一种电缆引入装置的夹紧试验装置及方法与流程

本发明属于隔爆电器，涉及一种电缆引入装置的夹紧试验装置及方法。

背景技术：

1、隔爆电器设备工作在爆炸性环境中，在出现故障时有爆炸的危险，并且，当电器设备出现故障时，如果电缆引入装置不能将电缆夹紧，就会导致电缆松脱；同时，对隔爆型电气设备来说，会造成电缆与电缆引入装置之间的隔爆接合面间隙变大，破坏隔爆型电器设备的防爆结构；对增安型电气设备来说，电缆如果不能被电缆引入装置夹紧的话，电缆就会松脱，导致增安型电气设备内部的电气间隙和爬电距离发生改变，损害增安型电气设备的防爆结构；对正压型电气设备来说，会导致正压型电器设备无法保持内部的压力，就会损坏正压型电气设备的防爆型式。

2、橡套电缆引入装置是防爆电气设备最常见的电缆引入方式之一，几乎在所有的隔爆型电气设备上都有应用。电缆引入装置的可靠性，直接决定了隔爆型电气设备的安全性能。gb/t3836.1-2021对橡套电缆引入装置的结构安全性提出了明确要求，并且需要通过夹紧试验对其可靠性进行验证。而目前现有的电缆引入装置的夹紧试验装置均为固定式设备，且试验对象均为模拟件，无法直接在电缆引入装置所在的样机上进行实时测量，难以反映样机的真实状态，同时，在试验前期需要针对不同产品不同规格的电缆引入装置提前加工模拟护套，在试验过程中，都需要人员值守，考虑到其夹紧试验的周期普遍在6h左右，费时费力，难以满足日益增长的检验需求。

3、因此，为了加强对隔爆型电气设备安全性能的检测能力，亟需一种可直接在试验样机上检验并能自动控制拉力以及试验时间的电缆引入装置的夹紧试验装置及方法。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的在于提供一种电缆引入装置的夹紧试验装置及方法，以解决现有的电缆引入装置的夹紧试验装置不能够在试验样机上进行电缆引入装置夹紧试验的问题。

2、为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种电缆引入装置的夹紧试验装置，包括试验样机、试验芯棒、拉力传感器、位移传感器、控制系统、拉力机以及安装平台，所述安装平台包括试验样机安装台和拉力机安装台，所述试验样机安装在试验样机安装台上，且所述试验样机安装台的底部设有脚轮，所述试验样机上设有电缆引入装置，所述电缆引入装置设有与其匹配的试验芯棒；

4、所述拉力机的输出端固定连接拉力传感器的一端，所述拉力传感器的另一端连接试验芯棒，所述拉力传感器用于检测拉力机对试验芯棒的拉力，所述位移传感器安装在所述拉力机安装台上，以用于检测所述试验芯棒的拉伸位移量；

5、所述拉力传感器、位移传感器以及拉力机均与控制系统相连，以接收所述位移传感器和拉力传感器的信号，并控制所述拉力机的拉力输出。

6、进一步地，所述拉力传感器与试验芯棒通过连接件相连，所述连接件包括与拉力传感器连接的连接杆、与连接杆远离拉力传感器一端固定连接的第一u型扣、与试验芯棒螺纹连接的螺栓、与螺栓螺纹连接的第二u型扣以及用于连接第一u型扣和第二u型扣的插销，所述第一u型扣和第二u型扣上均设有条形孔，且第一u型扣和第二u型扣的相匹配，以使得所述第二u型扣能够插入第一u型扣中，从而通过插销插入所述第一u型扣和第二u型扣上的条形孔，以实现第一u型扣和第二u型扣的连接，所述连接杆与所述拉力传感器之间通过螺纹连接相连。

7、进一步地，还包括安装在所述连接杆上的水平仪，所述水平仪用于检测所述拉力传感器与试验芯棒的之间的连线是否水平，所述拉力机安装台为升降平台，并在所述拉力机安装台上设有用于控制升降的脚踏开关。

8、进一步地，所述拉力机安装平台上安装有第一滚珠丝杆，并在所述第一滚珠丝杆的两侧设有与第一滚珠丝杆平行的第一导向杆，且第一导向杆与拉力机安装平台滑动连接，所述第一滚珠丝杆包括第一丝杆轴和第一螺母，所述第一螺母固定连接在所述拉力机安装平台上，所述第一丝杆轴嵌套在所述第一螺母内，且第一丝杆轴的末端连接有第一伺服电机的输出轴，且所述第一伺服电机与所述脚踏开关连接，以通过脚踏开关的抬升和踩下控制第一伺服电机正转和反转，进而控制所述拉力机安装平台的升降。

9、进一步地，所述拉力机安装在与所述拉力机安装台横向滑动连接的底座上，所述底座与拉力机安装台之间通过底座上的t型滑块与拉力机安装台上的t型滑槽配合形成的滑动副连接，以实现横向滑动。

10、进一步地，所述拉力机包括第二伺服电机、第二滚珠丝杠以及壳体，所述第二滚珠丝杠包括第二丝杆轴和第二螺母，所述第二丝杆轴的一端与所述第二伺服电机的输出轴周向固定连接，另一端与壳体转动连接，所述第二螺母套设在第二丝杠轴上并螺纹连接，且在所述第二螺母的两侧设有与第二丝杠轴平行的第二导向杆，所述第二导向杆贯穿所述第二螺母的两侧并轴向滑动连接，且所述第二导向杆的两端与壳体固定连接，所述第二伺服电机通过驱动其输出轴正/反转以实现第二螺母的水平位移。

11、进一步地，所述试验样机安装台上还设有用于防止试验样机横向窜动的止动件和在竖直方向上对试验样机进行锁止的固定件，所述固定件卡设在所述试验样机上以卡紧试验样机，止动件固定连接在所述试验样机安装台上且位于试验样机靠近拉力机安装台的一侧以顶住试验样机。

12、一种电缆引入装置的夹紧试验方法，应用上述的一种电缆引入装置的夹紧试验装置，其具体包括以下步骤：

13、s1.试验芯棒安装：将试验样机安装到试验样机安装台上，并通过止动件和固定件进行固定，利用脚踏开关控制第一伺服电机将安装在拉力机安装台上的拉力机上升/下降到指定高度，使得安装在试验样机上的电缆引入装置的高度与拉力传感器的高度处于同一水平，横向推动拉力机以使得连接杆的轴线与电缆引入装置的轴线共线，将试验芯棒两端分别连接电缆引入装置和连接件，试验芯棒安装完成；

14、s2.设定控制系统并测量：

15、s21：在控制系统中设定固定拉力值后，首先通过拉力传感器进行拉力检测，当拉力传感器检测到的拉力值大于0，控制系统发出故障报警并所述控制系统控制第二伺服电机反转实施拉力卸载；

16、s22：当拉力传感器测得拉力值不大于0时，所述控制系统控制第二伺服电机正转实施拉力加载，对试验芯棒施加拉力，直到拉力传感器测得拉力值大于设定拉力值时，第二伺服电机停转，且控制系统中的计时器开始计时，将位移传感器的初始位移量调零并开始测量试验芯棒的位移；

17、s221.测量时间小于6h时，通过位移传感器测得位移量小于6mm，控制界面显示正常，测得位移量不小于6mm，控制系统报警并在控制界面显示产品不合格；

18、s222.测量时间小于6h时，通过循环测量，位移传感器测得位移量不小于10mm，因位移量超标，控制系统报警并控制第二伺服电机停转，以自动停机；

19、s223.测量时间达到6h时，试验自动停止，同时在控制系统中控制界面显示位移传感器测得的试验芯棒位移量以及测量时间。

20、进一步地，所述第二伺服电机提供0～2000n的恒定压力，所述拉力传感器测量范围为：0～1600n，所述位移传感器测量范围为：0～20mm；

21、所述控制系统设定的拉力值为0～1600n，且定时6h后自动卸载，自动采集拉力传感器测得的拉力值并保存，1次/min，自动采集位移传感器测得的位移量并保存，1次/min，且在拉力值低于/高于给定拉力值时，控制第二伺服电机加载/卸载拉力，使拉力维持在给定值。

22、本发明的有益效果在于：

23、一种电缆引入装置夹紧试验装置及方法，提出了一种完全符合gb/t 3836.1《爆炸性环境：设备通用要求》规定的电缆引入装置夹紧试验装置与方法，通过安装平台调节拉力机的纵向高度可实现对安装在试验样机整机上的电缆引入装置进行真实状态下的夹紧试验，通过控制系统对拉力机的控制配合拉力传感器对拉力值的测量，可实现拉力值的自动施加与保持、位移的自动测量与数据自动存储等功能，不需要加工特定工装，明显提高工作效率，同时确保测试数据的真实可靠；实现了对电缆引入装置夹紧试验的自动测量及试验参数的自动控制，且该试验装置为移动式设备，能避免试验场所限制甚至满足现场检验的需求。通过该试验装置，可以对隔爆型电气设备电缆引入装置的可靠性进行准确验证，为煤矿井下安全生产提供技术服务，对于隔爆型电气设备的装、生产具有指导意义。

24、本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。