[发明专利]电缆低温扭转试验箱

说明书

技术领域

本发明涉及一种试验设备，特别是涉及一种电缆低温扭转试验箱。

背景技术

近年来，新兴市场的风电发展迅速。在国家政策支持和能源供应紧张的背景下，中国的风电特别是风电设备制造业也迅速崛起，已经成为全球风电最为活跃的场所。2006年全球风电资金中9%投向了中国，总额达16.2亿欧元（约162.7亿元人民币）。2007年，中国风电装机容量已排名世界第五。   中国巨大的风电市场以及廉价的劳动力成本，吸引了大量国外风电巨头纷纷在中国设厂，或采取与国内企业合资的方式，生产的产品都被贴上了中国制造的标签。中国制造的风电设备产品占据越来越大的市场份额，风机产品正在经历一个由全球制造向中国制造的转变。

风力发电中使用的风力发电机在运行过程中，风力发电机机的机舱会随风向的转变而转动从而实现对风的目的。随着风机机舱的扭动，风机塔架上部垂直敷设的电缆也将随之扭转。而且风力发电机一般运行于室外，特别是环境比较恶劣的地方，长期受到高温、低温等环境变化的影响，因此对风能有些特殊的性能要求，比如抗扭能力，耐高温、耐低温能力等。因此多数厂商在采购时都要求电缆要通过相应的标准要求，要求对电缆进行相应的试验。

风力电缆扭转试验设备包括扭转试验装置和温度控制试验装置两部分，其中扭转试验装置是用来安装样品，并且进行扭转，其扭转角度和扭转速度应可调节，温控装置是在有温度要求的试验过程中对试样提供一定的温度环境的试验装置，其温控范围是-60℃～+60℃，电缆所处位置区间温度不能超过±3℃，电缆悬挂高度不小于9m。

常温下电缆扭转试验一般先将取好的样品在环境温度中放置半小时，然后再将电缆顶端固定在扭转试验装置的转轮上，扭转装置应放置在距离下端固定支架高度为7m～9m的高度，样品下端固定在支架上，受扭样品长度为12m。转轮先顺时钟扭转1440°后再逆时针旋转相同角度使电缆恢复到原始状态，此后逆时针扭转1440°后再顺时扭转相同角度使电缆恢复到初始状态，此为一个周期，转轮的转速范围一般为360°～1080°/min，在没有特殊要求下一般试验进行3600次。

低温下扭转试验的试验安装方式与常温下的安装方式相似，但要使整个被测样品完全处于温度可控箱体内（常温下的扭转试验试样不必安装在温度控制箱内），一般是在-40℃的条件下进行试验，要求箱体内的温度应该在试样安装好算起，半小时内达到规定的试验温度，且达到试验温度后立即开始试验，扭转次数一般为500次，扭转速度一般为360°/min。

现在的风电电缆试验箱，上部高约12米处建有顶部操作间，高度相当于4楼，人员只能上去进行电缆的提升、装夹等操作，进行扭转机构的设置、运行和值守，下面则进行制冷系统的设置、运行和值守等操作，使用极为不便。 

发明内容

本发明的目的在于：克服现有技术存在的缺陷，提出一种电缆低温扭转试验箱，试验人员不必登高装夹电缆、设置扭转机构的参数、运行和值守，仅需在地面即可完成所有操作。

本发明的目的通过下述技术方案来实现： 

   一种电缆低温扭转试验箱，其特征在于：包括保温箱体、电缆束夹头、电缆提升机构、电缆扭转机构、驱动装置、制冷机组、电控系统和提升电缆的卷扬机，所述电缆束夹头与电缆提升机构连接，电缆提升机构通过离合器与电缆扭转机构连接；电缆悬垂8～9m，在地面将电缆固定在电缆束夹头上，通过电缆提升机构把电缆提升至保温箱体上端与电缆扭转机构自动啮合，在驱动装置驱动下电缆扭转机构转动使电缆在保温箱体内扭转。

作为优选，所述电缆束夹头设置有环形箍，采用螺栓将电缆束夹头夹紧。普通夹头无法牢固地悬垂装夹近200公斤重8-9米长的电缆束。

作为优选，所述电缆扭转机构包括空心扭转轴、套在空心扭转轴上的轴承和轴承座，所述空心扭转轴下端穿过保温箱体的顶部保温板，通过离合器与电缆提升机构连接。电缆提升钢绳不能被缠绕在扭转轴上面，采用空心扭转轴予以解决。

作为优选，所述电缆提升机构包括钢绳、外转筒、止推轴承和提升装置，钢绳一端与提升装置连接，另一端穿过空心扭转轴与卷扬机连接。电缆随夹头作扭转试验，往复达数万圈至数十万圈，钢绳不应被扭转，将电缆提升机构设计为外筒转动而提升装置不转动,以止推轴承承受电缆重量。

作为优选，所述提升装置包括钢绳固定轮和短轴，钢绳与短轴连接。提升电缆的钢绳与短轴可靠连接。