複合材料芯棒卷繞試驗機的試樣導入裝置的製作方法

2023-04-29 18:06:16

專利名稱：複合材料芯棒卷繞試驗機的試樣導入裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及輸電線路用材料的試驗裝置，尤其涉及碳纖維/玻璃纖維增強複合材料製成的芯棒的卷繞試驗裝置，具體地說是一種碳纖維/玻璃纖維增強複合芯棒卷繞試驗機的試樣導入裝置。
背景技術：
碳纖維/玻璃纖維樹脂是指由碳纖維和玻璃纖維作為增強相混雜於一種樹脂基體相中構成的一類複合材料，因其具有高比強度、高比模量、耐高溫、耐腐蝕、耐疲勞、抗蠕變、弧垂小和熱膨脹係數小等一系列優異性能，迎合了電力行業對新型輸電線路絞線芯材的要求，由此以碳纖維/樹脂為中心層、玻璃纖維/樹脂為包覆層的碳纖維複合芯應運而生。在隨後的研究中發現，與常規鋼芯相比，碳纖維/玻璃纖維複合芯的質量約為1/5，線膨脹係數約為1/12。外層玻璃纖維增強了芯棒的耐磨性，且有助於減小芯棒和鋁線間的損傷。芯棒表面光滑，不需後期加工可直接與梯形截面軟鋁絞線配合，從而為其在輸電架空線路行業中的應用提供了可能和必然，還可減少傳輸中電力的損耗，減少20%的塔杆，節省用地，減少金屬資源消耗，有助於構造安全、環保、高效節約型電網。為方便輸電線路絞線的運輸和放線過程，往往將其芯材卷繞於一合理尺寸的圓盤上進行。為更多地運送絞線，人們往往選擇將芯材卷繞於尺寸儘可能小的圓盤。然而，碳纖維/玻璃纖維複合芯的彈模量高，延伸率低，外層玻璃纖維裸露故容易產生劃痕或損傷等不宜被發覺的表面缺陷，若使用的圓盤尺寸過小有可能導致芯棒受損甚至折斷。如何快捷高效地檢驗碳纖維/玻璃纖維複合芯裸露表面的缺陷、如何為碳纖維/ 玻璃纖維複合芯的運輸和放線提供安全合理的曲率半徑，已成為新型電力行業輸電線路絞線安全運行首要解決的關鍵問題。在進行複合芯棒卷繞試驗時，必須使試樣在規定直徑的卷繞輪輪輞上卷繞。在這個過程中，試樣應保持一定的張力，才能使卷繞後試樣的曲率半徑與卷繞輪的外徑一致。反之，若試樣在進給過程中出現鬆弛現象，則卷繞後試樣的曲率半徑與試驗設定值不一致，就會影響測試結果的準確性。此外，試樣進給的方向和平穩性也會影響卷繞質量，進而影響測試結果。而目前現有技術中尚未有專用的試樣導入裝置。

發明內容
本發明的目的在於克服現有技術存在的以上問題，提供一種專用於複合材料芯棒卷繞試驗用的試樣導入裝置。為實現以上目的，本發明採用以下技術方案複合材料芯棒卷繞試驗機的試樣導入裝置，包括一對立座和一對導向機構，所述的一對導向機構前後設置在所述的立座上，其特徵在於所述的每個導向機構包括支座、手輪、光杆、壓板以及相對配置的一對上導向輪和一對下導向輪，所述的手輪穿過支座的頂板後與所述的壓板螺紋連接；所述的上導向輪的轉軸設置在所述的壓板上，其兩端穿入支座的側板上開設的縱向槽內；所述的下導向輪的轉軸設置在支座的側板上；所述的光杆軸接在所述的支座的側板上，兩端固定在所述的一對立座上，並且所述的光杆與所述上導向輪的轉軸和下導向輪的轉軸平行。本發明的試樣導入裝置，其工作過程如下先將前後導向機構的手輪旋鬆，然後將試樣從後導向機構的上下導向輪中穿過後，再從前導向機構的上下導向輪中穿出，旋緊前後導向機構的手輪，壓板下行後試樣被壓緊於上下導向輪之間，並保持一定的張力。繼續拉動試樣端部至卷繞裝置並固定。在進行卷繞試驗過程中，試樣就能在上下導向輪中行進，使試樣能夠沿設定的方向平穩地進給。由於支座可繞光杆轉動，因此導向機構能夠對試樣進給角度及進給過程中出現的晃動進行自動調整。同時由於壓板的作用使試樣與導向輪之間只產生滾動而沒有相對滑動，試樣上保持恆定的張力，故卷繞後試樣的曲率半徑與卷繞輪的外徑一致，能夠確保測試的精度和可靠性。作為本發明的進一步改進，所述的光杆通過滾珠軸承軸接在所述的支座上。作為本發明的再進一步改進，所述的每個立座上對應開設有一組縱向排列的調節孔，用以固定所述的後導向機構的光杆。由於卷繞試驗機根據不同規格的試樣要求配置不同直徑的卷繞輪，為使每次試驗都能保證試樣呈直線狀態切向捲入卷繞輪上，需要對後導向機構的高度進行調整。當卷繞輪直徑較小時，卷繞輪的試樣切入點與前導向機構的進給高度一致時，後導向機構固定在與前導向機構相同高度的位置，試樣呈水平狀態進給。當卷繞輪直徑較大時，卷繞輪的試樣切入點低於前導向機構的進給高度，此時可將後導向機構固定在較上面的調節孔，使試樣保持直線狀態進給。上述調節孔按已有的卷繞輪直徑進行設置。再進一步地，所述的每個立座上還開設有一條與所述各調節孔聯通的縱嚮導向槽。在更換不同直徑卷繞輪後繼續試驗時，只需將光杆從一對調節孔出移到縱嚮導向槽內， 再進入到下一個試驗對應的調節孔內即可，使操作更為方便。更進一步地，所述的每個立座上開設有一條縱向的調節槽，用以固定所述的後導向機構的光杆。這種結構，可以對後導向機構的高度進行無級調節。


圖1是本發明複合芯棒卷繞試驗機的試樣導入裝置的結構示意圖。圖2是本發明複合芯棒卷繞試驗機的試樣導入裝置的軸測圖。圖3是本發明複合芯棒卷繞試驗機的試樣導入裝置另一個方向的軸測圖。圖4是本發明導向機構的結構示意圖。圖5是本發明配較小直徑卷繞輪時的應用狀態圖。圖6是本發明配較大直徑卷繞輪時的應用狀態圖。圖7是發明帶縱嚮導向槽實施方式的結構示意圖。圖8是發明帶縱向調節槽實施方式的結構示意圖。圖中，1-調節孔，2-前導向機構，3-後導向機構，4-撐板，5-立座，6_手輪，7_光杆，8-防脫蓋，9-滾珠軸承，10-下導向輪，11-壓板，12-支座，13-上導向輪，14-頂板， 15-側板，16-轉軸，17-縱向槽，18-轉軸，19-縱嚮導向槽，20-縱向調節槽，21-卷繞輪， 22-試樣，23-試樣引入點。
具體實施方式
參照圖1、圖2和圖3，本發明的複合材料芯棒卷繞試驗機的試樣導入裝置，包括一對立座5和一對導向機構2、3，所述的一對導向機構2、3前後設置在所述的立座5上。在所述一對立座5之間還設有撐板4。參照圖4，所述的每個導向機構2、3包括支座12、手輪6、光杆7、壓板11以及相對配置的一對上導向輪13和一對下導向輪10。所述的支座12具有頂板14和一對側板15。所述的手輪6設置在頂部，其穿過支座12的頂板14後與所述的壓板11螺紋連接。 所述的上導向輪13的轉軸16設置在所述的壓板11上，其兩端穿入支座12的側板15上開設的縱向槽17內。由於轉軸16可以在縱向槽17內上下自由運動，因此上導向輪13可以隨壓板11在一定範圍內上下移動。所述的下導向輪10的轉軸18設置在支座12的側板15 上。所述的光杆7通過滾珠軸承9軸接在所述的支座12的側板15的中心位置處，兩端穿入兩立座5上的調節孔1 ；將防脫蓋8從立座5的外側套裝在光杆的端部，再將螺栓25旋入光杆端部上開設的螺孔內對。所述的光杆7與所述上導向輪13的轉軸16和下導向輪10 的轉軸18平行。旋轉手輪6，使壓板11上移，上導向輪13也隨之上移。將試樣從上下導向輪之間穿過，反方向旋轉手輪6，使壓板11下行，直至上導向輪13壓緊試樣。試樣的端部連接到卷繞輪上後，便可進行測試。在卷繞過程中，試樣保持一定的張力。為了使試樣導入的角度可調，在所述的每個立座5上對應開設有一組縱向排列的調節孔1，用以固定所述的後導向機構3的光杆7。參見圖5，由於卷繞試驗機根據不同規格的試樣要求配置不同直徑的卷繞輪，為使每次試驗都能保證試樣呈直線狀態切向捲入卷繞輪上，需要對後導向機構的高度進行調整。當卷繞輪21直徑較小時，卷繞輪的試樣切入點23與前導向機構2的進給高度一致時， 後導向機構3固定最下面的調節孔1-1內，使前後導向機構的高度相同，試樣22呈水平狀態進給。參見圖6，當卷繞輪21直徑較大時，卷繞輪的試樣切入點23低於前導向機構2的進給高度，此時可將後導向機構3固定在較上面的調節孔1-2，使試樣22保持直線狀態進給。上述調節孔按已有的卷繞輪直徑規格進行設置。參照圖7，在此基礎上，所述的每個立座5上還開設有一條與所述各調節孔1聯通的縱嚮導向槽19。在更換不同直徑卷繞輪後繼續試驗時，只需將光杆從一對調節孔出移到縱嚮導向槽19內，再進入到下一個試驗對應的調節孔內即可，使操作更為方便。參照圖8，所述的調節孔也可以用一條縱向的調節槽20替代，將所述的後導向機構3的光杆7固定在該調節槽20內，使可對後導向機構3的高度進行無級調節。在這種實施方式下，為保證光杆7的水平度，也可以採用電動升降方式控制光杆 7。應注意到，上述說明只是對本發明的一個可行實施例的具體描述，該實施例並非限制本發明的專利範圍。本發明還可以有其他實施方式，凡未脫離本發明的等效實施或變更，均應包含於本案的專利範圍內。
權利要求
1.複合材料芯棒卷繞試驗機的試樣導入裝置，包括一對立座( 和一對導向機構(2、 3)，所述的一對導向機構(2、；3)前後設置在所述的立座( 上，其特徵在於所述的每個導向機構(2、3)包括支座(12)、手輪(6)、光杆(7)、壓板(11)以及相對配置的一對上導向輪 (13)和一對下導向輪(10)，所述的手輪(6)穿過支座(12)的頂板(14)後與所述的壓板 (11)螺紋連接；所述的上導向輪(1 的轉軸(16)設置在所述的壓板(11)上，其兩端穿入支座(12)的側板(15)上開設的縱向槽(17)內；所述的下導向輪(10)的轉軸(18)設置在支座(12)的側板(15)上；所述的光杆(7)軸接在所述的支座(12)的側板(15)上，兩端固定在所述的一對立座( 上，並且所述的光杆(7)與所述上導向輪(1 的轉軸(16)和下導向輪(10)的轉軸(18)平行。
2.如權利要求1所述的複合材料芯棒卷繞試驗機的試樣導入裝置，其特徵在於所述的光杆(7)通過滾珠軸承(9)軸接在所述的支座(1 上。
3.如權利要求1所述的複合材料芯棒卷繞試驗機的試樣導入裝置，其特徵在於所述的每個立座( 上對應開設有一組縱向排列的調節孔(1)，用以固定所述的後導向機構(3)的光杆(7)。
4.如權利要求3所述的複合材料芯棒卷繞試驗機的試樣導入裝置，其特徵在於所述的每個立座( 上還開設有一條與所述各調節孔(1)聯通的縱嚮導向槽(19)。
5.如權利要求1所述的複合材料芯棒卷繞試驗機的試樣導入裝置，其特徵在於所述的每個立座( 上開設有一條縱向的調節槽(20)，用以固定所述的後導向機構(3)的光杆 ⑵。
6.如權利要求1-5任何一項所述的複合材料芯棒卷繞試驗機的試樣導入裝置，其特徵在於在所述一對立座( 之間還設有撐板G)。
全文摘要
本發明公開了一種複合材料芯棒卷繞試驗機的試樣導入裝置，包括一對立座和一對導向機構，所述的一對導向機構前後設置在所述的立座上，其特徵在於所述的每個導向機構包括支座、手輪、光杆、壓板以及相對配置的一對上導向輪和一對下導向輪，所述的手輪穿過支座的頂板後與所述的壓板螺紋連接；所述的上導向輪的轉軸設置在所述的壓板上，其兩端穿入支座的側板上開設的縱向槽內；所述的下導向輪的轉軸設置在支座的側板上；所述的光杆軸接在所述的支座的側板上，兩端固定在所述的一對立座上，並且所述的光杆與所述上導向輪的轉軸和下導向輪的轉軸平行。本發明使試樣保持恆定的張力，卷繞後試樣的曲率半徑與卷繞輪的外徑一致，能夠確保測試的精度。
文檔編號B65H57/14GK102359906SQ20111019397
公開日2012年2月22日 申請日期2011年7月12日 優先權日2011年7月12日
發明者餘敏波, 朱志華, 李國勇, 李 瑞, 錢苗 申請人:浙江華電器材檢測研究所