一种复合材料芯架空导线用磁性复合材料芯及其制备方法与流程

文档序号:31215997发布日期:2022-08-20 04:31阅读:72来源:国知局
一种复合材料芯架空导线用磁性复合材料芯及其制备方法与流程

1.本发明涉及电力电缆技术领域,特别涉及一种复合材料芯架空导线用磁性复合材料芯及其制备方法。


背景技术:

2.碳纤维复合导线是一种全新结构的节能型增容导线,与常规导线相比,具有重量轻、抗拉强度大、耐热性能好、热膨胀系数小、高温弧垂小、导电率高、线损低、载流量大、耐腐蚀性能好、不易覆冰等一系列优点,综合解决了架空输电领域存在的各项技术瓶颈,代表了未来架空导线的技术发展趋势,有助于构造安全、环保、高效节约型输电网络,可广泛用于老线路和电站母线增容改造、新线路建设,并可用于大跨越、大落差、重冰区、高污染等特殊气候和地理场合的线路。应用在新建线路中,可提高线路的单位输送容量,确保电网的坚强性,长远经济性更好。
3.碳纤维复合导线在安装时需要利用耐张金具进行固定,安装过程中耐张金具会对碳纤维复合导线造成压接缺陷,为了保证碳纤维复合导线的质量,在耐张金具安装完毕后需要对碳纤维复合导线进行探伤检验,由于现有的碳纤维复合导线均不含有磁性,在安装耐张金具后,由于耐张金具的阻挡,无法通过现有的x射线检测技术直接对耐张金具处的碳纤维复合导线进行探伤检验,无法保证碳纤维复合导线的品质。


技术实现要素:

4.本发明提供一种复合材料芯架空导线用磁性复合材料芯,用以解决目前安装耐张金具后,由于耐张金具的阻挡,无法通过现有的x射线检测技术直接对耐张金具处的碳纤维复合导线进行探伤检验,无法保证碳纤维复合导线品质的技术问题。
5.为解决上述技术问题,本发明公开了一种复合材料芯架空导线用磁性复合材料芯,包括:磁性复合材料芯本体,所述磁性复合材料芯本体包括碳纤维复合芯及铝线导电层,所述碳纤维复合芯内部设置有磁粉,所述铝线导电层设置在所述碳纤维复合芯外侧。
6.优选的,所述碳纤维复合芯为单根大直径碳纤维芯棒或由若干根碳纤维丝绞合而成的碳纤维束中的任意一种。
7.优选的,所述碳纤维复合芯截面为圆形或椭圆形中的任意一种。
8.优选的,所述铝线导电层至少设置两层,所述铝线导电层由若干根铝导线绞合而成。
9.优选的,所述铝导线截面为z型或梯形中的任意一种,且所述铝导线内壁与外壁均设置为弧面。
10.本发明还提供了一种复合材料芯架空导线用磁性复合材料芯制备方法,用于制备上述的一种复合材料芯架空导线用磁性复合材料芯,包括以下步骤:
11.步骤1:制备碳纤维复合芯,所述碳纤维复合芯由环氧树脂、磁粉及碳纤维制成;
12.步骤2:在所述碳纤维复合芯外壁绞合铝导线制作铝线导电层;
13.步骤3:利用自动充磁装置对所述碳纤维复合芯的预设充磁位置充磁,制得磁性复合材料芯。
14.优选的,在所述步骤1中,所述碳纤维复合芯的制备方法包括以下步骤:
15.步骤11:先将磁粉与液态环氧树脂混合均匀,制得环氧树脂组合物;
16.步骤12:将环氧树脂组合物注入拉挤设备的浸胶槽中;
17.步骤13:将碳纤维通过浸胶槽进行拉挤成型制得单股碳纤维丝;
18.步骤14:通过绞合机将若干碳纤维丝绞合制得碳纤维束,从而制得绞合型碳纤维复合芯。
19.优选的,所述自动充磁装置包括充磁箱,所述充磁箱上端内壁滑动设置充磁机,所述充磁机输出端设置充磁头,所述充磁头输出端朝向所述铝线导电层外壁。
20.优选的,所述充磁箱内设置固定组件,所述固定组件用于将所述碳纤维复合芯固定在所述充磁箱内,所述固定组件包括:
21.两个夹板,两个夹板对称设置在所述碳纤维复合芯左右两侧,两个所述夹板相互靠近一侧分别与所述碳纤维复合芯抵接;
22.滑动柱,所述滑动柱固定设置在所述夹板远离所述碳纤维复合芯一端,所述滑动柱外壁固定设置固定键;
23.滑套,所述滑套套设在所述滑动柱外壁,所述滑套内壁设置滑槽,所述滑槽与所述固定键相适配,所述固定键与所述滑槽滑动连接,所述滑套内壁与所述滑动柱外壁滑动连接,所述滑套内设置第一弹簧,所述第一弹簧一端与所述滑套内壁固定连接,所述第一弹簧另一端与所述滑动柱远离所述夹板一端固定连接;
24.圆板,所述圆板固定设置在所述滑套远离所述夹板一端,所述圆板外周设置第一轴承,所述第一轴承内圈与所述圆板外周固定连接;
25.花键套,所述花键套一端与所述圆板远离所述滑套一端固定连接,所述花键套另一端设置花键轴,所述花键轴外壁与所述花键套内壁滑动连接,左侧的所述花键轴远离所述花键套一端设置第一电机,所述第一电机固定设置在所述充磁箱左侧内壁,所述第一电机输出端与左侧的所述花键轴远离所述花键套一端固定连接,右侧的所述花键轴远离所述花键套一端与所述充磁箱右侧内壁转动连接,左侧的所述花键套外周套设第二轴承,所述第二轴承内圈与所述花键套外周固定连接;
26.第一固定环,所述第一固定环套设在所述第一轴承外壁,所述第一固定环内壁与所述第一轴承外壁固定连接,所述第一固定环下端固定设置第一连接杆;
27.第二固定环,所述第二固定环套设在所述第二轴承外壁,所述第二固定环内壁与所述第二轴承外壁固定连接,所述第二固定环下端固定设置第二连接杆;
28.第一滑轨,所述第一滑轨固定设置在所述充磁箱底部内壁,所述第一滑轨上从右往左依次设置第一滑块与第二滑块,所述第一滑块、第二滑块分别与所述第一滑轨滑动连接,所述第一滑块上端固定设置第一电动伸缩杆,所述第一电动伸缩杆左右两端分别与两侧的所述第一连接杆下端固定连接,所述第二滑块上端与所述第二连接杆下端固定连接;
29.滑动杆,所述滑动杆固定设置在所述第二滑块左端,所述滑动杆远离所述第二滑块一端套设套筒,所述滑动杆与所述套筒内壁滑动连接,所述套筒远离所述第二滑块一端与所述充磁箱左侧内壁固定连接,所述套筒内设置第二弹簧,所述第二弹簧一端与所述滑
动杆远离所述第二滑块一端固定连接,所述第二弹簧另一端与所述充磁箱左侧内壁固定连接;
30.第一锥齿轮,所述第一锥齿轮固定设置在左侧的所述花键轴上;
31.第一转轴,所述第一转轴设置在所述花键轴后方,所述第一转轴后端与所述充磁箱后侧内壁转动连接,所述第一转轴上从前往后依次设置第二锥齿轮与第一皮带轮,所述第二锥齿轮与所述第一锥齿轮啮合;
32.第二转轴,所述第二转轴设置在所述第一转轴下方,所述第二转轴后端与所述充磁箱后侧内壁转动连接,所述第二转轴上从前往后依次设置第一齿轮与第二皮带轮,所述第一齿轮为不完全齿轮,所述第二皮带轮通过第一传动带与所述第一皮带轮传动连接;
33.矩形框,所述矩形框套设在所述第一齿轮外部,所述矩形框左右两侧内壁对称设置第一齿条,所述第一齿条对称设置在所述第一齿轮左右两侧,所述第一齿轮与所述第一齿条间歇啮合;
34.第二滑轨,所述第二滑轨竖直固定设置在所述充磁箱左侧内壁,所述第二滑轨上滑动设置第三滑块,所述第三滑块与所述矩形框之间设置第三连接杆,所述第三连接杆一端与所述第三滑块右侧壁固定连接,所述第三连接杆另一端与所述矩形框左侧壁固定连接;
35.固定板,所述固定板固定设置在所述矩形框右侧壁;
36.斜板,所述斜板倾斜设置在所述固定板右侧,所述斜板下端与所述固定板下端铰接连接,所述斜板靠近所述固定板一侧滑动设置第四滑块;
37.第二电动伸缩杆,所述第二电动伸缩杆设置在所述固定板与所述斜板之间,所述第二电动伸缩杆一端与所述固定板右侧壁固定连接,所述第二电动伸缩杆另一端与所述第四滑块侧壁铰接连接;
38.固定杆,所述固定杆固定设置在所述第二连接杆左侧壁,所述固定杆垂直于所述第二连接杆,所述固定杆远离所述第二连接杆一端设置滚轮,所述滚轮远离所述固定杆一端与所述斜板右侧壁抵接。
39.优选的,所述充磁箱内还设置涂抹组件,所述涂抹组件用于在铝线导电层外壁的喷涂磁粉溶液并将磁粉溶液固化,所述涂抹组件包括:
40.第三电动伸缩杆,所述第三电动伸缩杆固定设置在所述充磁机下端,所述第三电动伸缩杆下端固定设置喷涂机,所述喷涂机下端的喷头与所述铝线导电层上端外壁相适配;
41.第二电机,所述第二电机设置在所述充磁箱后侧内壁,所述第二电机输出端固定设置第三转轴,所述第三转轴前端固定设置第二齿轮,所述第二齿轮为半圆齿轮;
42.第四转轴,所述第四转轴设置在所述第三转轴右方,所述第四转轴后端与所述充磁箱后侧内壁转动连接,所述第四转轴上从前往后依次固定设置第三齿轮及第四齿轮,所述第四齿轮与所述第二齿轮间隙啮合;
43.两个第二齿条,两个所述第二齿条分别设置在所述第三齿轮上下两侧,两个所述第二齿条关于所述第四转轴轴心呈中心对称分布,所述第二齿条靠近所述第三齿轮一侧与所述第三齿轮啮合;
44.两个弧形安装板,两个所述弧形安装板对称设置在所述第三齿轮左右两侧,所述
弧形安装板位于所述铝线导电层后方,所述弧形安装板靠近所述碳纤维复合芯一侧设置为弧形并与所述铝线导电层后侧壁相适配,所述弧形安装板靠近所述铝线导电层一侧设置若干加热条,所述弧形安装板靠近所述第二齿条一侧与所述第二齿条一端固定连接;
45.第三弹簧,所述第三弹簧水平设置在所述弧形安装板与所述第二齿条之间,所述第三弹簧一端与所述弧形安装板侧壁固定连接,所述第三弹簧另一端与所述第二齿条远离所述弧形安装板一端固定连接;
46.滑动板,所述滑动板固定设置在所述弧形安装板后侧壁,所述滑动板远离所述弧形安装板一端与所述充磁箱后侧内壁左右滑动连接。
47.本发明的技术方案具有以下优点:本发明提供了一种复合材料芯架空导线用磁性复合材料芯及其制备方法,磁性复合材料芯包括磁性复合材料芯本体,所述磁性复合材料芯本体包括碳纤维复合芯及铝线导电层,所述碳纤维复合芯内部设置有磁粉,所述铝线导电层设置在所述碳纤维复合芯外侧。本发明中,通过在碳纤维复合芯内部设置磁粉,碳纤维复合芯通过充磁机充磁后具有磁性,待耐张金具安装完毕后,利用磁粉探伤机对耐张金具处的碳纤维复合芯进行漏磁检测,利用磁粉探伤实现了对耐张金具处的碳纤维复合芯的探伤检验,及时发现压接缺陷,保证了碳纤维复合芯的品质,便于传输电能,减少了电能的损耗,达到节能的效果。
48.本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及说明书附图中所特别指出的装置来实现和获得。
49.下面通过附图和实施例,对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
50.附图用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本发明的实施例一起用于解释本发明,并不构成对本发明的限制。在附图中:
51.图1为本发明一种复合材料芯架空导线用磁性复合材料芯整体结构图;
52.图2为本发明中z型铝导线结构示意图;
53.图3为本发明中大直径碳纤维芯棒示意图;
54.图4为本发明中碳纤维束示意图;
55.图5为本发明中固定组件示意图;
56.图6为本发明图5中a处放大图;
57.图7为本发明图5中b处放大图;
58.图8为本发明图5中c处放大图;
59.图9为本发明固定组件局部俯视图;
60.图10为本发明中涂抹组件主视图;
61.图11为本发明中涂抹组件局部左视图。
62.图中:1、磁性复合材料芯本体;2、碳纤维复合芯;3、铝线导电层;5、碳纤维芯棒;6、碳纤维束;7、充磁箱;8、充磁机;9、充磁头;10、夹板;11、滑动柱;12、滑套;13、第一弹簧;14、圆板;15、第一轴承;16、花键套;17、花键轴;18、第一电机;19、第二轴承;20、第一固定环;21、第一连接杆;22、第二固定环;23、第二连接杆;24、第一滑轨;25、第一滑块;26、第二滑
块;27、第一电动伸缩杆;28、滑动杆;29、套筒;30、第二弹簧;31、第一锥齿轮;32、第一转轴;33、第二锥齿轮;34、第一皮带轮;35、第二转轴;36、第一齿轮;37、第二皮带轮;38、第一传动带;39、矩形框;40、第一齿条;41、第二滑轨;42、第三滑块;43、第三连接杆;44、固定板;45、斜板;46、第四滑块;47、第二电动伸缩杆;48、固定杆;49、滚轮;50、第三电动伸缩杆;51、喷涂机;52、第二电机;53、第三转轴;54、第二齿轮;55、第四转轴;56、第三齿轮;57、第四齿轮;58、第二齿条;59、弧形安装板;60、第三弹簧;61、滑动板;放置板62。
具体实施方式
63.以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明,应当理解,此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明,并不用于限定本发明。
64.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以及技术特征可以相互结合,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。
65.实施例1:
66.本发明实施例提供了一种复合材料芯架空导线用磁性复合材料芯,如图1-4所示,包括:磁性复合材料芯本体1,所述磁性复合材料芯本体1包括碳纤维复合芯2及铝线导电层3,所述碳纤维复合芯2内部设置有磁粉,所述铝线导电层3设置在所述碳纤维复合芯2外侧。
67.上述技术方案的工作原理及有益效果为:本发明提供的磁性复合材料芯,磁性复合材料芯本体1包括碳纤维复合芯2及铝线导电层3,通过在碳纤维复合芯2内部设置磁粉,初始状态时,碳纤维复合芯2整体并不具有磁性,在安装耐张金具前,根据耐张金具的长度选取碳纤维复合芯2的充磁长度,然后根据充磁长度选取碳纤维复合芯2的预设充磁位置,并利用充磁机对碳纤维复合芯2的预设充磁位置充磁,使得碳纤维复合芯2与耐张金具安装位置具有磁性,待耐张金具安装完毕后,利用磁粉探伤机便可以对耐张金具处的碳纤维复合芯2进行漏磁检测,利用磁粉探伤实现了对耐张金具处的碳纤维复合芯2的探伤检验,及时发现压接缺陷,提高了碳纤维复合芯2的品质,便于传输电能,减少了电能的损耗,达到节能的效果。
68.实施例2
69.在上述实施例1的基础上,如图1-4所示,所述碳纤维复合芯2为单根大直径碳纤维芯棒5或由若干根碳纤维丝绞合而成的碳纤维束6中的任意一种;
70.所述碳纤维复合芯2截面为圆形或椭圆形中的任意一种;
71.所述铝线导电层3至少设置两层,所述铝线导电层3由若干根铝导线绞合而成,所述铝导线截面为z型或梯形中的任意一种,且所述铝导线内壁与外壁均设置为弧面。
72.上述技术方案的工作原理及有益效果为:碳纤维复合芯2为两种形式,一种由单根大直径碳纤维芯棒5构成,另一种则由若干根碳纤维丝绞合而成的碳纤维束6构成,且碳纤维复合芯2截面为圆形或椭圆形,铝线导电层3由若干根铝导线绞合而成,铝导线截面为z型
或梯形,能够使得铝线导电层3的结构更加稳定、紧密,提高了磁性复合材料芯本体1的整体结构强度,延长了使用寿命。
73.实施例3
74.在实施例1或2的基础上,本发明还提供了一种复合材料芯架空导线用磁性复合材料芯制备方法,用于制备上述的一种复合材料芯架空导线用磁性复合材料芯,包括以下步骤:
75.步骤1:制备碳纤维复合芯2,所述碳纤维复合芯2由环氧树脂、磁粉及碳纤维制成;
76.步骤2:在所述碳纤维复合芯2外壁绞合铝导线制作铝线导电层3;
77.步骤3:利用自动充磁装置对所述碳纤维复合芯2的预设充磁位置充磁,制得磁性复合材料芯本体1。
78.上述技术方案的工作原理及有益效果为:制备磁性复合材料芯本体1时,先制备碳纤维复合芯2,碳纤维复合芯2为棒型或绞合型中的任意一种,棒型碳纤维复合芯2由单根大直径碳纤维芯棒5制成,绞合型碳纤维复合芯2由若干根碳纤维丝绞合而成的碳纤维束6制成,碳纤维复合芯2由环氧树脂、磁粉及碳纤维拉挤成型制成,然后在碳纤维复合芯2外表面绞合铝导线制得铝线导电层3,最后根据需要安装的耐张金具的长度选取对应长度的碳纤维复合芯2,并根据对应长度确定碳纤维复合芯2的预设充磁位置,并利用充磁机对预设充磁位置进行充磁,使得碳纤维复合芯2的耐张金具安装位置具有磁性,制得磁性复合材料芯本体1,碳纤维复合芯2预设充磁位置与耐张金具的安装位置相对应,且碳纤维复合芯2的预设充磁位置与待安装的耐张金具的长度保持一致,在检验过程中,只需对碳纤维复合芯2的预设充磁位置进行充磁,不需要对碳纤维复合芯2整体充磁,从而缩短了充磁时间,提高了充磁效率,达到节能的效果,另外,能够解决目前在安装耐张金具后,由于耐张金具的阻挡,无法通过现有的x射线检测技术直接对耐张金具处的碳纤维复合导线进行探伤检验,无法保证碳纤维复合导线的品质的问题,通过在碳纤维复合芯2预设充磁位置充磁,可以利用磁粉探伤技术实现了对耐张金具处的碳纤维复合芯2的探伤检验,及时发现压接缺陷。
79.实施例4
80.在实施例3的基础上,在所述步骤1中,所述碳纤维复合芯2的制备方法包括以下步骤:
81.步骤11:先将磁粉与液态环氧树脂混合均匀,制得环氧树脂组合物;
82.步骤12:将环氧树脂组合物注入拉挤设备的浸胶槽中;
83.步骤13:将碳纤维通过浸胶槽进行拉挤成型制得单股碳纤维丝;
84.步骤14:通过绞合机将若干碳纤维丝绞合制得碳纤维束6,从而制得绞合型碳纤维复合芯2。
85.上述技术方案的工作原理及有益效果为:优选的,制备绞合型碳纤维复合芯2时,先将磁粉与液态环氧树脂混合均匀,制得环氧树脂组合物,然后将环氧树脂组合物注入拉挤设备的浸胶槽中,接着利用拉挤设备将碳纤维通过浸胶槽进行拉挤成型制得单股碳纤维丝,最后通过绞合机将若干碳纤维丝绞合制得碳纤维束6,从而制得绞合型碳纤维复合芯2;
86.棒型碳纤维复合芯2的制备与绞合芯碳纤维复合芯2制备方法相似,只是拉挤成型过程中直径不同,并且不需要绞合,具体制备方法为:先将磁粉与液态环氧树脂混合均匀,制得环氧树脂组合物,然后将环氧树脂组合物注入拉挤设备的浸胶槽中,接着利用拉挤设
备将碳纤维通过浸胶槽进行拉挤成型制得单根大直径碳纤维芯棒5。
87.实施例5
88.在实施例4的基础上,如图5所示,所述自动充磁装置包括充磁箱7,所述充磁箱7上端内壁滑动设置充磁机8,所述充磁机8输出端设置充磁头9,所述充磁头9输出端朝向所述铝线导电层3外壁。
89.上述技术方案的工作原理及有益效果为:自动充磁装置包括为充磁作业提供空间的充磁箱7,充磁箱7上端内壁滑动设置有充磁机8,充磁机8选用悬挂式充磁机,充磁机8通过轨道及滑轮配合能在充磁箱7上端左右滑动,便于调节充磁机8的位置,充磁机8输出端设置充磁头9,充磁机8能够利用充磁头9对准铝线导电层3外壁,并对碳纤维复合芯2的预设充磁位置进行均匀完整充磁。
90.实施例6
91.在实施例5的基础上,如图5-9所示,所述充磁箱7内设置固定组件,所述固定组件用于将所述碳纤维复合芯2固定在所述充磁箱7内,所述固定组件包括:
92.两个夹板10,两个夹板10对称设置在所述碳纤维复合芯2左右两侧,两个所述夹板10相互靠近一侧分别与所述碳纤维复合芯2抵接;
93.滑动柱11,所述滑动柱11固定设置在所述夹板10远离所述碳纤维复合芯2一端,所述滑动柱11外壁固定设置固定键;
94.滑套12,所述滑套12套设在所述滑动柱11外壁,所述滑套12内壁设置滑槽,所述滑槽与所述固定键相适配,所述固定键与所述滑槽滑动连接,所述滑套12内壁与所述滑动柱11外壁滑动连接,所述滑套12内设置第一弹簧13,所述第一弹簧13一端与所述滑套12内壁固定连接,所述第一弹簧13另一端与所述滑动柱11远离所述夹板10一端固定连接;
95.圆板14,所述圆板14固定设置在所述滑套12远离所述夹板10一端,所述圆板14外周设置第一轴承15,所述第一轴承15内圈与所述圆板14外周固定连接;
96.花键套16,所述花键套16一端与所述圆板14远离所述滑套12一端固定连接,所述花键套16另一端设置花键轴17,所述花键轴17外壁与所述花键套16内壁滑动连接,左侧的所述花键轴17远离所述花键套16一端设置第一电机18,所述第一电机18固定设置在所述充磁箱7左侧内壁,所述第一电机18输出端与左侧的所述花键轴17远离所述花键套16一端固定连接,右侧的所述花键轴17远离所述花键套16一端与所述充磁箱7右侧内壁转动连接,左侧的所述花键套16外周套设第二轴承19,所述第二轴承19内圈与所述花键套16外周固定连接;
97.第一固定环20,所述第一固定环20套设在所述第一轴承15外壁,所述第一固定环20内壁与所述第一轴承15外壁固定连接,所述第一固定环20下端固定设置第一连接杆21;
98.第二固定环22,所述第二固定环22套设在所述第二轴承19外壁,所述第二固定环22内壁与所述第二轴承19外壁固定连接,所述第二固定环22下端固定设置第二连接杆23;
99.第一滑轨24,所述第一滑轨24固定设置在所述充磁箱7底部内壁,所述第一滑轨24上从右往左依次设置第一滑块25与第二滑块26,所述第一滑块25、第二滑块26分别与所述第一滑轨24滑动连接,所述第一滑块25上端固定设置第一电动伸缩杆27,所述第一电动伸缩杆27左右两端分别与两侧的所述第一连接杆21下端固定连接,所述第二滑块26上端与所述第二连接杆23下端固定连接;
100.滑动杆28,所述滑动杆28固定设置在所述第二滑块26左端,所述滑动杆28远离所述第二滑块26一端套设套筒29,所述滑动杆28与所述套筒29内壁滑动连接,所述套筒29远离所述第二滑块26一端与所述充磁箱7左侧内壁固定连接,所述套筒29内设置第二弹簧30,所述第二弹簧30一端与所述滑动杆28远离所述第二滑块26一端固定连接,所述第二弹簧30另一端与所述充磁箱7左侧内壁固定连接;
101.第一锥齿轮31,所述第一锥齿轮31固定设置在左侧的所述花键轴17上;
102.第一转轴32,所述第一转轴32设置在所述花键轴17后方,所述第一转轴32后端与所述充磁箱7后侧内壁转动连接,所述第一转轴32上从前往后依次设置第二锥齿轮33与第一皮带轮34,所述第二锥齿轮33与所述第一锥齿轮31啮合;
103.第二转轴35,所述第二转轴35设置在所述第一转轴32下方,所述第二转轴35后端与所述充磁箱7后侧内壁转动连接,所述第二转轴35上从前往后依次设置第一齿轮36与第二皮带轮37,所述第一齿轮36为不完全齿轮,所述第二皮带轮37通过第一传动带38与所述第一皮带轮34传动连接;
104.矩形框39,所述矩形框39套设在所述第一齿轮36外部,所述矩形框39左右两侧内壁对称设置第一齿条40,所述第一齿条40对称设置在所述第一齿轮36左右两侧,所述第一齿轮36与所述第一齿条40间歇啮合;
105.第二滑轨41,所述第二滑轨41竖直固定设置在所述充磁箱7左侧内壁,所述第二滑轨41上滑动设置第三滑块42,所述第三滑块42与所述矩形框39之间设置第三连接杆43,所述第三连接杆43一端与所述第三滑块42右侧壁固定连接,所述第三连接杆43另一端与所述矩形框39左侧壁固定连接;
106.固定板44,所述固定板44固定设置在所述矩形框39右侧壁;
107.斜板45,所述斜板45倾斜设置在所述固定板44右侧,所述斜板45下端与所述固定板44下端铰接连接,所述斜板45靠近所述固定板44一侧滑动设置第四滑块46;
108.第二电动伸缩杆47,所述第二电动伸缩杆47设置在所述固定板44与所述斜板45之间,所述第二电动伸缩杆47一端与所述固定板44右侧壁固定连接,所述第二电动伸缩杆47另一端与所述第四滑块46侧壁铰接连接;
109.固定杆48,所述固定杆48固定设置在所述第二连接杆23左侧壁,所述固定杆48垂直于所述第二连接杆23,所述固定杆48远离所述第二连接杆23一端设置滚轮49,所述滚轮49远离所述固定杆48一端与所述斜板45右侧壁抵接。
110.上述技术方案的工作原理及有益效果为:为了在安装耐张金具位置准确均匀充磁,本发明还提供了固定组件,使用时,选取碳纤维复合芯2安装耐张金具的位置,根据耐张金具长度确定预设充磁位置,然后根据预设充磁位置利用两个夹板10将选取的带有铝线导电层3的碳纤维复合芯2夹紧,通过第一弹簧13能够提高对碳纤维复合芯2的夹紧程度,并有利于对碳纤维复合芯2进行保护,不会将碳纤维复合芯2夹伤,通过控制第一电动伸缩杆27的伸缩能够调节两个第一连接杆21之间的距离,两个第一连接杆21通过第一固定环20调节两个夹板10之间的距离,从而适应选取的碳纤维复合芯2的长度,提高了固定组件的适用性,将选取的碳纤维复合芯2夹紧后,选取的碳纤维复合芯2位于充磁头9正下方,然后启动第一电机18,第一电机18转动带动左侧的花键轴17转动,花键轴17转动带动花键套16转动,花键套16转动带动圆板14转动,圆板14转动带动滑套12转动,滑套12转动通过滑槽与固定
键的配合带动滑动柱11转动,滑动柱11转动带动夹板10转动,夹板10转动便可以带动选取的碳纤维复合芯2转动,碳纤维复合芯2在两个夹板10的夹紧作用下转动,使得充磁头9充磁过程能够均匀完整绕过碳纤维复合芯2外壁的铝线导电层3一周,左侧的花键轴17转动同时能够带动第一锥齿轮31转动,第一锥齿轮31转动带动第二锥齿轮33转动,第二锥齿轮33转动带动第一转轴32转动,第一转轴32转动带动第一皮带轮34转动,第一皮带轮34通过第一传动带38带动第二皮带轮37转动,第二皮带轮37带动第二转轴35转动,第二转轴35带动第一齿轮36转动,第一齿轮36为不完全齿轮,第一齿轮36转动时能够分别与两侧的第一齿条40啮合,从而带动矩形框39进行上下往复运动,矩形框39运动带动固定板44上下往复运动,固定板44带动斜板45进行上下往复运动,在第二弹簧30的作用下,滚轮49始终与斜板45右侧壁抵接,随着斜板45的上下往复运动,第二连接杆23带动第二固定环22进行左右往复运动,第二滑块26在第一滑轨24上左右往复滑动,第二固定环22带动左侧的花键套16在花键轴17上左右往复滑动,花键套16便可以通过圆板14、滑套12、夹板10的共同作用带动碳纤维复合芯2在充磁头9下方进行左右往复运动,使得碳纤维复合芯2的预设充磁位置轴向全部能够得到充磁,选取的碳纤维复合芯2左右往复运动速度均匀,通过多次往复运动使得碳纤维复合芯2内部的磁粉得到充分充磁,充磁后碳纤维复合芯2内部磁性更加均匀可靠,提高了充磁效果,并且,通过左右往复运动多次充磁,能够避免充磁的遗漏,也更容易预设充磁位置的磁性强度,提高了充磁效果,通过控制第二电动伸缩杆47的伸缩能够控制斜板45的倾斜程度,从而根据选取的碳纤维复合芯2的长度选取斜板45与固定板44的夹角,使得充磁更加精确,不会对多余的长度进行充磁,节省了充磁机8的电能,提高了充磁效果,由于碳纤维复合芯2较长,可以将碳纤维复合芯2不充磁的位置弯折并盘卷至夹板10后端设置的放置板62上,然后将盘卷好的碳纤维复合芯2与放置板62固定,以便选取的碳纤维复合芯2转动时,碳纤维复合芯2不充磁的位置不会对充磁过程造成干涉,从而提高了充磁质量,保证了磁性复合材料芯本体1充磁位置磁性的均匀性及统一性,通过上述固定组件,能够实现碳纤维复合芯2的自动充磁,从而制成磁性复合材料芯本体1,在安装耐张金具后,利用磁粉探伤实现了对耐张金具处的碳纤维复合芯2的探伤检验,解决了现有的碳纤维复合导线均不含有磁性,在安装耐张金具后,由于耐张金具的阻挡,无法通过现有的x射线检测技术直接对耐张金具处的碳纤维复合导线进行探伤检验的问题,另外,通过固定组件实现了对预设充磁位置的自动往复充磁,代替了人工充磁,避免人工充磁过程中发生遗漏,自动充磁提高了充磁质量,使得碳纤维复合芯2的磁性分布更加均匀、可靠、统一,提高了制备磁性复合材料芯本体1的自动化程度,并且自动充磁提高了充磁效率,降低了工作人员的劳动强度。
111.实施例7
112.在实施例5或6的基础上,如图10、图11所示,所述充磁箱7内还设置涂抹组件,所述涂抹组件用于在铝线导电层3外壁的喷涂磁粉溶液并将磁粉溶液固化,所述涂抹组件包括:
113.第三电动伸缩杆50,所述第三电动伸缩杆50固定设置在所述充磁机8下端,所述第三电动伸缩杆50下端固定设置喷涂机51,所述喷涂机51下端与所述铝线导电层3上端外壁相适配;
114.第二电机52,所述第二电机52设置在所述充磁箱7后侧内壁,所述第二电机52输出端固定设置第三转轴53,所述第三转轴53前端固定设置第二齿轮54,所述第二齿轮54为半圆齿轮;
115.第四转轴55,所述第四转轴55设置在所述第三转轴53右方,所述第四转轴55后端与所述充磁箱7后侧内壁转动连接,所述第四转轴55上从前往后依次固定设置第三齿轮56及第四齿轮57,所述第四齿轮57与所述第二齿轮54间隙啮合;
116.两个第二齿条58,两个所述第二齿条58分别设置在所述第三齿轮56上下两侧,两个所述第二齿条58关于所述第四转轴55轴心呈中心对称分布,所述第二齿条58靠近所述第三齿轮56一侧与所述第三齿轮56啮合;
117.两个弧形安装板59,两个所述弧形安装板59对称设置在所述第三齿轮56左右两侧,所述弧形安装板59位于所述铝线导电层3后方,所述弧形安装板59靠近所述铝线导电层3一侧设置为弧形并与所述铝线导电层3后侧壁相适配,所述弧形安装板59靠近所述铝线导电层3一侧设置若干加热条,所述弧形安装板59靠近所述第二齿条58一侧与所述第二齿条58一端固定连接;
118.第三弹簧60,所述第三弹簧60水平设置在所述弧形安装板59与所述第二齿条58之间,所述第三弹簧60一端与所述弧形安装板59侧壁固定连接,所述第三弹簧60另一端与所述第二齿条58远离所述弧形安装板59一端固定连接;
119.滑动板61,所述滑动板61固定设置在所述弧形安装板59后侧壁,所述滑动板61远离所述弧形安装板59一端与所述充磁箱7后侧内壁左右滑动连接。
120.上述技术方案的工作原理及有益效果为:充磁箱7内还设置涂抹组件,用于向铝线导电层3外壁的喷涂磁粉溶液并将磁粉溶液快速固化,从而提高充磁效果,便于后序的探伤检验,具体使用过程中,充磁机8开启前,打开喷涂机51,喷涂机51开始沿铝线导电层3轴向在预设充磁位置喷涂磁粉溶液,从而在铝线导电层3外壁制作预设厚度的磁粉层,根据磁粉层的预设厚度调节第三电动伸缩杆50的伸缩长度,使得铝线导电层3外壁到喷涂机51下表面的距离等于磁粉层的预设厚度,然后随着喷涂机51的喷涂,磁粉溶液附着在铝线导电层3外壁,同时,启动第二电机52,第二电机52转动带动第三转轴53转动,第三转轴53转动带动第二齿轮54转动,第二齿轮54转动时间隙与第四齿轮57啮合,当第二齿轮54与第四齿轮57啮合时,第二齿轮54转动带动第四齿轮57转动,第四齿轮57转动带动第四转轴55转动,第四转轴55转动带动第三齿轮56转动,第三齿轮56转动带动第二齿条58向相互远离的方向运动,两个第二齿条58带动两个弧形安装板59向相互远离的方向运动,滑动板在充磁箱7后侧壁滑动,第三弹簧60拉伸,待第二齿轮54与第四齿轮57结束啮合后,在第三弹簧60的作用下,两个弧形安装板59向相互靠近的方向运动,实现弧形安装板59的左右往复运动,在弧形安装板59运动同时,弧形安装板59弧面侧设置的加热条能对铝线导电层3表面的磁粉溶液加热,从而加快磁粉溶液的固化,提高磁粉层的制备效率,通过弧形安装板59的往复运动,增大了加热条的加热范围,一方面,能够为铝线导电层3表面进行预热,提高铝线导电层3表面的温度,便于磁粉溶液的附着,另一方面,能够加热喷涂在铝线导电层3表面的磁粉溶液,加速了磁粉层的制备,提高生产效率,通过在预设充磁位置制备磁粉层,磁粉层制备完成后,由充磁机8对铝线导电层3外壁的磁粉层及碳纤维复合芯2的预设充磁位置共同充磁,预设充磁位置处的碳纤维复合芯2内部的磁粉及铝线导电层3外壁的磁粉层共同具有磁性,能够减少铝线导电层3对碳纤维复合芯2阻挡造成的充磁影响,提高了预设充磁位置的磁性,从而利用磁粉探伤机进行探伤检验时能够更准确的进行探伤,探伤结果更加准确可靠,进一步保证了磁性复合材料芯本体1的品质。
121.实施例8
122.在实施例6-7中任一项的基础上,还包括自动调节组件,所述自动调节组件包括:
123.第一测距传感器,所述第一测距传感器设置在所述夹板10侧壁,用于检测两个所述夹板10之间的实际距离;
124.第二测距传感器,所述第二测距传感器固定设置在所述固定板44右侧壁,所述第二测距传感器下端与所述第二电动伸缩杆47上端贴合,用于检测所述第二测距传感器输出端到所述斜板45的实际水平距离;
125.控制器,所述控制器设置在所述充磁箱7外壁,所述控制器分别与所述第一测距传感器、所述第二测距传感器及所述第二电动伸缩杆47电性连接;
126.所述控制器基于所述第一测距传感器的检测值控制所述第二电动伸缩杆47工作,包括以下步骤:
127.步骤51:基于所述第一测距传感器的检测值,通过公式(1)计算所述第二测距传感器输出端到所述斜板45的目标水平距离:
[0128][0129]
其中,l3为所述第二测距传感器输出端到所述斜板45的目标水平距离,l1为所述第一测距传感器检测的两个所述夹板10之间的实际距离,r1为所述碳纤维复合芯2的截面半径,h3为所述铝线导电层3的预设厚度,h2为所述第二测距传感器与所述固定板44连接位置到固定板44下端的垂直距离,h1为所述固定板44的高度,l2为所述第二测距传感器的本体长度;
[0130]
步骤52:基于公式(1)的计算结果及所述第二测距传感器的检测值,通过公式(2)计算所述第二电动伸缩杆47的目标运动长度:
[0131][0132]
其中,lm为所述第二电动伸缩杆47的目标运动长度,h4为所述第二电动伸缩杆47左端到所述固定板44下端的垂直距离,l4为所述第二测距传感器检测的所述第二测距传感器输出端到所述斜板45的实际水平距离;
[0133]
步骤53:基于公式(2)的计算结果,所述控制器控制第二电动伸缩杆47运动,当所述第二电动伸缩杆47的实际运动长度到达目标运动长度时,所述控制器控制所述第二电动伸缩杆47停止运动。
[0134]
上述技术方案的工作原理及有益效果为:为了实现第二电动伸缩杆47的自动调节,本方案提供了自动调节组件,用于根据两个夹板10之间的碳纤维复合芯2的长度通过控制器控制第二电动伸缩杆47自动伸缩,以实现根据碳纤维复合芯2的长度控制两个夹板10的水平移动距离,实现自动匹配,自动调节组件包括第一测距传感器,用于检测两个夹板10之间的实际距离,根据第一测距传感器的检测值,通过公式(1)能够计算第二测距传感器输出端到斜板45的目标水平距离,在夹板10夹紧碳纤维复合芯2后,由于碳纤维复合芯2只需在预设充磁位置进行充磁,因此碳纤维复合芯2的充磁长度为两个夹板10之间的距离减去碳纤维复合芯2的两个直径长度,从而准确计算出第二测距传感器输出端到斜板45的目标水平距离,根据公式(1)的计算结果及第二测距传感器的检测值,通过公式(2)能够计算第
二电动伸缩杆47的目标运动长度,具体的,当第二电动伸缩杆47的目标运动长度为正值时,控制器控制第二电动伸缩杆47伸出目标运动长度,当第二电动伸缩杆47的目标运动长度为负值时,控制器控制第二电动伸缩杆47缩回目标运动长度,从而与两个夹板10之间的碳纤维复合芯2的长度相对应,控制器能实现第二电动伸缩杆47的自动伸缩调节,不需要人工调节,且调节更加精确,从而提高了制备过程的自动化程度,提高了磁性复合材料芯本体1的制备效率。
[0135]
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
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