摘要： 连接金具是输电线路重要的连接承载金具，尽管结构简单，价格低廉，但它的安全可靠直接关系到输电线路的长期安全运行。考虑制造及使用的经济性，目前技术标准对连接金具提出了基本的质量要求。但遇到特殊的线路环境，又对连接金具提出了更高的技术要求，例如我国西北地区750kv特高压输电线路，运行不到两年，在多处大风区域，其u型环发生了大量的严重磨损。所以如何检验金具本事及其组合形式的耐磨损性能就显得尤为迫切。本文旨在介绍通过模拟实际线路环境及承载状况，研制一台用于评估连接金具摆动磨损的试验装置。
　　abstract： connection fitting is important for transmission line. although the structure is simple and inexpensive， it directly concerns the long-term safe operation of transmission lines. considering the economics of the manufacture and use， it puts higher demand on the current technical standard. if the line environment is special， its requirement of connection fitting is higher. for example， the 750kv ultra-high voltage transmission line in the northwest china， it runs less than two years. this paper stimulates the actual line environment and load condition， and develops a test device used to evaluate swing wear of connection fittings.
　　关键词： 连接金具；磨损；试验机
　　key words： connection fittings；wear and tear；testing machine
　　中图分类号：tm75 文献标识码：a 文章编号：1006-4311（2013）20-0060-02
　　1 装置简介
　　连接金具摆动磨损试验机通过模拟输电线路金具在大风环境下产生的相对滑动磨损及受力情况，来研究导致磨损的形式、类型和起因，为西北大风地域输电线路金具的环境适应性提供测试手段，为设计新型耐磨损的输电线路金具提供考核评估方法。WWw.11665.CoM
　　首先针对连接金具的运行状态进行分析，连接金具（u型环）在线路实际运行中不仅需承受导线的重力（垂直载荷），在大风环境下还需承受由于导线晃动而叠加的分力（水平载荷），同时u型环的承载接触面受到相对滑动而产生的摩擦力。
　　根据以上分析，将连接金具的耐磨性能试验设备的主要结构分为：加载部分和摆动部分两部分，且要求将所需载荷和摆动运动同时施加于u型环上。为保证载荷加载的稳定性和摆动角度的一致性，本设备的加载系统采用了砝码分级加载的方式，摆动系统采用了曲柄摇杆机构。
　　结合某条处于大风区域线路的部分设计参数（如表1所示），确定了设备以下关键参数：
　　①由于地线和光缆的综合载荷最大为9359n，因此确定本设备可加载的最大载荷为1t（约9800n。同时为使载荷可根据试验需要进行调整，本设备共配备了10块砝码，每块砝码重100kg，可按100kg为一等级进行分级加载。
　　②由于风偏角最大为大风（36-40m/s）时的55.68°，因此设计本设备所测试连接金具的摆动角度为±30°，摆动方式为经对称轴往复摆动。
　　2 机械机构介绍
　　连接金具摆动磨损试验机，主要包括机架、驱动部分、传动部分、回转中心调节机构、样品夹持部分、直线导向部分、砝码加载部分等组成；如图1所示。
　　2.1 机架 试验机的机架主体部分采用钢板和冷弯矩形空心型钢，通过焊接搭建而成主要框体，钣金作为外壳。
　　机架主要分为四个区域：砝码加载区、工作区、控制区、主动力区。
　　砝码加载区位于机架的右后方，机架后方设有一对开门，可便于平时砝码加载部分的检修。
　　工作区位于机架的右前方，前面设有一对开玻璃门，主要用于试验的观察，以及安全防护的作用。
　　控制区内放置电气控制元件，其正前方为操作面板。
　　主动力区位于机架的左下部分，内置大功率驱动电机。整个机架美观大方、结构牢固、稳定且便于搬运。如图2所示。
　　2.2 回转中心调节机构 回转中心调节机构主要作用是保证不同的试验品（各种连接金具）的摆动中点与圆弧导轨的中心点重合，和传递摆动力。
　　导向杆的下端通过锁紧螺母和平键与摆杆座配合。导向杆上端用内六角螺栓固定一挡块，用于防止调节杆旋出和保证调节杆与调节套啮合的最小长度。
　　导向杆上端外侧的平键，用于防止调节杆产生旋转。紧固螺

母和圆销共同作用下，使调节杆与试验样品的夹具（u形环夹头）可靠配合在一起。
　　调节杆的下端与调节套螺母啮合，当调节套在直杆手柄的作用下右左转动时，调节杆相应的上下移动，实现调节回转中心点的功能。如图3所示。
　　2.3 样品夹持部分 样品夹持部分主要由一对u形环夹头和一对u形环组成，使用螺栓将一对u形环固定于u形环夹头内。下u形环夹头下端与调节套配合，上u形环夹头上端与导向杆配合。进行相对磨损试验时，上u形环固定，下u形环来回摆动，摆动的角度为60°。两u形环之间利用砝码加载，使u形环之间承受拉力的作用下摆动。（图4）
　　2.4 直线导向部分 导向轴下端通过锁紧螺母和圆销与u形环夹头配合，导向套固定于机架内，防止导向轴周向摆动，允许导向轴上下滑动。两挡片将两轴套固定于导向套内。导向轴与轴套可以相对滑动。导向轴上端安装有限位板和吊环，限位板用于光电开关对导向轴位置信息的标记，砝码加载机构通过钢丝绳与吊环连接。如图7所示。
　　2.5 砝码加载部分 砝码加载部分的作用是对连接金具施加静载荷，并可调施加载荷大小。钢丝绳的一端与直线导向机构连接，另一端通过二组滚轮与连接块连接。连接块下方设有称重传感器，用于显示实际加载负荷的大小。传感器另一端与砝码组连接。交流电机通过联轴器与升降机连接。砝码组放置在升降块上，在三根导向杆约束下，升降机丝杆转动带动升降块上下移动，从而控制参与加载的砝码数量。
　　2.6 主要技术指标
　　试验机尺寸：1560*1200*1940mm
　　设备总重：2500kg
　　摆动频率：0.2～1hz
　　试样负载：0～10kn
　　摆动角度：0～60°
　　摆动推力：5kn
　　设备功率：2kw
　　3 装置主要特点
　　①该试验装置的试验载荷采用砝码静态加载，具有可靠性高，试验载荷分级可调，加载重量准确稳定等优点。
　　②该装置的试验夹持部分设计成可替换结构，大大拓展了该试验机的试验对象，通过转换相对应的金具夹具，即可完成不同类型连接金具的摇摆磨损试验。
　　③该装置采用曲柄摇杆机构完成摆动动作，相比液压机构，具有可靠性高、结构简单、维护方便、成本低廉等优点，可满足长时间多周期的连续摇摆磨损试验。
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