一种低压计量箱机械静载性能检测平台的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种低压计量箱机械静载性能检测平台，包括主固定平台、静载力施加设备和螺旋滑轮结构；主固定平台包括平行于地面的长方形平板以及设置在平板上的挡板、支架、推杆和滑动轴；低压计量箱两侧分别设有挡板；挡板的外侧设置有滑动轴；支架上设置有垂直于地面的滑动轴，推杆一端连接支架上的滑动轴另一端靠近低压计量箱；静载力施加设备包括拉力机；螺旋滑轮结构包括螺旋导杆装置和滑轮，拉力机一端通过滑轮的柔索与螺旋导杆装置连接，螺旋导杆装置的移动控制拉力机对低压计量箱进行不同位置和方向的施力。本发明提供的一种检测平台，可以完成低压计量箱刚度试验、静载力试验、扭力试验、金属嵌件试验和门及安装板性能试验等。
【专利说明】一种低压计量箱机械静载性能检测平台
【技术领域】
[0001]本发明涉及低压计量箱检测领域，具体涉及一种低压计量箱机械静载性能检测平台。
【背景技术】
[0002]低压计量箱运行环境复杂，一般裸露在室外，受天气变化影响较大，影响其稳定、安全运行。低压计量箱不同于一般的低压成套设备，它不仅是保证新一代智能电表防窃电的第一道防线，同时在发生短路故障、火焰蔓延等事故时，也是保证用户生命、财产安全的第一道防线。低压计量箱在高温环境长期工作易因老化导致接触器、漏电保护器故障，因选用材料不合格导致的计量箱生锈，由短路故障造成的计量箱烧毁及漏电事故也经常发生，带来了直接、间接经济损失。
[0003]现行的低压成套开关设备和控制设备标准GB7251系列:如GB7251.1《低压成套开关设备和控制设备第I部分:型式试验和部分型式试验成套设备》、GB7251.3《低压成套开关设备和控制设备第3部分:对非专业人员可进入场地的低压成套开关设备和控制设备——配电板的特殊要求》和GB7251.5《低压成套开关设备和控制设备第5部分:对公用电网动力配电成套设备的特殊要求》中均规定了低压计量箱需要进行的机械性能、材料性能、电气性能和电气开关性能等试验的详细内容，且对机械试验内容设备进行了建议和示意，但是目前还没有一套完整的操作简单、自动智能的机械试验设备可以完成对低压计量箱的机械性能试验。
【发明内容】
[0004]本发明涉及一种低压计量箱机械静载性能检测平台，
[0005]所述检测平台包括主固定平台、静载力施加设备和螺旋滑轮结构；
[0006]所述主固定平台包括平行于地面的长方形平板以及设置在所述平板上的挡板；
[0007]所述挡板置于所述平板上的低压计量箱两侧对所述低压计量箱进行固定；
[0008]所述静载力施加设备包括支架、推杆、滑动轴以及作用于推杆上的拉力机，两个所述挡板的外侧分别设置有平行于所述挡板位于所述平板上的滑动轴；所述支架为垂直于地面的长条形支架，沿所述平板上的滑动轴滑动；所述支架上设置有垂直于地面的滑动轴，所述推杆一端连接所述支架上的滑动轴另一端靠近所述低压计量箱，所述推杆沿所述支架上的滑动轴上下移动；所述拉力机通过所述推杆施加拉力或者推力于所述低压计量箱的不同位置上；
[0009]所述螺旋滑轮结构包括螺旋导杆装置和滑轮，所述拉力机一端通过所述滑轮的柔索与所述螺旋导杆装置连接，所述螺旋导杆装置上下移动控制所述拉力机的高度。
[0010]本发明提供的第一优选实施例中:所述挡板的高度根据所述低压计量箱的类型进行调节；
[0011]所述推杆上靠近所述低压计量箱的一端设置有夹紧挡板，所述夹紧挡板与所述低压计量箱之间设置有弹簧，所述推杆从低压计量箱的两侧压紧实现所述低压计量箱的固定;
[0012]所述推杆为电动推杆，所述电动推杆上设置有过载保护。
[0013]本发明提供的第二优选实施例中:所述螺旋滑轮结构包括顶升机构和光电传感器，所述滑轮和光电传感器均设置在所述顶升结构上，所述顶升机构与所述螺旋导杆装置连接；
[0014]所述光电传感器包括扩散反射型光电开关，所述光电开关检测头里装有激光发射器和接收器；所述顶升机构随着所述螺旋导杆装置下降时，当所述发射器发出的光被所述低压计量箱挡住时，反射光使得所述接收器收到光信号，输出一个开关信号，实现所述滑轮的定位。
[0015]本发明提供的第三优选实施例中:所述检测平台进行低压计量箱静载刚度试验包括:
[0016]将所述低压计量箱固定在所述主固定平台上，对所述低压计量箱的外壳测试点施加试验力500N，持续lmin，测定所述外壳的刚度。
[0017]本发明提供的第四优选实施例中:所述检测平台进行低压计量箱静载静力试验包括:
[0018]所述静载力施加设备将60N的负载相继作用在所述低压计量箱外壳的每个侧壁上，时间为5min ;所述负载的中心应距离所述低压计量箱侧壁的边缘20mm，且作用于直径为IOmm的圆形表面上。
[0019]本发明提供的第五优选实施例中:所述检测平台进行低压计量箱静载耐扭力试验包括:
[0020]将大小为60mmX 60mmX 5mm长度为IOOmm的角铁紧扣于所述低压计量箱上,所述
角铁的一面与所述低压计量箱的上面平行，另一面与所述低压计量箱的上面垂直；
[0021]在静载力施加设备的施加力作用在所述角铁与所述低压计量箱的上面垂直的面上；
[0022]所述施加力的方向为所述角铁向所述低压计量箱的方向水平转动的方向，所述低压计量箱应承受2 X 1000N的扭力，时间为30s。
[0023]本发明提供的第六优选实施例中:所述检测平台进行低压计量箱金属嵌件试验包括:
[0024]所述低压计量箱应由所述主固定平台托住，对测试的不同螺纹孔径的嵌件施加不同的轴向负荷:所述螺纹孔径为M4或者M5时，所述轴向负荷为350N;所述螺纹的孔径为M6或者M8时，所述轴向负荷为500N ;所述螺纹的孔径为MlO或者M12时，所述轴向负荷为800N ；
[0025]施加所述轴向负荷的时间为10s，验证能否将所述嵌件从嵌入位置拔出。
[0026]本发明提供的第七优选实施例中:所述检测平台进行门及安装板性能试验包括:
[0027]在所述低压计量箱的箱门完全打开状态下，对水平开启的所述箱门施加相应水平载荷力后，在所述箱门的垂直中心线上施加4倍于所述箱门本身的质量的载荷,持续lmin。
[0028]本发明提供的第八优选实施例中:所述检测平台包括电控操作柜；
[0029]所述电控操作柜包括微处理器和所述微处理器控制连接的支架移动控制单元、推杆移动控制单元、螺旋升降机移动控制单元、光电传感器信号接收单元、显示单元、力值设定单元和计时单元；
[0030]所述支架移动控制单元接收所述微处理器的命令，控制所述支架沿所述平行于地面的滑动轴移动；
[0031]所述推杆移动控制单元接收微处理器的命令，控制所述推杆沿所述垂直于地面的滑动轴移动；
[0032]所述螺旋导杆装置移动控制单元接收所述微处理器的命令，控制所述螺旋导杆装置的移动；
[0033]所述光电传感器信号接收单元用于实时接收所述光电开关的开关信号。
[0034]本发明提供的第九优选实施例中:所述检测平台的工作过程包括:
[0035]步骤1，将所低压计量箱安置于所述主固定平台上，根据所述低压计量箱的类型调节所述挡板的高度；
[0036]步骤2，所述显示模块向用户提示选择试验类型，所述微处理器接收用户选择的试验类型结果；
[0037]步骤3，所述显示模块向用户提示选择施加力的值以及施力时间，所述微处理器接收用户选择的施加力的值以及施力时间结果。
[0038]步骤4，所述微处理器发送命令至所述螺旋升降机移动控制单元控制所述螺旋导杆装置的移动，在所述光电传感器信号接收单元接收到所述光电开关的开关信号时，停止所述螺旋导杆装置的移动；
[0039]步骤5，所述微处理器根据用户选择的试验类型确定推杆的位置，发送命令至支架移动控制单元和推杆移动控制单元控制支架和推杆的移动；
[0040]步骤6，所述力值设定单元根据所述微处理器发送的用户选择的施力值大小，控制所述静载力施加设备对所述低压计量箱进行施力并启动所述计时单元，所述计时单元在接收到的施力时间达到时停止所述静载力施加设备对所述低压计量箱的施力。
[0041]本发明提供的一种低压计量箱机械静载性能检测平台的有益效果包括:
[0042]1、本发明提供的一种低压计量箱机械静载性能检测平台，可以进行低压计量箱以及低压成套设备机械静载试验，包括可完成低压计量箱刚度试验、静载力试验、扭力试验、金属嵌件试验和门及安装板性能试验等。
[0043]2、微处理器控制低压计量箱固定，且电动推杆设置有过载保护，夹紧挡板上的弹簧也可起到缓冲的作用。使低压计量箱固定更加智能和更加可靠。
[0044]3、使用高精度的数显拉力计施加拉力，避免了以前使用砝码施加力的繁琐和不便。可以完整、简单的完成低压计量箱的机械静载试验。
[0045]4、螺旋滑轮结构水平、垂直及上下三平面均可自由移动，最大可能性的适应种类繁多、大小不同的低压计量箱。
[0046]5、采用先进的光电传感器及电控箱控制低压计量箱机械静载试验过程，更加智能且能保证操作人员的人生安全。
【专利附图】
【附图说明】
[0047]如图1所示为本发明提供的一种低压计量箱机械静载性能检测平台的结构示意图；
[0048]如图2所示为本发明提供的一种低压计量箱机械静载性能检测平台进行低压计量箱静载刚度试验的示意图；
[0049]如图3所示为本发明提供的一种低压计量箱机械静载性能检测平台进行低压计量箱静载耐扭力试验的示意图；
[0050]如图4所示为本发明提供的一种低压计量箱机械静载性能检测平台的电控操作柜的结构示意图；
[0051]如图5所示为本发明提供的一种低压计量箱机械静载性能检测平台的工作过程流程图。
【具体实施方式】
[0052]下面根据附图对本发明的【具体实施方式】作进一步详细说明。
[0053]本发明提供一种低压计量箱机械静载性能检测平台，如图1所示为本发明提供的一种低压计量箱机械静载性能检测平台的结构示意图，该检测平台包括主固定平台、静载力施加设备和螺旋滑轮结构。主固定平台包括平行于地面的长方形平板，以及设置在该平板上的挡板
[0054]低压计量箱置于该检测平台上时，挡板位于该低压计量箱的两侧并固定该低压计量箱。
[0055]静载力施加设备包括支架、推杆、滑动轴以及作用于推杆上的拉力机。两个挡板的外侧分别设置有平行于挡板位于长方形平板上的滑动轴；支架为垂直于地面的长条形支架，该支架可以沿滑动轴滑动；支架上还设置有垂直于地面的滑动轴，推杆一端连接支架上的滑动轴另一端靠近低压计量箱，该推杆可以沿支架上的滑动轴上下移动。拉力机通过该推杆施加拉力或者推力于低压计量箱的不同位置上，、使用高精度的数显拉力计施加拉力，避免了以前使用砝码施加力的繁琐和不便。
[0056]螺旋滑轮结构包括螺旋导杆装置和滑轮，拉力机一端通过滑轮的柔索与螺旋导杆装置连接，该螺旋导杆装置上下移动控制拉力机的高度。
[0057]进一步的，主固定平台的上设置的挡板可根据低压计量箱的类型调节高度。
[0058]设置在支架上的推杆可以沿长方形平板上和支架上的滑动轴平行于地面和垂直于地面移动，并且推杆上靠近低压计量箱的一端设置有夹紧挡板，该夹紧挡板与低压计量箱之间设置有弹簧，推杆从两侧压紧低压计量箱实现该低压计量箱的固定。该推杆为电动推杆，该电动推杆上设置有过载保护，夹紧挡板与低压计量箱之间的弹簧也可起到缓冲的作用，防止低压计量箱收到的压紧力过大。
[0059]螺旋滑轮结构还包括顶升机构和光电传感器，滑轮和光电传感器均设置在顶升结构上，顶升机构与螺旋导杆装置连接，光电传感器采用扩散反射型光电开关，光电开关检测头里装有一个激光发射器和一个接收器。正常情况下，激光发射器发出的光，接收器是收不到的。在本发明提供的一种低压计量箱机械静载性能检测平台中，顶升机构随着螺旋导杆装置下降时，当发射器发出的光被低压计量箱挡住时，会发生反射使得接收器收到光信号，从而输出一个开关信号，实现滑轮的定位。
[0060]本发明提供一种低压计量箱机械静载性能检测平台，可以进行低压计量箱静载耐扭力试验、低压计量箱静载刚度试验、低压计量箱静载静力试验、低压计量箱金属嵌件试验和门及安装板性能试验等。
[0061]该检测平台进行低压计量箱静载刚度试验的示意图如图2所示，由图2可知该过程具体包括:
[0062]将低压计量箱固定在主固定平台上，对低压计量箱的外壳测试点施加相应载荷，测定外壳刚度，施加刚度试验力为500N、持续lmin。
[0063]该检测平台进行低压计量箱静载静力试验的过程具体包括:
[0064]静载力施加设备将60N的负载相继作用在低压计量箱外壳的每个侧壁上，时间为5min，在试验中，此负载的中心应距离低压计量箱侧壁的边缘20mm，而且应作用于直径为IOmm的圆形表面上。
[0065]该检测平台进行低压计量箱静载耐扭力试验的示意图如图3所示，由图3可知该过程具体包括:
[0066]将一个60mmX 60mmX 5mm长度为IOOmm的角铁置于低压计量箱上,该角铁一面与
低压计量箱的上面平行，另一面与低压计量箱的上面垂直，进行低压计量箱扭力试验时，低压计量箱要牢牢地固定在其基座上，而角铁紧扣其上，使角铁两边与低压计量箱的上面和一个侧面相接触，低压计量箱的门要关闭，在静载力施加设备的施加力作用在角铁与低压计量箱的上面垂直的面上；施加力的方向为角铁向低压计量箱的方向水平转动的方向，该低压计量箱应承受2X 1000N的扭力，时间为30s。
[0067]该检测平台进行低压计量箱金属嵌件试验是对测试的螺纹连接件施加相应载荷，过程包括:
[0068]低压计量箱应完全由平台托住，每个被试嵌件的螺纹孔应装配好，然后按照表1施加轴向力，时间为10s，以验证能否将嵌件从嵌入位置拔出。
[0069]表1对嵌件施加的轴向负荷
[0070]
【权利要求】
1.一种低压计量箱机械静载性能检测平台，其特征在于，所述检测平台包括主固定平台、静载力施加设备和螺旋滑轮结构； 所述主固定平台包括平行于地面的长方形平板以及设置在所述平板上的挡板； 所述挡板置于所述平板上的低压计量箱两侧对所述低压计量箱进行固定； 所述静载力施加设备包括支架、推杆、滑动轴以及作用于所述推杆上的拉力机，所述低压计量箱沿所述挡板的外侧分别设置有平行于所述挡板位于所述平板上的滑动轴；所述支架为垂直于地面的长条形支架，沿所述平板上的滑动轴滑动；所述支架上设置有垂直于地面的滑动轴，所述推杆一端连接所述支架上的滑动轴，另一端靠近所述低压计量箱，所述推杆沿所述支架上的滑动轴上下移动；所述拉力机通过所述推杆施加拉力或者推力于所述低压计量箱的不同位置上； 所述螺旋滑轮结构包括螺旋导杆装置和滑轮，所述拉力机一端通过所述滑轮的柔索与所述螺旋导杆装置连接，所述螺旋导杆装置上下移动控制所述拉力机的高度。
2.如权利要求1所述的检测平台，其特征在于，所述挡板的高度根据所述低压计量箱的类型进行调节； 所述推杆上靠近所述低压计量箱的一端设置有夹紧挡板，所述夹紧挡板与所述低压计量箱之间设置有弹簧，所述推杆从低压计量箱的两侧压紧实现所述低压计量箱的固定； 所述推杆为电动推杆，所述电动推杆上设置有过载保护。
3.如权利要求1所述的检测平台，其特征在于，所述螺旋滑轮结构包括顶升机构和光电传感器，所述滑轮和光电传感器均设置在所述顶升结构上，所述顶升机构与所述螺旋导杆装置连接； 所述光电传感器包括扩散反射型光电开关，所述光电开关检测头里装有激光发射器和接收器；所述顶升机构随着所述螺旋导杆装置下降时，当所述发射器发出的光被所述低压计量箱挡住时，反射光使得所述接收器收到光信号，输出一个开关信号，实现所述滑轮的定位。
4.如权利要求1所述的检测平台，其特征在于，所述检测平台进行低压计量箱静载刚度试验包括: 将所述低压计量箱固定在所述主固定平台上，对所述低压计量箱的外壳测试点施加试验力500N，持续lmin，测定所述外壳的刚度。
5.如权利要求1所述的检测平台，其特征在于，所述检测平台进行低压计量箱静载静力试验包括: 所述静载力施加设备将60N的负载相继作用在所述低压计量箱外壳的每个侧壁上，时间为5min ;所述负载的中心应距离所述低压计量箱侧壁的边缘20mm，且作用于直径为IOmm的圆形表面上。
6.如权利要求1所述的检测平台，其特征在于，所述检测平台进行低压计量箱静载耐扭力试验包括: 将大小为60mmX60mmX5mm长度为IOOmm的角铁紧扣于所述低压计量箱上,所述角铁的一面与所述低压计量箱的上面平行，另一面与所述低压计量箱的上面垂直； 在静载力施加设备的施加力作用在所述角铁与所述低压计量箱的上面垂直的面上； 所述施加力的方向为所述角铁向所述低压计量箱的方向水平转动的方向，所述低压计量箱应承受2 X 1000N的扭力，时间为30s。
7.如权利要求1所述的检测平台，其特征在于，所述检测平台进行低压计量箱金属嵌件试验包括: 所述低压计量箱应由所述主固定平台托住，对测试的不同螺纹孔径的嵌件施加不同的轴向负荷:所述螺纹孔径为M4或者M5时，所述轴向负荷为350N ;所述螺纹的孔径为M6或者M8时，所述轴向负荷为500N ;所述螺纹的孔径为MlO或者M12时，所述轴向负荷为800N ；施加所述轴向负荷的时间为10s，验证能否将所述嵌件从嵌入位置拔出。
8.如权利要求1所述的检测平台，其特征在于，所述检测平台进行门及安装板性能试验包括: 在所述低压计量箱的箱门完全打开状态下，对水平开启的所述箱门施加相应水平载荷 力后，在所述箱门的垂直中心线上施加4倍于所述箱门本身的质量的载荷,持续lmin。
9.如权利要求3所述的检测平台，其特征在于，所述检测平台包括电控操作柜； 所述电控操作柜包括微处理器和所述微处理器控制连接的支架移动控制单元、推杆移动控制单元、螺旋升降机移动控制单元、光电传感器信号接收单元、显示单元、力值设定单元和计时单元； 所述支架移动控制单元接收所述微处理器的命令，控制所述支架沿所述平行于地面的滑动轴移动； 所述推杆移动控制单元接收微处理器的命令，控制所述推杆沿所述垂直于地面的滑动轴移动； 所述螺旋导杆装置移动控制单元接收所述微处理器的命令，控制所述螺旋导杆装置的移动； 所述光电传感器信号接收单元用于实时接收所述光电开关的开关信号。
10.如权利要求9所述的检测平台，其特征在于，所述检测平台的工作过程包括:步骤1，将所低压计量箱安置于所述主固定平台上，根据所述低压计量箱的类型调节所述挡板的高度； 步骤2，所述显示模块向用户提示选择试验类型，所述微处理器接收用户选择的试验类型结果； 步骤3，所述显示模块向用户提示选择施加力的值以及施力时间，所述微处理器接收用户选择的施加力的值以及施力时间结果。 步骤4，所述微处理器发送命令至所述螺旋升降机移动控制单元控制所述螺旋导杆装置的移动，在所述光电传感器信号接收单元接收到所述光电开关的开关信号时，停止所述螺旋导杆装置的移动； 步骤5，所述微处理器根据用户选择的试验类型确定推杆的位置，发送命令至支架移动控制单元和推杆移动控制单元控制支架和推杆的移动； 步骤6，所述力值设定单元根据所述微处理器发送的用户选择的施力值大小，控制所述静载力施加设备对所述低压计量箱进行施力并启动所述计时单元，所述计时单元在接收到的施力时间达到时停止所述静载力施加设备对所述低压计量箱的施力。
【文档编号】G01N3/08GK103712856SQ201310573723
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2013年11月18日 优先权日:2013年11月18日
【发明者】陈盛, 张蓬鹤, 薛阳, 贾福泉, 秦程林, 陈思禹, 鲍文静, 黎昊奇, 王雅涛, 许佳佳, 章文翰 申请人:国家电网公司, 中国电力科学研究院