齿轮传动时能保证瞬时传动比的恒定，而皮带传动和链传动的瞬时传动比是变化的。采用齿轮传动形式的传动机构，通过一对锥齿轮来传递由电机输出的动力并改变传动方向。此类传动方式具有结构紧凑，可靠性高、维护方便等优点。采用皮带传动的传动机构，通过一对皮带轮和皮带传递由电机输出的动力。此类传动方式具有传动平稳、噪音小、电机位置相对可调等优点。在实际试验中，传动方式、电机类型和转速的调控方式可根据试验或试验箱的具体设计进行选择。作为本发明的更进一步改进，所述的电机和传动机构设置在试样夹持和转动机构的直齿轮一侧。传动机构与最外面一个试样夹持和转动机构连动。
图1是本发明用于复合材料芯棒光照老化试验的测试装置的结构图。图2是本发明试样架的结构示意图，图中没有显示架体。图3是本发明试样夹持和转动机构的结构示意图，图中未显示左侧的试样夹持机构。图4是本发明试样夹持和转动机构的装配示意图，图中未显示左侧的试样夹持机构。图5是本发明试样夹持机构的结构示意图。图6是本发明齿轮传动形式的传动机构示意图。图7是本发明皮带传动形式的传动机构示意图。
具体实施例方式参照图1，本发明的用于复合材料芯棒光照老化试验的测试装置，包括箱体4和箱盖3，所述的箱盖3内设有灯管1，所述的箱体4内设有试样架5，所述的试样架5包括设置在架体30上的电机6、传动机构以及多个并排设置的试样夹持和转动机构31。试验架5可整体纳入光照老化试验机内，并固定在箱体4的内壁上。而试验架5所包含的试样夹持和转动机构31的数量可根据箱体4的大小进行自由增减，即试样2的数量可做灵活变动。在进行试验时，只需先将试样2夹持在试验架5的两端，合上箱盖3即可开启试验机进行光照老化试验。参照图2，试样架5主要由架体30上的电机6、传动机构以及多个并排设置的试样夹持和转动机构31组成，所述的每个试样夹持和转动机构31包括一对设置在所述箱体4 左右两侧的试样夹持机构7、32和一个直齿轮9。在本实施例中，传动机构采用齿轮传动，由一对相互啮合的锥齿轮8、9构成。试样通过两端的夹持机构7、32进行夹持，在试验时可绕轴心进行勻速回转。设置在右侧的每个夹持机构7的中心轴17上都安装有直齿轮9，最外面一个夹持机构的轴上加装有锥齿轮8用作传递动力。通过电机6的转动，使装配在电机6 上锥齿轮10带动装配在试样夹持机构中心轴17上的锥齿轮8转动，两个锥齿轮8、10的轴线呈90°排布。与锥齿轮8同轴的直齿轮9为主动齿轮，其余各试样夹持和转动机构的直齿轮9为从动齿轮。与主动齿轮相邻的从动齿轮与主动齿轮进行啮合，所有从动齿轮和主动齿轮排布在同一个水平面上。各从动齿轮之间也互相啮合，依次传递动力。由于各直齿轮9的规格和尺寸相同，因此各齿轮的转动速度完全一致，且试样2圆周上的线速度在任意时刻都完全相等，保证了试样2在进行试验时，其圆周方向上所受到的辐照量也均勻一致， 提高了试验的可靠性。通过对电机转速的调整可以调节试样2的回转速率，而通过对从动齿轮数量的增减即可调整试样的数量。因此本发明的试验架具有结构简单、传动可靠、夹持方便、转速均勻且方便可控等特点，并且可根据试验需求或试验箱的大小对试样进行灵活地增减。参照图3，所述的每个试样夹持和转动机构31包括一对设置在所述箱体4左右两侧的试样夹持机构7、32和一个直齿轮9。图中未显示左侧的试样夹持机构32，该左侧的试样夹持机构32与右侧的试样夹持机构7结构相同。试样夹持机构7包括密封盖11、橡胶塞18和中心轴17。所述的中心轴17上还设有滚动轴承16，所述的滚动轴承16置于一个轴承支座13上，所述的轴承支座13设置在所述的架体30上，所述的轴承支座13的两侧用轴承盖板12、14密封。中心轴17的外端与所述的直齿轮9连接。试样的夹持及转动机构装配图如图4所示，将橡胶塞18和密封盖11按次序装配在中心轴17的左端，将轴承盖板12、轴承支座13、滚动轴承16、轴承盖板14、直齿轮9和锁紧螺母15按次序装配在中心轴17的右端，由直齿轮9带动中心轴17上的各零件进行回转。 为减小齿轮的转动阻力，采用滚动轴承16使直齿轮9与中心轴17配合。参照图5，由于试样为长轴状的细棒，为了让试样2在试验时能严格绕轴线进行回转，则必须保证试样、中心轴及齿轮完全同轴。同时为了兼顾安装试样的便利，本发明采用了如图5所示的试样夹持机构7、32，在试样的两端即试验箱的两侧壁上都安装有试样夹持机构。试样夹持机构7、32的密封盖11开设有中心试样插孔21，所述的密封盖11设有内螺孔21，并与所述的中心轴17上的外螺纹23配合。所述的橡胶塞18也开设有中心试样插孔 22。所述的中心轴17上设有装样缺口 20。在安装试样时，首先将试样的两端依次套入密封盖11和橡胶塞18，然后将橡胶塞 18通过中心轴17上的装样缺口 20挤入试样安装位，再通过密封盖11与试样安装位外圈的螺纹23进行旋合。由于橡胶塞22的中心试样插孔22、橡胶塞22的外壁和试样安装位的内壁都是同轴心的圆锥或圆柱面，因此试样2在装入橡胶塞18后与中心轴17必为同轴心，使试样2在转动时的径向圆跳动误差降到最低。参照图6，本发明采用齿轮传动形式的传动机构的实施方式的结构示意图，通过一对锥齿轮8、10来传递由电机输出的动力并改变传动方向。此类传动方式具有结构紧凑，可靠性高、维护方便等优点。参照图7，本发明采用皮带传动 的传动机构的实施方式的结构示意图，通过一对皮带轮26、28和皮带27传递由电机6输出的动力。此类传动方式具有传动平稳、噪音小、电机位置相对可调等优点。在实际试验中，传动方式、电机类型和转速的调控方式可根据试验或试验箱的具体设计进行选择。 应该理解到的是上述实施例只是对本发明的说明，而不是对本发明的限制，任何不超出本发明实质精神范围内的发明创造，均落入本发明的保护范围之内。
权利要求
1.用于复合材料芯棒光照老化试验的测试装置，包括箱体(4)和箱盖(3)，其特征在于所述的箱盖(3)内设有灯管(1)，所述的箱体内设有试样架(5)，所述的试样架(5)包括设置在架体(30)上的电机(6)、传动机构以及一个或多个并排设置的试样夹持和转动机构(31)，所述的每个试样夹持和转动机构(31)包括一对设置在所述箱体(4)左右两侧的试样夹持机构(7、3幻和一个直齿轮(9)；所述的每个试样夹持机构(7、3幻包括密封盖(11)、 橡胶塞(18)和中心轴(17)；所述的密封盖(11)开设有中心试样插孔(21)，并与所述的中心轴(17)的内端活动连接；所述的橡胶塞(18)也开设有中心试样插孔(22)，并嵌置于密封盖(11)和中心轴(17)连接部分的内置腔室中；右侧试样夹持机构(7)的中心轴(17)的外端与所述的直齿轮(9)连接，各试样夹持和转动机构的直齿轮(9)依次啮合；其中一个试样夹持和转动机构的中心轴(17)与所述的传动机构连动。
2.如权利要求1所述的用于复合材料芯棒光照老化试验的测试装置，其特征在于所述的密封盖(11)与所述的中心轴(17)按下以方式活动连接所述的密封盖(11)设有内螺孔 (21)，与所述的中心轴(17)上的外螺纹(23)配合。
3.如权利要求2所述的用于复合材料芯棒光照老化试验的测试装置，其特征在于所述的中心轴(17)上设有装样缺口(20)，所述的橡胶塞(18)通过该装样缺口 00)挤入试样安装位。
4.如权利要求1所述的用于复合材料芯棒光照老化试验的测试装置，其特征在于所述的中心轴(17)上还设有滚动轴承(16)，所述的滚动轴承(16)置于一个轴承支座(13)上， 所述的轴承支座(1 设置在所述的架体(30)上，所述的轴承支座(1 的两侧用轴承盖板 (12、14)密封。
5.如权利要求1所述的用于复合材料芯棒光照老化试验的测试装置，其特征在于所述的直齿轮(9)通过键(19)所述的中心轴(17)连接。
6.如权利要求1所述的用于复合材料芯棒光照老化试验的测试装置，其特征在于所述的传动机构为齿轮传动形式、皮带传动形式或链传动形式。
7.如权利要求1-6任何一项所述的用于复合材料芯棒光照老化试验的测试装置，其特征在于所述的电机(6)和传动机构设置在试样夹持和转动机构的直齿轮(9) 一侧。
8.如权利要求7所述的用于复合材料芯棒光照老化试验的测试装置，其特征在于传动机构与最外面一个试样夹持和转动机构连动。
全文摘要
本发明公开了一种用于复合材料芯棒光照老化试验的测试装置，包括箱体和箱盖，其特征在于所述的箱盖内设有灯管，所述的箱体内设有试样架，所述的试样架包括设置在架体上的电机、传动机构以及一个或多个并排设置的试样夹持和转动机构，所述的每个试样夹持和转动机构包括一对设置在所述箱体左右两侧的试样夹持机构和一个直齿轮；所述的每个试样夹持机构包括密封盖、橡胶塞和中心轴。本发明可对复合材料芯棒试样进行方便夹持并回转，在对试样进行辐照的同时对试样进行回转，使试样的周向都能受到均匀可控的辐照量，保证试样的性能在光照老化试验时能均匀地衰减，从而与实际情况更为接近，提高了试验的可靠性，且结构简单、方便可控。
文档编号G01N17/00GK102323203SQ20111014244
公开日2012年1月18日 申请日期2011年5月30日 优先权日2011年5月30日
发明者李国勇, 李 瑞, 汪立锋, 王梁, 钱苗, 陈庆吟 申请人:浙江华电器材检测研究所