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電纜低溫扭轉(zhuǎn)試驗箱的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種試驗設(shè)備，特別是涉及一種電纜低溫扭轉(zhuǎn)試驗箱。該試驗箱包括保溫箱體、電纜束夾頭、電纜提升機構(gòu)、電纜扭轉(zhuǎn)機構(gòu)、驅(qū)動裝置、制冷機組、電控系統(tǒng)和提升電纜的卷揚機，所述電纜束夾頭與電纜提升機構(gòu)連接，電纜提升機構(gòu)通過離合器與電纜扭轉(zhuǎn)機構(gòu)連接；電纜懸垂8～9m，在驅(qū)動裝置驅(qū)動下電纜扭轉(zhuǎn)機構(gòu)轉(zhuǎn)動使電纜在保溫箱體內(nèi)扭轉(zhuǎn)。本實用新型電纜低溫扭轉(zhuǎn)試驗箱使試驗人員不必登高裝夾電纜、設(shè)置扭轉(zhuǎn)機構(gòu)的參數(shù)、運行和值守，在地面將電纜固定在電纜束夾頭上，通過電纜提升機構(gòu)把電纜提升至保溫箱體上端與電纜扭轉(zhuǎn)機構(gòu)自動嚙合，僅需在地面即可完成所有操作。
【專利說明】 電纜低溫扭轉(zhuǎn)試驗箱
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種試驗設(shè)備，特別是涉及一種電纜低溫扭轉(zhuǎn)試驗箱。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，新興市場的風(fēng)電發(fā)展迅速。在國家政策支持和能源供應(yīng)緊張的背景下，中國的風(fēng)電特別是風(fēng)電設(shè)備制造業(yè)也迅速崛起，已經(jīng)成為全球風(fēng)電最為活躍的場所。2006年全球風(fēng)電資金中9%投向了中國，總額達16.2億歐元(約162.7億元人民幣)。2007年，中國風(fēng)電裝機容量已排名世界第五。中國巨大的風(fēng)電市場以及廉價的勞動力成本，吸引了大量國外風(fēng)電巨頭紛紛在中國設(shè)廠，或采取與國內(nèi)企業(yè)合資的方式，生產(chǎn)的產(chǎn)品都被貼上了中國制造的標(biāo)簽。中國制造的風(fēng)電設(shè)備產(chǎn)品占據(jù)越來越大的市場份額，風(fēng)機產(chǎn)品正在經(jīng)歷一個由全球制造向中國制造的轉(zhuǎn)變。
[0003]風(fēng)力發(fā)電中使用的風(fēng)力發(fā)電機在運行過程中，風(fēng)力發(fā)電機機的機艙會隨風(fēng)向的轉(zhuǎn)變而轉(zhuǎn)動從而實現(xiàn)對風(fēng)的目的。隨著風(fēng)機機艙的扭動，風(fēng)機塔架上部垂直敷設(shè)的電纜也將隨之扭轉(zhuǎn)。而且風(fēng)力發(fā)電機一般運行于室外，特別是環(huán)境比較惡劣的地方，長期受到高溫、低溫等環(huán)境變化的影響，因此對風(fēng)能有些特殊的性能要求，比如抗扭能力，耐高溫、耐低溫能力等。因此多數(shù)廠商在采購時都要求電纜要通過相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)要求，要求對電纜進行相應(yīng)的試驗。
[0004]風(fēng)力電纜扭轉(zhuǎn)試驗設(shè)備包括扭轉(zhuǎn)試驗裝置和溫度控制試驗裝置兩部分，其中扭轉(zhuǎn)試驗裝置是用來安裝樣品，并且進行扭轉(zhuǎn)，其扭轉(zhuǎn)角度和扭轉(zhuǎn)速度應(yīng)可調(diào)節(jié)，溫控裝置是在有溫度要求的試驗過程中對試樣提供一定的溫度環(huán)境的試驗裝置，其溫控范圍是-60°C?+60°C，電纜所處位置區(qū)間溫度不能超過±3°C，電纜懸掛高度不小于9m。
[0005]常溫下電纜扭轉(zhuǎn)試驗一般先將取好的樣品在環(huán)境溫度中放置半小時，然后再將電纜頂端固定在扭轉(zhuǎn)試驗裝置的轉(zhuǎn)輪上，扭轉(zhuǎn)裝置應(yīng)放置在距離下端固定支架高度為7m?9m的高度，樣品下端固定在支架上，受扭樣品長度為12m。轉(zhuǎn)輪先順時鐘扭轉(zhuǎn)1440°后再逆時針旋轉(zhuǎn)相同角度使電纜恢復(fù)到原始狀態(tài)，此后逆時針扭轉(zhuǎn)1440°后再順時扭轉(zhuǎn)相同角度使電纜恢復(fù)到初始狀態(tài)，此為一個周期，轉(zhuǎn)輪的轉(zhuǎn)速范圍一般為360°?1080° /min，在沒有特殊要求下一般試驗進行3600次。
[0006]低溫下扭轉(zhuǎn)試驗的試驗安裝方式與常溫下的安裝方式相似，但要使整個被測樣品完全處于溫度可控箱體內(nèi)(常溫下的扭轉(zhuǎn)試驗試樣不必安裝在溫度控制箱內(nèi))，一般是在-40°C的條件下進行試驗，要求箱體內(nèi)的溫度應(yīng)該在試樣安裝好算起，半小時內(nèi)達到規(guī)定的試驗溫度，且達到試驗溫度后立即開始試驗，扭轉(zhuǎn)次數(shù)一般為500次，扭轉(zhuǎn)速度一般為360° /min。
[0007]現(xiàn)在的風(fēng)電電纜試驗箱，上部高約12米處建有頂部操作間，高度相當(dāng)于4樓，人員只能上去進行電纜的提升、裝夾等操作，進行扭轉(zhuǎn)機構(gòu)的設(shè)置、運行和值守，下面則進行制冷系統(tǒng)的設(shè)置、運行和值守等操作，使用極為不便。實用新型內(nèi)容
[0008]本實用新型的目的在于:克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提出一種電纜低溫扭轉(zhuǎn)試驗箱，試驗人員不必登高裝夾電纜、設(shè)置扭轉(zhuǎn)機構(gòu)的參數(shù)、運行和值守，僅需在地面即可完成所有操作。
[0009]本實用新型的目的通過下述技術(shù)方案來實現(xiàn):
[0010]一種電纜低溫扭轉(zhuǎn)試驗箱，其特征在于:包括保溫箱體、電纜束夾頭、電纜提升機構(gòu)、電纜扭轉(zhuǎn)機構(gòu)、驅(qū)動裝置、制冷機組、電控系統(tǒng)和提升電纜的卷揚機，所述電纜束夾頭與電纜提升機構(gòu)連接，電纜提升機構(gòu)通過離合器與電纜扭轉(zhuǎn)機構(gòu)連接；電纜懸垂8?9m，在地面將電纜固定在電纜束夾頭上，通過電纜提升機構(gòu)把電纜提升至保溫箱體上端與電纜扭轉(zhuǎn)機構(gòu)自動嚙合，在驅(qū)動裝置驅(qū)動下電纜扭轉(zhuǎn)機構(gòu)轉(zhuǎn)動使電纜在保溫箱體內(nèi)扭轉(zhuǎn)。
[0011]作為優(yōu)選，所述電纜束夾頭設(shè)置有環(huán)形箍，采用螺栓將電纜束夾頭夾緊。普通夾頭無法牢固地懸垂裝夾近200公斤重8-9米長的電纜束。
[0012]作為優(yōu)選，所述電纜扭轉(zhuǎn)機構(gòu)包括空心扭轉(zhuǎn)軸、套在空心扭轉(zhuǎn)軸上的軸承和軸承座，所述空心扭轉(zhuǎn)軸下端穿過保溫箱體的頂部保溫板，通過離合器與電纜提升機構(gòu)連接。電纜提升鋼繩不能被纏繞在扭轉(zhuǎn)軸上面，采用空心扭轉(zhuǎn)軸予以解決。
[0013]作為優(yōu)選，所述電纜提升機構(gòu)包括鋼繩、外轉(zhuǎn)筒、止推軸承和提升裝置，鋼繩一端與提升裝置連接，另一端穿過空心扭轉(zhuǎn)軸與卷揚機連接。電纜隨夾頭作扭轉(zhuǎn)試驗，往復(fù)達數(shù)萬圈至數(shù)十萬圈，鋼繩不應(yīng)被扭轉(zhuǎn)，將電纜提升機構(gòu)設(shè)計為外筒轉(zhuǎn)動而提升裝置不轉(zhuǎn)動，以止推軸承承受電纜重量。
[0014]作為優(yōu)選，所述提升裝置包括鋼繩固定輪和短軸，鋼繩與短軸連接。提升電纜的鋼繩與短軸可靠連接。
[0015]作為優(yōu)選，所述外轉(zhuǎn)筒下端設(shè)置定心結(jié)構(gòu)，所述定心結(jié)構(gòu)包括滑動槽，采用螺栓穿過滑動槽和電纜束夾頭上設(shè)置的螺紋孔與電纜束夾頭連接。裝夾數(shù)量不同、規(guī)格不同的電纜束，其外徑是變化的，普通夾頭為一半固定，另一半平移將電纜夾緊，引起電纜束中心發(fā)生偏移，本實用新型設(shè)置的定心結(jié)構(gòu)則解決了此問題。
[0016]作為優(yōu)選，所述卷揚機的滾筒設(shè)置有鋼繩隨行機構(gòu)，使鋼繩在滾筒上均勻一致地纏繞。
[0017]作為優(yōu)選，所述保溫箱體為L形。
[0018]作為優(yōu)選，所述保溫箱體設(shè)置有豎隔板和橫隔板，所述豎隔板將保溫箱體豎向部分分為相通的兩部分，所述橫隔板將保溫箱體橫向部分分為相通的兩部分；制冷氣流能夠在保溫箱體內(nèi)上下循環(huán)。本實用新型設(shè)計的制冷氣流循環(huán)系統(tǒng)使整條電纜處于溫度均勻的保溫箱體內(nèi)，能夠使保溫箱體內(nèi)部區(qū)間溫度差不超過±3°C。
[0019]作為優(yōu)選，所述保溫箱體長度為12m?13m。
[0020]本實用新型的有益效果:本實用新型電纜低溫扭轉(zhuǎn)試驗箱使試驗人員不必登高裝夾電纜、設(shè)置扭轉(zhuǎn)機構(gòu)的參數(shù)、運行和值守，在地面將電纜固定在電纜束夾頭上，電纜提升機構(gòu)把電纜提升至保溫箱體上端與電纜扭轉(zhuǎn)機構(gòu)自動嚙合，僅需在地面即可完成所有操作。
【專利附圖】

【附圖說明】[0021]構(gòu)成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構(gòu)成對本實用新型的不當(dāng)限定。
[0022]圖1是保溫箱體外部的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖2是電纜束夾頭的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖3是電纜扭轉(zhuǎn)機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖4是離合器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖5是電纜提升機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖6是卷揚機滾筒的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖7是保溫箱體內(nèi)部的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖8是提升裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖9是定心結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖中標(biāo)記:1-保溫箱體、2-環(huán)形箍、3-螺紋孔、4-軸承座、5-軸承、6_頂部保溫板、
7-空心扭轉(zhuǎn)軸、8-上離合器、9-下離合器、10-止推軸承、11-提升裝置、12-外轉(zhuǎn)筒、13-卷揚機滾筒、14-鋼繩隨行機構(gòu)、15-橫隔板、16-豎隔板、17-短軸、18-鋼繩固定輪、19-滑動槽。
【具體實施方式】
[0032]需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實施例來詳細(xì)說明本實用新型。
[0033]一種電纜低溫扭轉(zhuǎn)試驗箱，包括保溫箱體1、電纜束夾頭、電纜提升機構(gòu)、電纜扭轉(zhuǎn)機構(gòu)、驅(qū)動裝置、制冷機組、電控系統(tǒng)和提升電纜的卷揚機，所述電纜束夾頭與電纜提升機構(gòu)連接，電纜提升機構(gòu)通過離合器與電纜扭轉(zhuǎn)機構(gòu)連接；電纜懸垂8?9m，在地面將電纜固定在電纜束夾頭上，電纜提升機構(gòu)把電纜提升至保溫箱體上端與電纜扭轉(zhuǎn)機構(gòu)自動嚙合，在驅(qū)動裝置驅(qū)動下電纜扭轉(zhuǎn)機構(gòu)轉(zhuǎn)動使電纜在保溫箱體內(nèi)扭轉(zhuǎn)。
[0034]本實用新型電纜扭轉(zhuǎn)試驗箱使試驗人員不必登高裝夾電纜、設(shè)置扭轉(zhuǎn)機構(gòu)的參數(shù)、運行和值守，在地面將電纜固定在電纜束夾頭上，電纜提升機構(gòu)把電纜提升至保溫箱體上端與電纜扭轉(zhuǎn)機構(gòu)自動嚙合，僅需在地面即可完成所有操作。
[0035]圖1為保溫箱體I的結(jié)構(gòu)示意圖，保溫箱體I為L形，保溫箱體I長度為12.37m。
[0036]圖2為電纜束夾頭的結(jié)構(gòu)示意圖，電纜束夾頭由左右兩部分組成，左右兩部分配合形成固定電纜的圓柱形內(nèi)腔，電纜束夾頭設(shè)置有三道環(huán)形箍2防滑，放入電纜后采用四個螺栓將上下兩部分夾緊。
[0037]圖3是電纜扭轉(zhuǎn)機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖，所述電纜扭轉(zhuǎn)機構(gòu)包括空心扭轉(zhuǎn)軸7、套在空心扭轉(zhuǎn)軸7上的軸承5和軸承座4 ;空心扭轉(zhuǎn)軸7的下端穿過保溫箱體I的頂部保溫板6，通過離合器與電纜提升機構(gòu)連接。電纜提升鋼繩不能被纏繞在扭轉(zhuǎn)軸上面，采用空心扭轉(zhuǎn)軸予以解決。
[0038]如圖4所示，離合器由上離合器8和下離合器9組成，上離合器8與空心扭轉(zhuǎn)軸7的下端連接，下離合器9與電纜提升機構(gòu)連接，上離合器8與下離合器9齒形配合；電纜試驗以左4圈右4圈為一個周期，需試驗3000個周期。必須保證電纜往復(fù)數(shù)萬圈的過程中，均能恢復(fù)初始位置，為此，電纜提升后采用如圖4所示的離合器嚙合的方式。[0039]圖5為電纜提升機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖，所述電纜提升機構(gòu)包括鋼繩、外轉(zhuǎn)筒12、止推軸承10和提升裝置11，鋼繩一端與提升裝置11連接，另一端穿過空心扭轉(zhuǎn)軸7與卷揚機連接；如圖6所示，卷揚機滾筒13設(shè)置有鋼繩隨行機構(gòu)14，使鋼繩在卷揚機滾筒13上均勻一致地纏繞。電纜隨電纜束夾頭作扭轉(zhuǎn)試驗，往復(fù)達數(shù)萬圈至數(shù)十萬圈，鋼繩不應(yīng)被扭轉(zhuǎn)，將電纜提升機構(gòu)設(shè)計為外轉(zhuǎn)筒12轉(zhuǎn)動而提升裝置11不轉(zhuǎn)動，以止推軸承10承受電纜重量。
[0040]圖8是提升裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，提升裝置11包括鋼繩固定輪18和短軸17，鋼繩與短軸17連接。提升電纜的鋼繩與短軸17可靠連接。
[0041]外轉(zhuǎn)筒12下端設(shè)置有定心結(jié)構(gòu)，如圖9所示，所述定心結(jié)構(gòu)包括滑動槽19，采用螺栓穿過滑動槽19和電纜束夾頭上設(shè)置的螺紋孔3與電纜束夾頭連接。裝夾數(shù)量不同、規(guī)格不同的電纜束，其外徑是變化的，普通夾頭為一半固定，另一半平移將電纜夾緊，引起電纜束中心發(fā)生偏移，本實用新型設(shè)置的定心結(jié)構(gòu)則解決了此問題。
[0042]圖7為保溫箱體內(nèi)部的結(jié)構(gòu)示意圖，所述保溫箱體I設(shè)置有豎隔板16和橫隔板15，所述豎隔板16將保溫箱體I豎向部分分為相通的兩部分，所述橫隔板15將保溫箱體橫向部分分為相通的兩部分；采用離心風(fēng)機和電機使制冷氣流沿保溫箱體I內(nèi)部結(jié)構(gòu)上下循環(huán)，圖7中的箭頭方向為氣流循環(huán)方向。本實用新型設(shè)計的制冷氣流循環(huán)系統(tǒng)使整條電纜處于溫度均勻的保溫箱體內(nèi)，能夠使保溫箱體I內(nèi)部區(qū)間溫度差不超過±3°C。若不采用本實用新型保溫箱體內(nèi)部結(jié)構(gòu)，保溫箱體I內(nèi)部結(jié)構(gòu)上下循環(huán)困難，制冷氣流沉淀在保溫箱體I下部，導(dǎo)致保溫箱體I內(nèi)部區(qū)間溫度差超過±3°C，不滿足試驗要求。
[0043]采用本實用新型電纜低溫扭轉(zhuǎn)試驗箱對電纜進行試驗:
[0044]試驗1:
[0045]在地面將電纜固定在電纜束夾頭上，通過電纜提升機構(gòu)把電纜提升至保溫箱體I上端，設(shè)置扭轉(zhuǎn)機構(gòu)的參數(shù)和試驗箱溫度，扭轉(zhuǎn)次數(shù)為3000次，扭轉(zhuǎn)速度為360° /min,試驗箱溫度設(shè)置-40°C，箱體內(nèi)的溫度應(yīng)該在試樣安裝好算起，半小時內(nèi)達到規(guī)定的試驗溫度，測得保溫箱體I上中下三個點的溫度分別_39°C、-39-41 °C，滿足試驗要求，達到試驗溫度后立即開始試驗，試驗中電纜未脫落，鋼繩無扭轉(zhuǎn)，電纜束中心未發(fā)生偏移，試驗后電纜完好，滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。
[0046]試驗2:
[0047]在地面將電纜固定在電纜束夾頭上，通過電纜提升機構(gòu)把電纜提升至保溫箱體I上端，設(shè)置扭轉(zhuǎn)機構(gòu)的參數(shù)和試驗箱溫度，扭轉(zhuǎn)次數(shù)為2000次，扭轉(zhuǎn)速度為720° /min,試驗箱溫度設(shè)置-60°C，箱體內(nèi)的溫度應(yīng)該在試樣安裝好算起，半小時內(nèi)達到規(guī)定的試驗溫度，測得保溫箱體I上中下三個點的溫度分別_58°C、-60_61°C，滿足試驗要求，達到試驗溫度后立即開始試驗，試驗中電纜未脫落，鋼繩無扭轉(zhuǎn)，電纜束中心未發(fā)生偏移，試驗后電纜損壞，不滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。
[0048]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種電纜低溫扭轉(zhuǎn)試驗箱，其特征在于:包括保溫箱體、電纜束夾頭、電纜提升機構(gòu)、電纜扭轉(zhuǎn)機構(gòu)、驅(qū)動裝置、制冷機組、電控系統(tǒng)和提升電纜的卷揚機，所述電纜束夾頭與電纜提升機構(gòu)連接，電纜提升機構(gòu)通過離合器與電纜扭轉(zhuǎn)機構(gòu)連接；電纜懸垂8?9m，在地面將電纜固定在電纜束夾頭上，電纜提升機構(gòu)把電纜提升至保溫箱體上端與電纜扭轉(zhuǎn)機構(gòu)自動嚙合,在驅(qū)動裝置驅(qū)動下電纜扭轉(zhuǎn)機構(gòu)轉(zhuǎn)動使電纜在保溫箱體內(nèi)扭轉(zhuǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電纜低溫扭轉(zhuǎn)試驗箱，其特征在于:所述電纜束夾頭設(shè)置有環(huán)形箍，采用螺栓將電纜束夾頭夾緊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電纜低溫扭轉(zhuǎn)試驗箱，其特征在于:所述電纜扭轉(zhuǎn)機構(gòu)包括空心扭轉(zhuǎn)軸、套在空心扭轉(zhuǎn)軸上的軸承和軸承座；所述空心扭轉(zhuǎn)軸下端穿過保溫箱體的頂部保溫板，通過離合器與電纜提升機構(gòu)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電纜低溫扭轉(zhuǎn)試驗箱，其特征在于:所述電纜提升機構(gòu)包括鋼繩、外轉(zhuǎn)筒、止推軸承和提升裝置，鋼繩一端與提升裝置連接，另一端穿過空心扭轉(zhuǎn)軸與卷揚機連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電纜低溫扭轉(zhuǎn)試驗箱，其特征在于:所述提升裝置包括鋼繩固定輪和短軸，鋼繩與短軸連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電纜低溫扭轉(zhuǎn)試驗箱，其特征在于:所述外轉(zhuǎn)筒下端設(shè)置定心結(jié)構(gòu)，所述定心結(jié)構(gòu)包括滑動槽，采用螺栓穿過滑動槽和電纜束夾頭上設(shè)置的螺紋孔與電纜束夾頭連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電纜低溫扭轉(zhuǎn)試驗箱，其特征在于:所述卷揚機的滾筒設(shè)置有鋼繩隨行機構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7任一項所述的電纜低溫扭轉(zhuǎn)試驗箱，其特征在于:所述保溫箱體為L形。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電纜低溫扭轉(zhuǎn)試驗箱，其特征在于:所述保溫箱體設(shè)置有豎隔板和橫隔板，所述豎隔板將保溫箱體豎向部分分為相通的兩部分，所述橫隔板將保溫箱體橫向部分分為相通的兩部分；制冷氣流能夠在保溫箱體內(nèi)上下循環(huán)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電纜低溫扭轉(zhuǎn)試驗箱，其特征在于:所述保溫箱體長度為12m ?13m0
【文檔編號】G01N3/02GK203758858SQ201320868826
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2013年12月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月27日
【發(fā)明者】曾云亮 申請人:四川丹甫制冷壓縮機股份有限公司