一种瓷支柱绝缘子老化试验装置及其使用方法与流程

本发明涉及电力配件试验，尤其涉及一种瓷支柱绝缘子老化试验装置及其使用方法。

背景技术：

1、在当前电力运维与绝缘材料研究领域，针对瓷支柱绝缘子的老化模拟技术已形成多类落地方案，现有公开的试验体系中，已有成熟装置通过封闭试验箱体搭载温湿度调控模块、低频振动平台，复现户外环境下的温度交变、湿度循环与机械小幅振动工况，以此加速绝缘子的机械结构劣化，为后续超声探伤、振动声学检测等运维技术提供预制老化试样，同时行业内也已形成针对风沙侵蚀类老化的初步试验框架，部分现有设备依托外置喷砂枪向固定放置的绝缘子试样喷射砂粒，尝试模拟强风沙区域的自然冲蚀过程，为绝缘子老化特性的基础研究提供了初步支撑；

2、但现有这类试验装置在实际应用中仍存在多处难以适配高精度试验需求的缺陷，绝大多数现有设备仅能实现单一的振动老化或单一的定点喷砂老化，无法将砂粒的连续高速冲蚀与全周向均匀覆盖需求相结合，喷砂路径固定导致绝缘子试样仅局部区域能接收到砂粒冲击，最终得到的老化试样与现场长期服役后的全表面均匀劣化状态偏差大，同时现有砂料输送结构普遍存在砂流断流、流速波动大的问题，无法为喷砂环节提供持续稳定的恒压砂源，进一步导致老化试验的参数可控性差，试验数据离散度高，更关键的是，现有装置无法在同一试验体系内兼容风沙冲蚀与暴雨冲刷两类老化工况，两类试验需要拆分至不同设备完成，不仅大幅提升了试验成本，也难以复现户外环境下风沙与降雨交替作用的真实老化过程，无法为电力系统的绝缘子状态评估提供更贴合实际工况的试验支撑。

3、针对上述问题，本发明文件提出了一种瓷支柱绝缘子老化试验装置及其使用方法。

技术实现思路

1、本发明提供了一种瓷支柱绝缘子老化试验装置及其使用方法，解决了现有的试验装置存在试样老化不均、砂料输送不稳、工况单一的问题。

2、本发明提供了如下技术方案：

3、一种瓷支柱绝缘子老化试验装置，包括试验箱和与试验箱相卡装的顶盖板，试验箱的一侧底部内壁上设置有出料孔，出料孔内紧密卡装有门板，在试验箱内设置有砂子，所述试验箱内安装有承托部件，承托部件用于对瓷支柱绝缘子本体进行旋转支撑，顶盖板的底部转动连接有压轴，压轴与瓷支柱绝缘子本体相卡装，以能够将瓷支柱绝缘子本体安装在试验箱内，该试验装置还包括：

4、安装在试验箱内的输送部件，输送部件的一侧延伸至试验箱的外侧并与试验箱的一侧相连接，用于对砂子进行输送；

5、安装在试验箱一侧内壁上的喷砂部件，输送部件的顶部延伸至试验箱内并与喷砂部件相连接，用于将砂子输送至喷砂部件内，喷砂部件用于将砂子离心喷向瓷支柱绝缘子本体，以实现对瓷支柱绝缘子本体进行老化试验测试。

6、在一种可能的设计中，所述承托部件包括固定安装在试验箱内的托架，托架的中心位置贯穿转动连接有转轴，转轴的顶端固定安装有托罩，瓷支柱绝缘子本体的底端插入托罩内并与托罩的内壁紧密贴合，还包括安装在试验箱另一侧的调节组件，调节组件的一侧延伸至试验箱内并安装在托架的底部中心位置处，转轴的底端与调节组件相连接。

7、在一种可能的设计中，所述调节组件包括固定安装在试验箱另一侧的步进电机，在托架的底部中心位置处固定安装有防护箱，转轴的底端延伸至防护箱内，转轴与防护箱的顶部内壁转动连接，步进电机的输出轴延伸至防护箱内并固定安装有主动伞齿轮，在转轴的底端固定安装有从动伞齿轮，主动伞齿轮和从动伞齿轮相啮合。

8、在一种可能的设计中，所述输送部件包括固定安装在试验箱另一侧底部的第一驱动电机，第一驱动电机的输出轴延伸至试验箱内并固定安装有输料螺杆，在试验箱的另一侧底部内壁上贯穿固定安装有安装管，输料螺杆的一端延伸至安装管内，安装管的一端安装有增压组件，增压组件安装在试验箱的一侧上，增压组件的顶部延伸至试验箱内并与喷砂部件相连接。

9、在一种可能的设计中，所述增压组件包括与安装管一端固定连接的支撑箱，支撑箱的底部固定安装有第一气泵，第一气泵的出气端延伸至支撑箱内并固定安装有第一分离网罩，支撑箱内固定安装有锥形网罩，用于对砂子进行承托，避免砂子对第一分离网罩进行堵塞，支撑箱的顶部开口处固定安装有锥形管，锥形管的顶端固定安装有第一输送管，在试验箱的一侧顶部安装有连接构件，第一输送管的顶端与连接构件相连接，连接构件的一端延伸至试验箱内并与喷砂部件相连接。

10、在一种可能的设计中，所述连接构件包括固定安装在试验箱一侧顶部的安装架，安装架上贯穿固定安装有第二输送管，第二输送管的一端延伸至试验箱内并与喷砂部件相连接，第一输送管的顶端延伸至第二输送管内并与第二输送管的底部内壁固定连接，在第二输送管的另一端固定安装有第二气泵，第二气泵的出气端延伸至第二输送管内并固定安装有第二分离网罩。

11、在一种可能的设计中，所述喷砂部件包括固定安装在第二输送管一端的出料箱，出料箱的一侧内壁上开设有出砂孔，出砂孔内固定安装有出料管，出料管的一侧延伸至试验箱内并与瓷支柱绝缘子本体的位置相对应，在出料箱的底部还固定安装有离心组件，离心组件的顶部延伸至出料箱内，在试验箱的另一侧内壁上等间距开设有多个出气孔，出气孔内可拆装安装有隔离网板，隔离网板位于试验箱内的一侧粘接有细纱网布，以实现气体在试验箱内向外流出，并能够对砂子进行阻挡，避免砂子从试验箱内流出。

12、在一种可能的设计中，所述离心组件包括固定安装在出料箱底部的第二驱动电机，第二驱动电机的输出轴延伸至出料箱内并固定安装有驱动轴，驱动轴上等间距固定套设有多个离心盘，多个离心盘的直径自上到下依次增大，使砂子在进入出料箱内后能够分散落在多个离心盘上。

13、在一种可能的设计中，所述试验装置还包括固定安装在试验箱底部的水泵，水泵的吸水端上固定安装有外接管，外接管用于对外接输送水的管道进行连接，水泵的出水端上固定安装有流动管，还包括套设在支撑箱上的环形管，流动管的一端延伸至环形管内并与环形管的一侧内壁固定连接，在环形管的另一侧内壁上等间距固定安装有多个连接管，支撑箱内固定安装有喷雾网环，多个连接管的一端均延伸至喷雾网环内并与喷雾网环的一侧内壁固定连接，在出气孔内可拆卸固定安装有封板。

14、一种瓷支柱绝缘子老化试验装置的使用方法，包括以下步骤：

15、s1、先把待测试的瓷支柱绝缘子本体放到试验箱内部，让它的底端卡入托罩完成初步承托，之后把顶盖板和试验箱卡装到位，让顶盖板底部的压轴和瓷支柱绝缘子本体的顶端卡合，完成试样的旋转式固定安装，保证后续测试过程中试样可以平稳转动；

16、s2、启动第一驱动电机带动输料螺杆持续转动，把试验箱底部存放的砂子稳定输送进安装管内，让砂料平稳进入支撑箱中，避免砂料在输送过程中出现卡堵断流的情况；

17、s3、启动第一气泵向支撑箱内部输送增压气流，气流经过第一分离网罩均匀分散后吹向锥形网罩上的砂料，在锥形网罩的承托作用下砂料不会掉落堵塞第一分离网罩，带着砂粒的气流顺着锥形管和第一输送管向上稳定输送；

18、s4、启动第二气泵向第二输送管内输送增压气流，气流经过第二分离网罩充分分散后，进一步提升管内的气流压力，带着砂料快速推送进出料箱内部，保证砂流全程保持稳定的流速和流量；

19、s5、启动第二驱动电机带动驱动轴和多层离心盘高速运转，进入出料箱的砂粒分散落在不同直径的离心盘上，被高速旋转的离心盘完成二次离心加速，最终带着冲击力从出料管高速喷向正对的瓷支柱绝缘子本体表面，持续完成风沙冲蚀老化试验；

20、s6、试验过程中试验箱内部的多余气流会通过带细纱网布的隔离网板向外排出，细纱网布可以完全阻挡砂粒随气流溢出试验箱，全程保持试验箱内部的砂量稳定，不会出现砂料外泄的情况；

21、s7、在试验的过程中，通过启动步进电机带动主动伞齿轮运转，通过啮合传动带动从动伞齿轮和转轴同步转动，就能带着瓷支柱绝缘子本体匀速旋转，让试样的不同外表面区域依次对准喷砂方向，保证后续老化过程中试样的所有面都能均匀接收到砂粒冲击；

22、s8、在对瓷支柱绝缘子本体进行风沙试验之前或之后，能够对瓷支柱绝缘子本体进行水流冲击试验，首先把外接管和外接供水管道对接，启动水泵将水流输送进流动管，顺着环形管和多个连接管送入喷雾网环，水流从喷雾网环均匀分散喷出后，借助第一气泵和第二气泵的风力推送进出料箱，再通过高速运转的离心盘加速后从出料管喷出，模拟暴雨工况对瓷支柱绝缘子本体完成水流冲击老化测试；

23、s9、水流测试的过程中，持续通入的水流会顺着试验箱底部的出料孔向外排出，同步把箱体内残留的少量砂粒冲刷带出，完成试验箱内部的自清洁，最后，在试验完成后，关停所有设备，取出完成老化测试的瓷支柱绝缘子本体即可。

24、本发明中，

25、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本发明。

26、有益效果：

27、1、试样全周向均匀老化效果显著提升，通过伞齿轮啮合传动的步进电机驱动结构，带动瓷支柱绝缘子匀速旋转，配合分层离心盘的多角度砂粒喷射路径，可实现试样外表面全区域的砂粒均匀冲蚀，避免传统定点喷砂装置的局部老化偏差问题，老化后试样的劣化状态与现场长期服役后的实际工况高度匹配；

28、2、砂料输送稳定性大幅优化，采用螺杆定量输料配合两级气泵增压的输送结构，搭配锥形网罩、分离网罩的防堵设计，全程避免砂料卡堵断流，砂流的流速、流量可实现精准调控，试验过程参数可控性强，老化试验数据的离散度大幅降低，试验结果的可重复性显著提升；

29、3、多工况复合试验兼容性强，同一试验箱内可快速切换风沙冲蚀与暴雨冲击两类老化模式，无需拆分至不同设备完成试验，切换过程仅需更换隔离网板与封板、排出箱内砂料即可实现，大幅降低试验成本，可精准复现户外风沙与降雨交替作用的真实老化过程，为电力运维的绝缘子状态评估提供更贴合实际的试验支撑；

30、本发明解决了传统老化试验装置的试样老化不均、砂料输送不稳、工况单一的核心痛点，大幅提升瓷支柱绝缘子老化试验的精度与效率，适配电力行业多场景老化模拟需求。