线缆刮磨试验平台

文档序号:1887393 发布日期:2021-11-26 浏览:2次 >En<

阅读说明:本技术 线缆刮磨试验平台 (Cable scraping and grinding test platform ) 是由 王小强 王斌 罗军 周帅 吴仕煌 于 2021-08-27 设计创作,主要内容包括:本发明涉及一种线缆刮磨试验平台,包括装夹组件,装夹组件包括夹具和装夹平台,夹具设置在装夹平台上,夹具夹持线缆,线缆的轴线沿第一方向设置,第一方向平行装夹平台;运动组件,运动组件包括驱动电机、传动组件和刮磨器,传动组件连接驱动电机和刮磨器,驱动电机驱动刮磨器沿第一方向往复移动,刮磨器移动以摩擦线缆;试验箱,装夹平台和刮磨器设于试验箱之中,试验箱内设有温度和湿度控制模块。本申请所提供的线缆刮磨试验平台,通过可拆分的装夹组件和运动组件将整个设备分成两个部分,而装载有待检测线缆的装夹组件可以放置在试验箱中,通过试验箱提供具有各种不同温度、湿度的测试环境,增强了刮磨试验平台的灵活性和可重构性。(The invention relates to a cable scraping and grinding test platform which comprises a clamping assembly, wherein the clamping assembly comprises a clamp and a clamping platform, the clamp is arranged on the clamping platform and clamps a cable, the axis of the cable is arranged along a first direction, and the first direction is parallel to the clamping platform; the motion assembly comprises a driving motor, a transmission assembly and a scraper, the transmission assembly is connected with the driving motor and the scraper, the driving motor drives the scraper to move back and forth along a first direction, and the scraper moves to rub the cable; the test box, the clamping platform and the scraper are arranged in the test box, and a temperature and humidity control module is arranged in the test box. The cable scraping and grinding test platform provided by the application divides the whole equipment into two parts through the detachable clamping assembly and the movable assembly, the clamping assembly loaded with the cable to be detected can be placed in the test box, the test box provides test environments with different temperatures and humidity, and the flexibility and the reconfigurability of the scraping and grinding test platform are enhanced.)

线缆刮磨试验平台

技术领域

本发明涉及检测技术领域,特别是涉及一种线缆刮磨试验平台。

背景技术

在各类航空飞行器中,航空电线作为其“经络”,是飞行器布线系统的关键组成部分,承载着控制、信号传输、电能传输等多种功能,对飞行器电气系统的安全性、可靠性有着重要的影响。由于在布线以及运行过程中,航空电线存在线束中线与线,以及线与金属卡扣、周边部件的摩擦,同时在温度或湿度的影响作用下,电线绝缘材料性能会出现变化,影响刮磨性。电线在摩擦应力的作用下,易出现电线绝缘层的损坏会使得导体线芯暴露,进而引起电弧、短路以及电磁辐射与干扰等问题,造成飞机布线系统故障。根据统计数据,在导致飞机布线系统故障的原因中,电线绝缘层擦伤约占全部故障的1/4,因此在航空电线可靠性评价体系中,绝缘刮磨性成为考核重点之一。

目前,国内航空线缆耐刮磨主要按照AS 22759/187电线标准要求,依据SAEAS4373/301要求完成电线耐刮磨试验,该试验方法用于评估绝缘电线在不同温度下的磨损耐受性能。但该标准仅考核温度为23℃(常温)、70℃和150℃的情形,对温度覆盖范围相对较窄且通用性差,无法满足低温或者湿热环境考核需求;此外,该试验方法并没有规定不同湿度对绝缘电线磨损耐受性能的影响。由于高空和地面温差很大,航空设备内部会凝结很多湿气,所以航空电线一旦受损,湿气会进入绝缘之中,在内部形成通路,引起电弧,若忽略这种电弧,长时间会造成电线短路,甚至引发火灾,带来安全隐患;同时,由于常规的试验平台为一体化设计或固定连结构,载物平台与运动机构结合在一起,无法适用于不同的测试环境,试验平台的通用性较差。

发明内容

基于此,有必要针对传统线缆刮磨试验平台无法应对不同温度、湿度环境,且测试环境范围较小,通用性不高的问题,提供一种线缆刮磨试验平台。

一种线缆刮磨试验平台,包括装夹组件,所述装夹组件包括夹具和装夹平台,所述夹具设置在所述装夹平台上,所述夹具夹持线缆,所述线缆的轴线沿第一方向设置,所述第一方向平行所述装夹平台;运动组件,所述运动组件包括驱动电机、传动组件和刮磨器,所述传动组件连接所述驱动电机和所述刮磨器,所述驱动电机驱动所述刮磨器沿所述第一方向往复移动,所述刮磨器移动以摩擦所述线缆;试验箱,所述装夹平台和所述刮磨器设于所述试验箱之中,所述试验箱内设有温度和湿度控制模块。

进一步地,所述传动组件包括传动杆和导轨组件,所述驱动电机连接所述导轨组件,所述导轨组件连接所述传动杆,所述刮磨器设置在所述传动杆的端部。

进一步地,所述运动组件还包括刮磨器固定件,所述刮磨器固定件连接所述传动杆的端部,所述刮磨器固定件具有相交的两个斜面,所述相交的两个斜面之间形成刮磨器固定槽,所述刮磨器设置在所述刮磨器固定槽之中。

进一步地,所述刮磨器固定槽沿第二方向设置,所述第二方向平行于所述装夹平台且垂直于所述第一方向,所述刮磨器平行地设置在所述刮磨器固定槽之中且部分的伸出所述刮磨器固定槽。

进一步地,所述刮磨器固定槽的端部设有可拆卸的刮磨器压制块,所述刮磨器压制块用于封堵所述刮磨器固定槽。

进一步地,所述运动组件还包括砝码组件,所述砝码组件包括配重砝码,所述配重砝码连接所述刮磨器固定件,所述配重砝码用于调节所述刮磨器在所述线缆上的作用力大小。

进一步地,所述砝码组件还包括调节砝码,所述配重砝码和所述调节砝码分别设置在所述传动杆的两端。

进一步地,所述导轨组件包括滑轨、滑块和丝杠,所述滑块与所述丝杠滚动连接,所述滑轨沿所述第一方向设置,所述驱动电机驱动所述丝杠转动,所述丝杠转动以驱动所述滑块沿所述滑轨移动,所述滑块连接所述传动杆。

进一步地,所述试验箱上开设有安装孔,所述安装孔上设有密封组件,所述传动杆穿过所述安装孔以伸入到所述试验箱之中。

进一步地,还包括控制组件,所述控制组件用于控制所述驱动电机以及所述温度和湿度控制模块。

本申请所提供的线缆刮磨试验平台,通过可拆分的装夹组件和运动组件将整个设备分成两个部分,而装载有待检测线缆的装夹组件可以放置在试验箱中,通过试验箱提供具有各种不同温度、湿度的测试环境,从而满足了在不同测试环境下进行线缆刮磨性检测的要求,解决了传统刮磨设备无法提供低温以及湿热环境的缺点,能够为绕包线刮磨试验提供各种测试环境;同时提供了将装夹组件和运动组件独立组装,使装夹组件放置在不同的测试环境中,增强了刮磨试验平台的灵活性和可重构性。

附图说明

图1为本申请一种实施例的线缆刮磨试验平台的总装示意图;

图2为本申请一种实施例的线缆刮磨试验平台的运动组件的局部放大图;

图3为本申请一种实施例的线缆刮磨试验平台的刮磨器与线缆工作示意图;

图4为本申请一种实施例的线缆刮磨试验平台的刮磨器固定件的立体图。

其中,1、装夹组件,11、夹具,12、装夹平台,13、支撑板;

2、运动组件,21、驱动电机,22、传动组件,221、传动杆,222、导轨组件,223、滑轨,224、滑块,225、丝杠,23、刮磨器固定件,231、刮磨器固定槽,232、刮磨器,233、刮磨器压制块,241、配置砝码,242、调节砝码;

3、试验箱;4、线缆;5、控制组件,51、控制屏

A-A、第一方向,B-B、第二方向。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进,因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。

此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示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。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。

在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是,当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。

图1示出了本申请一种实施例的线缆刮磨试验平台的总装示意图,本申请所提供的线缆刮磨试验平台包括装夹组件1、运动组件2和试验箱3,装夹组件1包括夹具11和装夹平台12,夹具11设置在装夹平台12上,夹具11用于夹持待测试线缆4,线缆4的轴线方向沿第一方向A-A方向设置,第一方向A-A平行于装夹平台12;运动组件2包括驱动电机21、传动组件22和刮磨器232,传动组件22连接驱动电机21和刮磨器232,驱动电机21驱动刮磨器232沿第一方向A-A往复移动,刮磨器232移动以摩擦线缆4;试验箱3用于提供线缆4刮磨过程中的测试环境,试验箱3包括温度和湿度控制模块(未示出),装夹平台12和刮磨器232设置在试验箱3中。

在试验中,将待测试线缆4放置在装夹平台12上并通过其上的夹具11固定,刮磨器232伸入到试验箱3之中,通过调节试验箱3上的温度和湿度控制模块以获得适宜的试验测试环境,驱动电机21驱动刮磨器232沿待测试线缆4的轴线方向往复移动,刮磨器232往复移动时能够摩擦待测试线缆4,从而实现待测试线缆4在不同湿度和温度环境下的刮磨试验。

本申请所提供的线缆刮磨试验平台,提出了一种密闭式试验箱设计方案,不仅可以提供高低温和湿热的测试环境,还能使待测线缆保存在一个密封的环境中,免受外界环境干扰;由于试验箱和其他组件是相对独立运行的,对于以后可能的盐雾,沙尘等试验,只需更换对应的试验箱即可实现,通用性和互相性很好,为下一步的升级改造预留了空间;运动组件和装夹组件独立组装,从而便于各个组件调节与维护,便于调节不同的测试环境,具有灵活及可重构性强等优点。

进一步地,本申请所提供的试验箱3,为保证线缆刮磨试验平台测试数据的有效性,需对温度或湿度进行优化设计,本申请所提供的试验箱3,可选地,可提供的测试环境温度范围为-40℃至150℃之间,温度偏差<±2℃;湿度范围为20%RH至98%RH之间,温度偏差为±2%RH(>75%RH),±5%RH(≤75%RH),能够为航空用线缆,包括但不限于聚四氟乙烯或聚酰亚胺材质的绕包线的耐磨性能测试提供各种所需测试环境。

进一步地,本申请所提供的装夹平台12,其上设有两个用于夹持线缆4端部的夹具12,装夹平台12独立于运动组件2,可以放置在不同的测试环境中,增强了线缆刮磨试验平台的灵活性和可重构性。

进一步地,本申请所提供的装夹组件1还包括支撑板13,装夹平台12设置在支撑板13上,支撑板13上设有调节件(未示出),装夹平台12通过调节件以调整高度,如装夹平台12通过紧固螺栓连接在支撑板13上,通过设置在不同高度的紧固螺栓固定装夹平台12;或支撑板13上沿纵向(垂直于装夹平台12的方向)设有调节槽,装夹平台12沿调节槽移动以调节高度,从而保证线缆4能够处于不同的高度,便于试验的进行。

图2示出了本申请一种实施例的线缆刮磨试验平台的运动组件的局部放大图,结合图1、图2所示,本申请所提供的传动组件22包括传动杆221和导轨组件222,驱动电机21连接导轨组件222,导轨组件222连接传动杆221,刮磨器232设置在传动杆221的端部,通过驱动电机21驱动导轨组件222移动,导轨组件222移动以带动传动杆221移动,传动杆221在移动过程中带动刮磨器232移动,刮磨器232往复移动时能够摩擦待测试线缆4,从而完成刮磨试验。

进一步地,驱动电机21的作用是使刮磨器232实现往复式运动,并且在某时间段内可以实现匀速运动。为保证启动和停止平稳顺滑,运动过程中速度控制均匀,尽可能不出现抖动、卡顿等异常情况,本申请所提供的驱动电机21为伺服电机。伺服电机通过伺服系统控制机械元件运转,是一种补助马达间接变速装置,可保证速度控制且位置精度非常准确,具有机电常数小、线性度高等优点,且成本相对较低,控制软件相对成熟以及同功率下体积和重量较小等优点。

进一步地,参阅图1所示,本申请所提供的试验箱3靠近运动组件2的一侧设有安装孔(未示出),传动杆221穿过安装孔以伸入到试验箱3之中。此外,为了保证试验箱3的密封性能,安装孔上设有密封组件,包括但不限于密封圈等。

继续参阅图2所示,本申请所提供的导轨组件222包括滑轨223、滑块224和丝杠225,滑块223与丝杠225滚动连接,滑轨224沿第一方向A-A设置,驱动电机21驱动丝杠225转动,丝杠225转动以驱动滑块224沿滑轨223移动,滑块224连接传动杆221,最终通过传动杆221带动其端部的刮磨器232移动。

可选地,本申请所提供的丝杆225主要有以下类型:

表1丝杆分类

可选地,本申请所提供的滑轨224主要有以下类型:

表2滑轨分类

本申请所提供的运动组件2,其在方案设计时需要考虑:

垂直方向的负载能力大于20N,能够承受一定的冲击载荷;

水平方向上应具有很好的滑动特性,精度高,摩擦系数应该小于0.01,能够实现稳定的往复运动;

运行时可靠性高,并且使用寿命长,运行时噪声小,便于安装和维护。

进一步地,本申请一种可选实施方式,本申请所提供的丝杠225为滚珠丝杠,采用优质合金钢材料加工,经过高温淬火,精密研磨等工序加工而成。

该型号丝杆具有以下优点:

滚珠丝杆可以实现高速的传动,这个主要是因为它本身的结构造成的发热小,效率高;

高精度和高效率,滚珠丝杆是利用滚珠的运动,来进行工作的,所以滚珠的控制也正好体现了它的精度,滚珠的相互作用,也大大的降低了它的工作时间,提高了工作效率;

滚珠丝杆由于滚珠的压力,所以它的刚性较好;

拥有高寿命,因为滚珠丝杆本身的结构,所以它在清洁润滑上面损伤较小,所以寿命更长;

进一步地,本申请所提供的滑轨223与滑块224组成的运动副,通体由合金钢高温淬火研磨而成,其具有以下优点:

使用正面组合的圆弧沟槽设计,使其具有调心的能力,即使给与预压也能够消除安装误差,使得设备运行时平滑稳定;

润滑油路的设计使润滑油脂能够均匀的注入每一个循环回路,无论各种安装方式都可以获得良好的润滑效果,同时提高了运行时的顺畅度和寿命,也可以增高设备运行的精度、可靠度和稳定性;

由于摩擦方式为滚动摩擦,不但摩擦系数小,而且动摩擦力和静摩擦力的相差很小,因此当平台运行时,不会出现打滑现象,可以实现很好的定位精度;

其上附有滚珠保持器以防滚珠脱落,避免了拆装时滚珠脱落的情况,大大提高了安装的便利性;

进一步地,本申请一种实施方式,为保证线缆刮磨试验平台测试数据的有效性,本申请采用了伺服电机和滚珠丝杆和滚动滑轨滑块的设计方案,保证刮磨器在线缆上平滑无颤抖往返刮磨,提高试验数据的置信度。

进一步地,本申请所提供的线缆刮磨试验平台,还包括控制组件5,控制组件5包括控制屏51,通过控制组件5控制以上所述的驱动电机21的转速,控制试验箱3中温度和湿度控制模块,从而便于调节试验的测试环境,并通过控制屏51进行显示。

图3示出了本申请一种实施例的线缆刮磨试验平台的刮磨器与线缆工作示意图;图4示出了本申请一种实施例的线缆刮磨试验平台的刮磨器固定件的立体图,结合图3、图4所示,本申请所提供的运动组件2还包括刮磨器固定件23,刮磨器固定件23连接传动杆221的端部,刮磨器固定件23具有相交的两个斜面,相交的两个斜面之间形成刮磨器固定槽231,刮磨器232设置在刮磨器固定槽231之中。

一种实施方式,刮磨器固定件23为三菱柱结构,刮磨器固定槽231位于其一侧边处。

进一步地,刮磨器固定槽231沿第二方向B-B设置,第二方向B-B平行于装夹平台12且垂直于第一方向A-A,刮磨器232平行地设置在刮磨器固定槽231之中且部分的伸出刮磨器固定槽231,传动杆221在往复移动时能够带动刮磨器固定件23往复移动,刮磨器固定件23往复移动时带动刮磨器232往复移动,由于刮磨器232部分地裸露在刮磨器固定槽231之外,从而便于作用在线缆4上,完成刮磨试验。

进一步地,刮磨器固定槽231的端部设有可拆卸的刮磨器压制块233,刮磨器压制块233用于封堵刮磨器固定槽231。

一种实施方式,刮磨器固定槽231两端为开口状,刮磨器232可通过任一端部插入到刮磨器固定槽231,之后安装刮磨器压制块233,从而防止刮磨器232从其端部脱出。

本申请另一种实施方式,刮磨器固定槽231一端部为开口,另一端为盲口,刮磨器232通过其开口端插入,之后安装刮磨器压制块233,从而防止刮磨器232从其端部脱出。

可选地,刮磨器232为圆柱体结构。

继续参阅图3所示,运动组件2还包括砝码组件,砝码组件包括配重砝码241和调节砝码242,配重砝码241连接刮磨器固定件23,配重砝码241用于调节刮磨器232在线缆4上的作用力大小。砝码组件24还包括调节砝码242,配重砝码241和调节砝码242分别设置在传动杆221的两端。通过调节砝码242平衡配置砝码241作用在传动杆221上的作用力,通过配重砝码241调节刮磨器232作用在线缆4上的作用力,从而扩大刮磨试验的检测范围。

本申请所提供的线缆刮磨试验平台,通过可拆分的装夹组件和运动组件将整个设备分成两个部分,而装载有待检测线缆的装夹组件可以放置在试验箱中,通过试验箱提供具有各种不同温度、湿度的测试环境,从而满足了在不同测试环境下进行线缆刮磨性检测的要求,解决了传统刮磨设备无法提供低温以及湿热环境的缺点,能够为绕包线刮磨试验提供各种测试环境;同时提供了将装夹组件和运动组件独立组装,使装夹组件放置在不同的测试环境中,增强了刮磨试验平台的灵活性和可重构性。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

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