一种电线弯曲试验装置及其试验方法与流程

本发明涉及电线性能测试技术领域，尤其涉及一种电线弯曲试验装置及其试验方法。

背景技术：

电线电缆是用以传输电(磁)能，信息和实现电磁能转换的线材产品，电线电缆包括多根绝缘线芯，以及它们各自可能具有的包覆层，总保护层及外护层，电线电缆亦可有附加的没有绝缘的导体。用以传输电(磁)能，信息和实现电磁能转换的线材产品。电线电缆需要具有较高的弯曲强度，防止电线电缆在使用时因拉伸或弯曲而造成导线或绝缘体的损坏，因此，电线电缆在研发及生产过程中，需要抽样对电线电缆进行弯曲测试，以检测电线电缆在弯曲之后的导线或绝缘体损坏程度，但是，目前的电线电缆弯曲测试机结构复杂，操作不方便，通用性差，检测的效果差，造成测试结果不准确。因此亟需研发一种能够解决上述问题的电线弯曲试验装置。

技术实现要素：

本发明提供一种电线弯曲试验装置及其试验方法，以减轻操作人员的劳动强度，提高的测试效率。

为解决上述技术问题本发明采用的的技术方案如下：本发明通过采用一种电线弯曲试验装置，包括机架、工作台、电线导向机构、转盘转动机构和牵线随动机构，所述机架的顶部安装有工作台，所述机架的底部安装有底板，所述工作台上设置有牵线随动机构，所述牵线随动机构的一侧设置有电线导向机构，所述工作台下方设置有转盘转动机构，所述转盘转动机构固定在底板上，所述工作台上还安装有控制面板，所述控制面板连接plc控制器输入端，所述plc控制器输出端分别与所述电线导向机构、转盘转动机构和牵线随动机构连接，plc控制器接收控制面板的控制指令，控制所述电线导向机构、转盘转动机构和牵线随动机构工作。

优选的，所述电线导向机构包括底座，所述底座上安装有支撑板，所述支撑板的前后两端分别设置第一导向块，所述第一导向块均为圆柱体状，所述第一导向块的中心位置开设有用于电线的穿过的圆孔，所述支撑板上设置有横板，所述横板的上表面安装两排水平导轮组，两排水平导轮组交错设置，两排水平导轮组之间设置有供电线穿过的间隙，每排水平导轮组具有若干个间隔设置的水平导轮，所述支撑板上垂直设置有竖板，所述竖板上安装两排垂直导轮组，两排垂直导轮组交错设置，两排垂直导轮组之间设置有供电线穿过的间隙，每排垂直导轮组具有若干个间隔设置的垂直导轮。

优选的，所述转盘转动机构包括主动齿轮、从动齿轮和三相异步电机，所述三相异步电机的输出轴通过平键安装有第一主动带轮，所述第一主动带轮通过第一v型带与第一从动带轮传动连接，所述第一从动带轮套装在主动轴上，所述主动轴的两端分别安装在前后布置的两个第一轴承座的轴承孔中，两个所述第一轴承座分别固定在前端板和后端板上，所述主动轴的前端部通过平键安装主动齿轮，所述主动轴的前端部还与手轮轴的一端连接，所述手轮轴的另一端安装手轮，所述主动齿轮一侧设置有从动齿轮，所述从动齿轮套装在从动轴的前端部，所述从动轴的两端分别安装在前后布置的两个第二轴承座的轴承孔中，两个所述第二轴承座分别固定在前端板和后端板上，所述从动齿轮的前端部设置从动齿轮调整装置。

优选的，所述从动齿轮调整装置包括两个对称布置在从动齿轮侧面中心位置的第一导向座，所述第一导向座与从动齿轮侧面呈倾斜设置，在两个第一导向座之间安装有呈上下布置的第二导向块和第一移动块，所述第一移动块和第二导向块均呈锥形结构，所述第二导向块通过内六角螺栓固定在从动齿轮上，所述第一移动块上设置有第一调节螺栓，所述第一移动块和第二导向块上均开设有螺纹孔，所述第一调节螺栓穿过所述第一移动块与第二导向块螺接，所述第一移动块上设置有连杆安装轴。

优选的，所述连杆安装轴与第一连杆的一端固定连接，所述第一连杆的另一端与第一转动轴固定连接，所述第一转动轴通过轴座固定在第二移动块上，所述第二移动块的上下表面分别设置有上导向块和下导向块，所述上导向块和下导向块之间设置有u形连接块，所述u形连接块的一端与所述上导向块固定连接，另一端与所述下导向块固定连接，所述第二移动块的上表面和下表面均开设有矩形槽口，所述上导向块、所述下导向块的表面上均设置有与第二移动块上下两个矩形槽口相配合的矩形凸台，所述第二移动块的后端面设置有齿条，所述齿条与齿轮轴的齿轮段啮合传动，所述齿轮轴的底部与第三轴承座的轴承孔配合安装，所述第三轴承座安装在轴承座安装板的侧面，所述轴承座安装板固定在下导向块的下表面。

优选的，所述齿轮轴的顶部穿过所述工作台与转盘固定连接，所述转盘位于支撑板的一侧，所述转盘上表面开设有凹槽，所述凹槽内设置有第三导向块和压块，压块位于所述第三导向块的一侧，压块通过螺栓固定在凹槽内部，并且将第三导向块卡在凹槽内，所述第三导向块设置有两块，两块第三导向块之间设置有隔板，两块第三导向块上表面均安装有滚轮轴，所述滚轮轴上设置有滚轮，所述滚轮的外壁向内凹陷有环形凹槽，每块所述第三导向块上均设置有第二调节螺栓，所述第二调节螺栓穿过所述第三导向块与所述隔板螺接。

优选的，所述牵线随动机构包括两个前后对称设置的轴承座安装块，两个所述轴承座安装块上均安装有第四轴承座，两个所述轴承座安装块固定在支撑块，所述支撑块固定在工作台上，两个所述第四轴承座之间安装有转轴，所述转轴的中间位置通过平键安装有第二从动带轮，所述第二从动带轮通过第二v型带与第二主动带轮传动连接，所述第二主动带轮套装在从动轴上。

优选的，所述转轴的前端部与转动块的中间位置连接，所述转动块为圆盘状结构，所述转动块偏离中心位置处安装有连接轴，所述连接轴上套装有轴承，所述轴承与第二连杆的一端固定连接，所述第二连杆的另一端与第二转动轴固定连接，所述第二转动轴通过轴座固定在第三移动块上，所述第三移动块滑动安装在第二导向座上，所述第二导向座固定在l形支撑板上，所述l形支撑板固定在工作台上，所述第二导向座上开设有容纳第三移动块的滑槽，所述第三移动块上安装有牵引轴安装块，所述牵引轴安装块位于转盘的上方，所述牵引轴安装块的内孔中安装有套筒，所述套筒内部设置有牵引轴，所述牵引轴上设置有环形凸块，所述牵引轴上套装有复位弹簧，所述复位弹簧的一端固定在套筒底部，另一端与牵引轴上的环形凸块连接。

优选的，所述牵引轴安装块的一侧安装有u形铰接块，所述u形铰接块与压板的一端铰接，所述压板的另一端设置有卡扣，所述牵引轴安装块的另一侧设置有卡扣座，所述卡扣座上设置有与所述卡扣相配合的卡槽。

一种基于电线弯曲试验装置的试验方法，所述电线弯曲试验装置的试验方法包括以下步骤：

第一步，手动调节压块，将压块上的卡扣卡入卡扣座的卡槽内，牵引轴在压块的作用下向下移动，使得牵引轴与滚轮齐平，人工将电线从第一导向块的圆孔中穿过，并依次从两排垂直导轮组之间的间隙和两排水平导轮组之间的间隙中穿过，然后从另一端的第一导向块的圆孔中穿出并缠绕在两个滚轮和牵引轴上。

第二步，人工操作控制面板，启动三相异步电机，其输出轴带动第一主动带轮转动，通过第一v型带在第一主动带轮和第一从动带轮之间啮合传动，从而带动第一从动带轮转动，因第一从动带轮套装在主动轴上，使得主动轴随着转动并且带动安装在其前端部的主动齿轮转动，主动齿轮与从动齿轮啮合传动，从而带动从动齿轮转动，因第一连杆的端部位于从动齿轮的偏离中心位置，使得从动齿轮带动第一连杆向前往复运动，从而推动第二移动块沿着上下导向块往复移动，安装在第二移动块上的齿条随之往复移动，通过齿条与齿轮轴的齿轮段啮合传动带动齿轮轴转动；当第一连杆推动第二移动块向前移动时，齿轮轴的齿轮段和第二移动块上的齿条啮合传动，带动齿轮轴逆时针转动，使得转盘上的两个滚轮带动电线做逆时针转动；当第二移动块被第一连杆拉回时，转盘上的两个滚轮带动电线做顺时针转动，从而实现对电线进行旋转弯曲测试。

第三步，因从动轴上安装第二主动带轮和从动齿轮，当从动齿轮转动时，从动轴以及第二主动带轮随着转动，通过第二v型带在第二主动带轮和第二从动带轮之间啮合传动，从而带动第二从动带轮转动，因第二从动带轮安装在转轴上，使得转轴随着转动并且带动连接在其前端部的转动块转动，因第二连杆的端部位于转动块的偏离中心位置，使得转动块带动第二连杆向前往复运动，从而推动第三移动块沿着第二导向座往复移动，安装在第三移动块上的牵引轴随之往复移动，牵引轴带动电线往复运动，从而实现对电线进行拉伸测试。

本发明设置电线导向机构，通过交错设置的两排水平导轮组和两排垂直导轮组形成对电线有效的支撑，保证了电线穿行方向的可靠性；本发明设置转盘转动机构，通过三相异步电机驱动转盘反正交替旋转(顺时针旋转一定的角度后逆时针旋转一定角度)，进而对缠绕在两个滚轮上的电线进行旋转弯曲，实现对电线进行旋转弯曲测试；本发明设置牵线随动机构，通过三相异步电机驱动牵引轴不断做往复移动，进而带动缠绕在牵引轴上的电线进行往复运动，实现对电线进行拉伸测试；本发明同时对电线进行旋转弯曲测试和拉伸测试，大大提高的测试效率，同时测试效果更加准确；本发明通过转动第一调节螺栓，可以使第一移动块朝第一调节螺栓运动的方向运动，来改变连杆安装轴的偏心位置，以达到调节连杆安装轴的运动轨迹，从而引起转盘旋转角度的变化，能满足电线对不同角度的弯曲测试，提高电线弯曲试验装置的适用性。

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为本发明电线弯曲试验装置的结构示意图；

图2为本发明电线弯曲试验装置的侧视图；

图3为本发明电线弯曲试验装置中的电线导向机构结构示意图；

图4为本发明电线弯曲试验装置中的电线导向机构侧视图；

图5为本发明电线弯曲试验装置中的转盘转动机构结构示意图；

图6为本发明电线弯曲试验装置中的转盘转动机构俯视图；

图7为本发明电线弯曲试验装置中的从动齿轮调整装置结构示意图；

图8为本发明电线弯曲试验装置中的转盘转动机构部分结构示意图；

图9为本发明电线弯曲试验装置中的牵线随动机构结构示意图；

图10为本发明电线弯曲试验装置中的牵引轴安装块剖视图；

图11为本发明电线拉伸状态示意图。

附图中：

1、机架；101、支撑架；102、前端板；103、后端板；2、工作台；3、电线导向机构；301、底座；302、支撑板；303、第一导向块；304、圆孔；305、横板；306、水平导轮；307、竖板；308、垂直导轮；4、转盘转动机构；401、主动齿轮；402、从动齿轮；403、三相异步电机；404、第一主动带轮；405、第一v型带；406、第一从动带轮；407、主动轴；408、第一轴承座；409、手轮轴；410、手轮；411、从动轴；412、第二轴承座；413、第一导向座；414、第一移动块；415、第二导向块；416、第一调节螺栓；417、连杆安装轴；418、第一连杆；419、第一转动轴；420、第二移动块；421、上导向块；422、下导向块；423、矩形槽口；424、矩形凸台；425、齿条；426、齿轮轴；427、第三轴承座；428、轴承座安装板；429、u形连接块；430、转盘；431、凹槽；432、第三导向块；433、压块；434、隔板；435、滚轮；436、第二调节螺栓；5、牵线随动机构；501、轴承座安装块；502、第四轴承座；503、转轴；504、第二从动带轮；505、转动块；506、支撑块；507、连接轴；508、轴承；509、第二连杆；510、第二转动轴；511、第三移动块；512、第二导向座；513、牵引轴安装块；514、牵引轴；515、套筒；516、环形凸块；517、复位弹簧；518、u形铰接块；519、压板；520、卡扣；521、卡扣座；522、第二v型带；523、第二主动带轮；6、底板；7、电线。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

请参阅图1、2所示，一种电线弯曲试验装置，包括机架1、工作台2、电线导向机构3、转盘转动机构4和牵线随动机构5，所述机架1的顶部安装有工作台2，所述机架1的底部安装有底板6，所述机架1包括支撑架101，所述支撑架101的前后两端分别安装有前端板102和后端板103所述工作台2上设置有牵线随动机构5，所述牵线随动机构5的一侧设置有电线导向机构3，所述工作台2下方设置有转盘转动机构4，所述转盘转动机构4固定在底板6上，所述工作台2上还安装有控制面板，所述控制面板连接plc控制器输入端，所述plc控制器输出端分别与所述电线导向机构3、转盘转动机构4和牵线随动机构5连接，plc控制器接收控制面板的控制指令，控制所述电线导向机构3、转盘转动机构4和牵线随动机构5工作。

请参阅图3、4所示，所述电线导向机构3包括底座301，所述底座301上安装有支撑板302，所述支撑板302的前后两端分别设置第一导向块303，所述第一导向块303均为圆柱体状，所述第一导向块303的中心位置开设有用于电线7的穿过的圆孔304，所述支撑板302上设置有横板305，所述横板305的上表面安装两排水平导轮组，两排水平导轮组交错设置，两排水平导轮组之间设置有供电线7穿过的间隙，每排水平导轮组具有若干个间隔设置的水平导轮306，所述支撑板302上垂直设置有竖板307，所述竖板307上安装两排垂直导轮组，两排垂直导轮组交错设置，两排垂直导轮组之间设置有供电线7穿过的间隙，每排垂直导轮组具有若干个间隔设置的垂直导轮308。使用交错设置的两排水平导轮组和两排垂直导轮组可以有效的让穿过的电线7，其导向性更好。

请参阅图5-8所示，所述转盘转动机构4包括主动齿轮401、从动齿轮402和三相异步电机403，所述三相异步电机403的输出轴通过平键安装有第一主动带轮404，所述第一主动带轮404通过第一v型带405与第一从动带轮406传动连接，所述第一从动带轮406套装在主动轴407上，所述主动轴407的两端分别安装在前后布置的两个第一轴承座408的轴承孔中，两个所述第一轴承座408分别固定在前端板102和后端板103上，所述主动轴407的前端部通过平键安装主动齿轮401，所述主动轴407的前端部还与手轮轴409的一端连接，所述手轮轴409的另一端安装手轮410，所述主动齿轮401一侧设置有从动齿轮402，所述从动齿轮402套装在从动轴411的前端部，所述从动轴411的两端分别安装在前后布置的两个第二轴承座412的轴承孔中，两个所述第二轴承座412分别固定在前端板102和后端板103上，所述从动齿轮402的前端部设置从动齿轮调整装置。

在本实施例中，所述从动齿轮调整装置包括两个对称布置在从动齿轮402侧面中心位置的第一导向座413，所述第一导向座413与从动齿轮402侧面呈倾斜设置，在两个第一导向座413之间安装有呈上下布置的第二导向块415和第一移动块414，所述第一移动块414和第二导向块415均呈锥形结构，所述第二导向块415通过内六角螺栓固定在从动齿轮402上，所述第一移动块414上设置有第一调节螺栓416，所述第一移动块414和第二导向块415上均开设有螺纹孔，所述第一调节螺栓416穿过所述第一移动块414与第二导向块415螺接，所述第一移动块414上设置有连杆安装轴417。本实施例中改变连杆安装轴417的位置的方法为：手动转动第一调节螺栓416，可以使第一移动块414朝第一调节螺栓416运动的方向运动，来改变连杆安装轴417的偏心位置，以达到调节连杆安装轴417的运动轨迹，从而引起转盘430旋转角度的变化，能满足电线对不同角度的弯曲测试，提高电线弯曲试验装置的适用性。

在本实施例中，所述连杆安装轴417与第一连杆418的一端固定连接，所述第一连杆418的另一端与第一转动轴419固定连接，所述第一转动轴419通过轴座固定在第二移动块420上，所述第二移动块420的上下表面分别设置有上导向块421和下导向块422，所述上导向块421和下导向块422之间设置有u形连接块429，所述u形连接块429的一端与所述上导向块421固定连接，另一端与所述下导向块422固定连接，所述第二移动块420的上表面和下表面均开设有矩形槽口423，所述上导向块421、所述下导向块422的表面上均设置有与第二移动块420上下两个矩形槽口423相配合的矩形凸台424，所述第二移动块420的后端面设置有齿条425，所述齿条425与齿轮轴426的齿轮段啮合传动，所述齿轮轴426的底部与第三轴承座427的轴承孔配合安装，所述第三轴承座427安装在轴承座安装板428的侧面，所述轴承座安装板428固定在下导向块422的下表面。

在本实施例中，所述齿轮轴426的顶部穿过所述工作台2与转盘430固定连接，所述转盘430位于支撑板302的一侧，所述转盘430上表面开设有凹槽431，所述凹槽431内设置有第三导向块432和压块433，压块433位于所述第三导向块432的一侧，压块433通过螺栓固定在凹槽431内部，并且将第三导向块432卡在凹槽431内，所述第三导向块432设置有两块，两块第三导向块432之间设置有隔板434，两块第三导向块432上表面均安装有滚轮轴，所述滚轮轴上设置有滚轮435，所述滚轮435的外壁向内凹陷有环形凹槽，每块所述第三导向块432上均设置有第二调节螺栓436，所述第二调节螺栓436穿过所述第三导向块432与所述隔板434螺接。手动第二调节螺栓436，可以使第三导向块432朝第二调节螺栓436运动的方向运动，调节两块第三导向块432之间的距离。根据不同长度电线来调整两块第三导向块432之间的距离，以便不同长度的电线能够缠绕在两个滚轮435上，提高电线弯曲试验装置的适用性。

请参阅图9-11所示，所述牵线随动机构5包括两个前后对称设置的轴承座安装块501，两个所述轴承座安装块501上均安装有第四轴承座502，两个所述轴承座安装块501固定在支撑块506，所述支撑块506固定在工作台2上，两个所述第四轴承座502之间安装有转轴503，所述转轴503的中间位置通过平键安装有第二从动带轮504，所述转轴503的前端部与转动块505的中间位置连接，所述转动块505为圆盘状结构，所述转动块505偏离中心位置处安装有连接轴507，所述连接轴507上套装有轴承508，所述轴承508与第二连杆509的一端固定连接，所述第二连杆509的另一端与第二转动轴510固定连接，所述第二转动轴510通过轴座固定在第三移动块511上，所述第三移动块511滑动安装在第二导向座512上，所述第二导向座512固定在l形支撑板515上，所述l形支撑板515固定在工作台2上，所述第二导向座512上开设有容纳第三移动块511的滑槽，所述第三移动块511上安装有牵引轴安装块513，所述牵引轴安装块513位于转盘430的上方。

在本实施例中，所述牵引轴安装块513的内孔中安装有套筒515，所述套筒515内部设置有牵引轴514，所述牵引轴514上设置有环形凸块516，所述牵引轴514上套装有复位弹簧517，所述复位弹簧517的一端固定在套筒515底部，另一端与牵引轴514上的环形凸块516连接，所述牵引轴514的顶部设置有与压板519相匹配的u形槽，所述牵引轴514的底部设置有供电线7缠绕的环形槽，所述牵引轴安装块513的一侧安装有u形铰接块518，所述u形铰接块518与压板519的一端铰接，所述压板519的另一端设置有卡扣520，所述牵引轴安装块513的另一侧设置有卡扣座521，所述卡扣座521上设置有与所述卡扣相配合的卡槽。在压板519下压过程，压板519上的卡扣520卡在卡扣座521上，操作简单快捷，能够大大降低劳动强度，同时能够防止压板519脱落，提高结构可靠性。

在本实施例中，所述第二从动带轮504通过第二v型带522与第二主动带轮523传动连接，所述第二主动带轮523套装在从动轴411上。

本发明的电线弯曲试验装置的工作原理及成型方法包括如下：

第一步，手动调节压块519，将压块519上的卡扣520卡入卡扣座521的卡槽内，牵引轴514在压块519的作用下向下移动，使得牵引轴514与滚轮435齐平，人工将电线7从第一导向块303的圆孔304中穿过，并依次从两排垂直导轮组之间的间隙和两排水平导轮组之间的间隙中穿过，然后从另一端的第一导向块303的圆孔304中穿出并缠绕在两个滚轮435和牵引轴514上。

第二步，人工操作控制面板，启动三相异步电机403，其输出轴带动第一主动带轮404转动，通过第一v型带405在第一主动带轮404和第一从动带轮406之间啮合传动，从而带动第一从动带轮406转动，因第一从动带轮406套装在主动轴407上，使得主动轴407随着转动并且带动安装在其前端部的主动齿轮401转动，主动齿轮401与从动齿轮402啮合传动，从而带动从动齿轮402转动，因第一连杆418的端部位于从动齿轮402的偏离中心位置，使得从动齿轮402带动第一连杆418向前往复运动，从而推动第二移动块420沿着上下导向块往复移动，安装在第二移动块420上的齿条425随之往复移动，通过齿条425与齿轮轴426的齿轮段啮合传动带动齿轮轴426转动；当第一连杆418推动第二移动块420向前移动时，齿轮轴426的齿轮段和第二移动块420上的齿条425啮合传动，带动齿轮轴426逆时针转动，使得转盘430上的两个滚轮435带动电线7做逆时针转动；当第二移动块420被第一连杆418拉回时，转盘430上的两个滚轮435带动电线7做顺时针转动，从而实现对电线7进行旋转弯曲测试。

第三步，因从动轴411上安装第二主动带轮523和从动齿轮402，当从动齿轮402转动时，从动轴411以及第二主动带轮523随着转动，通过第二v型带522在第二主动带轮523和第二从动带轮504之间啮合传动，从而带动第二从动带轮504转动，因第二从动带轮504安装在转轴503上，使得转轴503随着转动并且带动连接在其前端部的转动块505转动，因第二连杆509的端部位于转动块505的偏离中心位置，使得转动块505带动第二连杆509向前往复运动，从而推动第三移动块511沿着第二导向座512往复移动，安装在第三移动块511上的牵引轴514随之往复移动，牵引轴514带动电线7往复运动，从而实现对电线7进行拉伸测试。

尽管上面对本发明说明性的具体实施方式进行了描述，以便于本技术领域的技术人员能够理解本发明，但是本发明不仅限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员而言，只要各种变化只要在所附的权利要求限定和确定的本发明精神和范围内，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。