一种核电缆绝缘层抗拉、抗压以及耐磨检测装置的制作方法

本发明涉及核电缆制备技术领域，具体地，涉及一种核电缆绝缘层抗拉、抗压以及耐磨检测装置。

背景技术：

核电站电缆作为核电站的重要电气配套产品之一，其使用环境苛刻，安全性要求严格，是性能水平要求高，制造技术难度较大的电线电缆品种。在“安全第一”的核电宗旨指导下，核电站安全问题便尤为重要，世界各国都对核电站采取了严格的安全措施。作为核电“血管”和“神经”的电缆线路系统，也是安全的关键要素，电缆线路系统在核电站的正常运行及安全停堆方面起着非常重要的作用。在目前已经投产和在建的各大核电站中，仅安全壳外的k3类核级电缆已开始逐步国产化，而严酷环境用(k1类)电缆大部分均依赖进口，按照中国未来核电的建设需求，核级电缆市场前景广阔。在核电行业中，控制电缆注重信号传输的安全性，不仅要求其具有较好的绝缘性，还得具有一定程度的抗压、抗拉以及耐磨性，所以一般核电缆在制备好后，需要从中抽取部分进行对于它的抗压、抗拉以及耐磨性的检测，以便确保制备出的核电缆的质量能够在设定的标准内。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明提供一种核电缆绝缘层抗拉、抗压以及耐磨检测装置。

本发明公开的一种核电缆绝缘层抗拉、抗压以及耐磨检测装置，包括放卷筒和支撑架，放卷筒轴接在支撑架的顶端，检测装置包括设于支撑架下方的成像检测组件以及依次分布在成像检测组件周边的辅助组件、拉力组件以及检压组件，辅助组件与拉力组件始终对称设置，成像检测组件的旁侧设有用以驱动其竖直活动的动力部，支撑架上安装有控制器，辅助组件包括限位板、复位器以及分别设于限位板两端的接触件，限位板与复位器的输出端连接，其中一个接触件上安装有与控制器电性连接的压力传感器，检压组件包括检压盘和接近油缸，接近油缸的输出端正对限位板，检压盘轴接在接近油缸的输出端上，检压盘的周边设有多个按压触头，拉力组件包括气动夹具、升降部以及与控制器电性连接的颜色识别传感器，气动夹具呈水平并通过升降部能够竖直活动设置，气动夹具的缸体外部设有色调板，颜色识别传感器安装在色调板旁侧，支撑架的上方设有定位夹具。

进一步地，复位器包括动力气缸和定位台，定位台呈水平与支撑架的下部固定连接，动力气缸搭设在定位台上，动力气缸的活塞轴朝向接近油缸，并且二者的输出方向相向设置，限位板一侧与动力气缸的活塞轴的轴端呈十字型连接，限位板的另一侧对称设有两个呈水平并将其贯穿的复位轴，每个接触件均包括一个接触板，两个接触板分别安装在一个复位轴远离动力气缸的一端，复位轴的另一端设有盘片，该盘片通过缓冲弹簧与限位板弹性连接，压力传感器安装在其中一个接触板的外侧，检压组件还包括旋转气缸，旋转气缸的输出端与接近油缸的缸体固定连接，按压触头的数量为四个，并且始终有两个按压触头分别与一个接触板相对设置。

进一步地，接近油缸的输出端上安装有u型块，u型块的开口面正对动力气缸，检压盘铰接在u型块的开口内，所有按压触头依次绕检压盘的周向等夹角分布在检压盘的周边，所有按压触头均与u型块的外侧面固定连接，接近油缸的缸体背部设有旋转支架，旋转支架内轴接有能够绕自身轴线转动的旋转盘，接近油缸的缸体与旋转盘固定连接，旋转气缸设于旋转支架外侧，并且其输出端与旋转盘固定连接。

进一步地，升降部包括导向滑轨、收缩部和呈倒置姿态设置的升降油缸，导向滑轨呈竖直姿态设置，气动夹具的缸体与导向滑轨活动配合，气动夹具的夹持端位于限位板和检压盘之间，升降油缸处于气动夹具的缸体上方，并且其活塞轴与气动夹具缸体固定连接，收缩部设于气动夹具缸体的下方，收缩部包括底板以及四个呈矩形分布在底板上表面的被动式伸缩柱，被动式伸缩柱的伸缩端与气动夹具的缸体下表面固定连接，每个被动式伸缩柱上均套设有一个伸缩弹簧，气动夹具的缸体下表面通过多个伸缩弹簧与底板上表面弹性连接。

进一步地，色调板的一端与气动夹具的缸体固定连接，并且另一端竖直朝下延伸，色调板的外侧设有十二种不同颜色、并且自上而下依次设置的识别层，颜色识别传感器的检测端正对色调板的下端。

进一步地，成像检测组件包括ccd相机、激光发射器、承托支架以及旋转部，承托支架的一端开设有将其贯穿的圆形槽，并且旋转部搭设在承托支架的该一端，ccd相机呈水平安装在旋转部的输出端上，激光发射器设于ccd相机的上方，并且二者的照射方向相交，ccd相机的照射方向朝向圆形槽的中心处，承托支架的另一端与动力部传动连接，并且该一端底部还设有与旋转部传动连接的旋转电机。

进一步地，旋转部包括环形齿和设于环形齿内圈的垫板，环形齿的底部与承托支架上表面旋转配合，环形齿与圆形槽同轴设置，ccd相机安装在垫板上表面，承托支架与动力部传动连接的一端上表面铰接有与环形齿相啮合的小齿轮，旋转电机的输出轴与小齿轮同轴连接。

进一步地，动力部包括呈竖直姿态设置的电动丝杠滑台，电动丝杠滑台的两侧分别设有一个呈竖直的限位导轨，承托支架与电动丝杠滑台的输出滑块固定连接，承托支架的外侧还与两个限位导轨竖直活动配合。

进一步地，环形齿的上方设有与之同轴线的进料管，进料管的外径为环形齿内径的1/10，进料管为透明管。

进一步地，定位夹具呈水平设于进料管的上端，定位夹具为气动式夹具，并且其夹持端处于进料管的正上方。

有益效果：本发明的一种核电缆绝缘层抗拉、抗压以及耐磨检测装置，将待检测的核电缆放置在放卷筒上，然后将核电缆一端自上而下贯穿进料管，然后悬置在进料管下方的核电缆部分为检测部分，首先耐压检测，具体是：动力气缸的活塞轴工作，驱使限位板向检压盘方向靠近运动，然后限位板靠近并接触被放卷的电缆外表面后，接近油缸的活塞轴工作，驱使检压盘运动，此时检压盘呈水平姿态，并构成对电缆外表面接触后，持续运动，达到对该电缆的局部挤压，同时，按压触头会和接触板构成接触，构成接应，同时其中一个接触板内的压力传感器用以检测当前实施的压力值，并实时反馈给控制器，由控制器实施记录；然后此时压力值到达设定值后，接近油缸复位，此时成像检测组件中的ccd相机受旋转部作用力发生沿核电缆外围的转动，进而对核电缆受挤压的区域进行检测，并将检测图像发送给控制器记录，然后旋转气缸工作，使得接近油缸转动，使得检压盘呈竖直，并且动力气缸、接近油缸重复上述动作，再一次对核电缆外表面构成按压，此时核电缆被按压的面积扩大，同时压力传感器再一次检测实时的压力，同时，拉力组件中的气动夹具会将核电缆的下端夹持住，并且依靠升降油缸作用力，实现将核电缆拉动，核电缆被拉动的时候，其外表面与检压盘构成摩擦接触，当升降油缸工作至极限位置后，放卷筒实施收卷动作，往复几次，同时成像检测组件开始工作，对处于重复运动的电缆实施检测，以此判断核电缆外表面的耐磨程度；最后实施对核电缆的耐拉检测，具体是，还是拉力组件中的气动夹具将核电缆下端夹持住，于此同时的是，检压盘不与核电缆构成接触，此时定位夹具会将处于进料管上方区域的核电缆夹持住，此时升降油缸驱动气动夹具缓速下降过程中，由颜色识别传感器对气动夹具的下降量实施检测，具体是依靠色调板上的不同颜色的识别层，即色调板初始高度是已知的，每个识别层的下降后被颜色识别传感器检测到后，即大概得出此时的下降量，即拉力量，并且同步的是，动力部会驱动成像检测组件竖直运动，同时成像检测组件内的ccd相机依靠旋转部旋转，进而对处于绷直后的核电缆部分进行检测，并且将检测结果反馈给控制器进行记录；本发明能够自动对核电缆实施抗拉、抗压以及耐磨性能的检测，进而确保核电缆的出厂质量。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本发明的立体结构示意图一；

图2为图1中a处放大图；

图3为本发明的立体结构示意图二；

图4为图3中b处放大图；

图5为图3中c处放大图；

图6为本发明的局部立体结构示意图一；

图7为本发明的局部立体结构示意图二；

图8为图7中d处放大图；

图9为本发明的局部立体结构示意图三；

图10为本发明的局部立体结构示意图四；

附图标记说明：放卷筒1，支撑架1a。

电动丝杠滑台2，限位导轨2a。

ccd相机3，激光发射器3a，承托支架3b。

环形齿4，旋转电机4b，小齿轮4c。

进料管5。

限位板6，动力气缸6a，定位台6b，接触板6c，复位轴6d，缓冲弹簧6t。

压力传感器7。

气动夹具8，导向滑轨8a，底板8c，被动式伸缩柱8d，升降油缸8d，伸缩弹簧8r，颜色识别传感器8f，色调板8k，识别层8m。

旋转气缸9，检压盘9a，接近油缸9b，u型块9c，按压触头9d，旋转支架9k，旋转盘9m。

定位夹具10。

具体实施方式

以下将以图式揭露本发明的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本发明。也就是说，在本发明的部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化图式起见，一些习知惯用的结构与组件在图式中将以简单的示意的方式绘示之。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，并非特别指称次序或顺位的意思，亦非用以限定本发明，其仅仅是为了区别以相同技术用语描述的组件或操作而已，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

参照图1至图10所示的一种核电缆绝缘层抗拉、抗压以及耐磨检测装置，包括放卷筒1和支撑架1a，放卷筒1轴接在支撑架1a的顶端，检测装置包括设于支撑架1a下方的成像检测组件以及依次分布在成像检测组件周边的辅助组件、拉力组件以及检压组件，辅助组件与拉力组件始终对称设置，成像检测组件的旁侧设有用以驱动其竖直活动的动力部，支撑架1a上安装有控制器，辅助组件包括限位板6、复位器以及分别设于限位板6两端的接触件，限位板6与复位器的输出端连接，其中一个接触件上安装有与控制器电性连接的压力传感器7，检压组件包括检压盘9a和接近油缸9b，接近油缸9b的输出端正对限位板6，检压盘9a轴接在接近油缸9b的输出端上，检压盘9a的周边设有多个按压触头9d，拉力组件包括气动夹具8、升降部以及与控制器电性连接的颜色识别传感器8f，气动夹具8呈水平并通过升降部能够竖直活动设置，气动夹具8的缸体外部设有色调板8k，颜色识别传感器8f安装在色调板8k旁侧，支撑架1a的上方设有定位夹具10。

复位器包括动力气缸6a和定位台6b，定位台6b呈水平与支撑架1a的下部固定连接，动力气缸6a搭设在定位台6b上，动力气缸6a的活塞轴朝向接近油缸9b，并且二者的输出方向相向设置，限位板6一侧与动力气缸6a的活塞轴的轴端呈十字型连接，限位板6的另一侧对称设有两个呈水平并将其贯穿的复位轴6d，每个接触件均包括一个接触板6c，两个接触板6c分别安装在一个复位轴6d远离动力气缸6a的一端，复位轴6d的另一端设有盘片，该盘片通过缓冲弹簧6t与限位板6弹性连接，压力传感器7安装在其中一个接触板6c的外侧，检压组件还包括旋转气缸9，旋转气缸9的输出端与接近油缸9b的缸体固定连接，按压触头9d的数量为四个，并且始终有两个按压触头9d分别与一个接触板6c相对设置；电缆由放卷筒1呈竖直姿态放落，放下设定姿态后，动力气缸6a的活塞轴工作，驱使限位板6向检压盘9a方向靠近运动，进一步将被放卷的电缆夹在二者之间，进而构成乃压测试；具体是，限位板6靠近并接触被放卷的电缆外表面后，接近油缸9b的活塞轴工作，驱使检压盘9a运动，构成对电缆外表面接触后，持续运动，达到对该电缆的局部挤压，同时，按压触头9d会和接触板6c构成接触，构成接应，同时其中一个接触板6c内的压力传感器7用以检测当前实施的压力值，以此通过不同压力值对电缆的不同耐压程度的检测；由于接近油缸9b的持续推进力，压力传感器7会将检测的压力值信号传递给控制器，控制器会判断到设定压力值后，指示接近油缸9b停止推进，并且复位，此时可通过成像检测组件对耐压检测区域的电缆进行照射检测，以此根据电缆外表面破损程度来判断核电缆外表面的耐压性；旋转气缸9作用于，可以使得接近油缸9b转动，即目的使得检压盘9a转动，检压盘9a的转动即使得检压盘9a可以对核电缆实施不同方式的检测，在检压盘9a呈水平与核电缆外表面接触的时候，核电缆外表面被按压的区域是极小部分的，这个时候，受力比较集中；当检压盘9a呈竖直姿态的时候，接触核电缆的面积比较大，前述二者的耐压大小自然不一样，所以需要确定局部耐压和大面积耐压检测标准是否同步达到出厂标准。

接近油缸9b的输出端上安装有u型块9c，u型块9c的开口面正对动力气缸6a，检压盘9a铰接在u型块9c的开口内，所有按压触头9d依次绕检压盘9a的周向等夹角分布在检压盘9a的周边，所有按压触头9d均与u型块9c的外侧面固定连接，接近油缸9b的缸体背部设有旋转支架9k，旋转支架9k内轴接有能够绕自身轴线转动的旋转盘9m，接近油缸9b的缸体与旋转盘9m固定连接，旋转气缸9设于旋转支架9k外侧，并且其输出端与旋转盘9m固定连接；检压盘9a是轴接在u型块9c内的，当对核电缆进行耐磨检测的时候，检压盘9a与核电缆外表面构成不完全锁死的程度，这样在拉力组件带动核电缆运动的时候，核电缆外表面与检压盘9a外表面摩擦接触后，可检测出核电缆外表面的被摩擦程度性能的检测，同时该磨损程度的检测也是由成像检测组件进行捕获分析。

升降部包括导向滑轨8a、收缩部和呈倒置姿态设置的升降油缸8d，导向滑轨8a呈竖直姿态设置，气动夹具8的缸体与导向滑轨8a活动配合，气动夹具8的夹持端位于限位板6和检压盘9a之间，升降油缸8d处于气动夹具8的缸体上方，并且其活塞轴与气动夹具8缸体固定连接，收缩部设于气动夹具8缸体的下方，收缩部包括底板8c以及四个呈矩形分布在底板8c上表面的被动式伸缩柱8d，被动式伸缩柱8d的伸缩端与气动夹具8的缸体下表面固定连接，每个被动式伸缩柱8d上均套设有一个伸缩弹簧8r，气动夹具8的缸体下表面通过多个伸缩弹簧8r与底板8c上表面弹性连接；气动夹具8的夹持端作用于夹持住核电缆一端，随后定位夹具10会将核电缆上端夹持住，此时升降油缸8d的活塞轴会缓速的运动，带动气动夹具8竖直下降，进而拉动在气动夹具8和定位夹具10之间的核电缆部分处于接近极限的绷直，绷直程度及升降油缸8d工作的距离大小有关系，当气动夹具8被迫受到竖直运动的时候，其缸体下表面会依靠所有伸缩弹簧8r进行运动，进而加大了竖直运动过程中的稳定性，防止产生过大惯性力直接损坏、或直接突破了电缆的极限绷直程度。

色调板8k的一端与气动夹具8的缸体固定连接，并且另一端竖直朝下延伸，色调板8k的外侧设有十二种不同颜色、并且自上而下依次设置的识别层8m，颜色识别传感器8f的检测端正对色调板8k的下端；电缆绷直程度的检测及升降油缸8d工作的距离大小有关系，所以需要精准测量，具体是气动夹具8下降过程中，与之固定的色调板8k也会下降，色调板8k上不同颜色的识别层8m也会下降，每个识别层8m被颜色识别传感器8f感应到后，即代表了绷直程度到达何种程度了，即控制器可以根据颜色识别传感器8f检测，并且动态的反馈的绷直程度，而通过成像检测组件对核电缆此时外表面状态的检测，当成像检测组件检测到电缆外表面由于极限绷直破损后，即迅速记录此时被颜色识别传感器8f检测到的识别层8m的层数，进而后续推算出对应该识别层8m的下降数值，进而推理极限或接近极限的拉力。

成像检测组件包括ccd相机3、激光发射器3a、承托支架3b以及旋转部，承托支架3b的一端开设有将其贯穿的圆形槽，并且旋转部搭设在承托支架3b的该一端，ccd相机3呈水平安装在旋转部的输出端上，激光发射器3a设于ccd相机3的上方，并且二者的照射方向相交，ccd相机3的照射方向朝向圆形槽的中心处，承托支架3b的另一端与动力部传动连接，并且该一端底部还设有与旋转部传动连接的旋转电机4b；ccd相机3用以照射电缆外表面，激光发射器3a用以发射激光照亮ccd相机3此时所照射的电缆外表面，使得拍摄的图像清晰，ccd相机3与控制器电性连接，ccd相机3会将捕获的图像数据反馈给控制器，控制器会进行记录与分析；旋转电机4b用以驱动旋转部运动，进而使得ccd相机3可以充分对核电缆外部进行周向式检测，使得检测充分。

旋转部包括环形齿4和设于环形齿4内圈的垫板，环形齿4的底部与承托支架3b上表面旋转配合，环形齿4与圆形槽同轴设置，ccd相机3安装在垫板上表面，承托支架3b与动力部传动连接的一端上表面铰接有与环形齿4相啮合的小齿轮4c，旋转电机4b的输出轴与小齿轮4c同轴连接；旋转电机4b工作，促使小齿轮4c转动，进而啮合环形齿4，目的使得垫板运动，进而使得ccd相机3同激光发射器3a一起绕核电缆的外围运动。

动力部包括呈竖直姿态设置的电动丝杠滑台2，电动丝杠滑台2的两侧分别设有一个呈竖直的限位导轨2a，承托支架3b与电动丝杠滑台2的输出滑块固定连接，承托支架3b的外侧还与两个限位导轨2a竖直活动配合；电动丝杠滑台2工作，使得承托支架3b带着ccd相机3、激光发射器3a同步竖直活动，进而对电缆的局部长度进行充分检测，防止漏检，并提高检测质量，主要针对核电缆在抗拉程度的检测。

环形齿4的上方设有与之同轴线的进料管5，进料管5的外径为环形齿4内径的1/10，进料管5为透明管；进料管5用以确保核电缆被竖直放卷的部分下部会被规定在一定姿态内，防止跑偏，这样有利于耐压、耐拉和耐磨性的检测。

定位夹具10呈水平设于进料管5的上端，定位夹具10为气动式夹具，并且其夹持端处于进料管5的正上方；定位夹具10主要配合拉力组件对核电缆的抗拉检测，定位夹具10主要对进料管5上方的核电缆实施夹持，确保进料管5下方区域的核电缆可以被拉直。

工作原理：将待检测的核电缆放置在放卷筒1上，然后将核电缆一端自上而下贯穿进料管5，然后悬置在进料管5下方的核电缆部分为检测部分，首先耐压检测，具体是：动力气缸6a的活塞轴工作，驱使限位板6向检压盘9a方向靠近运动，然后限位板6靠近并接触被放卷的电缆外表面后，接近油缸9b的活塞轴工作，驱使检压盘9a运动，此时检压盘9a呈水平姿态，并构成对电缆外表面接触后，持续运动，达到对该电缆的局部挤压，同时，按压触头9d会和接触板6c构成接触，构成接应，同时其中一个接触板6c内的压力传感器7用以检测当前实施的压力值，并实时反馈给控制器，由控制器实施记录；然后此时压力值到达设定值后，接近油缸9b复位，此时成像检测组件中的ccd相机3受旋转部作用力发生沿核电缆外围的转动，进而对核电缆受挤压的区域进行检测，并将检测图像发送给控制器记录，然后旋转气缸9工作，使得接近油缸9b转动，使得检压盘9a呈竖直，并且动力气缸6a、接近油缸9b重复上述动作，再一次对核电缆外表面构成按压，此时核电缆被按压的面积扩大，同时压力传感器7再一次检测实时的压力，同时，拉力组件中的气动夹具8会将核电缆的下端夹持住，并且依靠升降油缸8d作用力，实现将核电缆拉动，核电缆被拉动的时候，其外表面与检压盘9a构成摩擦接触，当升降油缸8d工作至极限位置后，放卷筒1实施收卷动作，往复几次，同时成像检测组件开始工作，对处于重复运动的电缆实施检测，以此判断核电缆外表面的耐磨程度；最后实施对核电缆的耐拉检测，具体是，还是拉力组件中的气动夹具8将核电缆下端夹持住，于此同时的是，检压盘9a不与核电缆构成接触，此时定位夹具10会将处于进料管5上方区域的核电缆夹持住，此时升降油缸8d驱动气动夹具8缓速下降过程中，由颜色识别传感器8f对气动夹具8的下降量实施检测，具体是依靠色调板8k上的不同颜色的识别层8m，即色调板8k初始高度是已知的，每个识别层8m的下降后被颜色识别传感器8f检测到后，即大概得出此时的下降量，即拉力量，并且同步的是，动力部会驱动成像检测组件竖直运动，同时成像检测组件内的ccd相机3依靠旋转部旋转，进而对处于绷直后的核电缆部分进行检测，并且将检测结果反馈给控制器进行记录。

上所述仅为本发明的实施方式而已，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理的内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的权利要求范围之内。